2022屆山西省忻州市一中高三第三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(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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．某天體平均密度為ρ，第一宇宙速度為v，已知萬有引力恒量為G，天體可視為均勻球體，則（）A．該天體半徑為B．該天體表面重力加速度為C．繞該天體表面附近飛行的衛(wèi)星周期為D．若考慮天體自轉(zhuǎn)，則維持該天體穩(wěn)定的最小自轉(zhuǎn)周期為2．如圖，絕緣光滑圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個(gè)套在圓環(huán)上可自由滑動(dòng)的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點(diǎn)，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b、c小球帶同種電荷 B．a(chǎn)、b小球帶異種電荷，b、c小球帶同種電荷C．a(chǎn)、b小球電量之比為 D．a(chǎn)、b小球電量之比3．a(chǎn)、b是兩種單色光，其頻率分別為va、vb，且，則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)、b光子動(dòng)量之比為B．若a、b光射到同一干涉裝置上，則相鄰條紋的間距之比為C．若a、b都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光子的最大初動(dòng)能之差D．若a、b是處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)產(chǎn)生的，則A、B兩態(tài)的能級(jí)之差4．如圖，理想變壓器的原線圈接在輸出電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈的中間有一抽頭將副線圈分為匝數(shù)分別為n1和n2的兩部分，抽頭上接有定值電阻R。開關(guān)S接通“1”、“2”時(shí)電流表的示數(shù)分別為I1、I2，則為（）A． B． C． D．5．如圖所示，在兩塊相同的豎直木板之間，有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚，用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板，使磚塊靜止不動(dòng)，則第2塊磚對(duì)第3塊磚的摩擦力大小是（）A．0 B．mg C．mg D．2mg6．利用碘131()治療是臨床上常用的一種治療甲亢的方法，它是通過含有β射線的碘被甲狀腺吸收，來破環(huán)甲狀腺組織，使甲狀腺合成和分泌甲狀腺激素水平減少來達(dá)到治愈甲亢的目的。已知碘131發(fā)生β衰變的半衰期為8天，則以下說法正確的是（）A．碘131的衰變方程為B．碘131的衰變方程為C．32g碘131樣品經(jīng)16天后，大約有8g樣品發(fā)生了β衰變D．升高溫度可能會(huì)縮短碘131的半衰期二、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．下面是有關(guān)地球和月球的一些信息：(1)月球軌道半徑約為地球半徑的60倍；(2)月球密度約為地球密度的；(3)月球半徑約為地球半徑的。地球和月球均可視為質(zhì)量均勻分布的球體且忽略自轉(zhuǎn)，根據(jù)以上信息可得（）A．月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的B．月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的C．月球繞地球運(yùn)行的加速度約為地球表面重力加速度的D．月球繞地球運(yùn)行的速率約為第一宇宙速度的8．下列說法正確的是（）A．人耳聽到的聲波比超聲波更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象B．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光的頻率越高，光屏上出現(xiàn)的條紋越寬C．梳頭發(fā)時(shí)梳子帶了電荷，來回抖動(dòng)梳子時(shí)會(huì)向外發(fā)射電磁波D．狹義相對(duì)論認(rèn)為，在慣性系中，光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無關(guān)E.火車鳴笛向我們駛來，我們聽到的聲音頻率比聲源振動(dòng)的頻率低9．如圖所示,一固定斜面傾角為θ,將小球A從斜面頂端以速率v0水平向右拋出,擊中了斜面上的P點(diǎn);將小球B從空中某點(diǎn)以相同速率v0水平向左拋出,恰好垂直斜面擊中Q點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為A．若小球A在擊中P點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanB．若小球A在擊中P點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向所夾銳角為φ,則tanC．小球A、B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比為2D．小球A、B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比為tan10．某人提著箱子站在電梯里，電梯從一樓上升到三樓的整個(gè)過程中先勻加速后勻減速，關(guān)于此過程，下列說法正確的是A．手對(duì)箱子的力大小始終等于箱子對(duì)手的力的大小B．手對(duì)箱子的力大小始終等于箱子的重力的大小C．人對(duì)電梯的壓力先持續(xù)增大后持續(xù)減小D．人對(duì)電梯的壓力先大于人和箱子的總重力后小于人和箱子的總重力三、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）在“探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測(cè)細(xì)線中的拉力．(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是________．A．必須用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B．一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源D．需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶E.實(shí)驗(yàn)中需要將小車軌道適當(dāng)傾斜以平衡摩擦力F.實(shí)驗(yàn)中小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置靜止釋放(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，打下B點(diǎn)時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速率是_____m/s．小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是______m/s2.（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動(dòng)摩擦力Ff=____N.12．（12分）在“用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：A．干電池一節(jié)B．電流表（量程）C．電壓表（量程）D．開關(guān)S和若干導(dǎo)線E．滑動(dòng)變阻器（最大阻值，允許最大電流）F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值，允許最大電流）G．滑動(dòng)變阻器（最大阻值，允許最大電流）(1)按圖甲所示電路測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_____（填“”、“”或“”）(2)圖乙電路中部分導(dǎo)線已連接，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整____，要求變阻器的滑片滑至最左端時(shí)，其使用電阻值最大。(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀取電壓表和電流表的示數(shù)。用同樣方法測(cè)量多組數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖丙所示的坐標(biāo)圖中，請(qǐng)作出圖線_____，由此求得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)__________，內(nèi)電阻_____。所得內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。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）如圖所示，水平面上有A、B兩個(gè)小物塊（均視為質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量均為，兩者之間有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧（未與A、B連接）。距離物塊A為L處有一半徑為L的固定光滑豎直半圓形軌道，半圓形軌道與水平面相切于C點(diǎn)，物塊B的左邊靜置著一個(gè)三面均光滑的斜面體（底部與水平面平滑連接）。某一時(shí)刻將壓縮的彈簧釋放，物塊A、B瞬間分離，A向右運(yùn)動(dòng)恰好能過半圓形軌道的最高點(diǎn)D（物塊A過D點(diǎn)后立即撤去），B向左平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為L（L小于斜面體的高度）。已知A與右側(cè)水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)，B左側(cè)水平面光滑，重力加速度為，求：(1)物塊A通過C點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓形軌道的壓力大?。?2)斜面體的質(zhì)量；(3)物塊B與斜面體相互作用的過程中，物塊B對(duì)斜面體做的功。14．（16分）為了觀察門外情況，在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直。從圓柱底面中心看出去，可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場(chǎng)角。已知該玻璃的折射率為，圓柱形玻璃的厚度為，底面半徑為，則視場(chǎng)角為_______。（用反三角函數(shù)表示）15．（12分）如圖所示，為某娛樂活動(dòng)項(xiàng)目的示意圖;參加活動(dòng)的人員從右側(cè)平臺(tái)上的A點(diǎn)水平躍出，到達(dá)B點(diǎn)恰好抓住擺過來的繩索，這時(shí)人的速度恰好垂直于OB向左下，然后擺到左側(cè)平臺(tái)上的D點(diǎn)。不計(jì)一切阻力和機(jī)械能損失，不計(jì)繩的重力，人可以看作質(zhì)點(diǎn)，繩索不可伸長。設(shè)人的質(zhì)量為m=50kg，繩索長l=25m，A點(diǎn)比D點(diǎn)低h=3.2m。人剛抓住繩索以及擺到D點(diǎn)時(shí)繩索與豎直方向的夾角分別如圖所示(g=10m/s2)。若使人能剛好到達(dá)D點(diǎn)，求：(1)人從A點(diǎn)水平躍出的速度；(2)A、B兩點(diǎn)間的水平距離；(3)在最低點(diǎn)C，人對(duì)繩索的拉力。

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、C【解析】

A.設(shè)該天體的質(zhì)量為M，半徑為R，則：根據(jù)萬有引力提供向心力可得：聯(lián)立可得該天體半徑為:選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.根據(jù)第一宇宙速度的公式有：解得：選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.繞該天體表面附近飛行的衛(wèi)星周期：選項(xiàng)C正確；D.若考慮天體自轉(zhuǎn)，則維持該天體穩(wěn)定的自轉(zhuǎn)周期最小時(shí)，天體表面的物體受到的萬有引力恰好提供向心力，有：解得：選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】

AB．對(duì)a，a受到重力、環(huán)的支持力以及b、c對(duì)a的庫侖力，重力的方向在豎直方向上，環(huán)的支持力以及b對(duì)a的庫侖力均沿圓環(huán)直徑方向，故c對(duì)a的庫侖力為引力，同理可知，c對(duì)b的庫侖力也為引力，所以a與c的電性一定相反，與b的電性一定相同。即：a、b小球帶同種電荷，b、c小球帶異種電荷，故AB錯(cuò)誤；CD．對(duì)c小球受力分析，將力沿水平方向和豎直方向正交分解后可得又解得：故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3、B【解析】

A．光子的能量，所以兩種光子能量分別為和，且則：光子的動(dòng)量為，所以A正確；B．光子的波長，雙縫干涉裝置上相鄰亮條紋的間距為，所以B錯(cuò)誤；C．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動(dòng)能為，其中W為金屬的逸出功；則有C正確；D．若a、b是由處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)時(shí)產(chǎn)生的，設(shè)初始激發(fā)態(tài)的能量為E0，則有所以同理則D正確。本題選不正確的，故選B。4、C【解析】

設(shè)變壓器原線圈兩端的電壓為U0、匝數(shù)為n0，根據(jù)變壓器原理可知副線圈n1和n2的電壓分別為，根據(jù)能量守恒，整理得故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。5、A【解析】

先對(duì)4塊木板整體受力分析，受重力4mg和兩側(cè)墻壁對(duì)木塊向上的靜摩擦力2f，根據(jù)平衡條件，有：2f=4mg；解得：f=2mg，即墻壁對(duì)木板的靜摩擦力為2mg；再對(duì)木板3、4整體分析，受重力2mg，墻壁對(duì)其向上的靜摩擦力，大小為f=2mg，設(shè)2對(duì)3、4的靜摩擦力為f′，向上，根據(jù)平衡條件，有：f′f=2mg，故f′=2mg-f=1．故A正確,BCD錯(cuò)誤．6、B【解析】

AB．原子核衰變過程中放出電子，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，碘131的衰變方程為，故A錯(cuò)誤，B正確；C．32g碘131樣品經(jīng)16天，即經(jīng)過2個(gè)半衰期，大約有8g樣品未發(fā)生衰變，衰變的質(zhì)量為24g，故C錯(cuò)誤；D．改變溫度或改變外界壓強(qiáng)都不會(huì)影響原子核的半衰期，故D錯(cuò)誤。故選B。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、BC【解析】

AB．天體質(zhì)量根據(jù)可知故A錯(cuò)誤B正確；C．根據(jù)可知，月球繞地球運(yùn)行的加速度且，因?yàn)椋怨蔆正確；D．根據(jù)可知，月球繞地球運(yùn)行的速率第一宇宙速度所以故D錯(cuò)誤。故選BC。8、ACD【解析】

A．超聲波比人耳聽到的聲波波長短，而波長越長越容易發(fā)生光的衍射，所以人耳聽到的聲波比超聲波更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，A正確；B．根據(jù)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中相鄰亮（暗）條紋的間距公式可知，光的頻率越高，波長越短，光屏上出現(xiàn)的條紋越窄，所以B錯(cuò)誤；C．梳頭發(fā)時(shí)梳子帶了電荷，來回抖動(dòng)梳子時(shí)會(huì)產(chǎn)生變化的電磁場(chǎng)，即可向外發(fā)射電磁波；所以C正確；D．狹義相對(duì)論認(rèn)為，在慣性系中，光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無關(guān)，所以D正確；E．火車鳴笛向我們駛來，即波源與觀察者相互靠近，我們聽到的聲音頻率比聲源振動(dòng)的頻率高，所以E錯(cuò)誤。故選ACD。9、BC【解析】

AB、由題圖可知，斜面的傾角θ等于小球A落在斜面上時(shí)的位移與水平方向的夾角，則有tanθ=12gt2v0t；小球ACD、設(shè)小球A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，小球B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得tanθ=1210、AD【解析】

A.根據(jù)牛頓第三定律可知，人手對(duì)箱子力的大小始終等于箱子對(duì)手的力的大小，故A正確；B.向上加速時(shí)處于超重狀態(tài)，向上減速時(shí)處于失重狀態(tài)，則手對(duì)箱子的拉力先大于箱子的重力，后小于箱子的重力，故B錯(cuò)誤CD.向上勻加速時(shí)，人對(duì)電梯的壓力大于人和箱子的總重力，但并不是持續(xù)增大，向上:勻減速時(shí)，人對(duì)電梯的壓力小于人和箱子的總重力，但不是持續(xù)減小，故C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。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、DEF0.7212.401.0【解析】

(1)[1]AB．對(duì)小車的拉力是通過力傳感器得到的，故無需測(cè)量沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故AB錯(cuò)誤；C．使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，在釋放小車，故C錯(cuò)誤；D．探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確；E．由于實(shí)驗(yàn)要求研究小車的合外力與加速度的關(guān)系，需要排除與軌道的滑動(dòng)摩擦力的影響，所以實(shí)驗(yàn)中需要將長木板傾斜，以平衡摩擦力，故E正確；F．在釋放小車前，小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以能在紙帶上打出更多的點(diǎn)，有利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小，故F正確；(2)[2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，打下點(diǎn)時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速率是：[3]根據(jù)可得：(3)[4]根據(jù)牛頓第二定律可知：解得：12、1.51.9偏小【解析】

(1)[1]為方便實(shí)驗(yàn)操作，且需要干電池的路端電壓有明顯變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的。(2)[2]根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示(3)[3]根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出電源的圖象，圖象如圖所示[4][5]由圖可知，縱截距為1.5，則電源電動(dòng)勢(shì)為電源內(nèi)阻等于圖像的斜率，有[6]相對(duì)于電源來說，電流表采用外接法，電流表的測(cè)量值小于通過電源的電流，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均小于真實(shí)值；或者理解為電壓表內(nèi)阻存在分流作用，故電流測(cè)量值偏小，可以將電壓表內(nèi)阻與電源并聯(lián)后看作等效電源，實(shí)際測(cè)量的是等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，故電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值，內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。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、(1)；(2)；(3)【解析】

(1)在D點(diǎn)，有從C到D，由動(dòng)能定理，有在C點(diǎn)，有解得由牛頓第三定律可知，物塊A通過C點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓形軌道的壓力(2)彈簧釋放瞬間，由動(dòng)量守恒定律，有對(duì)物塊A，從彈簧釋放后運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程，有B滑上斜面體最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)B和斜面體，由動(dòng)量守恒定律，有由機(jī)械能守恒定律，有解得(3)物塊B從滑上斜面到與斜面分離過程中，由動(dòng)量守恒定律由機(jī)械能守恒，有解得，由功能關(guān)系知，物塊B與斜面體相互作用的過程中，物塊B對(duì)斜面體做的功解得14、【解析】

[1]光路圖如圖所示。在玻璃磚邊緣點(diǎn)光折射有，由幾何關(guān)系得解得視場(chǎng)角15、(1)8m/s(2)4.8m(3)【解析】

（1）從A到D點(diǎn)由機(jī)械能守恒律可以求出從A點(diǎn)躍出的速度；（2）由平拋的水平和豎直位移規(guī)律，求出水平距離即AB兩點(diǎn)間的距離；（3）由機(jī)械能守恒