2022屆北京市西城區(qū)第十三中學高三下第一次測試物理試題含解析

2021-2022學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、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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．已知地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑分別為R1和R2（公轉(zhuǎn)軌跡近似為圓），如果把行星和太陽連線掃過的面積和與其所用時間的比值定義為掃過的面積速率，則地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)過程中掃過的面積速率之比是（）A． B． C． D．2．兩車在平直的公路上沿同一方向行駛，兩車運動的圖象如圖所示。在時刻，車在車前方處，在時間內(nèi)，車的位移為，則（）A．若在時刻相遇，則B．若在時刻相遇，則C．若在時刻相遇，則下次相遇時刻為D．若在時刻相遇，則下次相遇時車速度為3．高速公路的ETC電子收費系統(tǒng)如圖所示，ETC通道的長度是識別區(qū)起點到自動欄桿的水平距離．某汽車以21.6km/h的速度勻速進入識別區(qū)，ETC天線用了0.3s的時間識別車載電子標簽，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起，于是采取制動剎車，汽車剛好沒有撞桿．已知司機的反應(yīng)時間為0.7s，剎車的加速度大小為5m/s2，則該ETC通道的長度約為（）A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m4．如圖所示，帶電荷量為Q的等量同種正電荷固定在水平面上，在其連線的中垂線（豎直方向）上固定一光滑絕緣的細桿，細桿上套一個質(zhì)量為m，帶電荷量為的小球，小球從細桿上某點a由靜止釋放，到達b點時速度為零，b間的距離為h，重力加速度為g。以下說法正確的是（）A．等量同種正電荷在a、b兩處產(chǎn)生的電場強度大小關(guān)系B．a(chǎn)、b兩處的電勢差C．小球向下運動到最大速度的過程中小球電勢能的增加量等于其重力勢能的減少量D．若把兩電荷的位置往里移動相同距離后固定，再把帶電小球從a點由靜止釋放，則小球速度減為零的位置將在b點的上方5．在光滑的水平桌面上有兩個質(zhì)量均為m的小球，由長度為2l的拉緊細線相連．以一恒力作用于細線中點，恒力的大小為F，方向平行于桌面．兩球開始運動時，細線與恒力方向垂直．在兩球碰撞前瞬間，兩球的速度在垂直于恒力方向的分量為（）A． B． C． D．6．用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強度，則()A．逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動能不變B．逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動能減小C．逸出的光電子數(shù)不變，光電子的最大初動能減小D．光的強度減弱到某一數(shù)值，就沒有光電子逸出了二、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、c、d、e、f是以O(shè)為球心的球面上的點，平面aecf與平面bedf垂直，分別在a、c兩個點處放等量異種電荷＋Q和－Q，取無窮遠處電勢為0，則下列說法正確的是（）A．b、f兩點電場強度大小相等，方向相同B．e、d兩點電勢不同C．電子沿曲線運動過程中，電場力做正功D．若將＋Q從a點移動到b點，移動前后球心O處的電勢不變8．下列有關(guān)光學現(xiàn)象的說法正確的是（）A．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，其頻率不變，傳播速度變小B．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射C．光的干涉、衍射現(xiàn)象證明了光具有波動性D．做雙縫干涉實驗時，用紅光替代紫光，相鄰明條紋間距變小9．研究表明，汽車在行駛過程中所受阻力的大小與運動速率的平方近似成正比。一輛汽車在平直公路上行駛，以某一功率行駛達到的最大速率為，此時所受阻力為。若增加汽車功率為原來的兩倍，其他條件不變，該汽車行駛達到的最大速率為，相應(yīng)的阻力為。對此下列表述正確的是（）A． B． C． D．10．用頭發(fā)屑模擬各種電場的分布情況如甲、乙、丙、丁四幅圖所示，則下列說法中正確的是（）A．圖甲一定是正點電荷形成的電場B．圖乙一定是異種電荷形成的電場C．圖丙可能是同種等量電荷形成的電場D．圖丁可能是兩塊金屬板帶同種電荷形成的電場三、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）某實驗小組測定一電流表的內(nèi)阻，實驗室提供如下器材：A．待測電流表（量程為，內(nèi)阻約）；B．電阻箱（最大阻值為）；C．滑動變阻器（最大阻值，額定電流）；D．滑動變阻器（最大阻值，額定電流）;E.電源（電動勢約，內(nèi)阻不計）；F.開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干。設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，實驗步驟如下：①根據(jù)實驗設(shè)計的電路圖連接好電路，正確調(diào)節(jié)滑動變阻器；②先閉合，使保持斷開狀態(tài)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使得待測電流表示數(shù)達到滿偏電流。③保持滑動變阻器滑片的位置不動，閉合，并多次調(diào)節(jié)變阻箱，記下電流表的示數(shù)和對應(yīng)的電阻箱的阻值。④以為縱坐標，為橫坐標作出了圖線，如圖乙所示；⑤根據(jù)圖線的相關(guān)數(shù)據(jù)求解電流表的內(nèi)阻；回答下列問題：(1)實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器_____（填“”或“”），實驗前，先將滑動變阻器滑片移到____（填“”或“”）端；(2)在調(diào)節(jié)電阻箱過程中干路電流幾乎不變，則與的關(guān)系式為______（用題中所給出物理量的字母表示），根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)求出電流表的內(nèi)阻_____（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)用這種方法測量出的電流表內(nèi)阻比電流表內(nèi)阻的真實值_____（填“偏大”“相等”或“偏小”）。12．（12分）在航空儀表上使用的電阻器和電位器，要求具有電阻溫度系數(shù)低，電阻率大，耐磨等性能。實驗小組測量一個由新材料制成的圓柱體的電阻率ρ的實驗，其操作如下：(1)用20分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為L＝_____mm；

用螺旋測微器測出其直徑D如圖乙所示，則D=____mm；(2)此圓柱體電阻約為100Ω，欲測量這種材料的電阻率ρ，現(xiàn)提供以下實驗器材：A．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=20Ω）；B．電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω）：C．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；D．滑動變阻器R1（0~10Ω，額定電流2A）；E.定值電阻R0＝80ΩF.直流電源E（電動勢為4V，內(nèi)阻很?。?；G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。為了盡可能精確測量圓柱體的阻值，在所給的方框中設(shè)計出實驗電路圖，并標明所選擇器材的物理符號________；(3)此圓柱體長度為L直徑D，若采用以上電路設(shè)計進行測量電阻率ρ＝________（寫出表達式）（若實驗中用到電流表A1、電流表A2、電壓表V，其讀數(shù)可分別用字母I1、I2、U來表示）。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）“∟”形輕桿兩邊互相垂直、長度均為l，可繞過O點的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，兩端各固定一個金屬小球A、B，其中A球質(zhì)量為m，帶負電，電量為q，B球的質(zhì)量為m，B球開始不帶電，整個裝置處于豎直向下的勻強電場中，電場強度?，F(xiàn)將“∟”形桿從OB位于水平位置由靜止釋放：(1)當“∟”形桿轉(zhuǎn)動的角速度達到最大時，OB桿轉(zhuǎn)過的角度為多少？(2)若使小球B也帶上負電，仍將“∟”形桿從OB位于水平位置由靜止釋放，OB桿順時針轉(zhuǎn)過的最大角度為90°，則小球B帶的電量為多少？轉(zhuǎn)動過程系統(tǒng)電勢能的最大增加值為多少？14．（16分）如圖，物流轉(zhuǎn)運中心的水平地面上有一輛質(zhì)量M=4kg、長L=1.4m的平板小車，在平板車的右端放有質(zhì)量m=1kg的快件(可視為質(zhì)點)，快件與平板車間的動摩擦因。物流中心的工作人員要將快件卸到地面上，他采用了用水平力F拉小車的方式，重力加速度g=10m/s2，不計小車與地面間的摩擦阻力，求：(1)要讓快件能相對平板車滑動，需要施加的最小水平力F0；(2)若用F=28N的水平恒力拉小車，要將快件卸到地面上，拉力F作用的最短時間t為多少。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向．（2）若解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點時的速度大?。?3)在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點與小球起始位置點間的距離．

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】

公轉(zhuǎn)的軌跡近似為圓，地球和火星的運動可以看作勻速圓周運動，根據(jù)開普勒第三定律知：運動的周期之比：在一個周期內(nèi)掃過的面積之比為：面積速率為，可知面積速率之比為，故A正確，BCD錯誤。故選A。2、B【解析】

A．根據(jù)題述，在時刻，車在車前方處，在時間內(nèi)，車的位移為，若在時刻相遇，根據(jù)圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故A錯誤；B．若在時刻相遇，根據(jù)圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故B正確；C．若在時刻相遇，則下次相遇的時刻為關(guān)于對稱的時刻，故C錯誤；D．若在時刻相遇，則下次相遇時刻為，下次相遇時車速度故D錯誤。故選B。3、D【解析】

汽車的速度21.6km/h＝6m/s，汽車在前0.3s+0.7s內(nèi)做勻速直線運動，位移為：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，隨后汽車做減速運動，位移為：3.6m，所以該ETC通道的長度為：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，故ABC錯誤，D正確【點睛】本題的關(guān)鍵是明確汽車的兩段運動的特點，然后合理選擇公式．4、D【解析】

A．小球由a到b先加速再減速，a點加速度向下，b點加速度向上，所以，A錯誤；B．由a到b根據(jù)動能定理得B錯誤；C．根據(jù)能量守恒，小球向下運動到最大速度的過程中小球重力勢能轉(zhuǎn)化為電勢能和動能，所以小球電勢能的增加量小于其重力勢能的減少量，C錯誤；D．若把兩同種電荷的位置往里移動相同距離后固定，根據(jù)電場強度疊加原理在中垂線上相同位置電場強度變大了，再由動能定理可知小球速度減為零的位置將在b點的上方，選項D正確。故選D。5、B【解析】以兩球開始運動時細線中點為坐標原點，恒力F方向為x軸正方向建立直角坐標系如圖1，設(shè)開始到兩球碰撞瞬間任一小球沿x方向的位移為s，根據(jù)對稱性，在碰撞前瞬間兩球的vx、vy、v大小均相等，對其中任一小球，在x方向做初速度為零的勻加速直線運動有：；；

；細線不計質(zhì)量，F(xiàn)對細線所做的功等于細線對物體所做的功，故對整體全過程由動能定理有：F（s+l）=2×mv2；由以上各式解得：

，故選B．6、A【解析】

根據(jù)光電效應(yīng)方程得，光強度不影響光電子的最大初動能，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與光的強度無關(guān)；入射光的強度影響單位時間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，光的強度減弱，單位時間內(nèi)發(fā)出光電子數(shù)目減少．故A正確，BCD錯誤．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】

AB．等量異種電荷的電場線和等勢線都是關(guān)于連線、中垂線對稱的，由等量異號電荷的電場的特點，結(jié)合題目的圖可知，圖中bdef所在的平面是兩個點電荷連線的垂直平分面，所以該平面上各點的電勢都是相等的，各點的電場強度的方向都與該平面垂直，由于b、c、d、e各點到該平面與兩個點電荷的連線的交點O的距離是相等的，結(jié)合該電場的特點可知，b、c、d、e各點的場強大小也相等，由以上的分析可知，b、d、e、f各點的電勢相等且均為零，電場強度大小相等，方向相同，故A正確，B錯誤；C．由于b、e、d各點的電勢相同，故電子移動過程中，電場力不做功，故C錯誤；D．將+Q從a點移動到b點，球心O仍位于等量異種電荷的中垂線位置，電勢為零，故其電勢不變，故D正確。故選AD。8、BC【解析】

A．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，其頻率不變，傳播速度變大，選項A錯誤；B．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射，選項B正確；C．光的干涉、衍射現(xiàn)象證明了光具有波動性，選項C正確；D．紅光的波長大于紫光，做雙縫干涉實驗時，用紅光替代紫光，根據(jù)可知，相鄰明條紋間距變大，選項D錯誤。故選BC。9、BD【解析】

CD．汽車功率為P時，最大速率為，由二力平衡有由題意知解得①同理，汽車功率為2P時，最大速率為②解①②式得③所以D正確，C錯誤；AB．將③式代入與解得所以B正確，A錯誤。故選BD。10、BC【解析】

A．點電荷的電場都是輻射狀的，所以圖甲模擬的可能是正點電荷形成的電場，也可能是負點電荷形成的電場，A錯誤；B．根據(jù)等量異種電荷電場線分布的特點對比可知，圖乙一定是異種電荷形成的電場，B正確；C．根據(jù)等量同種電荷電場線的特點對比可知，圖丙可能是同種等量電荷形成的電場，也可能是同種不等量電荷形成的電場，C正確；D．由圖可知，兩個金屬板之間的電場類似于勻強電場，所以圖丁可能是兩塊金屬板帶異種電荷形成的電場，D錯誤。故選BC。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、偏小【解析】

(1)[1]．電流表滿偏時電路中的總電阻為所以滑動變阻器的電阻不能小于，滑動變阻器選擇；[2]．實驗前，先將滑動變阻器連入電路中的電阻調(diào)至最大，所以滑片應(yīng)移到端。(2)[3]．因為電流表滿偏時在調(diào)節(jié)電阻箱過程中干路電流幾乎不變有整理得[4]．由圖象得圖線斜率由表達式可得其中，解得(3)[5]．電流表內(nèi)阻根據(jù)求得，閉合后，電路中的總電阻略有減小，所以干路電流稍微增大，即大于滿偏電流，而用來計算內(nèi)阻時仍用，所以測量值比真實值偏小。12、50.155.695(5.693~5.697)【解析】

(1)[1]20分度的游標卡尺，精確度為0.05mm，圓柱體的長度為[2]螺旋測微器的轉(zhuǎn)動刻度為50格，共0.5mm，一小格的長度為0.01mm，轉(zhuǎn)動刻度估讀到零點幾格，則圓柱體的直徑為(5.693~5.697)(2)[3]直流電源E的電動勢為4V，實驗提供的電壓表為15V，量程太大不合適，而電流表A1的內(nèi)阻已知，還有一個定值電阻R0＝80Ω，可考慮改裝出電壓表，量程為量程較合適，改裝后待測電阻的最大電流為電流表A2的量程100mA，直接接在待測電阻上指針的偏轉(zhuǎn)幅度小，而改裝后的電壓表和待測電阻并聯(lián)后的總電流約為80mA，則電流表A2(100mA)接在干路上指針偏轉(zhuǎn)比較合適；滑動變阻器R1(10Ω)遠小于待測電阻阻值100Ω，為了調(diào)節(jié)方便和更多的獲得測量數(shù)據(jù)，則采用滑動變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示(3)[4]根據(jù)所設(shè)計的電路原理可知，待測電阻的電壓為待測電阻的電流為由歐姆定律和電阻定律可得待測電阻的阻值為聯(lián)立解得電阻率為四、計算題：本題共2小題，共2