自贡市重点2022年高三下学期一模考试物理试题含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项：

1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步卫星轨道3（如图所示）。则卫星分别在1、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）

A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度

C．卫星在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能

D．卫星在轨道3上经过点的加速度大于它在轨道2上经过点的加速度

2、2019年11月5日01时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第49颗北斗导航卫星,标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星,运行周期等于地球的自转周期,倾斜地球同步轨道卫星正常运行时,下列说法正确是

A．此卫星相对地面静止

B．如果有人站在地球赤道处地面上,此人的向心加速比此卫星的向心加速度大

C．此卫星的发射速度小于第一宇宙速度

D．此卫星轨道正下方某处的人用望远镜观测，可能会一天看到两次此卫星

3、如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=，其中I为通中导线的中流强度，r为该点到通中导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（　　）

A．O点处的磁感应强度的大小为3B0

B．O点处的磁感应强度的大小为5 B0

C．质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向c

D．电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下

4、关于近代物理学，下列说法正确的是（　　）

A．α射线、β射线和γ射线中，γ射线的电离能力最强

B．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小

C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成

D．对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大

5、如图所示，两金属板平行放置，在时刻将电子从板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。分别在两板间加上下列哪一种电压时，有可能使电子到不了B板（    ）

A． B．

C． D．

6、如图所示，圆形线圈在条形磁铁顶部S极处，线圈平面与磁铁垂直．当条形磁铁缓缓沿竖直方向上升，直至远离线圈的整个过程中，从上往下看线圈中感应电流方向为（　　）

A．始终顺时针 B．始终逆时针

C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、天文学家观测发现的双子星系统“开普勒—47”有一对互相围绕运行的恒星，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，引力常量为G，据此可知（    ）

A．大、小两颗恒星的转动周期之比为1：3 B．大、小两颗恒星的转动角速度之比为1：1

C．大、小两颗恒星的转动半径之比为3：1 D．大、小两颗恒星的转动半径之比为1：3

8、如图所示，等腰直角三角形金属框abc右侧有一有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，ab边与磁场两边界平行，磁场宽度大于bc边的长度。现使框架沿bc边方向匀速穿过磁场区域，t=0时，c点恰好达到磁场左边界。线框中产生的感应电动势大小为E，感应电流为I（逆时针方向为电流正方向），bc两点间的电势差为Ubc，金属框的电功率为P。图中上述各量随时间变化的图像可能正确的是（　　）

A． B． C． D．

9、如图所示，固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1m，其左端用导线接有两个阻值为4Ω的电阻，整个装置处在竖直向上、大小为2T的匀强磁场中。一质量为2kg的导体杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为2Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0. 5。对杆施加水平向右、大小为20N的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s2。则

A．M点的电势高于N点

B．杆运动的最大速度是10m/s

C．杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等

D．当杆达到最大速度时，MN两点间的电势差大小为20V

10、如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s1．由题给数据可以得出

A．木板的质量为1kg

B．1s~4s内，力F的大小为0.4N

C．0~1s内，力F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.1

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学想测出济南当地的重力加速度g，并验证机械能守恒定律。为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E。将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm，39.15cm，73.41cm，117.46cm。已知电动机的转速为3000r/min。求：

(1)相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为________s；

(2)由实验测得济南当地的重力加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）；

(3)该同学计算出划各条墨线时的速度v，以为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离h为横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图像，据此图像________（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，图线不过原点的原因__________________。

12．（12分）在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，某实验小组利用如图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，木块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车左端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况。

(1)下列做法正确的是（_____）

A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将砂桶通过定滑轮拴在木块上

C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源

D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

(2)某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的a－F关系可用图中的________表示(图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)。

（3）右图是打出纸带的一段，相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率50 Hz。由图可知，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB＝________m/s，木块的加速度a＝________m/s2。(结果保留两位有效数字)

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，在x＝0处的质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的机械波。在t＝0时刻，质点O开始从平衡位置向上运动，经0.4 s第一次形成图示波形，P是平衡位置为x＝0.5 m处的质点.

（1）位于x＝5 m处的质点B第一次到达波峰位置时，求位于x＝2 m处的质点A通过的总路程。

（2）若从图示状态开始计时，至少要经过多少时间，P、A两质点的位移(y坐标)才能相同？

14．（16分）如图所示，直角坐标系xOy内z轴以下、x=b（b未知）的左侧有沿y轴正向的匀强电场，在第一象限内y轴、x轴、虚线MN及x=b所围区域内右垂直于坐标平面向外的匀强磁场，M、N的坐标分别为（0，a）、（a，0），质量为m、电荷量为q的带正电粒子在P点以初速度v0沿x轴正向射出，粒子经电场偏转刚好经过坐标原点，匀强磁场的磁感应强度，粒子第二次在磁场中运动后以垂直x=b射出磁场，不计粒子的重力。求：

(1)匀强电场的电场强度以及b的大小；

(2)粒子从P点开始运动到射出磁场所用的时间。

15．（12分）如图所示是个游乐场地，半径为的光滑四分之一圆弧轨道与长度为的水平传送带平滑连接，传送带沿顺时针方向匀速运动，速度大小为，传送带端靠近倾角为30°的足够长斜面的底端，二者间通过一小段光滑圆弧（图中未画出）平滑连接，滑板与传送带和斜面间相对运动时的阻力分别为正压力的和。某少年踩着滑板从点沿圆弧轨道由静止滑下，到达点时立即向前跳出。该少年离开滑板后，滑板以的速度返回，少年落到前方传送带上随传送带一起匀速运动的相同滑板上，然后一起向前运动，此时滑板与点的距离为。已知少年的质量是滑板质量的9倍，不计滑板的长度以及人和滑板间的作用时间，重力加速度，求：

(1)少年跳离滑板时的速度大小；

(2)少年与滑板到达传送带最右侧端的速度大小；

(3)少年落到滑板上后至第一次到达斜面最高点所用的时间（结果保留两位小数）。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C

【解析】
ABD．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有

解得

①

 ②

③

轨道3半径比轨道1半径大，根据①②④三式，卫星在轨道1上线速度较大，角速度也较大，卫星在轨道3上经过点的加速度等于它在轨道2上经过点的加速度，故ABD均错误；

C．卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，故C正确；

故选C。

2、D

【解析】
A．由题意可知，倾斜地球同步轨道卫星相对地面有运动，故A错误；

B．由向心加速度，赤道处的人和倾斜面地球同步轨道卫星角速度相同，则人的向心加速度小，故B错误；

C．此卫星的发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故C错误；

D．由题意可知，此卫星轨道正下方某处的人用望远镜观测，会一天看到两次此卫星，故D正确。

3、A

【解析】
AB．根据右手螺旋定则，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向右下方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左下方；根据公式可得

根据平行四边形定则，则点的合场强的方向平行于指向左下方，大小为，故A正确，B错误；

C．根据左手定则，质子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故C错误；

D．根据左手定则，电子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故D错误；

故选A。

4、D

【解析】
A．α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透本领比较强，而电离能力最强是α射线，故A错误；

B．玻尔理论认为原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的，故氢原子在辐射光子的同时，轨道不是连续地减小，故B错误；

C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出原子核式结构学说，故C错误；

D．根据光电效应方程知，超过极限频率的入射频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，故D正确。

故选D。

5、B

【解析】
加A图电压，电子从板开始向板做匀加速直线运动；加B图电压，电子开始向板做匀加速运动，再做加速度大小相同的匀减速运动，速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动，由电压变化的对称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有可能到不了板；加C图电压，电子先匀加速，再匀减速到静止，完成一个周期，电子一直向板运动，即电子一定能到达板；加D图电压，电子的运动与C图情形相同，只是加速度是变化的，所以电子也一直向板运动，即电子一定能到达板，综上所述可知选项B正确。

6、A

【解析】
当条形磁铁缓缓沿竖直方向上升，直至远离线圈的整个过程中，磁场方向一直向下，穿过线圈的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知，从上往下看线圈中一直产生顺时方向的感应电流，故A正确，BCD错误。

故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BD

【解析】
AB．互相围绕运行的恒星属于双星系统，大、小两颗恒星的转动周期和角速度均相等，故A错误，B正

确；

CD．设大恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，小恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，由

可得大，小两颗恒星的转动半径之比为1：3，故C错误、D正确。

故选BD。

8、BC

【解析】
A．根据导体棒切割磁场产生的动生电动势为可知，第一阶段匀速进磁场的有效长度均匀增大，产生均匀增大的电动势，因磁场宽度大于bc边的长度，则第二阶段线框全部在磁场中双边切割，磁通量不变，线框的总电动势为零，第三阶段匀速出磁场，有效长度均匀增大，产生均匀增大的电动势，故图像的第三阶段画错，故A错误；

B．根据闭合电路的欧姆定律，可知第一阶段感应电流均匀增大，方向由楞次定律可得为顺时针(负值)，第二阶段电流为零，第三阶段感应电流均匀增大，方向逆时针(正值)，故图像正确，故B正确；

C．由部分电路的欧姆定律，可知图像和图像的形状完全相同，故C正确；

D．金属框的电功率为，则电流均匀变化，得到的电功率为二次函数关系应该画出开口向上的抛物线，则图像错误，故D错误。

故选BC。

9、BC

【解析】
A、根据右手定则可知，MN产生的感应定律的方向为，则N相当于电源在正极，故M点的电势低于N点，故选项A错误；

B、当杆的合力为零时，其速度达到最大值，即：

由于

代入数据整理可以得到最大速度，故选项B正确；

C、由于杆上电阻与两电阻并联阻值相等，而且并联的电流与通过杆MN的电流始终相等，则根据焦耳定律可知，杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等，故选项C正确；

D、根据法拉第电磁感应定律可知，当速度最大时，其MN感应电动势为：

根据闭合电路欧姆定律可知，此时电路中总电流为：

则此时MN两点间的电势差大小为：，故D错误。

10、AB

【解析】
结合两图像可判断出0-1s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；1-5s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对1-4s和4-5s列运动学方程，可解出质量m为1kg，1-4s内的力F为0.4N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、0.1    9.79    能    墨线A对应的速度不为零   

【解析】
(1)[1]由于电动机的转速为3000r/min，则其频率为50Hz，故每隔0.02s特制笔N便在铝棒上画一条墨线，又每隔4条墨线取一条计数墨线，故相邻计数墨线间的时间间隔是0.1s

(2)[2]由题可知

可知连续相等时间内的位移之差

根据△x=gT2得

(3)[3]铝棒下落过程中，只有重力做功，重力势能的减小等于动能的增加，即

mgh＝mv2

得

若图线为直线，斜率为g，则机械能守恒，所以此图像能验证机械能守恒

[4]图线不过原点是因为起始计数墨线A对应的速度不为0

12、AD    C    0.15    0.60   

【解析】
（1）[1]A.该实验“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”，所以每次物体受力为恒力，所以细绳应与轨道平行，A正确

B.平衡摩擦力时，使小车在没有重物牵引下沿导轨匀速运动，B错误

C.打点计时器在使用时，应该先接通电源，后释放小车，C错误

D.平衡摩擦力完成后，满足的是

所以改变小车质量时，无需再次平衡摩擦，D正确

（2）[2] 平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，这时在没有悬挂重物时，小车就已经获得一个加速度，所以图像有纵轴截距，选C

（3）[3]根据匀变速直线运动的规律可得

[4]根据匀变速直线运动的规律可得

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）20 cm（2）0.05 s

【解析】
（1）结合题图可分析出，该机械波的传播周期为，波长为，振幅，

该机械波的波速为

由图可知，此时波峰在处，当波峰传播到处的B点时，波向前传播的距离为，所以质点B第一次到达波峰位置所需要的时间

由题意知，当质点B第一次到达波峰位置时，质点A恰好振动了一个周期，所以质点A通过的总路程为；

（2）角速度为：，从图示状态开始计时

质点A做简谐运动的表达式为：

质点P做简谐运动的表达式为：

要使P、A两质点的位移(y坐标)相同，即，至少要经过时间t应满足：

，解得：。

14、（1），；（2）。

【解析】
（1）由题意可知，粒子从P点抛出后，先在电场中做类平抛运动则

根据牛顿第二定律有

求得

设粒子经过坐标原点时，沿y方向的速度为vy

求得

vy=v0

因此粒子经过坐标原点的速度大小为，方向与x轴正向的夹角为45°

由几何关系可知，粒子进入磁场的位置为并垂直于MN，设粒子做圆周运动的半径为r，则

得

由几何关系及左手定则可知，粒子做圆周运动的圆心在N点，粒子在磁场中做圆周运动并垂直x轴进入电场，在电场中做类竖直上拋运动后，进入磁场并仍以半径做匀速圆周运动，并垂直x=b射出磁场，轨道如图所示。由几何关系可知

（2）由（1）问可知，粒子在电场中做类平抛运动的时间

粒子在进磁场前做匀速运动的时间

粒子在磁场中运动的时间

粒子第二次在电场中运动的时间

因此，运动的总时间

15、 (1) ；(2)；(3)

【解析】
(1)少年与滑板从点沿圆弧下滑到点的过程中机械能守恒，设少年的质量为，滑板的质量为，则，有

少年跳离板的过程中，少年与滑板水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有

解得少年跳离滑板时的速度大小

(2)少年跳上滑板的过程中，少年与滑板水平方向的动量守恒，设传送带速度为，则有

假设少年与滑板在传送带上可以达到与传送带相同的速度，对少年与滑板在传送带上做匀减速直线运动的过程应用牛顿第二定律有

设此过程中少年与滑板位移为，由运动学公式有

解得

由于

因此假设成立，即少年与滑板在传送带上先做匀减速运动，速度与传送带速度相同后随传送带一起匀速运动，到达传送带最右侧端的速度为

(3)设少年与滑板在传送带上做匀减速直线运动的时间为，则

设少年与滑板在传送带上做匀速直线运动的时间为，则

设少年与滑板冲上斜面后的加速度大小为，根据牛顿第二定律有

设少年与滑板在斜面上向上运动的时间为，则

设少年与滑板在传送带和斜面上运动的总时间为，则

解得