河南省信陽市示范名校2021-2022學年高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學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．如圖所示，小球B靜止在光滑水平臺右端，小球A以一定的初速度v0與小球B發(fā)生彈性正撞，碰撞后兩小球由臺階水平拋出，B球第一次落在了水平地面上的P點，A球第一次落到地面上彈起來后第二次也落到了P點。若兩球與地面碰撞時沒有能量損失，碰撞前后速度方向滿足光的反射定律，則A、B兩球的質(zhì)量之比m1：m2為（）A．2∶1 B．3∶1 C．3∶2 D．5∶32．如圖所示，一根質(zhì)量為M、長為L的銅管放置在水平桌面上，現(xiàn)讓一塊質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的釹鐵硼強磁鐵從銅管上端由靜止下落，強磁鐵在下落過程中不與銅管接觸，在此過程中（）A．桌面對銅管的支持力一直為MgB．銅管和強磁鐵組成的系統(tǒng)機械能守恒C．銅管中沒有感應電流D．強磁鐵下落到桌面的時間3．關于核能，下述正確的是A．它是可再生能源B．它只能通過重核裂變獲得C．它是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時放出的能量D．重核裂變的反應速度無法控制4．一定質(zhì)量的理想氣體在升溫過程中A．分子平均動能增大 B．每個分子速率都增大C．分子勢能增大 D．分子間作用力先增大后減小5．下列屬于理想化物理模型的是（）A．電阻 B．點電荷 C．力的合成 D．瞬時速度6．如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1000匝，副線圈匝數(shù)n2＝200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u＝220sin100πt(V)．副線圈中接一電動機，電阻為11Ω，電流表2示數(shù)為1A．電表對電路的影響忽略不計，則()A．此交流電的頻率為100HzB．電壓表示數(shù)為220VC．電流表1示數(shù)為5AD．此電動機輸出功率為33W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。7．一定質(zhì)量的理想氣體沿圖示狀態(tài)變化方向從狀態(tài)a到狀態(tài)b，到狀態(tài)c再回到狀態(tài)a．三個狀態(tài)的體積分別為va、vb、vc，則它們的關系正確的是（）A．va=vbB．va=vcC．vb=vcD．vc=va8．下列說法正確的是A．一定質(zhì)量的理想氣體，壓強變小時，分子間的平均距離可能變小B．晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，是由于組成晶體的微粒在空間排列不規(guī)則C．物體內(nèi)能改變時，其溫度一定變化D．機械能可通過做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能一定不能通過做功全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其它的變化E.將0.05mL濃度為0.02%的油酸酒精溶液滴入水中，測得油膜面積為20cm2，則可測得油酸分子的直徑為5×10-9m9．根據(jù)現(xiàn)行有效國際民航組織《危險物品安全航空運輸技術(shù)細則》和《中國民用航空危險品運輸管理規(guī)定》，嚴禁攜帶額定能量超過160Wh的充電寶；嚴禁攜帶未標明額定能量同時也未能通過標注的其他參數(shù)，計算得出額定能量的充電寶。如圖為國產(chǎn)某品牌一款充電寶的銘牌。則（）A．該充電寶的輸入電壓為交流5VB．該充電寶的輸出電壓為直流5.1VC．該充電寶可以給手機充電最短時間大約10hD．乘客可以攜帶該充電寶登機10．如圖甲所示，正六邊形導線框abcdef放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示．t＝0時刻，磁感應強度B的方向垂直紙面向里，設產(chǎn)生的感應電流以順時針方向為正、豎直邊cd所受安培力的方向以水平向左為正．則下面關于感應電流i和cd邊所受安培力F隨時間t變化的圖象正確的是()A． B．C． D．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）某同學設計了如圖甲所示的電路來測量電源的電動勢及電阻和的阻值。實驗器材有：待測電源（不計內(nèi)阻），待測電阻，待測電阻，電壓表V（量程為，內(nèi)阻很大），電阻箱（阻值范圍為），單刀單擲開關，單刀雙擲開關，導線若干。（1）先測電阻的阻值。請將該同學的操作補充完整：A．閉合開關，將開關連接觸點，讀出電壓表示數(shù)；B．閉合開關，將開關連接觸點，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)仍為，同時讀出電阻箱的示數(shù)；C．由A、B知電阻__________。（2）繼續(xù)測電源的電動勢和電阻的阻值，該同學的做法是：閉合開關，將開關連接觸點，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)和對應的電壓表示數(shù)。由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的圖線，則電源電動勢__________（保留三位有效數(shù)字），電阻__________（保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）某同學用如圖甲所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，氣墊導軌上安裝了兩個光電門，氣墊導軌左端裝一個彈射裝置，滑塊可被彈射裝置向右彈出，質(zhì)量為m1的滑塊甲和質(zhì)量為m2的滑塊乙上裝有寬度相同的擋光片。開始時，滑塊甲靠在已被鎖定的彈射裝置處，滑塊乙靜置于兩個光電門之間，滑塊甲彈出后通過光電門1再與滑塊乙發(fā)生碰撞，碰撞后要使兩個滑塊能夠通過光電門2。(1)如圖乙所示是用游標卡尺測量遮光條寬度的情況，由此可知遮光條寬度d=_____cm。(2)下列選項中不屬于本實驗要求的是______（請?zhí)顚戇x項前對應字母）A．氣墊導軌應調(diào)節(jié)水平B．滑塊甲的質(zhì)量一定要等于滑塊乙的質(zhì)量C．滑塊甲的質(zhì)量應大于滑塊乙的質(zhì)量(3)某次實驗時，該同學記錄下滑塊甲通過光電門1的時間為?t1，滑塊乙通過光電門2的時間為?t2，滑塊甲通過光電門2的時間為?t3。如果等式___________（用對應物理量的符號表示）成立，則可說明碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒。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，一固定的水平氣缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞。大圓筒內(nèi)側(cè)截面積為2S，小圓筒內(nèi)側(cè)截面積為S，兩活塞用剛性輕桿連接，間距為2l，活塞之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。初始時大活塞與大圓筒底部相距l(xiāng)?，F(xiàn)通過滑輪用輕繩水平牽引小活塞，在輕繩右端系托盤（質(zhì)量不計）。已知整個過程中環(huán)境溫度T0、大氣壓p0保持不變，不計活塞、滑輪摩擦、活塞導熱良好。求：（i）緩慢向托盤中加沙子，直到大活塞與大圓簡底部相距，停止加沙，求此時沙子質(zhì)量；（ii）在（i）情景下對封閉氣體緩慢加熱可以使活塞回到原處，求回到原處時封閉氣體的溫度。14．（16分）如圖所示，圓心為O的四分之一圓弧形接收屏BD，水平放置在光滑絕緣的水平桌面上，整個裝置處于水平方向的勻強電場中，電場強度的方向垂直于直線AOB。現(xiàn)將一帶正電小球從A點沿AO方向射出，其初動能為Ek，小球恰好垂直打到圓弧上的C點。已知∠BOC=θ，取A點電勢。(1)求小球在C點的電勢能；(2)若過C點作AB的垂線交AB于P點(圖中未標出)，試通過計算推導，證明O點恰好是AP的中點。15．（12分）如圖所示的平行板之間，存在著相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度B1=0.20T，方向垂直紙面向里，電場強度，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標系的第一象限內(nèi)，有一邊界線AO，與y軸的夾角∠AOy=45°，邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度，邊界線的下方有水平向右的勻強電場，電場強度，在x軸上固定一水平的熒光屏．一束帶電荷量、質(zhì)量的正離子從P點射入平行板間，沿中線PQ做直線運動，穿出平行板后從y軸上坐標為（0，0.4m）的Q點垂直y軸射入磁場區(qū)，最后打到水平的熒光屏上的位置C．求：(1)離子在平行板間運動的速度大?。?2)離子打到熒光屏上的位置C的坐標．(3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度的大小，使離子都不能打到x軸上，磁感應強度大小B2′應滿足什么條件？

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、B【解析】

由題意知兩球水平拋出至第一次落到地面時，球運動的距離是球的3倍，故它們平拋的初速度兩球發(fā)生彈性碰撞，故解得解得故選B。2、D【解析】

C．強磁鐵通過鋼管時，導致鋼管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；B．磁鐵在銅管中運動的過程中，雖不計空氣阻力，但在過程中，出現(xiàn)安培力做功產(chǎn)生熱能，所以系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；A．由于圓管對磁鐵有向上的阻力，則由牛頓第三定律可知磁鐵對圓管有向下的力，則桌面對銅管的支持力F＞Mg，故A錯誤；D．因圓管對磁鐵有阻力，所以運動時間與自由落體運動相比會變長，即有，故D正確。故選D。3、C【解析】

A．核能是新能源，但不是再生能源，A錯誤；B．輕核的聚變也能產(chǎn)生核能，比如氫彈，B錯誤；C．它是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，產(chǎn)生新核，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，從而放出的能量，C正確；D．輕核的聚變的反應速度無法控制，而重核裂變的反應速度可以控制，D錯誤；故選C。4、A【解析】

溫度是分子平均動能的量度，當溫度升高時平均動能一定變大，分子的平均速率也一定變化，但不是每個分子速率都增大，故A正確，B錯誤；由于是理想氣體，故分子間的相互作用力不考慮，故分子勢能不變，分子間的作用力不計，故CD錯誤；故選A.5、B【解析】

理想化模型的特點是現(xiàn)實生活中不存在。通過想象合理分析得出忽略次要因素，只考慮主要因素，據(jù)此判斷即可?！驹斀狻拷⒗硐牖Ｐ偷囊话阍瓌t是首先突出問題的主要因素，忽略問題的次要因素．物理學是一門自然學科，它所研究的對象、問題往往比較復雜，受諸多因素的影響有的是主要因素，有的是次要因素．為了使物理問題簡單化，也為了便于研究分析，我們往往把研究的對象、問題簡化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如質(zhì)點、電場線、理想氣體、點電荷、自由落體運動等，電阻、力的合成以及瞬時速度均不符合理想化模型的定義，ACD不符合題意，B符合題意。故選B。6、D【解析】A、由表達式可知，交流電源的頻率為50Hz，變壓器不改變交變電流的頻率，A錯誤；B、交變電源電壓，而電壓表讀數(shù)為有效值，即電壓表的示數(shù)是，B錯誤；C、電流表A2示數(shù)為1A，由電流與匝數(shù)成反比得通過電流表A1的電流為0.2A，，C錯誤；D、通過電阻R的電流是1A，電動機兩端的電壓等于變壓器的輸出電壓，由得，變壓器的輸出電壓為：，此電動機輸出功率為：，D正確；故選D．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、BC【解析】

根據(jù)圖象求出各狀態(tài)下的壓強與溫度，然后由理想氣體狀態(tài)方程解題。【詳解】由圖示可知，pa=p0，pb=pc=2p0，Ta=273+27=300K，Tc=273+327=600K，由數(shù)學知識可知，tb=2ta=54℃，Tb=327K；由理想氣體狀態(tài)方程得：，則，由理想氣體狀態(tài)方程可知：故BC正確，AD錯誤；故選BC?！军c睛】解題時要注意橫軸表示攝氏溫度而不是熱力學溫度，否則會出錯；由于題目中沒有專門說明oab是否在同一條直線上，所以不能主觀臆斷b狀態(tài)的溫度。8、ADE【解析】

A．根據(jù)氣態(tài)方程，壓強變小時，如果溫度降低，則氣體的體積可能減小，分子間的平均距離可能變小，故A正確；B．晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，是由于組成晶體的微粒在空間排列規(guī)則，故B錯誤；C．物體的內(nèi)能包括分子動能和分子勢能兩部分，物體內(nèi)能改變時，可能是分子勢能發(fā)生了變化，而分子平均動能并沒有發(fā)生變化，即溫度可能不變化。故C錯誤；D．根據(jù)熱力學第二定律可知，機械能可通過做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能一定不能通過做功全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其它的變化，故D正確；E．根據(jù)題意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸體積為：V=0.05×0.02%mL=1×10-5mL所以油酸分子直徑的大?。汗蔈正確；故選ADE。9、BD【解析】

A．由圖可知，該充電寶的輸入電壓為直流5V，故A錯誤；B．由圖可知，該充電寶的輸出電壓為直流5.1V，故B正確；C．由圖可知，該充電寶的輸出電流為2.1A，則該充電寶可以給手機充電最短時間故C錯誤；D．由圖可知，該充電寶額定能量為37.44Wh，則乘客可以攜帶該充電寶登機，故D正確。故選BD。10、AC【解析】

分析：根據(jù)法拉第電磁感應定律求出各段時間內(nèi)的感應電動勢和感應電流的大小，根據(jù)楞次定律判斷出感應電流的方向，通過安培力大小公式求出安培力的大小以及通過左手定則判斷安培力的方向．解答：解：A、0～2s內(nèi)，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應電流的方向為順時針方向，為正值．根據(jù)法拉第電磁感應定律，E==B0S為定值，則感應電流為定值，I1=．在2～3s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為順時針方向，為正值，大小與0～2s內(nèi)相同．在3～4s內(nèi)，磁感應強度垂直紙面向外，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為逆時針方向，為負值，大小與0～2s內(nèi)相同．在4～6s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為逆時針方向，為負值，大小與0～2s內(nèi)相同．故A正確，B錯誤．C、在0～2s內(nèi)，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據(jù)FA=BIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負值．0時刻安培力大小為F=2B0I0L．在2s～3s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)FA=BIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正值，3s末安培力大小為B0I0L．在2～3s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向右，為負值，第4s初的安培力大小為B0I0L．在4～6s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C正確，D錯誤．故選AC．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、1.436.0【解析】

（1）[1]由電路的特點可知，在電壓表的示數(shù)不變的情況下，對應的電阻應不變。電阻箱的示數(shù)即為電阻的阻值，即（2）[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律有所以有由此式可知圖線的縱軸截距為斜率解得，12、0.360B【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺示數(shù)為3mm，游標尺上第12個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標示數(shù)為12×0.05mm=0.60mm最終示數(shù)為3.60mm=0.360cm(2)[2]若滑塊甲的質(zhì)量等于滑塊乙的質(zhì)量，不能保證兩滑塊碰撞后均能向右運動，故B項不屬于實驗的要求。(3)[3]滑塊通過光電門的速度根據(jù)動量守恒定律有代入可得關系式即為四、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、（i）；（ii）【解析】

（i）初始時刻，設封閉氣體壓強為，對活塞受力分析有解得緩慢向托盤中加沙子，直到大活塞與大圓筒底部相距，此過程封閉氣體做等溫變化，由玻意耳定律得聯(lián)立解得對活塞受力分析，由平衡條件有聯(lián)立解得即