甘肅省蘭州市第九中學(xué)2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(qǐng)按照題號(hào)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．近年來，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．2．下列說法正確的是（）A．普朗克提出了微觀世界量子化的觀念，并獲得諾貝爾獎(jiǎng)B．愛因斯坦最早發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象，并提出了光電效應(yīng)方程C．德布羅意提出并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了實(shí)物粒子具有波動(dòng)性D．盧瑟福等人通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)3．三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長(zhǎng)為，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與構(gòu)成的平面夾角30°，電勢(shì)，，下列說法正確的是（）A．場(chǎng)強(qiáng)大小為B．場(chǎng)強(qiáng)大小為C．將一個(gè)正電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，它的電勢(shì)能一直增大D．將一個(gè)正電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，它的電勢(shì)能先增大后減小4．兩車在平直的公路上沿同一方向行駛，兩車運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示。在時(shí)刻，車在車前方處，在時(shí)間內(nèi)，車的位移為，則（）A．若在時(shí)刻相遇，則B．若在時(shí)刻相遇，則C．若在時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)刻為D．若在時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)車速度為5．如圖所示，質(zhì)量為m、電阻為r的“U”字形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，三邊的長(zhǎng)度ad=dc=bc=L，兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與M、N兩點(diǎn)間的電源相連，電源電動(dòng)勢(shì)為E。內(nèi)阻也為r。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．M點(diǎn)應(yīng)接電源的正極 B．電源的輸出功率為C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為mgr D．a(chǎn)d邊受到的安培力大于bc邊受到的安培力6．如圖所示，木箱置于水平地面上，一輕質(zhì)彈簧一端固定在木箱頂部，另一端系一小球，小球下端用細(xì)線拉緊固定在木箱底部。剪斷細(xì)線，小球上下運(yùn)動(dòng)過程中木箱剛好不能離開地面。已知小球和木箱的質(zhì)量相同，重力加速度大小為，若時(shí)刻木箱剛好不能離開地面，下面說法正確的是A．時(shí)刻小球速度最大B．時(shí)刻小球加速度為零C．時(shí)刻就是剛剪斷細(xì)線的時(shí)刻D．時(shí)刻小球的加速度為二、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．如圖所示直角坐標(biāo)xOy平面，在0≤x≤a區(qū)域Ⅰ內(nèi)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；在x>a的區(qū)域Ⅱ中有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止開始自由釋放，不計(jì)粒子重力，能過坐標(biāo)為(a，b)的P點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里B．粒子通過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為qEaC．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可能為D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可能為68．如圖所示為一簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖，運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)由靜止開始，在不借助其它外力的情況下，自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點(diǎn)水平飛出，落到斜坡上的B點(diǎn)。已知A點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，光滑圓弧軌道半徑為，斜坡與水平面的夾角，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量，重力加速度。下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員從O運(yùn)動(dòng)到B的整個(gè)過程中機(jī)械能守恒B．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為2m/sC．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為JD．運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)飛出到落到B點(diǎn)所用的時(shí)間為s9．如圖所示，空間中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為磁場(chǎng)方向與豎直面垂直，磁場(chǎng)的上、下邊界均為水平面且間距為，紙面（豎直平面）內(nèi)磁場(chǎng)上邊界的上方有一質(zhì)量為、電阻為的正方形導(dǎo)線框，其邊長(zhǎng)為上下兩邊均與磁場(chǎng)邊界平行。將線框以初速度水平拋出，線框恰能勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，則（）A．線框拋出時(shí)邊距離磁場(chǎng)上邊界的高度為B．線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過線框某橫截面的電荷量C．線框通過磁場(chǎng)的過程中水平位移為D．線框通過磁場(chǎng)的過程中邊產(chǎn)生的熱量為10．如圖所示為“感知向心力”實(shí)驗(yàn)示意圖，細(xì)繩一端拴著一個(gè)小砂桶，用手在空中掄動(dòng)細(xì)繩另一端，使小砂桶在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，體會(huì)繩子拉力的大小，則下列說法正確的是（）A．細(xì)繩所提供的力就是向心力B．只增大砂桶的線速度，則細(xì)繩上拉力將會(huì)增大C．只增大旋轉(zhuǎn)角速度，則細(xì)繩上拉力將會(huì)增大D．突然放開繩子，小砂桶將做直線運(yùn)動(dòng)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）某實(shí)驗(yàn)小組為了較準(zhǔn)確測(cè)量阻值約為20Ω的電阻Rx，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．待測(cè)定值電阻Rx：阻值約20ΩB．定值電阻R1：阻值30ΩC．定值電阻R2：阻值20ΩD．電流表G：量程3mA，0刻度在表盤中央，內(nèi)阻約50ΩE.電阻箱R3：最大阻值999.99ΩF.直流電源E，電動(dòng)勢(shì)1,5V，內(nèi)阻很小G．滑動(dòng)變阻器R2(20Ω，0.2A)H.單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線等該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖，連接好電路，并進(jìn)行下列操作．（1）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表示數(shù)適當(dāng)．（2）若靈敏電流計(jì)G中的電流由C流向D再調(diào)節(jié)電阻箱R3，使電阻箱R3的阻值________（選填“增大”或“減小”），直到G中的電流為________(填“滿偏”、“半偏”或“0”)．（3）讀出電阻箱連入電路的電阻R3，計(jì)算出Rx．用R1、R2、R3表示Rx的表達(dá)式為Rx=_______12．（12分）某學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻．(1)按照原理圖甲將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整________．(2)正確連接電路后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．①閉合開關(guān)S，通過反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2，使電流表A3的示數(shù)為0，此時(shí)電流表A1、A2的示數(shù)分別為100.0mA和80.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為1.60V和1.00V．②再次反復(fù)調(diào)節(jié)R1、R2，使電流表A3的示數(shù)再次為0，此時(shí)電流表A1、A2的示數(shù)分別為180.0mA和40.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為0.78V和1.76V．i．實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2，當(dāng)電流表A3示數(shù)為0時(shí)，電路中B點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)______．（選填“相等”或“不相等”）ii．為了提高測(cè)量的精確度，電流表A3的量程應(yīng)選擇________A．0～0.6AB．0～100mAC．0～500μAⅲ．測(cè)得電源的電動(dòng)勢(shì)E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω．（結(jié)果保留3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，光滑、平行、電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為，導(dǎo)軌頂端連接定值電阻，導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為，長(zhǎng)度為，電阻不計(jì)的金屬桿，桿始終與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向里。現(xiàn)將桿從點(diǎn)以的速度豎直向上拋出，經(jīng)歷時(shí)間，到達(dá)最高點(diǎn)，重力加速度大小為。求時(shí)間內(nèi)（1）流過電阻的電量；（2）電阻上產(chǎn)生的電熱。14．（16分）如圖所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻．一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的位移x=9m時(shí)撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1．導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求（1）棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中，通過電阻R的電荷量q；（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；（3）外力做的功WF．15．（12分）如圖所示，在光滑水平面上距離豎直線MN左側(cè)較遠(yuǎn)處用彈簧鎖定不帶電絕緣小球A，彈性勢(shì)能為0.45J，A球質(zhì)量M＝0.1kg，解除鎖定后與靜止在M點(diǎn)處的小球B發(fā)生彈性正碰，B球質(zhì)量m＝0.2kg、帶電量q＝＋10C。MN左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，MN右側(cè)空間區(qū)域范圍內(nèi)存在豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小E1＝0.2N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。（g＝10m/s2，不計(jì)一切阻力）求：(1)解除鎖定后A球獲得的速度v1；(2)碰后瞬間B球速度v2；(3)E2大小滿足什么條件時(shí)，B球能經(jīng)電場(chǎng)E2通過MN所在的直線；（不考慮B球與地面碰撞再次彈起的情況）(4)在滿足(3)問情景下B球在電場(chǎng)E2中與MN的最大距離。

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】

由萬有引力定律，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。2、D【解析】

A．普朗克最先提出能量子的概念，愛因斯坦提出了微觀世界量子化的觀念，A錯(cuò)誤；B．最早發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象的是赫茲，B錯(cuò)誤；C．德布羅意只是提出了實(shí)物粒子具有波動(dòng)性的假設(shè)，并沒有通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，C錯(cuò)誤；D．盧瑟福等人通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)，D正確。故選D。3、B【解析】

AB．勻強(qiáng)電場(chǎng)在構(gòu)成的平面上的電場(chǎng)強(qiáng)度分量因?yàn)殡妱?shì)，，所以AB為等勢(shì)線，電場(chǎng)線與AB垂直指向C，則解得故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)，將一個(gè)正電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，電勢(shì)一直降低，它的電勢(shì)能一直減小，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)锳B為等勢(shì)線，所以將一個(gè)正電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，它的電勢(shì)能不變，故D錯(cuò)誤。故選B。4、B【解析】

A．根據(jù)題述，在時(shí)刻，車在車前方處，在時(shí)間內(nèi)，車的位移為，若在時(shí)刻相遇，根據(jù)圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故A錯(cuò)誤；B．若在時(shí)刻相遇，根據(jù)圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故B正確；C．若在時(shí)刻相遇，則下次相遇的時(shí)刻為關(guān)于對(duì)稱的時(shí)刻，故C錯(cuò)誤；D．若在時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)刻為，下次相遇時(shí)車速度故D錯(cuò)誤。故選B。5、C【解析】

A．金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明線框受到的安培力向上，根據(jù)左手定則可知dc邊中的電流方向應(yīng)由d指向c，結(jié)合電路知識(shí)得M點(diǎn)應(yīng)接電源的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B．由閉合電路歐姆定律得電源輸出功率故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)平衡條件有mg=BIL解得故C正確；D．根據(jù)對(duì)稱性可知ad邊受到的安培力等于bc邊受到的安培力，方向相反，故D錯(cuò)誤。故選C。6、D【解析】

小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)木箱恰好不能離開地面，此時(shí)小球速度為零，對(duì)木箱受力分析有:，對(duì)小球受力分析有:又，，解得:A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A錯(cuò)誤；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故B錯(cuò)誤；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故C錯(cuò)誤；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故D正確。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、ABD【解析】

根據(jù)題意可得，粒子能夠通過（a，b）的P點(diǎn)，軌跡可能的情況如圖所示，A．根據(jù)左手定則可得，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里，A正確；B．洛倫茲力不做功，整個(gè)過程中只有電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得，粒子通過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為故B正確；CD．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，則解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為其中n=1、2、3…，根據(jù)可得磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為，當(dāng)n=3時(shí)，，故C錯(cuò)誤，D正確。8、AC【解析】

A．運(yùn)動(dòng)員從O運(yùn)動(dòng)到B的整個(gè)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故A選項(xiàng)正確；B．運(yùn)動(dòng)員在光滑圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由機(jī)械能守恒得所以故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．設(shè)運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，水平位移為x，豎直位移為y，則由幾何關(guān)系聯(lián)立得故D選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員從A到B的過程中機(jī)械能守恒，所以在B點(diǎn)的動(dòng)能代入J故C選項(xiàng)正確。故選AC。9、AC【解析】

A．線框下邊界進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)根據(jù)閉合電路歐姆定律在豎直方向上，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得A正確；B．線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過線框某橫截面的電荷量B錯(cuò)誤；C．線框在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間水平位移解得C正確；D．線框進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律則邊產(chǎn)生的熱量D錯(cuò)誤。故選AC。10、BC【解析】

A．小砂桶的向心力是由小砂桶的重力和繩的拉力的合力提供的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．如果小砂桶的線速度增大，則小砂桶的向心力會(huì)增大，繩的拉力與豎直方向的夾角會(huì)增大，繩的拉力故繩的拉力會(huì)隨著的增大而增大，選項(xiàng)B正確；C．角速度增大，同樣會(huì)導(dǎo)致繩與豎直方向的夾角增大，同理選項(xiàng)C正確；D．突然放開繩子，小砂桶仍受重力作用，會(huì)從切線方向平拋出去，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。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、增大0Rx=【解析】

（2）本實(shí)驗(yàn)采取電橋法測(cè)電阻，所以當(dāng)電流由C流向D，說明C點(diǎn)電勢(shì)高，所以應(yīng)該增大電阻箱R3的阻值使回路電阻增大，電流減小，C點(diǎn)電勢(shì)降低，直到C、D兩點(diǎn)電勢(shì)相同，電流計(jì)中電流為零．（3）根據(jù)C、D兩點(diǎn)電勢(shì)相同，可得：，，聯(lián)立解得Rx=．12、（1）如圖所示；i．相等ii．Cⅲ．2.871.50【解析】（1）根據(jù)原理圖連接實(shí)物圖如圖所示；（2）i、實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表示數(shù)為0時(shí)，說明電流表兩端電勢(shì)差為零，故電路中B點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)相等；ii、為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確，必須嚴(yán)格控制B、C兩點(diǎn)電流為零，如果電流表A3的量程相比與電路中的電流太大，會(huì)造成BC中有電流，但是讀不出來，顯示為零，所以應(yīng)選擇量程非常小的，故選C；iii、根據(jù)電路規(guī)律可知，第一次實(shí)驗(yàn)中，路端電壓為，干路電流為；第二次實(shí)驗(yàn)中有，干路電流為；由閉合電路歐姆定律可知，聯(lián)立解得．【點(diǎn)睛】該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，即利用等勢(shì)法求解，要求BC兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，即無電流通過BC，所以在選擇A3時(shí)一定要選擇量程非常小的電流表，然后利用電路結(jié)構(gòu)，結(jié)合閉合回路歐姆定律，求解電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．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）【解析】

（1）根據(jù)動(dòng)量定理，有又因?yàn)槁?lián)立解得（2）根據(jù)以及能量守恒聯(lián)立解得14