山東省泰安市寧陽(yáng)縣四中高三3月份第一次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

山東省泰安市寧陽(yáng)縣四中高三3月份第一次模擬考試新高考物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、2020年3月9日19時(shí)55分，我國(guó)在西昌衛(wèi)基發(fā)射中心，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十四顆導(dǎo)航衛(wèi)星，北斗三號(hào)CEO-2是一顆地球同步軌道衛(wèi)星，以下關(guān)于這顆衛(wèi)星判斷正確的是（）A．地球同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期為定值B．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力保持不變C．地球同步軌道衛(wèi)星繞地運(yùn)行中處干平衡狀態(tài)D．地球同步軌道衛(wèi)星的在軌運(yùn)行速度等于第一宇宙速度2、一帶電粒子從A點(diǎn)射人電場(chǎng)，從B點(diǎn)射出，電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面彼此平行，不計(jì)粒子的重力．下列說法正確的有A．粒子帶正電荷B．粒子的速度不斷增大C．粒子的加速度先不變，后變小D．粒子的電勢(shì)能先減小，后增大3、我國(guó)高鐵舒適、平穩(wěn)、快捷。設(shè)列車高速運(yùn)行時(shí)所受的空氣阻力與車速成正比，高鐵分別以300km/h和350km/h的速度勻速運(yùn)行時(shí)克服空氣阻力的功率之比為（）A．6∶7 B．7∶6 C．36∶49 D．49∶364、近年來(lái)，人類發(fā)射了多枚火星探測(cè)器，火星進(jìn)行科學(xué)探究，為將來(lái)人類登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。假設(shè)火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得該探測(cè)器運(yùn)動(dòng)的周期為，則可以算得火星的平均密度，式中是一個(gè)常量，該常量的表達(dá)式為（已知引力常量為）A． B． C． D．5、豎直向上拋出一物塊，物塊在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力大小與速度大小成正比，取初速度方向?yàn)檎较颉t物塊從拋出到落回拋出點(diǎn)的過程中列物塊的加速度、速度與時(shí)間的關(guān)系圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．6、2019年4月10日，世界上第一張黑洞照片誕生了，證實(shí)了神秘天體黑洞的存在。黑洞是宇宙中質(zhì)量巨大的一類天體，連光都無(wú)法逃脫它的引力束縛。取兩天體相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為零，引力勢(shì)能表達(dá)式為，已知地球半徑R=6400km，光速c=3x108m/s。設(shè)想把地球不斷壓縮（保持球形不變），剛好壓縮成一個(gè)黑洞時(shí)，地球表面的重力加速度約為（）A．7×109m/s2 B．7×1010m/s2 C．1.4×1010m/s2 D．1.4×1011m/s2二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說法正確的是()A．在擺角很小時(shí)單擺的周期與振幅無(wú)關(guān)B．只有發(fā)生共振時(shí)，受迫振動(dòng)的頻率才等于驅(qū)動(dòng)力頻率C．變化的電場(chǎng)一定能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn)8、美國(guó)物理學(xué)家阿瑟·阿什金因利用光的力量來(lái)操縱細(xì)胞獲得2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，原來(lái)光在接觸物體后，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生力的作用，這個(gè)來(lái)自光的微小作用可以讓微小的物體（如細(xì)胞）發(fā)生無(wú)損移動(dòng)，這就是光鑷技術(shù)．在光鑷系統(tǒng)中，光路的精細(xì)控制非常重要。對(duì)此下列說法正確的是（）A．光鑷技術(shù)利用光的粒子性B．光鑷技術(shù)利用光的波動(dòng)性C．紅色激光光子能量大于綠色激光光子能量D．紅色激光光子能量小于綠色激光光子能量9、在一顆半徑為地球半徑0.8倍的行星表面，將一個(gè)物體豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力．從拋出開始計(jì)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間關(guān)系如圖（可能用到的數(shù)據(jù)：地球的半徑為6400km，地球的第一宇宙速度取8km/s，地球表面的重力加速度10m/s2，則A．該行星表面的重力加速度為8m/s2B．該行星的質(zhì)量比地球的質(zhì)量大C．該行星的第一宇宙速度為6.4km/sD．該物體落到行星表面時(shí)的速率為30m/s10、如圖所示，a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩個(gè)點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v1，且方向與等勢(shì)面平行，在B點(diǎn)的速度大小為v2，A、B連線長(zhǎng)為L(zhǎng)，連線與等勢(shì)面間的夾角為θ，不計(jì)粒子受到的重力，則（）A．粒子的速度v2一定大于v1B．等勢(shì)面b的電勢(shì)比等勢(shì)面c的電勢(shì)低C．粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為D．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為三、實(shí)驗(yàn)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）如圖甲所示，一與電腦連接的拉力傳感器固定在豎直墻壁上，通過細(xì)繩拉住一放在長(zhǎng)木板上的小鐵塊，細(xì)繩水平伸直，初始時(shí)拉力傳感器示數(shù)為零?，F(xiàn)要測(cè)量小鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用一較大的水平拉力拉住長(zhǎng)木板右端的掛鉤，把長(zhǎng)木板從小鐵塊下面拉出，在電腦上得到如圖乙所示的數(shù)據(jù)圖像，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2。(1)測(cè)得小鐵塊的質(zhì)量m=0.50kg，則小鐵塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_____________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(2)以不同的速度把長(zhǎng)木板拉出，隨著速度的增加，小鐵塊受到的摩擦力_____________。（填“越來(lái)越大”“越來(lái)越小”或“不變”）(3)若固定長(zhǎng)木板，去掉小鐵塊上的細(xì)繩，用一水平推力推小鐵塊，則至少需要___________N的推力才能推動(dòng)小鐵塊。12．（12分）為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計(jì))(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是______。A．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為______。A．B．C．kD．四、計(jì)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）如下圖，一橫截面積為S的絕熱氣缸固定在絕熱水平面上，一絕熱活塞封閉氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，在氣缸右側(cè)有一暖氣管，氣缸與暖氣管相接處密閉性良好，氣缸左側(cè)的活塞用一跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為M的砝碼相連。當(dāng)活塞穩(wěn)定后，測(cè)得活塞到氣缸右側(cè)壁之間的距離L，溫度傳感器測(cè)得此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度為T1。現(xiàn)讓高溫暖氣從暖氣管的上端流進(jìn)、再?gòu)呐瘹夤艿南露肆鞒?，?jīng)過一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)活塞緩慢向左移動(dòng)了一小段距離后便靜止不動(dòng)了。這個(gè)過程中氣缸內(nèi)的氣體吸收熱量Q后，溫度傳感器的讀數(shù)為T2。設(shè)重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為P0，忽略所有摩擦，回答問題。(i)試分析密閉氣體體積的變化，并求出此變化量ΔV；(ii)求此過程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量ΔU。14．（16分）如圖，質(zhì)量的長(zhǎng)方體鋼板靜止在粗糙的水平面上，質(zhì)量的滑塊靜止在鋼板右端。一質(zhì)量的光滑小球沿水平面以初速度向右運(yùn)動(dòng)，與鋼板發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后鋼板向右滑行，滑塊恰好不從鋼板上掉下來(lái)。已知鋼板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取。求：(1)碰后瞬間，小球的速度大小和鋼板的速度大??；(2)滑塊在鋼板上滑行的時(shí)間；(3)鋼板的長(zhǎng)度以及鋼板剛停下時(shí)滑塊與小球間的距離。15．（12分）如圖（a）所示，傾角θ=30°的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q=2×10﹣4C的正點(diǎn)電荷，將一帶正電小球（可視為點(diǎn)電荷）從斜桿的底端（但與Q未接觸）靜止釋放，小球沿斜桿向上滑動(dòng)過程中能量隨位移的變化圖象如圖（b）所示，其中線1為重力勢(shì)能隨位移變化圖象，線2為動(dòng)能隨位移變化圖象．（g=10m/s2，靜電力恒量K=9×109N?m2/C2）則（1）描述小球向上運(yùn)動(dòng)過程中的速度與加速度的變化情況；（2）求小球的質(zhì)量m和電量q；（3）斜桿底端至小球速度最大處由底端正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電勢(shì)差U；（4）在圖（b）中畫出小球的電勢(shì)能ε隨位移s變化的圖線．（取桿上離底端3m處為電勢(shì)零點(diǎn)）

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

A．同步衛(wèi)星相對(duì)地球是靜止的，即運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，為定值，A正確；BC．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，時(shí)時(shí)刻刻指向圓心，為變力，其合力不為零，故不是出于平衡狀態(tài)，BC錯(cuò)誤；D．第一宇宙速度是最小發(fā)射速度，最大環(huán)繞速度，即為在地球表面環(huán)繞的衛(wèi)星的速度，而同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，根據(jù)可知，軌道半徑越大，線速度越小，所以同步衛(wèi)星運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，D錯(cuò)誤。故選A。2、C【解析】

A.帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，受力指向曲線的內(nèi)側(cè)，所以所受電場(chǎng)力向左，帶負(fù)電；A錯(cuò)；BC.電場(chǎng)力做負(fù)功，所以動(dòng)能越來(lái)越小，電勢(shì)能越來(lái)越大，速度越來(lái)越小B錯(cuò)；C,對(duì)；D.等勢(shì)線的疏密程度反映場(chǎng)強(qiáng)大小，所以所受電場(chǎng)力越來(lái)越小，加速度越來(lái)越小，D錯(cuò)．故選C3、C【解析】

列車高速運(yùn)行時(shí)所受的空氣阻力與車速成正比，則則克服阻力的功率為所以高鐵分別以300km/h和350km/h的速度勻速運(yùn)行時(shí)克服空氣阻力的功率之比為故ABD錯(cuò)誤，錯(cuò)C正確。故選C。4、C【解析】

由萬(wàn)有引力定律，知得又而火星探測(cè)器繞火星做“近地”圓周運(yùn)動(dòng)，有，解得故題中的常量故選C。5、D【解析】

AB．物塊上升過程中，加速度方向向下，取初速度方向?yàn)檎较?，則加速度為負(fù)值，故AB錯(cuò)誤；CD．由于物塊所受阻力與速度大小成正比，所以加速度隨速度變化而變化，其速度－時(shí)間圖像不是直線，而是曲線，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6、A【解析】

在地球表面有解得①連光都無(wú)法逃脫它的引力束縛，故有解得②聯(lián)立①②A正確BCD錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】

A．單擺周期T＝2π與振幅無(wú)關(guān)，A項(xiàng)正確；B．受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí)，振動(dòng)顯著增強(qiáng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)即共振，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域間隔出現(xiàn)，這些區(qū)域位置不變，D項(xiàng)正確。故選AD。8、AD【解析】

AB．光在接觸物體后，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生力的作用，則光鑷技術(shù)利用光的粒子性，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．紅光的頻率小于綠光，根據(jù)可知，紅色激光光子能量小于綠色激光光子能量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9、AC【解析】

A．由圖讀出，物體上升的最大高度為：h=64m，上升的時(shí)間為：t=4s。對(duì)于上升過程，由可得選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)可得則該行星的質(zhì)量比地球的質(zhì)量小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得則則該行星的第一宇宙速度為選項(xiàng)C正確；D．該物體落到行星表面時(shí)的速率為故D錯(cuò)誤；故選AC。10、AC【解析】

A．電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面沿水平方向，則電場(chǎng)線的方向沿豎直方向，帶正電的質(zhì)子彎曲的方向向下，所以質(zhì)子受力的方向向下，從A到B的過程中電場(chǎng)力做正功，所以質(zhì)子的速度增大，故A正確；B．質(zhì)子受力的方向向下，質(zhì)子帶正電，則電場(chǎng)的方向向下，而沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，故b的電勢(shì)高于c的電勢(shì)；故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)子在A點(diǎn)的速度大小為v1，在B點(diǎn)的速度大小為v2，質(zhì)子在沿等勢(shì)面方向的分速度不變?yōu)関1，所以質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間故C正確；D．在沿電場(chǎng)線的方向的位移為y=Lsinθ，由動(dòng)能定理有聯(lián)立解得故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)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、0.204不變1.20【解析】

(1)[1]．由題圖乙可知，小鐵塊所受滑動(dòng)摩擦力，由解得小鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.204.(2)[2]．由于摩擦力與小鐵塊運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，所以隨著速度的增加，小鐵塊受到的摩擦力不變。(3)[3]．由題圖乙可知，小鐵塊所受的最大靜摩擦力所以至少需要1.20N的推力才能推動(dòng)小鐵塊。12、BCD1.3D【解析】

(1)[1]AE．本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，AE錯(cuò)誤；B．該題是彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力，從而表示小車受到的合外力，將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力，B正確；C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，C正確；D．改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，D正確；故選：BCD。(2)[2]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差：，根據(jù)得：；(3)[3]對(duì)a-F圖來(lái)說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，此題，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：，即，a-F圖線的斜率為k，則，故小車質(zhì)量為：，故D正確。故選D。四、計(jì)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、(i)；(ii)【解析】

(i)由于氣缸內(nèi)的氣體溫度升高，故活塞將向左移動(dòng)，設(shè)氣缸再次穩(wěn)定后向左移動(dòng)的距離為ΔL。由題目中的條件可知，容器內(nèi)的氣體是在做等壓變化。由理想氣體狀態(tài)方程可得解得故變化的體積為(ii)以氣缸活塞為研究對(duì)象，設(shè)氣缸里面的大氣壓對(duì)氣缸的壓力為F根據(jù)力的平衡可得暖流給氣缸中的氣體加熱，當(dāng)氣體溫度為T2時(shí)，氣體膨脹對(duì)外做的功為：由熱力學(xué)第一定律可知，容器中的氣體內(nèi)能的增加量為14、(1)，；(2)；(3)1m，【解析】

(1)碰后瞬間，設(shè)小球的速度為，鋼板的速度為，小球與鋼板發(fā)生彈性正碰，取水平向右為正，滿足動(dòng)量守恒