2022年河南省南陽市省示范性高中聯(lián)誼學(xué)校高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行不計電阻的金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為θ，處于方向垂直導(dǎo)軌平面向下且磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。將金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，桿ab由靜止釋放下滑距離x時速度為v。已知金屬桿質(zhì)量為m，定值電阻以及金屬桿的電阻均為R，重力加速度為g，導(dǎo)軌桿與導(dǎo)軌接觸良好。則下列說法正確的是（）A．此過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量q等于B．金屬桿ab下滑x時加速度大小為gsinθ－C．金屬桿ab下滑的最大速度大小為D．金屬桿從開始運動到速度最大時，桿產(chǎn)生的焦耳熱為mgxsinθ－2、一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為.下列說法正確的是（）A．衰變后釷核的動能等于粒子的動能B．衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經(jīng)歷的時間D．衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量3、如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡諧運動。以其平衡位置為坐標(biāo)原點，豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時間t的變化如圖2所示，下列說法正確的是A．振子的振幅為4cmB．振子的振動周期為1sC．t=ls時，振子的速度為正的最大值D．t=ls時，振子的加速度為正的最大值4、一顆子彈沿水平方向射向一個木塊，第一次木塊被固定在水平地面上，第二次木塊靜止放在光滑的水平地面上，兩次子彈都能射穿木塊而繼續(xù)飛行，這兩次相比較（）A．第一次系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量較多B．第一次子彈的動量的變化量較小C．兩次子彈的動量的變化量相等D．兩次子彈和木塊構(gòu)成的系統(tǒng)動量都守恒5、取水平地面為重力勢能零點。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能是重力勢能的4倍。不計空氣阻力，該物塊落地時的位移方向與水平方向夾角的正切值（）A．0.25 B．0.5 C．1 D．26、大喇叭滑梯是游客非常喜愛的大型水上游樂設(shè)施。如圖所示，一次最多可坐四人的浮圈從高為的平臺由靜止開始沿滑梯滑行，到達(dá)底部時水平?jīng)_入半徑為、開口向上的碗狀盆體中，做半徑逐漸減小的圓周運動。重力加速度為，下列說法正確的是（）A．人和浮圈沿滑梯下滑過程中處于超重狀態(tài)B．人和浮圈剛進(jìn)入盆體時的速度大小為C．人和浮圈進(jìn)入盆體后所受的摩擦力指向其運動軌跡的內(nèi)側(cè)D．人和浮圈進(jìn)入盆體后，所受支持力與重力的合力大于所需的向心力二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、兩根相距為的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細(xì)桿、與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為，每根桿的電阻均為，導(dǎo)軌電阻不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為，方向豎直向上的勻強磁場中。當(dāng)桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下以速度沿水平方向的導(dǎo)軌向右勻速運動時，桿正以速度沿豎直方向的導(dǎo)軌向下勻速運動，重力加速度為。則以下說法正確的是（）A．桿所受拉力的大小為B．桿所受拉力的大小為C．桿下落高度為的過程中，整個回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為D．桿水平運動位移為的過程中，整個回路中產(chǎn)生的總熱量為8、一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，此時波恰好傳到平衡位置在用x1=2.5m處的P點。已知平衡位置在x2=5.5m處的Q點在0~8s內(nèi)運動的路程為0.2m，則下列說法正確的是_____。A．P點的起振方向沿y軸正方向B．P點振動的周期為4sC．該波的傳播速度大小為1m/sD．質(zhì)點Q的振動方程為E.若一列頻率為1Hz的簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，與該波相遇時會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象9、在某一均勻介質(zhì)中由波源O發(fā)出的簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖所示，其波速為5m/s，則下列說法正確的是_________．A．此時P、Q兩點運動方向相同B．再經(jīng)過0.5s質(zhì)點N剛好在（-5m，20cm）位置C．在1.5s<t<1.6s時間間隔內(nèi)，質(zhì)點N在x軸上方向上運動D．能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為3HzE.再經(jīng)過0.5s時間質(zhì)點M通過的路程大于100m10、在光滑的絕緣水平面上，有一個正三角形abc，頂點a、b、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示，D點為正三角形的中心，E、G、H點分別為ab、ac、bc的中點，F(xiàn)點為E點關(guān)于頂點c的對稱點，則下列說法中正確的是（）A．D點的電場強度為零B．E、F兩點的電場強度等大反向、電勢相等C．E、G、H三點的電場強度和電勢均相同D．若釋放c處的電荷，電荷在電場力作用下將做加速運動（不計空氣阻力）三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組同學(xué)，用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量均為的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系如圖（甲）所示。(1)該組同學(xué)在做該實驗時，依次在彈簧下端掛上鉤碼，并在表格內(nèi)分別記下鉤碼靜止時彈簧下端指針?biāo)鶎?yīng)的刻度，記錄數(shù)據(jù)如下：鉤碼個數(shù)12345彈力0.51.01.52.02.5指針對應(yīng)刻度12.51_15.3916.1117.30當(dāng)掛2個鉤碼時，指針對應(yīng)刻度如圖（甲）所示，將指針示數(shù)填入表格；在以彈簧彈力為縱軸、指針對應(yīng)刻度L為橫軸的坐標(biāo)系中，如圖（乙）所示。描點畫出第2組對應(yīng)的數(shù)據(jù)點，并連線得到圖像_____。請根據(jù)圖像分析并得出以下結(jié)論①彈簧原長為__________cm。②彈簧的勁度系數(shù)__________（保留兩位有效數(shù)字）。(2)彈簧與繩有一點相似之處，都可以認(rèn)為是一個傳遞力的媒介。某位同學(xué)根據(jù)這個觀點推廣認(rèn)為：將兩個同樣的彈簧串接在一起后，彈簧的勁度系數(shù)k與原來一樣。你認(rèn)為他的想法正確么_____？并解釋一下你的理由_____。12．（12分）某物理實驗小組的同學(xué)用如圖甲所示的裝置來驗證機械能守恒定律．（1）為減少阻力對測量結(jié)果的影響，實驗中應(yīng)選用__________（填“電磁打點”或“電火花”計時器進(jìn)行打點．（2）本實驗中需要直接測量的物理量是__________，通過計算得到的物理量是__________（均填標(biāo)號）．A．重錘的質(zhì)量B．重錘下落的高度C．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度（3）在實驗得到的紙帶中，選用如圖乙所示的起點O與相鄰點之間距離約為2mm的紙帶來驗證．圖中A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的點，E、F、G到起點O的距離分別為hn-1、hn、hn+1．設(shè)打相鄰點間的時間間隔為T，如果機械能守恒得到驗證，則可根據(jù)以上物理量求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=__________．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，寬度為的區(qū)域被平均分為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ、Ⅲ有勻強磁場，它們的磁感應(yīng)強度大小相等，方向垂直紙面且相反，長為，寬為的矩形abcd緊鄰磁場下方，與磁場邊界對齊，O為dc邊的中點，P為dc邊中垂線上的一點，OP=3L．矩形內(nèi)有勻強電場，電場強度大小為E，方向由a指向O．電荷量為q、質(zhì)量為m、重力不計的帶電粒子由a點靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，運動軌跡剛好與區(qū)域Ⅲ的右邊界相切．（1）求該粒子經(jīng)過O點時速度大小v0；（2）求勻強磁場的磁感強度大小B;（3）若在aO之間距O點x處靜止釋放該粒子，粒子在磁場區(qū)域中共偏轉(zhuǎn)n次到達(dá)P點，求x滿足的條件及n的可能取值．14．（16分）如圖(a)，水平地面上固定一傾角為37°的斜面，一寬為l＝0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框abcd，線框沿斜面下滑時，ab、cd邊始終與磁場邊界保持平行。以地面為零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機械能E與位移s之間的關(guān)系如圖(b)所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m＝0.1kg，電阻為R＝0.06Ω。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2）求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)ab邊剛進(jìn)入磁場時，線框的速度v1；(3)線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時間t；(4)線框穿越磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的最大電功率Pm；15．（12分）在光滑絕緣的水平面上，存在平行于水平面向右的勻強電場，電場強度為E，水平面上放置兩個靜止、且均可看作質(zhì)點的小球A和B，兩小球質(zhì)量均為m，A球帶電荷量為，B球不帶電，A、B連線與電場線平行，開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球與B球發(fā)生對心彈性碰撞．設(shè)碰撞過程中，A、B兩球間無電量轉(zhuǎn)移．(1)第一次碰撞結(jié)束瞬間A、B兩球的速度各為多大?(2)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中電場力做了多少功?(3)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中，若要求A在運動過程中對桌面始終無壓力且剛好不離開水平桌面(v=0時刻除外)，可以在水平面內(nèi)加一與電場正交的磁場．請寫出磁場B與時間t的函數(shù)關(guān)系．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

A．根據(jù)、、可得此過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量為故A正確；B．桿下滑距離時，則此時桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為回路中的感應(yīng)電流為桿所受的安培力為根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯誤；C．當(dāng)桿的加速度時，速度最大，最大速度為故C錯誤；D．桿從靜止開始到最大速度過程中，設(shè)桿下滑距離為，根據(jù)能量守恒定律有總又桿產(chǎn)生的焦耳熱為桿總所以得：桿故D錯誤；故選A。2、B【解析】

A．根據(jù)可知，衰變后釷核的動能小于粒子的動能，故A錯誤；B．根據(jù)動量守恒定律可知，生成的釷核的動量與粒子的動量等大反向，故B正確；C．鈾核的半衰期等于一半數(shù)量的鈾核衰變需要的時間，而放出一個粒子所經(jīng)歷的時間是一個原子核衰變的時間，故兩者不等，故C錯誤；D．由于該反應(yīng)放出能量，由質(zhì)能方程可知，衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，故D錯誤。3、C【解析】

由振動圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t=1s時，振子在平衡位置，切向y軸正向速度，加速度為零，故C正確。4、B【解析】

ABC．因為第一次木塊固定，所以子彈減少的能量全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，而第二次木塊不固定，根據(jù)動量守恒，子彈射穿后，木塊具有動能，所以子彈減少的能量轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和木塊的動能，因為產(chǎn)熱即兩次產(chǎn)熱相同，所以第二次子彈剩余動能更小，速度更小，而動量變化量等于所以第一次速度變化小，動量變化小，故AC錯誤，B正確；D．第一次木塊被固定在地面上，系統(tǒng)動量不守恒，故D錯誤。故選B。5、A【解析】

取水平地面為重力勢能零點，設(shè)拋出時物體的初速度為v0，高度為h，物塊落地時的豎直方向的速度大小為vy，落地速度與水平方向的夾角為，位移方向與水平方向的夾角為，根據(jù)題有解得豎直方向有解得根據(jù)幾何關(guān)系得代、解得又根據(jù)速度夾角正切值與位移夾角正切值的關(guān)系有解得故A正確，BCD錯誤。故選A。6、D【解析】

A．由于人和浮圈沿滑梯下滑過程中有向下的分加速度，所以人和浮圈沿滑梯下滑過程中處于失重狀態(tài)，故A錯誤。B．若不考慮摩擦阻力，根據(jù)機械能守恒有可得。由于人和浮圈沿滑梯下滑過程中受到了阻力作用，所以人和浮圈剛進(jìn)入盆體時的速度一定小于，故B錯誤。C．人和浮圈進(jìn)入盆體后所受的摩擦力為滑動摩擦力，與運動方向相反，故C錯誤。D．人和浮圈進(jìn)入盆體后做半徑逐漸減小的圓周運動，為向心運動，其所受支持力與重力的合力大于所需的向心力，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

AB．a(chǎn)b桿切割磁感線時產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流，大小為①cd桿中的感應(yīng)電流方向為d→c，cd桿受到的安培力方向水平向右，大小為F安=BIL②cd桿向下勻速運動，有mg=μF安③解①②③式得，ab桿勻速運動的速度為④導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+μmg⑤由③⑤解得選項A錯誤，B正確．

C．設(shè)cd桿以v2速度向下運動h過程中，ab桿勻速運動了s距離，則．整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功Q=F安s得選項C錯誤；D．a(chǎn)b桿水平運動位移為s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為ab桿摩擦生熱cd桿摩擦生熱則總熱量選項D正確；故選BD.8、ABD【解析】

A．根據(jù)橫波的傳播方向與振動方向的關(guān)系可知，t=0時刻P點的振動方向沿y軸正方向，故A正確；B．由題圖可以看出，該波的波長λ=2m、振幅A=0.1m，則說明在0~8s內(nèi)Q點振動的時間為，該波的傳播速度大小結(jié)合，解得T=4s、v=0.5m/s故B正確，C錯誤；D．波從P點傳到Q點所用的時間=8s－=6sQ點的振動方向沿y軸正方向，故質(zhì)點Q的振動方程為(m)(t>6s)即(m)(t>6s)故D正確；E．產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的必要條件是頓率相等，故這兩列波相遇時不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故E錯誤。故選ABD。9、ABE【解析】

A.根據(jù)對稱性可知，此時P（-2m，0cm）、Q（2m，0cm）兩點運動方向相同，A正確；B.由圖可知波長，周期為，時間，波傳到N點的時間為T，波傳到N點時，N點向上運動，經(jīng)過0.5s質(zhì)點N剛好在波峰，其坐標(biāo)為（-5m，20cm），B正確；C.在1.5s<t<1.6s時間間隔內(nèi)，即，由周期性可知其與運動狀態(tài)相同，可判斷質(zhì)點N在x軸下方向上運動，C錯誤；D.該波的頻率為，能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為2.5Hz，D錯誤；E.在經(jīng)過0.5s即個周期，1個完整的周期其通過的路程為80cm，由于內(nèi)M處于加速階段，因此通過的路程大于20cm，即總路程大于100cm，E正確．10、AD【解析】

A．D點到a、b、c三點的距離相等，故三個電荷在D點的場強大小相同，且夾角互為120°，故D點的場強為0，故A正確；B．由于a、b在E點的場強大小相等方向相反，故E點的場強僅由電荷c決定，故場強方向向左，而電荷c在DF位置的場強大小相同方向相反，但電荷a、b在F點的場強矢量和不為0，故EF兩點的電場強度大小不同，方向相反，故B錯誤；C．E、G、H三點分別為ab、ac、bc的中點，故E的場強僅由電荷c決定，同理G點的場強僅由電荷b決定，H點的場強僅由電荷a決定，故三點的場強大小相同，但方向不同，故C錯誤；D．若釋放電荷c，則a、b在C點的合場強水平向右，故a、b始終對c有斥力作用，故c電荷將一直做加速運動，故D正確。故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（）（）不正確兩個勁度系數(shù)相同的彈簧串聯(lián)后，施加外力后，與單獨一個彈簧相比彈簧的等效伸長量變?yōu)樵瓉淼?倍，所以勁度系數(shù)發(fā)生改變【解析】

(1)[1]刻度尺的讀數(shù)為。[2]描點并作圖：①[3]彈力為0時，彈簧原長為。②[4]根據(jù)胡克定律可知，圖像斜率的物理意義為彈簧的勁度系數(shù)(2)[5]不正確。[6]兩個勁度系數(shù)相同的彈簧串聯(lián)后，施加外力后，與單獨一個彈簧相比彈簧的等效伸長量變?yōu)樵瓉淼?倍，所以勁度系數(shù)發(fā)生改變。12、電火花；B；C；；【解析】（1）打點計時器有電磁打點計時器和電火花計時器，其中電火花計時器實驗誤差較?。娀鸹ù螯c記時器是利用照明電打出的火花而打出點，由于作用快，不會產(chǎn)生托痕，可使實驗更精確，誤差更小．（2）重錘的質(zhì)量可測可不測，因為動能的增加量和重力勢能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去．需要測量的物理量是B：重錘下落的高度，通過計算得到的物理量是C：與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度．（3）根據(jù)勻變速直線運動直線運動過程中中間時刻速度推論可得，根據(jù)機械能守恒定律可得四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）（3）,其中n=2、3、4、5、6、7、8【解析】試題分析：（1）由題意可知aO=L,粒子在aO加速過程中有由動能定理：解得粒子經(jīng)過O點時速度大?。海?）粒子在磁場區(qū)域Ⅲ中的運動軌跡如圖，設(shè)粒子軌跡圓半徑為R0，由幾何關(guān)系可得：由洛倫茲力提供向心力得：聯(lián)立以上解得：（3）若粒子在磁場中一共經(jīng)歷n次偏轉(zhuǎn)到達(dá)P，設(shè)粒子軌跡圓半徑為R,由幾何關(guān)系可得：依題意得:聯(lián)立解得：，且n取正整數(shù)設(shè)粒子在磁場中的運動速率為v，則有：在電場中的加速過程，由動能定理：聯(lián)立解得：,其中n=2、3、4、5、6、7、8考點：帶電粒子在勻強電場中的運動、帶電粒子在勻強磁場中的運動【名師點睛】本題主要考查了帶電粒子在勻強電場中的運動、帶電粒子在勻強磁場中的運動．電場對粒子做正功，由動能定理求出粒子經(jīng)過O點時速度大??；作出粒子運動軌跡，找到圓心、找出半徑與磁場寬度的關(guān)系即可解題．14、(1)μ＝0.5