山東省桓臺(tái)第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期第一次聯(lián)考物理試卷含解析

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)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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．在真空中某點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，將帶電荷量為q的負(fù)試探電荷分別置于a（0,0,r）、b兩點(diǎn)時(shí)，試探電荷所受電場(chǎng)力的方向如圖所示，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，F(xiàn)a與z軸負(fù)方向成角，F(xiàn)b與x軸負(fù)方向成角。已知試探電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小為Fa=F，靜電力常量為k。則以下判斷正確的是（）A．電場(chǎng)力的大小Fb大于FB．a(chǎn)、b、O三點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為C．點(diǎn)電荷Q帶正電，且大小為D．在平面xOz上移動(dòng)該試探電荷，電場(chǎng)力不做功2．如圖所示，一輕彈簣豎直固定在地面上，一個(gè)小球從彈簧正上方某位置由靜止釋放，則小球從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中（彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)），動(dòng)能隨下降高度的變化規(guī)律正確的是（）A． B．C． D．3．如圖，△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見(jiàn)單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN，在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，由此可知（）A．從玻璃射向空氣，a光的臨界角小于b光的臨界角B．玻璃對(duì)a光的折射率小于玻璃對(duì)b光的折射率C．在玻璃中，a光的速度小于b光的速度D．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，a光干涉條紋寬度小于b光干涉條紋寬度4．如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，結(jié)果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子，讓輻射出的光子照射某種金屬，結(jié)果有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，其中一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則打出的光電子的最大初動(dòng)能為（）A．0B．1.89eVC．10.2eVD．12.09eV5．如圖，、兩盞電燈完全相同．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向右移動(dòng)時(shí)，則（）A．燈變亮，燈變亮 B．燈變暗，燈變亮C．燈變暗，燈變暗 D．燈變亮，燈變暗6．如圖所示，圖中曲線為兩段完全相同的六分之一圓弧連接而成的金屬線框（金屬線框處于紙面內(nèi)），每段圓弧的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，固定于垂直紙面向外、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若給金屬線框通以由A到C、大小為I的恒定電流，則金屬線框所受安培力的大小和方向?yàn)椋ǎ〢．ILB，垂直于AC向左B．2ILB，垂直于AC向右C．，垂直于AC向左D．，垂直于AC向左二、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，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌與，其間距為，直導(dǎo)線垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。電容器接在、兩端，其電容為，除電路中的電阻外，導(dǎo)軌和直導(dǎo)線的電阻均不計(jì)。現(xiàn)給直導(dǎo)線一初速度，使之向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，直導(dǎo)線以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（）A．電容器兩端的電壓為 B．電阻兩端的電壓為零C．電容器所帶電荷量為 D．直導(dǎo)線所受安培力為8．如圖所示，半圓是由一條光滑的桿彎曲而成的。帶有小孔的小球穿在桿上，在水平拉力的作用下小球由點(diǎn)開(kāi)始緩慢升高，此過(guò)程中半圓豎直，固定不動(dòng)，連線水平。在小球緩慢上升的過(guò)程中，有關(guān)水平拉力、桿對(duì)小球的作用力的變化情況，下列說(shuō)法正確的是A．逐漸變大B．逐漸變小C．逐漸變大D．逐漸變小，9．如圖所示，足夠大的平行玻璃磚厚度為d，底面鍍有反光膜CD，反光膜厚度不計(jì)，一束光線以45°的入射角由A點(diǎn)入射，經(jīng)底面反光膜反射后，從頂面B點(diǎn)射出（B點(diǎn)圖中未畫(huà)出）。已知玻璃對(duì)該光線的折射率為，c為光在真空中的傳播速度，不考慮多次反射。則下列說(shuō)法正確的是（）A．該光線在玻璃中傳播的速度為cB．該光線在玻璃中的折射角為30°C．平行玻璃磚對(duì)該光線的全反射臨界角為45°D．為了使從A點(diǎn)以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜面積至少為10．如圖所示，圓心在O點(diǎn)、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)a與桌面相切．一輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開(kāi)始時(shí)，m1在c點(diǎn)從靜止釋放．設(shè)輕繩足夠長(zhǎng)，不計(jì)一切摩擦．則()A．在m1下滑過(guò)程中，兩球速度大小始終相等B．m1在由c下滑到a的過(guò)程中重力的功率逐漸增大C．若m1恰好能沿圓弧下滑到a點(diǎn)，則m1=2m2D．若m1=4m2，則m1下滑到a點(diǎn)速度大小為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤碼，擋光片寬度為b，輕繩跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪與A和重物B相連，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的3倍，A、B靜止時(shí)擋光片上端到光電門的距離為h(h>>b)。由靜止釋放B后，擋光片經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間為t，重力加速度為g.(1)實(shí)驗(yàn)中，將擋光片通過(guò)光電門的平均速度當(dāng)作A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度，該速度表達(dá)式為_(kāi)___________(用題中所給字母表示)。(2)為減小擋光片通過(guò)光電門的平均速度與A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在的誤差，下列做法中可行的是____________(填選項(xiàng)序號(hào)字母)。A．將B改換成密度小而體積大的重物B．減小擋光片的擋光寬度bC．增大擋光片的擋光寬度bD．減小擋光片上端到光電門的距離h(3)在A下落h的過(guò)程中，驗(yàn)證A和B的系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為_(kāi)_____________________(用題中所給字母表示)。12．（12分）某同學(xué)利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、光電門和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、光電門等組成，氣墊導(dǎo)軌大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平，向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣：②把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌右端，將紙帶客穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并固定在滑塊的右端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向且在同一直線上；③在小滑塊上固定一個(gè)寬度為的窄遮光片，把滑塊放在氣墊導(dǎo)軌中間附近，使滑塊開(kāi)始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)；④先______，然后滑塊一個(gè)向左的初速度，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起向左運(yùn)動(dòng)，滑塊和發(fā)生碰撞，紙帶記錄滑塊碰撞前后的運(yùn)動(dòng)情況，紙帶左端是滑塊碰前運(yùn)動(dòng)的記錄情況，紙帶右端是滑塊碰后運(yùn)動(dòng)的記錄情況。⑤記錄滑塊通過(guò)光電門時(shí)遮光片的遮光時(shí)間；⑥取下紙帶，重復(fù)步③④⑤，選出理想的紙帶如圖（b）所示，測(cè)出遮光片寬度，并計(jì)算遮光片遮光時(shí)間的平均值；⑦測(cè)得滑塊的質(zhì)量為，滑塊的質(zhì)量為。完善實(shí)驗(yàn)步驟④的內(nèi)容。(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量大小為_(kāi)_____；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量大小為_(kāi)_____（保留三位有效數(shù)字）。(3)分析碰撞前后的總動(dòng)量本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：______。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一輕彈簧左端與豎直的墻連接，右端與質(zhì)量為m的物塊接觸，開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，彈簧的勁度系數(shù)為k，現(xiàn)用恒力F向左推物塊，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到最左端時(shí)，推力做的功為W，重力加速度為g，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，整個(gè)過(guò)程彈簧的形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)，求：（1）物塊向左移動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功；（2）物塊運(yùn)動(dòng)到最左端時(shí)，撤去推力，彈簧能將物塊彈開(kāi)，則物塊從最左端起向右能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？14．（16分）某型號(hào)的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí)，其最大加速度為，所需的起飛速度為，為了使飛機(jī)在開(kāi)始滑行時(shí)就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，彈射系統(tǒng)使它具有的初速度，求：（1）艦載飛機(jī)若要安全起飛，跑道至少為多長(zhǎng)？（2）若航空母艦勻速前進(jìn)，在沒(méi)有彈射裝置的情況下，要保證飛機(jī)安全起飛，航空母艦前進(jìn)的速度至少為多大？15．（12分）如圖所示，為折射率的扇形玻璃磚截面，一束單色光照射到面上的點(diǎn)，在點(diǎn)折射后的光線平行于。已知點(diǎn)是的中點(diǎn)，點(diǎn)是延長(zhǎng)線上一點(diǎn)，°。①求入射光在點(diǎn)的入射角；②通過(guò)計(jì)算判斷光射到弧能否從弧射出。

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】

由題，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，可知點(diǎn)電荷Q即在yOz平面內(nèi)，也在xOy平面內(nèi)，所以Q一定在坐標(biāo)軸y上，過(guò)a點(diǎn)沿F的方向延長(zhǎng)，與y軸交于Q點(diǎn)，設(shè)OQ之間的距離為y，由幾何關(guān)系得則aQ之間的距離連接bQ，則b受到的電場(chǎng)力的方向沿bQ的方向。由幾何關(guān)系得可知b點(diǎn)到O點(diǎn)的距離也是r，b到Q之間的距離也是2rA．b與a到Q點(diǎn)的距離相等，根據(jù)庫(kù)侖定律可知，試探電荷在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力與在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力是相等的，所以故A錯(cuò)誤；B．負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力指向Q，根據(jù)異性電荷相互吸引可知，Q帶正電，由于距離正電荷越近電勢(shì)越高，所以O(shè)點(diǎn)的電勢(shì)高，b與a點(diǎn)的電勢(shì)相等，即故B錯(cuò)誤；C．由于點(diǎn)電荷Q帶正電，根據(jù)庫(kù)侖定律解得點(diǎn)電荷Q的電荷量為故C正確；D．平面xOz上各點(diǎn)到Q的距離不一定相等，所以各點(diǎn)的電勢(shì)不一定相等，則在平面xOz上移動(dòng)該試探電荷，電場(chǎng)力不一定不做功，故D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】

小球在下落的過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小，當(dāng)彈簧彈力與重力大小相等時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，由動(dòng)能定理得因此圖象的切線斜率為合外力，整個(gè)下降過(guò)程中，合外力先向下不變，后向下減小，再向上增大，選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。3、B【解析】

AB．由光路圖看出，光線b在NO面上發(fā)生了全反射，而光線a在MO面上沒(méi)有發(fā)生全反射，而入射角相同，則知b光的臨界角小于a光的臨界角，由可知，玻璃對(duì)a光的折射率小于b的折射率小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．玻璃對(duì)a光的折射率小于b的折射率小，由可知，在玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故C錯(cuò)誤；D．由于玻璃對(duì)a光的折射率小于b的折射率小，則a光的頻率比b光的低，a光的波長(zhǎng)比b光的長(zhǎng)，由公式可知，a光的雙縫干涉條紋寬度比b光的大，故D錯(cuò)誤。故選B。4、B【解析】

由題可知，某種頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子后，處于激發(fā)態(tài)的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子，表面氫原子激發(fā)后處于n=3的激發(fā)態(tài)，輻射出的光子中，兩種頻率較高的光子能量為hv1=E3﹣E1=12.09eV，hv2=E2﹣E1=10.2eV，由于這兩種光子中有一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由此可知，該金屬的逸出功為10.2eV，則打出的光電子的最大初動(dòng)能為Ek=12.09eV﹣10.2eV=1.89eV，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間吸收或輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，掌握光電效應(yīng)方程，并能靈活運(yùn)用。5、D【解析】當(dāng)滑出向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻增大，所以外電路電阻增大，路端電壓增大，總電流減小，即B中的電流減小，所以B變暗，B兩端的電壓減小，而路端電壓是增大的，所以并聯(lián)電路兩端的電壓增大，即A兩端的電壓增大，所以A變亮，D正確．6、D【解析】

由左手定則可知，導(dǎo)線所受安培力垂直于AC向左；設(shè)圓弧半徑為R，則解得則所受安培力故選D。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、ABC【解析】

AB．當(dāng)直導(dǎo)線勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，直導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為電路穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓電容器既不充電也不放電，電路中無(wú)電流，電阻兩端無(wú)電壓，故A、B正確；C．電容器所帶電荷量為故C正確；D．電路穩(wěn)定后，直導(dǎo)線中無(wú)電流，根據(jù)可知直導(dǎo)線不受安培力，故D錯(cuò)誤；故選ABC。8、AC【解析】

小球受重力、桿的彈力、水平拉力作用,與的變化情況如圖所示,由圖可知在小球向上移動(dòng)的過(guò)程中,與豎直方向夾角變大,逐漸變大,逐漸變大。A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故A正確；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)論相符，故C正確；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故D錯(cuò)誤。9、BC【解析】

A．玻璃磚的折射率為則該光線在玻璃中傳播的速度為故A錯(cuò)誤。

B．由折射定律得，可得β=30°選項(xiàng)B正確；C．設(shè)臨界角為C，則有得C=45°故C正確。

D．為了使從A點(diǎn)以各種角度入射的光線都能從頂面射出，反射光線不能在頂面發(fā)生全反射，則底面反光膜半徑至少為r=dtanC=d面積πd2，故D錯(cuò)誤。

故選BC。10、CD【解析】

A．m1由C點(diǎn)下滑到a點(diǎn)的過(guò)程中，沿繩子方向的速度是一樣的，在m1滑下去一段過(guò)程以后，此時(shí)的繩子與圓的切線是不重合，而是類似于圓的一根弦線而存在，所以此時(shí)兩個(gè)物體的速度必然不相同的，故A錯(cuò)誤；

B．重力的功率就是P=mgv，這里的v是指豎直的分速度，一開(kāi)始m1是由靜止釋放的，所以m1一開(kāi)始的豎直速度也必然為零，最后運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)候，由于此時(shí)的切線是水平的，所以此時(shí)的豎直速度也是零，但是在這個(gè)c到a的過(guò)程當(dāng)中是肯定有豎直分速度的，所以相當(dāng)于豎直速度是從無(wú)到有再到無(wú)的一個(gè)過(guò)程，也就是一個(gè)先變大后變小的過(guò)程，所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過(guò)程，故B錯(cuò)誤；

C．若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn)，此時(shí)兩小球速度均為零，根據(jù)動(dòng)能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2選項(xiàng)C正確；

D．若m1=4m2，設(shè)m1下滑到a點(diǎn)速度大小為v，則解得故D正確。

故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、B【解析】

（1）[1]．A經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度：；（2）[2]．A、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重物B要受到空氣阻力作用，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)將B

改換成密度大而體積小的重物，故A錯(cuò)誤；BC、擋光片的寬度越小，擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的平均速度越接近其瞬時(shí)速度，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)減小擋光片的擋光寬度b，故B正確，C錯(cuò)誤；D、擋光片經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間越短實(shí)驗(yàn)誤差越小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)增大擋光片上端到光電門的距離h，故D錯(cuò)誤；

故選B．（3）[3]．設(shè)B的質(zhì)量為m，則A的質(zhì)量為3m，由機(jī)械能守恒定律得：整理得gh=v2即：12、先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源在允許誤差范圍內(nèi)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒【解析】

（1）[1]為了打點(diǎn)穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)滑塊1。（2）[2]作用前系統(tǒng)的總動(dòng)量為滑塊1的動(dòng)量，而所以[3]作用后系統(tǒng)的總動(dòng)量為滑塊1和滑塊2的動(dòng)量和，且此時(shí)滑塊1速度v1為滑塊2速度v2為以兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量