2022屆衡水市重點中學(xué)高三六校第一次聯(lián)考物理試卷含解析_第1頁
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文檔簡介

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、如圖所示為氫原子的能級圖,一個處于基態(tài)的氫原子,吸收一個光子受到發(fā)后最多可以輻射三種不同率的光子,則被吸收光子的能量為A.10.2eV B.12.09ev C.12.75eV D.13.06eV2、真空中一半徑為r0的帶電金屬球,通過其球心的一直線上各點的電勢φ分布如圖所示,r表示該直線上某點到球心的距離,r1、r2分別是該直線上A、B兩點離球心的距離,根據(jù)電勢圖像(φ-r圖像),判斷下列說法中正確的是()A.該金屬球可能帶負(fù)電B.A點的電場強度方向由A指向球心C.A點的電場強度小于B點的電場強度D.電荷量大小為q的正電荷沿直線從A移到B的過程中,電場力做功W=q(φ1-φ2)3、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4、一試探電荷在電場中自A點由靜止釋放后,僅在電場力的作用下能經(jīng)過B點。若、分別表示A、B兩點的電勢,EA、EB分別表示試探電荷在A、B兩點的電勢能,則下列說法正確的是()A.> B.EA>EBC.電勢降低的方向就是場強的方向 D.電荷在電勢越低的位置其電勢能也越小5、慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的原理如圖所示。沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一個質(zhì)量為的滑塊,滑塊的兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為的彈簧相連,兩彈簧的另一端與固定壁相連?;瑝K原來靜止,彈簧處于自然長度?;瑝K上有指針,可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移,然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運動,指針向左偏離點的距離為,則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度()A.方向向左,大小為B.方向向右,大小為C.方向向右,大小為D.方向向左,大小為6、一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上以速度v0運動,t=0時刻起對它施加一與速度v0垂直、大小為F的水平恒力,則t時刻力F的功率為()A.0 B. C. 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、如圖,光滑水平面上兩虛線之間區(qū)域內(nèi)存在豎直方向的足夠大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。邊長為a的正方形導(dǎo)線框PQMN沿圖示速度方向進(jìn)入磁場,當(dāng)對角線PM剛進(jìn)入磁場時線框的速度大小為v,方向與磁場邊界成角,若線框的總電阻為R,則A.PM剛進(jìn)入磁場時線框中的感應(yīng)電流為B.PM剛進(jìn)入磁場時線框所受安培力大小為C.PM剛進(jìn)入磁場時兩端的電壓為D.PM進(jìn)入磁場后線框中的感應(yīng)電流將變小8、平行金屬板、與電源和滑線變阻器如圖所示連接,電源的電動勢為,內(nèi)電阻為零;靠近金屬板的處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為,電荷量,初速度為零的粒子,粒子在加速電場的作用下穿過板的小孔,緊貼板水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場;改變滑片的位置可改變加速電場的電壓和偏轉(zhuǎn)電場的電壓,且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場飛出,下列說法正確的是()A.粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比B.滑片向右滑動的過程中從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C.飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率D.飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率9、兩種單色光A、B的波長之比為,用A、B分別照射鋅板逸出的光電子的最大初動能分別為、。由此可知()A.A、B光子的能量之比為 B.A、B光子的能量之比為C.鋅板的逸出功為 D.鋅板的逸出功為10、甲、乙兩物體在同一條直線上運動,其運動的位置一時間圖象如圖所示,則下列說法正確的是()A.在3~5s時間內(nèi),甲的速度大小等于乙的速度大小B.甲的出發(fā)位置在乙的前面C.甲、乙在20m處相遇D.在3~7s的時間內(nèi),甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小三、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)很多人都認(rèn)為“力越小速度就越小”,為了檢驗這個觀點是否正確,某興趣小組的同學(xué)設(shè)計了這樣的實驗方案:在水平桌面上放一木塊,木塊后端與穿過打點計時器的紙帶相連,前端通過定滑輪與不可伸長的細(xì)線相連接,細(xì)線上不等間距地掛了五個鉤碼,其中第四個鉤碼與第五個鉤碼之間的距離最大。起初木塊停在靠近打點計時器的位置,第五個鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離,如圖甲所示。接通打點計時器,木塊在鉤碼的牽引下,由靜止開始運動,所有鉤碼落地后,木塊會繼續(xù)運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。圖乙是實驗得到的第一個鉤碼落地后的一段紙帶,紙帶運動方向如箭頭所示。(當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮取9.8m/s2)(1)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù),可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的______段(用D1,D2,…,D15字母區(qū)間表示);第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前木塊在做______運動。(2)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù),還可以計算出第五個鉤碼落地后木塊運動的加速度大小為______m/s2;木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為=______。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù),分析可知“力越小速度就越小”的觀點是___的。(填“正確”或“錯誤”)12.(12分)某同學(xué)用如圖甲所示裝置做驗證機(jī)械能守恒定律的實驗。所用打點計時器為電火花打點計時器。(1)實驗室除了提供圖甲中的器材,還備有下列器材可供選擇:A.220V交流電源B.天平C.秒表D.導(dǎo)線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材是________(填對應(yīng)的字母),缺少的器材是____________。(2)對于實驗要點,下列說法正確的是____________。A.應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較小的重錘B.安裝器材時必須保證打點計時器豎直,以便減少限位孔與紙帶間的摩擦C.重錘下落過程中,應(yīng)用手提著紙帶,保持紙帶始終豎直D.根據(jù)打出的紙帶,用△x=gT2求出重力加速度再驗證機(jī)械能守恒(3)該同學(xué)選取了一條紙帶,取點跡清晰的一段如圖乙所示,將打出的計時點分別標(biāo)號為1、2、3、4、5、6,計時點1、3,2、5和4、6之間的距離分別為x1,x2,x3。巳知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,使用的交流電頻率為f,則從打計時點2到打計時點5的過程中,為了驗證機(jī)械能守恒定律,需檢驗的表達(dá)式為____________________________。(4)由于阻力的作用,使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量。若重錘的質(zhì)量為m,根據(jù)(3)中紙帶所測數(shù)據(jù)可求得該實驗中存在的平均阻力大小F=__________(結(jié)果用m、g、x1、x2、x3)表示)。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)在光滑絕緣水平面上,存在著有界勻強磁場,邊界為PO、MN,磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直水平南向下,磁場的寬度為,俯視圖如圖所示。在磁場的上方固定半徑的四分之一光滑絕緣圓弧細(xì)桿,桿兩端恰好落在磁場邊緣的A、B兩點。現(xiàn)有帶孔的小球a、b(視為質(zhì)點)被強力絕緣裝置固定穿在桿上同一點A,球a質(zhì)量為2m、電量為-q;球b質(zhì)量為m、電量為q;某瞬時絕緣裝置解鎖,a、b被彈開,裝置釋放出3E0的能量全部轉(zhuǎn)為球a和球b的動能,a、b沿環(huán)的切線方向運動。求:(解鎖前后小球質(zhì)量、電量、電性均不變,不計帶電小球間的相互作用)(1)解鎖后兩球速度的大小va、vb分別為多少;(2)球a在磁場中運動的時間;(3)若MN另一側(cè)有平行于水平面的勻強電場,球a進(jìn)人電場后做直線運動,球b進(jìn)入電場后與a相遇;求電場強度E的大小和方向。14.(16分)如圖所示,一車上表面由粗糙的水平部分和光滑的半圓弧軌道組成,車緊靠臺階靜止在光滑水平地面上,且左端與光滑圓弧形軌道末端等高,圓弧形軌道末端水平,一質(zhì)量為的小物塊從距圓弧形軌道末端高為處由靜止開始滑下,與靜止在車左端的質(zhì)量為的小物塊(可視為質(zhì)點)發(fā)生彈性碰撞(碰后立即將小物塊取走,使之不影響的運動),已知長為,車的質(zhì)量為,取重力加速度,不計空氣阻力.(1)求碰撞后瞬間物塊的速度;(2)若物塊在半圓弧軌道上經(jīng)過一次往返運動(運動過程中物塊始終不脫離軌道),最終停在車水平部分的中點,則半圓弧軌道的半徑至少多大?15.(12分)如圖所示,薄木板在外力F的作用下帶著小物塊一起沿粗糙水平面向右勻速運動,薄木板的質(zhì)量M=5kg,小物塊的質(zhì)量m=1kg,小物塊位于薄木板的最右端,薄木板和小物塊與水平地面的摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5、μ2=0.2。從某時刻開始,外力F大小不變方向相反的作用在薄木板上,g取10m/s2。求:(1)外力F的大??;(2)忽略薄木板的高度,當(dāng)小物塊靜止時,距薄木板的右端L=15.5m,則兩者一起勻速運動的速度是多少?

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、C【解析】

一個氫原子處于激發(fā)態(tài)最多可以輻射三種不同頻率的光子,則該氫原子處于n=4激發(fā)態(tài),該氫原子處于基態(tài)時吸收的光子能量為:hv=(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV.ABD.由計算可得被吸收光子的能量為12.75eV,ABD錯誤;C.由計算可得被吸收光子的能量為12.75eV,C正確.2、D【解析】

A.由圖可知0到r0電勢不變,之后電勢變小,帶電金屬球為一等勢體,再依據(jù)沿著電場線方向,電勢降低,則金屬球帶正電,A錯誤;B.沿電場線方向電勢降低,所以A點的電場強度方向由A指向B,B錯誤;C.圖像斜率的物理意義為電場強度,所以A點的電場強度大于B點的電場強度,C錯誤;D.正電荷沿直線從A移到B的過程中,電場力做功D正確。故選D。3、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(jī)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。4、B【解析】

A.當(dāng)試探電荷帶正電時,,當(dāng)試探電荷帶負(fù)電時,由于試探電荷所帶電荷性質(zhì)未知,故A錯誤;B.因試探電荷由靜止釋放,只在電場力作用下能從A運動到B,故無論帶何種電荷,電場力總對電荷做正功,電荷的電勢能一定減小,故B正確;C.電勢降落最快的方向是場強的方向,故C錯誤;D.負(fù)電荷在電勢越低的位置電勢能越高,故D錯誤。故選B。5、C【解析】

導(dǎo)彈的速度與制導(dǎo)系統(tǒng)的速度始終相等,則其加速度相等?;瑝K受到左、右兩側(cè)彈簧的彈力方向均向右,大小均為。則合力方向向右,加速度方向向右。由牛頓第二定律得解得故ABD錯誤,C正確。故選C。6、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律有因,則恒力F的方向為初速度為零的勻加速直線運動,t時刻的速度為根據(jù)功率的定義可知故B正確,ACD錯誤。故選B。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、AD【解析】

A.

PM剛進(jìn)入磁場時有效的切割長度等于a,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bav,感應(yīng)電流為,故A正確;B.NM邊所受的安培力大小為F1=BIa=,方向垂直NM向下。PN邊所受的安培力大小為F2=BIa=,方向垂直PN向下,線框所受安培力大小,故B錯誤;C.

PM兩端的電壓為,故C錯誤;D.PM剛進(jìn)入磁場后,有效的切割長度逐漸減小,感應(yīng)電動勢逐漸減小,感應(yīng)電流將減小,故D正確。故選:AD。8、BC【解析】

A.在加速電場中,由動能定理得在偏轉(zhuǎn)電場中,加速度為則偏轉(zhuǎn)距離為運動時間為聯(lián)立上式得其中l(wèi)是偏轉(zhuǎn)極板的長度,d是板間距離。粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比,故A錯誤;B.從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切值聯(lián)立解得滑片向右滑動的過程中,U1增大,U2減小,可知偏轉(zhuǎn)角逐漸減小,故B正確;CD.緊貼M板飛出時,電場做功最多,粒子具有最大速率。由動能定理解得故C正確,D錯誤。故選BC。9、AC【解析】

AB.A、B兩種光子的波長之比為,由及知,A、B光子的能量之比為選項A正確,B錯誤;CD.設(shè)金屬鋅的逸出功為W,用A單色光照射時有用B單色光照射時有解兩式得選項C正確,D錯誤;故選AC.10、CD【解析】

A.因為x-t圖像的斜率等于速度,可知在3~5s時間內(nèi),甲的速度大小小于乙的速度大小,選項A錯誤;B.甲和乙出發(fā)的位置都在x=0位置,選項B錯誤;C.由圖像可知,甲、乙在20m處相遇,選項C正確;D.在3~7s的時間內(nèi),甲的位移小于乙的位移,根據(jù)可知,甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小,選項D正確;故選CD。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、勻速直線5.00.51錯誤【解析】

(1)[1][2].第五個鉤碼落地后木塊將做減速運動,點跡間距逐漸減小,則可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的;由此也可判斷第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前的一段時間內(nèi),紙帶上點跡均勻,木塊在做勻速直線運動。(2)[3][4].由紙帶可看出,第五個鉤碼落地后根據(jù)可得木塊運動的加速度大小為由可得μ=0.51(3)[5].根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù),分析可知“力越小速度就越小”的觀點是錯誤的。12、BC刻度尺B【解析】

(1)[1][2]本實驗的實驗?zāi)康氖球炞C的正確性,因此可以不測量物體的質(zhì)量,即可不用天平。打點計時器應(yīng)接220V的交流電源,打點計時器用來記錄物體的運動時間,秒表不必要,不必要的器材為BC,還缺少的器材是處理紙帶時用到的刻度尺;(2)[3]A.應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較大的重錘,以減小阻力帶來的誤差,選項A錯誤;B.由于紙帶和打點計時器之間存在阻力,因此為了減小摩擦力所做的功,應(yīng)使限位孔豎直,選項B正確;C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運動,選項C錯誤;D.重力加速度應(yīng)取當(dāng)?shù)氐淖杂陕潴w加速度,而不能用△h=gT2去求,選項D錯誤;(3)[4]打計時點2時的速度打計時點5時的速度則要驗證的機(jī)械能量守恒的表達(dá)式為:(4)[5]根據(jù)動能定理有:解得: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),方向與MN成斜向上方向【解析】

(1)對兩球a、b系統(tǒng),動量守恒,有能量守恒,有解得,(2)小球在磁場中運動軌跡如圖所示,由牛頓第二定律得故小球在磁場中運動的半

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