2022屆北京市東城區(qū)第二十二中學(xué)高三3月份第一次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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．已知氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為En=，其中n=2，3，4……已知普朗克常量為h，電子的質(zhì)量為m。巴爾末線系是氫原子從n≥3的各個能級躍遷至n=2能級時輻射光的譜線，則下列說法中正確的是（）A．巴爾末線系中波長最長的譜線對應(yīng)光子的能量為3.40eVB．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大，動能和電勢能之和不變C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后，電子速度大小為D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時最多可輻射出6種不同頻率的光2．如圖所示，輕繩一端系在物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接。用水平力F拉住繩子上的一點O，使物體A及輕圓環(huán)B靜止在實線所示的位置?，F(xiàn)保持力F的方向不變，使物體A緩慢移到虛線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B保持靜止。若桿對環(huán)的彈力為FN，桿對環(huán)的摩檫力為Ff，OB段繩子的張力為FT，則在上述過程中（）A．F不變，F(xiàn)N減小B．Ff不變，F(xiàn)T增大C．Ff減小，F(xiàn)N不變D．FN減小，F(xiàn)T減小3．若一個質(zhì)點由靜止開始做勻加速直線運動，下列有關(guān)說法正確的是（）A．某時刻質(zhì)點的動量與所經(jīng)歷的時間成正比B．某時刻質(zhì)點的動量與所發(fā)生的位移成正比C．某時刻質(zhì)點的動能與所經(jīng)歷的時間成正比D．某時刻質(zhì)點的動能與所發(fā)生位移的平方成正比4．關(guān)于“亞洲一號”地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中正確的是()A．它的運行速度為7.9km/sB．已知它的質(zhì)量為1.42t，若將它的質(zhì)量增為2.84t，其同步軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍C．它可以繞過北京的正上方，所以我國能夠利用它進行電視轉(zhuǎn)播D．它距地面的高度約是地球半徑的5倍，所以它的向心加速度約是地面處的重力加速度的5．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B、C又回到狀態(tài)A。下列說法正確的是（）A．A→B過程中氣體分子的平均動能增加，單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加B．C→A過程中單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少C．A→B過程中氣體吸收的熱量大于B→C過程中氣體放出的熱量D．A→B過程中氣體對外做的功小于C→A過程中外界對氣體做的功6．1897年湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，許多科學(xué)家為測量電子的電荷量做了大量的探索。1907-1916密立根用帶電油滴進行實驗，發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值e的整數(shù)倍，于是稱這數(shù)值為基本電荷，如圖所示，兩塊完全相同的金屬極板止對若水平放置，板間的距離為d，當質(zhì)量為m的微小帶電油滴在兩板間運動時，所受它氣阻力的大小與速度大小成正比。兩板間不加電壓時，得以觀察到油滴豎直向下做勻速運動，通過某一段距離所用時間為t1；當兩板間加電壓U（上極板的電勢高）時，可以觀察到同一油滴豎直向上做勻速運動，且在時間t2內(nèi)運動的距離與在時間t1內(nèi)運動的距離相等。忽略空氣浮力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．根據(jù)上板電勢高時觀察油滴豎直向上做勻速運動可以判定油滴帶正電B．密立根根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出油滴所帶的電荷量大約都是1.6×10-19CC．根據(jù)不加電壓和加電壓兩個勻速過程可以求解出油滴所帶的電荷量Q=D．根據(jù)兩板間加電壓U（上極板的電勢高）時觀察到同油滴豎直向上做勻速運動，可以計算出油滴的電荷量Q=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．如圖所示，A、B兩個矩形木塊用輕彈簧和一條與彈簧原長相等的輕繩相連，靜止在水平地面上，繩為非彈性繩且可承受的拉力足夠大。彈簧的勁度系數(shù)為k，木塊A和木塊B的質(zhì)量均為m。現(xiàn)用一豎直向下的壓力將木塊A緩慢壓縮到某一位置，木塊A在此位置所受的壓力為F（F>mg），彈簧的彈性勢能為E，撤去力F后，下列說法正確的是（）A．當A速度最大時，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)B．彈簧恢復(fù)到原長的過程中，彈簧彈力對A、B的沖量相同C．當B開始運動時，A的速度大小為D．全程中，A上升的最大高度為8．平行金屬板PQ、MN與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板P的S處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m，電荷量+q，初速度為零的粒子，粒子在加速電場PQ的作用下穿過Q板的小孔F，緊貼N板水平進入偏轉(zhuǎn)電場MN；改變滑片p的位置可改變加速電場的電壓Ul和偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2，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U2成正比B．滑片p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．如圖所示，兩端開門、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管豎直固定，兩段水銀柱將空氣柱B封閉在玻璃管左側(cè)的豎直部分。左側(cè)水銀柱A有一部分在水平管中。若保持溫度不變。向右管緩緩注入少量水則稱定后（）A．右側(cè)水銀面高度差h1增大 B．空氣柱B的長度增大C．空氣柱B的壓強增大 D．左側(cè)水銀面高度差h2減小10．真空中質(zhì)量為m的帶正電小球由A點無初速自由下落t秒，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點。小球電荷量不變且小球從未落地，重力加速度為g。則A．整個過程中小球電勢能變化了B．整個過程中小球速度增量的大小為C．從加電場開始到小球運動到最低點時小球動能變化了D．從A點到最低點小球重力勢能變化了三、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）如圖所示為測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置，擋光條固定在物塊的最前端，光電門固定在木板上，并靠近物塊的初始位置,當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)如圖所示，利用游標卡尺測得的擋光條寬度為________cm(2)調(diào)整實驗裝置，使木板水平，物塊被彈射器彈開，在木板上做減速運動。某次測量時發(fā)現(xiàn)擋光條通過光電門時，數(shù)字計時器記錄擋光條的擋光時間為t，測得物塊被彈開時擋光條與光電門中心的距離為x0，物塊停止時光電門中心與擋光條中心的距離為x，擋光條寬度用d表示，物塊的質(zhì)量用m表示，則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)=_______，彈射器對物塊做的功為________(均用字母表示)(3)考慮到空氣阻力的影響，的測量值與真實值相比_______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。12．（12分）在研究“加速度與力的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)根據(jù)學(xué)過的理論設(shè)計了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導(dǎo)軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導(dǎo)軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實驗中測出了滑塊釋放點到光電門（固定）的距離為s，擋光片經(jīng)過光電門的速度為v，鉤碼的質(zhì)量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）（1）本實驗中鉤碼的質(zhì)量要滿足的條件是__；（2）該同學(xué)作出了v2—m的關(guān)系圖象（如圖乙），發(fā)現(xiàn)是一條過原點的直線，間接驗證了“加速度與力的關(guān)系”，依據(jù)圖象，每次小車的釋放點有無改變__（選填“有”或“無”），從該圖象還可以求得的物理量是__。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，長度為l=2m的水平傳送帶左右兩端與光滑的水平面等高，且平滑連接。傳送帶始終以2m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動。傳送帶左端水平面上有一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為mB物塊B相連，B處于靜止狀態(tài)。傳送帶右端水平面與一光滑曲面平滑連接?，F(xiàn)將質(zhì)量mA、可視為質(zhì)點的物塊A從曲面上距水平面h=1.2m處由靜止釋放。已知物塊"與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，mB=3mA，物塊A與B發(fā)生的是彈性正撞。重力加速度g取10m/s2。(1)求物塊A與物塊B第一次碰撞前瞬間的速度大?。?2)通過計算說明物塊A與物塊B第一次碰撞后能否回到右邊曲面上；(3)如果物塊A、B每次碰撞后，物塊B再回到最初靜止的位置時都會立即被鎖定，而當他們再次碰撞前瞬間鎖定被解除，求出物塊A第3次碰撞后瞬間的速度大小。14．（16分）如圖所示,兩個導(dǎo)熱氣缸豎直放置,底部由一細管連通(忽略細管的容積)．兩氣缸內(nèi)各有一個活塞,左邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為2m,右邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為m,活塞與氣缸無摩擦,活塞的厚度可忽略．活塞的下方為理想氣體,上方為真空．當氣體處于平衡狀態(tài)時,兩活塞位于同一高度h,活塞離氣缸頂部距離為2h,環(huán)境溫度為T1．(i)若在右邊活塞上放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T1);

(ii)在達到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T1緩慢上升到5T1,求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差．15．（12分）我們已經(jīng)學(xué)過了關(guān)于兩個質(zhì)點之間萬有引力的大小是：F=．但是，在某些特殊情況下，非質(zhì)點之間的萬有引力計算及其應(yīng)用的問題，我們可以利用下面兩個已經(jīng)被嚴格證明是正確的結(jié)論，而獲得快速有效地解決：a．若質(zhì)點m放置在質(zhì)量分布均勻的大球殼M（球殼的厚度也均勻）的空腔之內(nèi)，那么m和M之間的萬有引力總是為零．b．若質(zhì)點m放置在質(zhì)量分布均勻的大球體M之外（r≥r0），那么它們之間的萬有引力為：F=，式中的r為質(zhì)點m到球心之間的距離;r0為大球體的半徑．假設(shè)地球可視為一個質(zhì)量分布均勻且密度為ρ的球體，通過地球的南北兩極之間能夠打通一個如圖所示的真空小洞．若地球的半徑為R，萬有引力常數(shù)為G，把一個質(zhì)量為m的小球從北極的洞口由靜止狀態(tài)釋放后，小球能夠在洞內(nèi)運動．（1）求：小球運動到距地心為0.5R處的加速度大小a；（2）證明：小球在洞內(nèi)做簡諧運動；（3）求：小球在運動過程中的最大速度vm．

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】

A．巴爾末線系為躍遷到2能級的四種可見光，紅青藍紫（3→2、4→2、5→2、6→2），則能級差最小的為紅光（3→2），其頻率最小，波長最長，對應(yīng)的能量為故A錯誤；B．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量，則氫原子的總能量（動能和電勢能之和）變大，而電子的軌道半徑變大，庫侖力做負功，則電勢能增大，躍遷后的庫侖力提供向心力可得故半徑變大后，電子的速度變小，電子的動能變小，故B錯誤；C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離，由能量守恒定律，有解得自由電子的速度為故C正確；D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，逐級向下輻射出的光子種類最多為(4-1)=3種，故D錯誤；故選C。2、D【解析】

先以O(shè)點為研究對象，進行受力分析，有A物體的重力GA，外力F和繩子的拉力FT，設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，則，由題可知減小，所以F減小，F(xiàn)T減?。辉僖晕矬wB為研究對象，進行受力分析，有B物體的重力GB，繩子的拉力FT，豎直桿對B的支持力FN和摩擦力Ff，則所以當減小時，F(xiàn)N減小，F(xiàn)f不變，所以D正確，ABC錯誤。故選D。3、A【解析】

A．根據(jù)和，聯(lián)立可得與成正比，故A正確；B．根據(jù)可得與成正比，故B錯誤；C．由于與成正比，故C錯誤；D．由于與成正比，故D錯誤。故選A。4、D【解析】同步衛(wèi)星的軌道半徑是固定的，與質(zhì)量大小無關(guān)，A錯誤；7.9km/s是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，同時也是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，衛(wèi)星的軌道半徑越大，其線速度越?。叫l(wèi)星距地面很高，故其運行速度小于7.9km/s，B錯誤；同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，C錯誤；由可得，同步衛(wèi)星的加速度，D正確．【點睛】同步衛(wèi)星有四個“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．5、C【解析】

A．A→B過程中，溫度升高，氣體分子的平均動能增加，過原點直線表示等壓變化，故單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減小，故A錯誤；B．C→A過程中體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，溫度不變，故單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，故B錯誤；C．氣體從A→B過程中，溫度升高且體積增大，故氣體吸收熱量且對外做功，設(shè)吸熱大小為Q1，做功大小為W1，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：△U1=Q1-W1，氣體從B→C過程中，溫度降低且體積不變，故氣體不做功且對外放熱，設(shè)放熱大小為Q2，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：△U2=-Q2，氣體從C→A過程中，溫度不變，內(nèi)能增量為零，有：△U=△U1+△U2=Q1-W1-Q2=0即Q1=W1+Q2＞Q2所以A→B過程中氣體吸收的熱量Q1大于B→C過程中氣體放出的熱量Q2，故C正確；D．氣體做功，A→B過程中體積變化等于C→A過程中體積變化，但圖像與原點連接的斜率越大，壓強越小，故A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，故D錯誤。故選C。6、C【解析】

A．當極板上加了電壓U后，該油滴豎直向上做勻速運動，說明油滴受到的電場力豎直向上，與板間電場的方向相反，所以該油滴帶負電，A錯誤；B．油滴所帶的電荷量大約都是1.6×10-19C的整數(shù)倍，B錯誤；C．設(shè)油滴運動時所受空氣阻力f與速度大小v滿足關(guān)系為當不加電場時，設(shè)油滴以速率v1勻速下降，受重力和阻力而平衡，即當極板加電壓U時，設(shè)油滴以速率v2勻速上升，受電場力、重力和阻力，即其中根據(jù)題意有解得C正確；D．加上電壓時，油滴運動過程中，不僅僅只受電場力和重力作用，還受阻力作用，所以，D錯誤。故選C。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．由題意可知當A受力平衡時速度最大，即彈簧彈力大小等于重力大小，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A正確；B．由于沖量是矢量，而彈簧彈力對A、B的沖量方向相反，故B錯誤；C．設(shè)彈簧恢復(fù)到原長時A的速度為v，繩子繃緊瞬間A、B共同速度為v1，A、B共同上升的最大高度為h，A上升最大高度為H，彈簧恢復(fù)到原長的過程中根據(jù)能量守恒得繩子繃緊瞬間根據(jù)動量守恒定律得mv=2mv1A、B共同上升的過程中據(jù)能量守恒可得可得B開始運動時A的速度大小為A上升的最大高度為故C錯誤，D正確。故選AD。8、BC【解析】

A．帶電粒子在加速電場中加速在偏轉(zhuǎn)電場中由于則則粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離y與U2不是成正比關(guān)系，選項A錯誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角滑片p向右滑動的過程中U1變大，U2減小，則從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，選項B正確；CD．當粒子在加速電場中一直被加速時，飛出偏轉(zhuǎn)電場的速率最大，即當U1=E時粒子的速率最大，根據(jù)動能定理解得選項C正確，D錯誤。故選BC。9、BD【解析】

AD．設(shè)水銀密度為ρ，向右管注入少量水銀，右側(cè)的壓強就增大，右側(cè)的水銀就會向左移動，從而左側(cè)的水銀A向上運動，h2就會變小，根據(jù)平衡B段氣柱的壓強可知，右側(cè)水銀面高度差h1減小，故A錯誤，D正確；BC．由于h2變小，則B段氣柱的壓強減小，因為溫度不變，根據(jù)玻意耳定律：pV為定值，可知：空氣柱B的體積變大，長度將增大，故B正確，C錯誤。故選BD。10、AB【解析】

小球先做自由落體運動，后做勻減速運動，兩個過程的位移大小相等、方向相反。設(shè)電場強度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向為正方向，則由，又v=gt，解得a=3g，則小球回到A點時的速度為v′=v-at=-2gt；整個過程中小球速度增量的大小為△v=v′=-2gt，速度增量的大小為2gt。由牛頓第二定律得，聯(lián)立解得，qE=4mg，，故A正確；從加電場開始到小球運動到最低點時小球動能減少了，故C錯誤。設(shè)從A點到最低點的高度為h，根據(jù)動能定理得解得，，從A點到最低點小球重力勢能減少了．D錯誤。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、0.450偏大【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為4mm，游標尺上第10個刻度與主尺上某一刻度對齊，故其讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為4mm+0.50mm=4.50mm=0.450cm(2)[2]物體通過光電門時的速度為由動能定理，則有解得[3]再根據(jù)功能關(guān)系，彈射器對物塊做的功除到達光電門的動能外，還在滑行過程中產(chǎn)生內(nèi)能，則有解得(4)[4]考慮空氣阻力的影響，則有因此值的測量值與真實值相比偏大；12、鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量無滑塊質(zhì)量【解析】

（1）設(shè)鉤碼質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，滑塊的加速度a=隔離對滑塊分析，可知細繩上的拉力FT=Ma=要保證繩子的拉力FT等于鉤碼的重力mg，則鉤碼的質(zhì)量m要遠小于滑塊的質(zhì)量M，這時有FT；（2）滑塊的加速度a=，當s不變時，可知加速度與v2成正比，滑塊的合力可以認為等于鉤碼的重力，滑塊的合力正比于鉤碼的質(zhì)量，所以可通過v2﹣m的關(guān)系可以間接驗證加速度與力的關(guān)系，在該實驗中，s不變，v2—m的關(guān)系圖象是一條過原點的直線，所以每次小車的釋放點無改變；因為a與F成正比，則有：，則，結(jié)合圖線的斜率可以求出滑塊的質(zhì)量M。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)4m/s；(2)不能通過傳送帶運動到右邊的曲面上；(3)0.5m/s【解析】

(1)設(shè)物塊A沿光滑曲面下滑至水平面時的速度大小為v0。由機械能守恒定律知:物塊在傳送帶上滑動過程，由