山西省運(yùn)城市芮城縣2022年高考物理三模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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．重水堆核電站在發(fā)電的同時(shí)還可以生產(chǎn)出可供研制核武器的钚239（），這種钚239可由鈾239（）經(jīng)過n次β衰變而產(chǎn)生，則n為（）A．2 B．239 C．145 D．922．如圖所示，內(nèi)壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平．A球、C球與B球分別用兩根輕質(zhì)細(xì)線連接，當(dāng)系統(tǒng)保持靜止時(shí)，B球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，圖中θ=30o，則A球、C球的質(zhì)量之比為（）A．1:2 B．2:1 C．1: D．:13．電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）。為了簡(jiǎn)化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c．流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線）。圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料。現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一電壓表（內(nèi)阻很大）的兩端連接，U表示測(cè)得的電壓值。則可求得流量為（）A． B． C． D．4．如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以其平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖2所示，下列說法正確的是A．振子的振幅為4cmB．振子的振動(dòng)周期為1sC．t=ls時(shí)，振子的速度為正的最大值D．t=ls時(shí)，振子的加速度為正的最大值5．如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上的兩點(diǎn)，點(diǎn)比點(diǎn)低，晾衣繩粗糙，懸掛衣服的衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)和在桿中間位置時(shí)都不滑動(dòng)。衣架靜止，下列說法正確的是（）A．衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等B．衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，右邊繩子拉力小于左邊繩子拉力C．衣架鉤在桿中間位置時(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等D．衣架鉤在桿中間位置時(shí)，右邊繩子拉力大于左邊繩子拉力6．關(guān)于近代物理學(xué)，下列說法正確的是A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有波動(dòng)性B．—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射6種不同頻率的光子C．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子核由質(zhì)子和中子組成D．氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)過7.6天后一定剩下1個(gè)氡原子核二、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，在邊界MN右側(cè)是范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，一個(gè)正三角形閉合導(dǎo)線框ABC從左側(cè)勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，以C點(diǎn)到達(dá)磁場(chǎng)左邊界的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)（t=0），已知邊界MN與AB邊平行，線框受沿軸線DC方向外力的作用，導(dǎo)線框勻速運(yùn)動(dòng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，能正確反映線框中電流i、外力F大小與時(shí)間t關(guān)系的圖線是（）A． B． C． D．8．如圖所示，在坐標(biāo)系xoy平面的第I象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，在第IV象限內(nèi)存在垂直紙面向里的另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，在x軸上有一點(diǎn)、在y軸上有一點(diǎn)P（0,a）?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力），從P點(diǎn)處垂直y軸以速度v0射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中，并以與x軸正向成角的方向進(jìn)入x軸下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中，在B2中偏轉(zhuǎn)后剛好打在Q點(diǎn)。以下判斷正確的是（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B．磁感應(yīng)強(qiáng)度C．粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間D．粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間9．a(chǎn)、b兩束單色光從水中射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大于b光的臨界角，下列說法正確的是（）A．以相同的入射角從空氣斜射入水中，a光的折射角小B．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光形成的相鄰亮條紋間距大C．若a光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，b光也一定能D．通過同一玻璃三棱鏡，a光的偏折程度大E.分別通過同一單縫衍射裝置，b光形成的中央亮條紋窄10．如圖所示，A、B兩板間電壓為600V，A板帶正電并接地，A、B兩板間距離為12cm，C點(diǎn)離A板4cm，下列說法正確的是()A．E=2000V/m，φC=200VB．E=5000V/m，φC=-200VC．電子在C點(diǎn)具有的電勢(shì)能為-200eVD．電子在C點(diǎn)具有的電勢(shì)能為200eV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）某研究性學(xué)習(xí)小組從一個(gè)數(shù)碼設(shè)備中拆下了一個(gè)舊電池，已知該電池的電動(dòng)勢(shì)約為12V內(nèi)阻約為2Ω，該小組的同學(xué)為了測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室借來了如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻為2kΩ)B．電流表(量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)C．定值電阻4kΩD．定值電阻8kΩE.定值電阻1ΩF.定值電阻3ΩG.滑動(dòng)變阻器0～20ΩH.滑動(dòng)變阻器0～2kΩI.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電阻R1應(yīng)選____________，電阻R2應(yīng)選__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________。(選填相應(yīng)器材前面的字母)(2)開關(guān)閉合以前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至__________(填“最左端”或“最右端”)，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，可得到多組電壓表和電流表的讀數(shù)U和I，利用得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U－I圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像可知該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝__________V，內(nèi)阻r＝__________Ω。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)12．（12分）某同學(xué)要測(cè)量一由新材料制成的粗細(xì)均勻的圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ。步驟如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖（甲）所示，由圖可知其長(zhǎng)度為______cm；(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖（乙）所示，由圖可知其直徑為______mm；(3)用圖（丙）所示的電路測(cè)定其電阻值，其中Rx是待測(cè)的圓柱形導(dǎo)體，R為電阻箱，電源電動(dòng)勢(shì)為E，其內(nèi)阻不計(jì)。在保證安全的情況下多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖（?。┧镜膱D線，電阻Rx=__Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），此數(shù)值與電阻的真實(shí)值R0比較，Rx____R0(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算出圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ=______。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，質(zhì)量為m1的長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，其端有一固定的、光滑的半徑R=0.4m的四分之一圓弧軌道（接觸但無黏連），長(zhǎng)木板上表面與圓弧面最低點(diǎn)等高，木板左側(cè)有一同樣的固定的圓弧軌道，木板左端與左側(cè)圓弧軌道右端相距x0=1m。質(zhì)量為m2=2m1的小木塊（看成質(zhì)點(diǎn)）從距木板右端x=2m處以v0=10m/s的初速度開始向右運(yùn)動(dòng)，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.9，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)m2第一次離開右側(cè)圓弧軌道后還能上升的最大高度。(2)使m2不從m1上滑下，m1的最短長(zhǎng)度。(3)若m1取第(2)問中的最短長(zhǎng)度，m2第一次滑上左側(cè)圓弧軌道上升的最大高度。14．（16分）如圖，長(zhǎng)，粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時(shí)，的空氣被水銀柱封住，水銀柱長(zhǎng)。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過程中溫度始終保持不變，大氣壓強(qiáng)。求插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。15．（12分）底面積為S，高度為L(zhǎng)，導(dǎo)熱性能良好的氣缸豎直放置，氣缸開口向上，用一質(zhì)量可忽略不計(jì)的活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，穩(wěn)定時(shí)活塞恰好位于氣缸口處。一位同學(xué)把某種液體緩慢地倒在活塞上，使活塞沿氣缸壁無摩擦的緩慢向下移動(dòng)，已知大氣壓強(qiáng)為P0=1.0×105Pa，環(huán)境溫度保持不變。求：(1)若某種液體為水，為了滿足題意，氣缸的高度L應(yīng)滿足什么條件？（ρ水=1.0×103kg/m3）(2)若某種液體為水銀，氣缸高度L=2.0m，則活塞下降的高度h為多少時(shí)就不再下降？（ρ水銀=13.6×103kg/m3）

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、A【解析】

衰變方程為：根據(jù)電荷數(shù)守恒：解得。A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、C【解析】

B球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，則根據(jù)幾何知識(shí)分析可得B球所在位置兩線的夾角為90°，以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，進(jìn)行受力分析，水平方向所受合力為零，由此可知A．1:2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．2:1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．1:，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．:1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.考點(diǎn)：考查受力平衡的分析點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，明確B球所在位置夾角為90°是本題求解的關(guān)鍵3、A【解析】

將流量計(jì)上、下兩表面分別與一電壓表（內(nèi)阻很大）的兩端連接，U表示測(cè)得的電壓值，那么電動(dòng)勢(shì)E＝U；根據(jù)粒子平衡得，聯(lián)立兩式解得，。則流量Q＝vS＝vbc＝．故A正確，BCD錯(cuò)誤。4、C【解析】

由振動(dòng)圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t=1s時(shí)，振子在平衡位置，切向y軸正向速度，加速度為零，故C正確。5、D【解析】

令a到節(jié)點(diǎn)的高度為h1，b到節(jié)點(diǎn)的高度為h2，節(jié)點(diǎn)到M的水平距離為x1，節(jié)點(diǎn)到N的水平距離為x2，a端繩子和水平方向的夾角為α，b端繩子和水平方向的夾角為β，對(duì)繩子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示：

AB．當(dāng)衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，設(shè)a、b到節(jié)點(diǎn)繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)幾何關(guān)系有：，，因?yàn)閔1＜h2，可得：α＜β，根據(jù)平衡條件：Facosα=Fbcosβ，可得：，則：Fa＜Fb，故AB錯(cuò)誤；

CD．衣架鉤在桿M、N中間位置時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系：，，x1=x2，因?yàn)閔1＜h2，可得：α＜β，根據(jù)平衡條件：Facosα=Fbcosβ，可得：，則：Fa＜Fb，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。6、B【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射，即6種不同頻率的光子，故B正確；盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯(cuò)誤；半衰期只適用大量原子核，對(duì)極個(gè)別原子核沒有不適用，故D錯(cuò)誤．所以B正確，ACD錯(cuò)誤．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、AD【解析】

AB．t時(shí)刻，線框有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2vt?tan30°知L∝t，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv知E∝t，感應(yīng)電流為故I∝t，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD．導(dǎo)線框勻速運(yùn)動(dòng)，所受的外力與安培力大小相等，則有F-t圖象是過原點(diǎn)的拋物線，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。8、BC【解析】

AB．粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何知識(shí)可知解得在B2磁場(chǎng)中根據(jù)幾何知識(shí)有解得粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得將半徑代入解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、BCE【解析】

A．由題知a光的臨界角大于b光的臨界角，根據(jù)可知a光的折射率較小，波長(zhǎng)較大，光以相同的入射角從空氣斜射入水中，根據(jù)可知a光的折射角較大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式因a光的波長(zhǎng)較大，所以a光形成的相鄰亮條紋間距大，故B正確；C．a(chǎn)光的頻率小，照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，所以b光頻率大，也一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確；D．a(chǎn)光的折射率較小，通過玻璃三棱鏡后，偏折程度小，故D錯(cuò)誤；E．a(chǎn)光的頻率小，波長(zhǎng)長(zhǎng)，通過單縫發(fā)生衍射，中央亮條紋寬，故E正確。故選BCE。10、BD【解析】

由U=Ed可求得場(chǎng)強(qiáng)E，C點(diǎn)的電勢(shì)等于C與A板的電勢(shì)差，由U=Ed求解C點(diǎn)的電勢(shì)；由Ep=qφC可求得電子在C點(diǎn)具有的電勢(shì)能．【詳解】A、B、AB間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E=Ud=6000.12V/m=5000V/m,AC間的電勢(shì)差為UAC=Ed1=5000×0.04V=200V，因A帶正電且電勢(shì)為零，C點(diǎn)電勢(shì)低于C、D、電子在C點(diǎn)具有的電勢(shì)能EP=φC×(-e)=200eV；故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD.【點(diǎn)睛】在研究電場(chǎng)中電勢(shì)時(shí)一定要注意各個(gè)量的正負(fù)，明確各點(diǎn)間電勢(shì)的高低，注意電勢(shì)的符號(hào)．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、DFG最右端12.51.69【解析】

（1）[1][2][3]．電壓表量程為0～3V，內(nèi)阻為2kΩ，則要要使此電壓表的量程擴(kuò)大到12V左右，則需串聯(lián)一個(gè)8kΩ的電阻，故定值電阻選擇D；電源內(nèi)阻為2Ω左右，R2做為保護(hù)電阻，則應(yīng)該選擇與內(nèi)阻阻值相當(dāng)?shù)腇即可；滑動(dòng)變阻器選擇與內(nèi)阻阻值差不多的G即可；（2）[4]．開關(guān)閉合以前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至阻值最大的最右端；（3）[5][6]．根據(jù)圖像可知外電路電流為0時(shí)電壓表讀數(shù)為2.5V，則此時(shí)路段電壓為5×2.5V=12.5V，即電源電動(dòng)勢(shì)為E=12.5V，內(nèi)阻12、5.0154.70017小于5.9×10-3Ω?m【解析】

(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm(2)[2]根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(3)[3]由圖示電路圖可知，電壓表示數(shù)為整理得由圖示圖象可知，縱軸截距所以電源電動(dòng)勢(shì)E=2V，圖象斜率所以電阻阻值[4]由于電壓表的分流作用可知此測(cè)量值小于電阻的真實(shí)值R0。(5)[5]由電阻定律可知代入數(shù)據(jù)解得電阻率ρ≈5.9×10-3Ω?m；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)2.8m；(2)m；(3)m【解析】

（1）設(shè)滑塊到達(dá)木板右端的速度為v1，由動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)，解得v1=8m/s設(shè)滑塊離開圓弧軌道后.上升的最大高度為h1，由動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)，解得h1=2.8m。（2）由機(jī)械能守恒定律可得滑塊回到木板底端時(shí)速度大小v1=8m/s，滑上木板后，滑塊的加速度為a2，由牛頓第二定律木板的加速的為a1，由牛頓第二定律解得，。設(shè)經(jīng)過t1時(shí)間后兩者共速，共同速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，解得該過程中木板的位移滑塊走過的位