2022年甘肅省張掖市甘州區(qū)張掖二中高考物理一模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，一光滑的輕桿傾斜地固定在水平面上，傾角大小為30°，質(zhì)量分別為，m甲、m乙的小球甲、乙穿在光滑桿上，且用一質(zhì)量可忽略不計的細(xì)線連接后跨過固定在天花板上的光滑定滑輪，當(dāng)整個系統(tǒng)平衡時，連接乙球的細(xì)線與水平方向的夾角大小為60°，連接甲球的細(xì)線呈豎直狀態(tài)。則m甲：m乙為（）A．1： B．1：2C．：1 D．：22、如圖所示，重力均為G的兩小球用等長的細(xì)繩a、b懸掛在O點，兩小球之間用一根輕彈簧連接，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩細(xì)繩a、b與輕彈簧c恰好構(gòu)成正三角形。現(xiàn)用水平力F緩慢拉動右側(cè)小球，使細(xì)繩a最終豎直，并保持兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A．最終狀態(tài)時，水平拉力F等于B．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，輕彈簧c的彈性勢能保持不變C．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，右側(cè)小球機械能的增加量等于彈簧彈性勢能的減小量加上力F做的功D．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，系統(tǒng)的機械能增加3、如圖，兩個小球分別被兩根長度不同的細(xì)繩懸于等高的懸點，現(xiàn)將細(xì)繩拉至水平后由靜止釋放小球，當(dāng)兩小球通過最低點時，兩球一定有相同的(

)A．速度 B．角速度 C．加速度 D．機械能4、如圖所示，光滑導(dǎo)軌MN水平放置，兩根導(dǎo)體棒平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵下落穿出導(dǎo)軌平面的過程中，導(dǎo)體P、Q運動情況是A．P、Q互相靠擾B．P、Q互相遠(yuǎn)離C．P、Q均靜止D．因磁鐵下落的極性未知，無法判斷5、如圖（a）所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2=55：4，原線圈接有交流電流表A1，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2、滑動變阻器R等，所有電表都是理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無窮大，燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法正確的是（）A．由圖（b）可知交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子的角速度為100rad/sB．燈泡L兩端電壓的有效值為32VC．當(dāng)滑動變阻器的觸頭P向下滑動時，電流表A2示數(shù)增大，A1示數(shù)減小D．交流電壓表V的讀數(shù)為32V6、圖甲是利用光電管進行光電效應(yīng)的實驗裝置。分別用a、b、c三束單色光照射陰極K，調(diào)節(jié)A，K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關(guān)系圖象如圖乙所示，由圖可知（）A．b光照射時，陰極的逸出功較小B．b光子的能量小于a光子的能量C．對于b光，A、K間的電壓低于Uc1時，將不能發(fā)生光電效應(yīng)D．a(chǎn)光和c光的頻率相同，但a光的強度更強二、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、質(zhì)量均為m的小球A、B分別固定在一長為L的輕桿的中點和一端點，如圖所示。當(dāng)輕桿繞另一端點O在光滑水平面上做角速度為ω的勻速圓周運動時，則（）A．處于中點的小球A的線速度為B．處于中點的小球A的加速度為C．處于端點的小球B所受的合外力為D．輕桿段中的拉力與段中的拉力之比為3：28、如圖所示，三顆衛(wèi)星a、b、c均繞地球做勻速圓周運動，其中b、c在地球的同步軌道上，a距離地球表面的高度為R，此時a、b恰好相距最近。已知地球質(zhì)量為M、半徑為R、地球自轉(zhuǎn)的角速度為。萬有引力常量為G，則（）A．發(fā)射衛(wèi)星b、c時速度要大于B．b、c衛(wèi)星離地球表面的高度為C．衛(wèi)星a和b下一次相距最近還需經(jīng)過D．若要衛(wèi)星c與b實現(xiàn)對接，可讓衛(wèi)星b減速9、如圖所示，單匝線圈ABCD邊長為L，粗細(xì)均勻且每邊電阻均為R，在外力作用下以速度v向右勻速全部進入場強為B的勻強磁場，線圈平面垂直于磁場方向，且。以下說法正確的是（）A．當(dāng)CD邊剛進入磁場時，CD兩點間電勢差為BLvB．若第二次以速度2v勻速全部進入同一磁場，則通過線圈某一橫截面電量是第一次的2倍C．若第二次以速度2v勻速全部進入同一磁場，則外力做功的功率為第一次的4倍D．若第二次以速度2v勻速全部進入同一磁場，則線圈中產(chǎn)生的熱量是第一次的2倍10、如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框全部處于水平方向的勻強磁場中，線框面積為，電阻為．線框繞與邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動，線框轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為，下列說法正確的是（）A．線框中感應(yīng)電流的有效值為B．線框轉(zhuǎn)動過程中穿過線框的磁通量的最大值為C．從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為D．線框轉(zhuǎn)一周的過程中，產(chǎn)生的熱量為三、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）實驗小組要測定一個電源的電動勢E和內(nèi)阻r。已知待測電源的電動勢約為5V，可用的實驗器材有：待測電源；電壓表V1（量程0～3V；內(nèi)阻約為3kΩ）；電壓表V2（量程0～6V；內(nèi)阻約為6kΩ）；定值電阻R1（阻值2.0Ω）；滑動變阻器R2（阻值0～20.0Ω）；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。（1）實驗小組的某同學(xué)利用以上器材，設(shè)計了如圖甲所示的電路，M、N是電壓表，P、Q分別是定值電阻R1或滑動變阻器R2，則P應(yīng)是_________（選填“R1”或“R2”）。（2）按照電路將器材連接好，先將滑動變阻器調(diào)節(jié)到最大值，閉合開關(guān)S，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，依次記錄M、N的示數(shù)UM、UN。（3）根據(jù)UM、UN數(shù)據(jù)作出如圖乙所示的關(guān)系圖像，由圖像得到電源的電動勢E=_________V，內(nèi)阻r=_________Ω。（均保留2位有效數(shù)字）（4）由圖像得到的電源的電動勢值_________（選填“大于”、“小于”、“等于”）實際值。12．（12分）一小燈泡上標(biāo)有“3.8V，1.14W”的字樣，現(xiàn)用伏安法研究這個小燈泡的伏安特性曲線，實驗室有如下器材可供選用：A．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻RV1約為5k）B．電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻RV2約為25k）C．電流表A1（量程為200mA，內(nèi)阻RA1為10）D．電流表A2（量程為600mA，內(nèi)阻RA2約為4）E.定值電阻R0（10）F.滑動變阻器R（0～9，1A）G.電源E（6V，內(nèi)阻約為1）H.單刀開關(guān)一個、導(dǎo)線若干(1)要求測量盡量準(zhǔn)確，且測量范圍盡可能大，并能測量小燈泡的額定電流，實驗中應(yīng)選用的兩個電表分別是_____、____（填對應(yīng)器材前的字母序號）；(2)請利用(1)問中選擇的電表，在甲圖所示的虛線框里把實驗電路圖補充完整（要求在圖中需標(biāo)明所選器材的字母代號）；(3)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖乙所示。如果用兩節(jié)干電池組成的電源E1（電動勢3V，內(nèi)阻1）和滑動變阻器R1（0~19），將該小燈泡連接成如圖丙所示的電路。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片，則流過小燈泡的最小電流為____A。（結(jié)果保留2位小數(shù)）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，豎直面內(nèi)光滑圓弧軌道最低點與水平面平滑連接，圓弧軌道半徑為，圓弧所對圓心角為60°，水平面上點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。一根輕彈簧放在水平面上，其左端連接在固定擋板上，右端自由伸長到點。現(xiàn)將質(zhì)量為的物塊放在水平面上，并向左壓縮彈簧到位置，由靜止釋放物塊，物塊被彈開后剛好不滑離圓弧軌道，已知物塊與段間的動摩擦因數(shù)為0.5，段的長度也為，重力加速度為，不考慮物塊大小。求：(1)物塊運動到圓弧軌道點時，對軌道的壓力大小；(2)物塊最終停下的位置離點的距離；(3)若增大彈簧的壓縮量，物塊由靜止釋放能到達與等高的高度，則壓縮彈簧時，彈簧的最大彈性勢能為多大。14．（16分）如圖所示，兩內(nèi)壁光滑、長為2L的圓筒形氣缸A、B放在水平面上，A氣缸內(nèi)接有一電阻絲，A氣缸壁絕熱，B氣缸壁導(dǎo)熱．兩氣缸正中間均有一個橫截面積為S的輕活塞，分別封閉一定質(zhì)量的理想氣體于氣缸中，兩活塞用一輕桿相連．B氣缸質(zhì)量為m，A氣缸固定在地面上，B氣缸與水平面間的動摩擦因數(shù)為，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等．開始兩氣缸內(nèi)氣體與外界環(huán)境溫度均為T0，兩氣缸內(nèi)壓強均等于大氣壓強P0，環(huán)境溫度不變，重力加速度為g，不計活塞厚度．現(xiàn)給電阻絲通電對A氣缸內(nèi)氣體加熱，求：(1)B氣缸開始移動時，求A氣缸內(nèi)氣體的長度；(2)A氣缸內(nèi)活塞緩慢移動到氣缸最右端時，A氣缸內(nèi)氣體的溫度TA．15．（12分）微棱鏡增亮膜能有效提升LCD(液晶顯示屏)亮度。如圖甲所示為其工作原理截面圖，從面光源發(fā)出的光線通過棱鏡膜后，部分會定向出射到LCD上，部分會經(jīng)過全反射返回到光源進行再利用。如圖乙所示，等腰直角為一微棱鏡的橫截面，A=90，AB=AC=4a，緊貼BC邊上的P點放一點光源，BP=BC。已知微棱鏡材料的折射率n=，sin37=06，只研究從P點發(fā)出照射到AB邊上的光線。(1)某一光線從AB邊出射時，方向恰好垂直于BC邊，求該光線在微棱鏡內(nèi)的入射角的正弦值；(2)某一部分光線可以依次在AB、AC兩界面均發(fā)生全反射，再返回到BC邊，求該部分光線在AB邊上的照射區(qū)域長度。

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】

分別對甲、乙受力分析如圖所示，以甲球為研究對象，則甲球受到重力和繩的拉力的作用，直桿對甲球沒有力的作用，否則甲球水平方向受力不能平衡，所以T=m甲g以乙球為研究對象，根據(jù)共點力平衡條件，結(jié)合圖可知，繩的拉力T與乙球受到的支持力N與豎直方向之間的夾角都是30°，所以T與N大小相等，得綜上可得故A項正確，BCD三項錯誤。2、D【解析】

AB．以左邊小球為研究對象，初狀態(tài)受到重力、彈簧彈力和細(xì)繩拉力，如圖所示根據(jù)平衡條件可得細(xì)繩拉力，其中θ=30°，則根據(jù)對稱性可知，初狀態(tài)細(xì)繩b的拉力大小為，末狀態(tài)以右邊的小球為研究對象，受到重力、細(xì)繩b的拉力和水平方向拉力而平衡，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得其中α＞θ，則根據(jù)平衡條件可得：F=Gtanα，由于彈簧的長度發(fā)生變化，輕彈簧c的彈性勢能改變，后來三邊構(gòu)成的三角形不是等邊三角形，故α≠60°，則，故AB錯誤。C．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，根據(jù)能量守恒可知，兩球機械能的增加量等于彈簧彈性勢能的減小量加上力F做的功，而左側(cè)小球機械能減小，故右側(cè)小球增加量大于彈簧彈性勢能的減小量加上力F做的功，故C錯誤；D．兩球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于外力F做的功，由于F做正功，故系統(tǒng)機械能增加，故D正確。故選D。3、C【解析】試題分析：根據(jù)動能定理得：mgL=mv2，解得：，因為L不等．所以速度不等，故A錯誤；B、根據(jù)解得：a=2g，所以兩球加速度相等，又a=Lω2，所以角速度不等，故B錯誤C正確；因為兩球的質(zhì)量關(guān)系未知，初始位置它們的重力勢能不一定相等，所以在最低點，兩球的機械能不一定相等，故D錯誤；故選C.考點：動能定理；向心加速度．【名師點睛】此題考查了動能定理的應(yīng)用以及向心加速度及角速度的知識；解決本題的關(guān)鍵掌握動能定理和機械能守恒定律，知道擺球在最低點靠合力提供做圓周運動的向心力，列的式子即可解答；此題是基礎(chǔ)題，意在考查基礎(chǔ)知識的應(yīng)用.4、A【解析】

當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時，穿過回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙磁通量的變化，可知P、Q將互相靠攏，回路的面積減小一點，使穿過回路的磁場減小一點，起到阻礙原磁通量增加的作用，故A正確，BCD錯誤．5、D【解析】

A．根據(jù)圖像可知周期T=0.02s，則角速度故A錯誤；B．原線圈電壓的有效值為根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律求解副線圈的電壓，即交流電壓表的示數(shù)為因為小燈泡和二極管相連，二極管具有單向?qū)щ娦裕鶕?jù)有效值的定義解得燈泡兩端電壓故B錯誤，D正確；C．當(dāng)滑動變阻器的觸頭P向下滑動時，副線圈接入的總電阻減小，副線圈兩端電壓不變，所以電流表示數(shù)增大，根據(jù)單相理想變壓器的電流規(guī)律可知電流表的示數(shù)也增大，故C錯誤。故選D。6、D【解析】

A．逸出功由材料本身決定，與照射光無關(guān)，故A錯誤；B．根據(jù)光電效應(yīng)方程光電子最大初動能可知b光照射時光電子的最大初動能較大，b光子的能量高于a光子的能量，故B錯誤；C．能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與所加電壓無關(guān)，故C錯誤；D．a(chǎn)光和c光照射時光電子的最大初動能相同，故兩者的頻率相同，由于a光的最大飽和電流更大，故a光的強度更強，故D正確。故D正確。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、CD【解析】

A．處于中點的小球A的運動半徑為，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知線速度A錯誤；B．處于中點的小球A的加速度為B錯誤；C．處于端點的小球B的向心加速度由牛頓第二定律可知小球B所受的合外力為C正確；D．設(shè)輕桿段中的拉力為，輕桿段中的拉力為，對小球A由牛頓第二定律可得對小球B由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得D正確。故選CD。8、BC【解析】

A．衛(wèi)星b、c繞地球做勻速圓周運動，7.9km/s是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度，11.2km/s是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。所以發(fā)射衛(wèi)星b時速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，故A錯誤；

B．萬有引力提供向心力，對b、c衛(wèi)星，由牛頓第二定律得解得故B正確；

C．衛(wèi)星b在地球的同步軌道上，所以衛(wèi)星b和地球具有相同的周期和角速度。由萬有引力提供向心力，即解得a距離地球表面的高度為R，所以衛(wèi)星a的角速度此時a、b恰好相距最近，到衛(wèi)星a和b下一次相距最近（ωa-ω）t=2π故C正確；

D．讓衛(wèi)星b減速，衛(wèi)星b所需的向心力減小，萬有引力大于所需的向心力，衛(wèi)星b會做向心運動，軌道半徑變小，離開原軌道，所以不能與c對接，故D錯誤；故選BC。9、CD【解析】

A．當(dāng)CD邊剛進入磁場時，電動勢E=BLv；則CD兩點間電勢差為選項A錯誤；B．設(shè)正方形邊長為L。根據(jù)感應(yīng)電荷量經(jīng)驗公式，得：B、L、R都相等，所以兩次通過某一橫截面的電荷量相等．故B錯誤。

C．外力做功的功率等于電功率，即則外力做功的功率為第一次的4倍，選項C正確；D．根據(jù)焦耳定律得：線圈產(chǎn)生的熱量則得第二次與第一次線圈中產(chǎn)生的熱量之比為2：1，故D正確。10、BC【解析】試題分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得產(chǎn)生的電動勢，電流，線框轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為，電流的有效值，故A錯誤；線框轉(zhuǎn)動過程中穿過線框的磁通量的最大值為BS，又，解得BS=，所以B正確；從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為，故C正確；轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量代入解得：，故D錯誤．考點：本題考查交流電三、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、R24.90.90～1.0小于【解析】

（1）[1]由電路圖可知，電壓表M測量P、Q總電壓，電壓表N測量Q的電壓，故M為大量程的電壓表V2，N為小量程的電壓表V1，根據(jù)部分電路歐姆定律可知P為大量程的滑動變阻器R2，Q為小阻值的定值電阻R1。（3）[2][3]設(shè)電壓表M的示數(shù)為UM，電壓表N的示數(shù)為UN，由圖示電路圖可知，電源電動勢為整理得：由UM-UN圖象可知，電源電動勢為E=4.9V，由圖可知圖線的斜率為：又從UM-UN的關(guān)系可知：則電源內(nèi)阻為：r=kR1=0.94Ω。（4）[4]根據(jù)題意可知：變形得：所以圖象的縱截距為：則電源電動勢為所以根據(jù)圖象得到的電源電動勢值小于實際值。12、CD0.13（0.12～0.13均可）【解析】

(1)[1][2]．小燈泡的額定電流為，則電流表選擇A2；小燈泡額定電壓為3V，兩個電壓表量程除了偏小就是偏大，可用已知內(nèi)阻的電流表A1與定值電阻R0串聯(lián)，可相當(dāng)于量程為的電壓