2022屆4月山東省青島市高三一模物理試題 附答案

物理高三練習2022.04注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3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，光滑絕緣直桿上自由懸掛兩個閉合金屬環(huán)a、b。將條形磁鐵的N極由靠近金屬環(huán)b的位置，沿金屬環(huán)軸線向右快速移動時，下列說法正確的是（）A.金屬環(huán)a、b同時向右移動，間距不變B.金屬環(huán)a向左移動，金屬環(huán)b向右移動C.金屬環(huán)a、b同時向右移動，間距增大D.金屬環(huán)a、b同時向左移動，間距減小【1題答案】【答案】C【解析】【詳解】條形磁鐵向右運動，由圖可知，兩金屬環(huán)的磁通量都減小，由“阻礙”思想可知，兩金屬環(huán)均向右運動，以阻礙磁通量的減小。金屬環(huán)b更靠近磁鐵，故磁通量的變化更快，運動的加速度和速度都更大，故兩金屬環(huán)間距變大。故C正確，ABD錯誤。故選C2.如圖甲，2022北京冬奧會主場館“雪如意”美輪美奐，充分展示了中國元素?！把┤缫狻钡呐赃呅藿ㄖ澜缟线\行長度最大的變角度斜行電梯。斜行電梯在同一豎直平面內(nèi)運行，箱內(nèi)地板始終保持水平。電梯軌道的上段是傾角為22.56°的斜直軌道，下段是傾角為39.56°的斜直軌道，中間通過一段圓弧形軌道平滑連接，如圖乙所示。當運動員站立在電梯內(nèi)隨著電梯一起運動時，下列說法正確的是（）A.電梯沿斜直軌道勻速下行時，運動員處于失重狀態(tài)B.電梯剛啟動時，運動員受兩個力作用C.電梯勻速率下行時運動員在上段斜直軌道受到的支持力小于在下段受到的支持力D.電梯勻速率上行通過圓弧軌道的過程中，運動員受到地板的彈力小于他的重力【2題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．電梯沿斜直軌道勻速下行時，運動員處于平衡狀態(tài)，故運動員不是處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．剛啟動時，有斜向下的加速度，那合力方向斜向下，而只有重力和支持力時，合力只可能在豎直方向，故必有摩擦力存在，故電梯剛啟動時，運動員不止受兩個力作用，B錯誤；C．電梯勻速率下行時，斜直軌道上，人受力平衡，重力等于支持力，C錯誤；D．通過圓弧軌道時，由牛頓第二定律可得故可得運動員受到地板的彈力小于他的重力，D正確。故選D。3.2021年11月8日，神舟十三號載人航天飛船上的三名航天員經(jīng)過6.5個小時的努力，順利完成所有艙外航天任務。王亞平就此成為中國歷史上首位執(zhí)行出艙任務的女宇航員，創(chuàng)造了太空探索新紀錄。已知空間站在離地高度約為400km的圓形軌道飛行，引力常量為G，下列說法正確的是（）A.與同步衛(wèi)星相比，空間站做圓周運動加速度更大B.與同步衛(wèi)星相比，空間站做圓周運動的周期更長C.只要查到空間站的運行周期即可計算出地球的平均密度D.王亞平在空間站外面檢修時若手中的工具不小心掉落，工具將會落向地面【3題答案】【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)由于空間站軌道半徑比同步衛(wèi)星的小，因此加速度更大，A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律由于空間站軌道半徑比同步衛(wèi)星的小，因此做圓周運動的周期更短，B錯誤；C．根據(jù)解得只要知道空間站的運行周期，但若不知道地球半徑，也無法算出地球的平均密度，C錯誤；D．王亞平在空間站外面檢修時若手中的工具不小心掉落，則工具就像空間站一樣繞地球做勻速度圓周運動，不會落向地面，D錯誤。故選A。4.從1907年起，美國物理學家密立根用如圖所示的實驗裝置測量光電效應中幾個重要的物理量。在這個實驗中，若先后用頻率為v1、v2的單色光照射陰極K均可產(chǎn)生光電流。調節(jié)滑片P，當電壓表示數(shù)分別為U1、U2時，v1、v2的光電流恰減小到零。已知U1＞U2，電子電荷量為e，下列說法正確的是（）

A.兩種單色光光子的動量p1＜p2 B.光電子的最大初動能Ek1＜Ek2C.普朗克恒量為 D.逸出功為【4題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．B．根據(jù)公式因為U1＞U2所以光子動量故光子最大初動能故故AB錯誤；C．D．根據(jù)光電效應方程得，解得，故C正確，D錯誤。故選C。5.我國的新疆棉以絨長、品質好、產(chǎn)量高著稱于世，目前新疆地區(qū)的棉田大部分是通過如圖甲所示的自動采棉機采收。自動采棉機在采摘棉花的同時將棉花打包成圓柱形棉包，通過采棉機后側可以旋轉的支架平穩(wěn)將其放下，這個過程可以簡化為如圖乙所示模型：質量為m的棉包放在“V”型擋板上，兩板間夾角為120°固定不變，“V”型擋板可繞O軸在豎直面內(nèi)轉動。在使OB板由水平位置順時針緩慢轉動到豎直位置過程中，忽略“V”型擋板對棉包的摩擦力，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.棉包對OA板的壓力逐漸增大B.棉包對OB板的壓力先增大后減小C.當OB板轉過30°時，棉包對OB板的作用力大小為mgD.當OB板轉過60°時，棉包對OA板的作用力大小為mg【5題答案】【答案】D【解析】【詳解】AB．對物體受力分析如圖

由正弦定理可得物體在旋轉過程中從120度逐漸變大，從180度逐漸減小，因此OB板由水平位置緩慢轉動60°過程中，，棉包對OA板壓力逐漸增大，對OB板壓力逐漸減??；OB板繼續(xù)轉動直至豎直的過程中，棉包脫離OB板并沿OA板滑下，棉包對OA板壓力隨板轉動逐漸減小，故AB錯誤；C．當OB板轉過30°時，兩板與水平方向夾角均為30°，兩板支持力大小相等，與豎直方向夾角為30°，可得故C錯誤；D．當OB板轉過60°時，OA板處于水平位置，棉包只受到受力和OA板的支持力，有二力平衡得故D正確。故選D。6.隨著汽車在我國居民生活中的日漸普及，對汽車的安全性能的要求不斷提高。為檢測某新型汽車的剎車性能，現(xiàn)在平直公路上做剎車實驗，測得汽車在某次剎車過程中速度v與位移x的關系如圖所示，設剎車過程中汽車做勻減速直線運動，已知t＝0時刻汽車速度為40m/s，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（）A.剎車過程汽車的加速度大小為6m/s2 B.路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)為0.5C.t＝5s時，汽車的速度大小為22m/s D.0~10s內(nèi)，汽車的位移大小為150m【6題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．汽車做勻減速直線運動，速度位移關系式為則有帶入圖中數(shù)據(jù)可得加速度大小為5m/s2，故A錯誤；B．剎車過程受到摩擦力則可得故B正確；C．t＝5s時，汽車的速度大小為故C錯誤；D．汽車剎車所用時間為即8s時停車，則由圖像可知0~10s內(nèi)，汽車的位移大小為160m，故D錯誤。故選B。7.如圖，一定質量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，已知氣體由從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過程中外界對氣體做功為W1，與外界的熱交換量為Q1；從狀態(tài)b變化到狀態(tài)c過程中外界對氣體做功為W2，與外界的熱交換量為Q2，下列說法正確的是（）

A.氣體在狀態(tài)a、狀態(tài)b、狀態(tài)c時的內(nèi)能相等 B.W2＝3W1C.Q1+Q2＝2p0V0 D.W1+W2＝Q1+Q2【7題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)可得，狀態(tài)a、狀態(tài)c等溫，內(nèi)能相等，狀態(tài)b的溫度大于a，c的溫度，狀態(tài)b內(nèi)能大于狀態(tài)a、狀態(tài)c的內(nèi)能，A錯誤；B．p-V圖像壓強與體積圍成圖形的面積表示外界對氣體所做的功,因此狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過程中狀態(tài)b變化到狀態(tài)c過程中因此可知W2＝W1B錯誤；C.狀態(tài)a、狀態(tài)c等溫，內(nèi)能相等，根據(jù)得又解得Q1+Q2＝4p0V0C錯誤；D.狀態(tài)a、狀態(tài)c等溫，內(nèi)能相等，根據(jù)得題目中沒有給出Q1Q2的正負，可以取絕對值解得W1+W2＝Q1+Q2D正確．故選D。8.如圖，相同的物塊a、b用沿半徑方向的細線相連放置在水平圓盤上。當圓盤繞轉軸轉動時，物塊a、b始終相對圓盤靜止。下列關于物塊a所受的摩擦力隨圓盤角速度的平方（ω2）的變化關系正確的是（）A. B.C. D.【8題答案】【答案】D【解析】【詳解】轉動過程中ab角速度相同。當圓盤角速度較小時，ab由靜摩擦力充當向心力，繩子拉力為零，此過程中ab所需要的摩擦力分別為，因為，故，又因為ab與平臺的最大靜摩擦力相同，所以隨著角速度增大，b先達到最大靜摩擦力，當b達到最大靜摩擦力時繩子開始出現(xiàn)拉力，此時對于ab有,聯(lián)立可得由上述分析可知，繩子拉力出現(xiàn)之前圖像的斜率為，繩子拉力出現(xiàn)之后圖線的斜率為，所以繩子有拉力時圖線斜率變大。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.A、B為兩等量異種點電荷，圖中水平線為AB連線的中垂線?，F(xiàn)將另兩個等量異種試探電荷a、b用絕緣細桿連接后，從離A、B無窮遠處沿中垂線平移到A、B的連線上，平移過程中兩檢驗電荷始終關于中垂線對稱。若規(guī)定離A、B無窮遠處電勢為零，下列說法正確的是（）

A.電荷a向左平移的過程中電勢能始終小于零B.a、b整體在A、B連線上具有的電勢能為零C.整個移動過程中，靜電力對a做負功D.整個移動過程中，靜電力對b做負功【9題答案】【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)等量異種電荷的特點可知，無窮遠及中垂線上電勢為零，沿電場線方向電勢逐漸降低；設AB連線的中點為O，由于AB連線的垂直平分線是一條等勢線，且一直延伸到無窮遠處，所以O點的電勢為零；AO間的電場線方向由A→O，而順著電場線方向電勢逐漸降低，可知a所處的位置電勢，A錯誤；B．a(chǎn)所處的位置電勢，b所處的位置電勢，由知，a、b在A、B處的電勢能均大于零，所以整體的電勢能，B錯誤；C．原來a電勢能為0，在A、B連線上，a電勢能為正值，在平移過程中，a電勢能增大，則靜電力對a做負功，C正確；D．原來b電勢能為零，在A、B連線上，b電勢能為正值，整個移動過程中，b電勢能增大，所以靜電力對b做負功，D正確。故選CD。10.如圖甲所示電路中，變壓器為理想變壓器，電壓表和電流表均為理想電表，a、b接如圖乙所示電壓，R0、R1均為定值電阻，R為滑動變阻器?，F(xiàn)將開關S斷開，觀察到電流表A1的示數(shù)減小了0.1A，電流表A2的示數(shù)減小了0.5A，則下列說法正確的是（）A.變壓器原副線圈匝數(shù)之比5∶1B.電壓表V2的示數(shù)為40VC.電壓表V3示數(shù)變化量的大小與電流表A1示數(shù)變化量的大小的比值不變D.若再將滑動變阻器的滑片向上滑動，則電壓表V3與V1的比值變小【10題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．B．由公式得又由圖乙可知解得故A正確，B錯誤；C．電壓表V3示數(shù)變化量的大小與電流表A2示數(shù)變化量的大小的比值保持不變，又所以保持不變，故C正確；D．若將滑動變阻器的滑片向上移動，滑動變阻器接入電路的阻值變大，總電阻變大，所以副線圈電流變小，定值電阻的分壓變小，故電壓表V3的示數(shù)變小，而電壓表V1的示數(shù)不變，電壓表V3的示數(shù)與電壓表V1的示數(shù)的比值變大，故D錯誤。故選C。11.如圖，兩列簡諧橫波a、b在同一種均勻介質中沿x軸傳播。某時刻，兩列波波峰正好在xP＝1.5m處的P點重合。該時刻，離P點最近的波峰重疊點的平衡位置坐標是（）A.7.5m B.13.5m C.－4.5m D.－10.5m【11題答案】【答案】BD【解析】【詳解】由圖可知，a得波長是，b得波長是，這兩個波長得最小公約數(shù)為12m，則該時刻，離P點最近的波峰重疊點的平衡位置坐標是或者故AC錯誤，BD正確。故選BD。12.如圖甲所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧壓縮后鎖定，在彈簧上放置一質量為m的小物塊，小物塊距離地面高度為h1。將彈簧的鎖定解除后，小物塊被彈起，其動能Ek與離地高度h的關系如圖乙所示，其中h4到h5間的圖像為直線，其余部分均為曲線，h3對應圖像的最高點，重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.小物塊上升至高度h3時，彈簧形變量為0B.小物塊上升至高度h5時，加速度為gC.解除鎖定前，彈簧的彈性勢能為mgh5D.小物塊從高度h2上升到h4，彈簧的彈性勢能減少了【12題答案】【答案】BD【解析】【詳解】A．小物塊上升至高度h3時，動能最大，則此時彈簧彈力與重力平衡，所以彈簧形變量不為0，故A錯誤；B．因為h4到h5間的圖像為直線，即小物塊做勻減速直線運動，所以小物塊上升至高度h4時，彈簧形變量為零，彈簧恢復原長，小物塊只受重力，加速度為g，故B正確；C．由圖像看推出，解除鎖定前，彈簧的彈性勢能為故C錯誤；D．小物塊在h4時，加速度為g，在h2和h4處的動能相同，根據(jù)彈簧振子運動的對稱性可知，在h2處的加速度也為g，則有牛頓第二定律得所以小物塊從高度h2上升到h4，上升高度為彈簧的彈性勢能減少了故D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某同學用圖甲所示裝置探究質量一定時加速度與力的關系，保持木板水平，調節(jié)小桶和小桶內(nèi)沙的總質量m，使小車沿木板運動。小車上遮光條寬度為d，木板上AB兩點間的距離為l，每次操作都將小車從A點由靜止釋放，小車通過光電門的時間為t，已知重力加速度為g，設小車質量為M，在滿足m<<M的前提下改變小桶內(nèi)沙的質量，進行了多次實驗，將得到的實驗信息經(jīng)處理后記錄在圖乙的a－F圖像中。

（1）根據(jù)實驗信息計算小車加速度的表達式為a＝___________；（2）根據(jù)圖像中的相關信息可知小車的質量M＝___________kg（結果保留2位有效數(shù)字）；（3）該實驗探究得到的結論是______________________?！?3題答案】【答案】①.②.2③.質量一定時，加速度與合外力成正比【解析】【詳解】（1）[1]小車過光電門的速度為根據(jù)運動學公式，得（2）[2]根據(jù)圖像描點連線可得

圖像橫坐標有截距，說明由摩擦力作用，未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，根據(jù)牛頓第二定律內(nèi)容，結合圖像中的相關信息可知小車的質量M為（3）[3]將摩擦力的影響考慮進去，可以得到加速度與合外力的關系：質量一定時，加速度與合外力成正比。14.某實驗小組的同學欲測量從電動自行車上拆卸的一塊廢舊電池的電動勢和內(nèi)阻。（1）為了粗略測定電池的電動勢與內(nèi)阻，某同學用下列方法：①用多用電表的電壓擋直接測量電池兩極間的輸出電壓；②用多用電表的歐姆擋直接測量兩極間的內(nèi)阻；你認為以上測量中不妥的是：___________（填序號）。（2）實驗小組的同學利用實驗室給出下列器材進一步精確測量該電池的電動勢和內(nèi)阻。A．廢舊電池一塊（電動勢約為12V，內(nèi)阻約為6Ω）B．滑動變阻器R1（最大阻值為50Ω）C．電阻箱R2（最大阻值為9999.99Ω）D．電壓表（量程3V，內(nèi)阻為2kΩ）E．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻為3Ω）F．開關、導線若干①由于電壓表量程太小，實驗小組利用電壓表和電阻箱改裝了一個量程為15V的電壓表（表盤刻度未改），則電壓表應與電阻箱__________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），電阻箱的阻值應為__________Ω。②為了比較精確測量電池的電動勢與內(nèi)阻，請在虛線框甲內(nèi)畫出實驗電路圖。______

③經(jīng)多次測量，根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)，該同學作出了電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的關系圖線如圖乙所示，則該電池的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=______Ω?！?4題答案】【答案】①.②②.串聯(lián)③.8k④.⑤.12V⑥.7Ω【解析】【詳解】（1）[1]多用電表的歐姆擋內(nèi)部有電源，無法直接測量外部電源的內(nèi)阻。（2）[2]電壓表量程太小，需串聯(lián)電阻分壓。[3]根據(jù)與可求得[4]電流表內(nèi)阻已知，精確測量電池的電動勢與內(nèi)阻，應將電流表接在干路上，電路圖如下

[5]電壓表擴到了5倍量程，因此電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的關系圖線中電壓擴大五倍，由及對應圖像可得E=12V求得r=7Ω15.如圖甲為微棱鏡增亮膜的工作原理示意圖，光源通過入光面及透明的基材層，在棱鏡層透過其表層精細的棱鏡結構時，將光線經(jīng)過折射、全反射、光累積等來控制光強分布，進而將光源散射的光線向正面集中，并且將視角外未被利用的光通過光的反射實現(xiàn)再循環(huán)利用，減少光的損失，同時提升整體輝度與均勻度，對液晶顯示屏（LCD）面板顯示起到增加亮度和控制可視角的效果。如圖乙，△ABC為棱鏡層中的一個微棱鏡的橫截面，∠A＝90°，AB＝AC，用放在BC邊上P點的單色點光源來模擬入射光對增亮膜進行研究，PC＝3PB，已知微棱鏡材料的折射率n＝，sin37°＝0.6，只考慮從P點發(fā)出照射到AB邊和AC邊上的光線。（1）若經(jīng)AB邊折射出的光線與BC邊垂直，求該光線在微棱鏡內(nèi)入射角的正弦值；（2）求從P點發(fā)出的光能從AB邊和AC邊射出棱鏡區(qū)域的長度L1、L2之比?！?5題答案】【答案】（1）；（2）6∶13【解析】詳解】（1）由題意知，出射角由折射定律得解得（2）根據(jù)可得臨界角為當光線剛好在邊上點發(fā)生全反射時，如實線光路所示，在邊剛好全反射時，入射角由幾何關系知，反射到邊的入射角能夠發(fā)生全反射。過點做的垂線與點，設，由幾何關系知從P點發(fā)出的光能從AB邊射出棱鏡區(qū)域的長度為L1=當P點發(fā)出的光線剛好在邊上發(fā)生全反射時，如圖藍線光路所示，設與AC交點為H，從P作AC垂線，交AC于I點，由幾何關系知PI=3a，IH=PI·tan37°=從P點發(fā)出的光線到A點時，由幾何關系知<37°，光線可以出射。從P點發(fā)出的光能從AC邊射出棱鏡區(qū)域的長度為L2=則L1、L2之比為L1∶L2=6∶1316.在2022年北京冬季奧運會上，中國運動員谷愛凌奪得自由式滑雪女子大跳臺金牌。如圖為該項比賽賽道示意圖，AO段為助滑道，OB段為傾角α＝30°的著陸坡。運動員從助滑道的起點A由靜止開始下滑，到達起跳點O時，借助設備和技巧，保持在該點的速率不變而以與水平方向成θ角（起跳角）的方向起跳，最后落在著陸坡上的某點C。已知A、O兩點間高度差h＝50m，不計一切摩擦和阻力，重力加速度g取10m/s2。可能用到的公式：積化和差。（1）求運動員到達起跳點O時的速度大小v0；（2）求起跳角θ為多大時落點C距O點最遠，最遠距離L為多少?！?6題答案】【答案】(1)；(2)，【解析】【詳解】（1）設運動員質量為m，從A到O過程，由機械能守恒定律解得（2）設運動員在O點起跳時速度的與水平方向的夾角為，將起跳時速度v0和重力加速度g沿雪坡方向和垂直雪坡方向分解，如圖所示則，，，設運動員從O點到C點的時間為t，運動員離開雪坡的距離為s，由當時運動員從O點運動到C點的距離為L，則解得所以當時，即時，最佳成績?yōu)?7.如圖，在空間建立Oxyz三維直角坐標系，其中x軸水平向右，y軸豎直向上，z軸垂直紙面向外在x＝a處平行于Oyz平面固定一足夠大熒光屏M，在Oyz平面左側空間有豎直向下的勻強電場E1；x軸上的A點（－2a，0，0）有一粒子源，粒子源在Oxy平面內(nèi)沿與x軸成一定角度射出帶電粒子，粒子的速度大小為v0，質量為m，帶電量為+q。經(jīng)過一段時間，粒子從y軸上C點（0，3a，0）垂直y軸進入Oyz平面與熒屏間空間，該空間內(nèi)有方向沿z軸正向、的勻強磁場（圖中未畫出），不計粒子重力。（1）求Oyz平面左側勻強電場的電場強度大小E1；（2）求粒子從A點射出到打到熒光屏上所經(jīng)歷的時間t；（3）若在Oyz平面與熒光屏間空間再加上一沿z軸正向、電場強度大小為E0的勻強電場，求粒子最終打在熒光屏上的P點時的位置坐標。

【17題答案】【答案】（1）（2）（3）【解析】【詳解】（1）將粒子的速度v0分解為沿x軸方向的分速度v0x,沿y軸方向的分速度v0y，根據(jù)題意可得，在沿x軸方向上，沿y軸負方向上粒子減速得求得即θ=60°求得又由得又有求得（2）粒子沿x軸方向的分速度解得粒子減速可知,粒子帶正電荷，由左手定則可知，粒子沿y軸負方向偏轉，由可得由幾何關系可得，粒子在磁場中運動時間又由解得粒子從A點射出到打到熒光屏上所經(jīng)歷的時間（3）粒子沿z軸正向、電場強度大小為E0的勻強電場中加速位移粒子打到屏上的位置坐標是18.如圖甲，質量為m的光滑絕緣導軌由半徑為r的四分之一圓弧和一段長為x的水平部分