2022届辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校高中部高三（下）第六次模拟考试物理试题（解析版）

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东北育才高中部（下）高三第六次模拟考试物理试题一、选择题:（本题共10小题，1-7单选每题4分；8-10多选每题6分。本题共46分）1. 物理学是一门以实验为基础的科学，以下说法正确的是A. 光电效应实验表明光具有波动性B. 电子的发现说明电子是构成物质的最小微粒C. 居里夫人首先发现了天然放射现象D. α粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A：光电效应实验表明光具有粒子性，故A项错误．B：电子的发现说明原子内部有着复杂的结构，原子是可以再分的；不能说明电子是构成物质的最小微粒．故B项错误．C：贝克勒尔首先发现了天然放射现象．故C项错误．D：α粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础．故D项正确．2. 如图所示，通过轻绳和滑轮从矿井中提升重物，光滑动滑轮下吊重物，轻绳a左端固定在井壁的M点，另一端固定在光滑的滑环N上，轻绳b的下端系在滑环N上并绕过定滑轮，滑环N套在竖直杆上。在右侧地面上拉动轻绳b使重物缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（　　）A. 绳a拉力变大 B. 绳b的拉力变大C. 杆对滑环的弹力变大 D. 绳b的拉力始终比绳a的小【2题答案】【答案】D【解析】【详解】A．重物缓慢上升过程中，对重物受力分析，如图所示根据正交分解可得解得设轻绳a的总长为l，井口的宽度为d，如图所示则根据几何关系可得，又，联立可得，在缓慢向上的过程中，l和d保持不变，故不变，所以不变，根据，可知不变，故A错误；BC．对N点受力分析根据正交分解可得，联立解得，绳b的拉力保持不变，由A项分析可知，绳a的夹角不变，则不变，杆对滑环的弹力不变，故BC错误；D．由于根据所以故D正确。故选D。3. 甲乙两质点在同一直线上运动，从时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）A. 甲质点的加速度大小为B. 乙质点的加速度大小为C. 经过，甲追上乙D. 时刻，甲乙的初速度均为【3题答案】【答案】C【解析】【详解】AD．质点甲做匀加速直线运动，则由图可知，第内的位移为前内的位移为代入解得故AD错误；B．质点乙做匀减速直线运动，根据解得匀减速过程中加速度大小故B错误。C．由图线可知，乙的初速度为，则匀减速停下来的时间位移由甲可知，乙停下来，甲的位移出发瞬间，乙在甲前方因为说明，乙停下来后，才被追上。追上时，甲做匀加速直线运动位移由位移公式可得可知，经过甲追上乙，C项正确。故选C。4. 如图所示，理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为，ab端接交流电源，此时电路消耗的总功率为P。若将电阻与电阻R互换位置，电路消耗的总功率为2P，则与R的比值为（　　）A. 2：7 B. 7：2 C. 1：4 D. 4：1【4题答案】【答案】A【解析】【详解】设ab端输入的总电压为U，原线圈两端电压为U1，电流为I1，副线圈两端电压为U2，电流为I2，则又由则所以又根据得则当电阻与电阻R互换位置后又由则所以又根据所以则又因为总功率得则联立可得即故A正确，BCD错误。故选A。5. 一列简谐横波，在t=0.6 s时刻的图像如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为－1 cm，波上A质点的振动图像如图乙所示．以下说法正确的是(　　)A. 这列波沿x轴负方向传播B. 从t=0.6 s开始，紧接着的Δt=0.6 s时间内，A质点通过的路程是10 mC. 从t=0.6 s开始，质点P比质点Q早0.4 s回到平衡位置D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物不能发生明显衍射现象【5题答案】【答案】C【解析】【详解】A项：由乙图读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴正向，故A错误；B项：，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅，则经过，A质点通过的路程是：，故B错误；C项：图示时刻质点P沿y轴负方向，质点Q沿y轴正方向，所以质点P将比质点Q晚回到平衡位置．将此图象与正弦曲线进行对比可知：P点的横坐标为，Q点的横坐标为 ，根据波形的平移法可知质点P比质点Q晚回到平衡位置的时间为：，故C正确；D项：发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，该波的波长为20m，根据这个条件可知该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D错误．6. 如图所示，真空中有一个边长为L的正方体，在它的两个顶点M、N处分别固定等量异号点电荷，图中的a、b、c、d也是正方体的顶点，e、f、g、h均为所在边的中点，关于这些点的电场强度和电势，下列说法不正确的是（　　）A. a、b两点电场强度相同，电势相等B. c、d两点电场强度不同，电势相等C. e、f两点电场强度相同，电势不等D. g、h两点场强大小相同，电势不等【6题答案】【答案】B【解析】【详解】A．根据等量异种电荷的电场线分布，结合a、b两点连线在两点电荷连线的中垂线上，可知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，而中垂面是0V的等势面；故A正确，不符合题意；B．c、d两点的场强用场强的矢量叠加原理可知大小相等，方向不同；而电势与中垂面比较可知故B错误，符合题意；C．e、f两点的场强用场强的矢量叠加原理结合对称性可知大小相等，方向相同；电势同样满足故C正确，不符合题意；。D．g、h两点场强用场强的矢量叠加原理结合对称性可知大小相等，方向不同；中垂面的电势为零，电势与中垂面相比较可知故D正确，不符合题意。故选B。7. 一透明介质的横截面为直角三角形，如图所示，一细束单色光从边上的点射入介质，经折射后的光线照到边的中点时恰好发生全反射。若，，，光在真空中传播的速度大小为，则（　　）
 A. 介质对该单色光的折射率为B. 介质对该单色光的折射率为C. 该单色光从点开始到第一次离开介质时所用的时间为D. 该单色光从点开始到第一次离开介质时所用的时间为【7题答案】【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB．作出光路如图所示：
 根据折射定律有设光线到达BC边时发生全反射的临界角为，有联立解得DE的长度为介质对该单色光的折射率为选项A正确，B错误；CD．由可得因为D为AC边的中点，E为边的中点，则DE∥AB，由几何关系可知，该光线在介质中传播的路程为该光线在介质中的传播速度大小为解得单色光从点开始到第一次离开介质时所用的时间选项C错误，D正确。故选AD。8. 2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是（　　）A. 核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍B. 核心舱在轨道上飞行的速度大于C. 核心舱在轨道上飞行的周期小于D. 后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小【8题答案】【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．根据万有引力定律有核心舱进入轨道后的万有引力与地面上万有引力之比为所以A正确；B．核心舱在轨道上飞行的速度小于7.9km/s，因为第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以B错误；C．根据可知轨道半径越大周期越大，则其周期比同步卫星的周期小，小于24h，所以C正确；D．卫星做圆周运动时万有引力提供向心力有解得则卫星的环绕速度与卫星的质量无关，所以变轨时需要点火减速或者点火加速，增加质量不会改变轨道半径，所以D错误；故选AC。【点睛】
  9. 如图所示，两小滑块的质量分别为用长为的轻杆通过铰链连接，套在固定的竖直光滑杆上，放在光滑水平地面上，原长为的轻弹簧水平放置，右端与相连，左端固定在竖直杆点上，轻杆与竖直方向夹角由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为。则下降过程中（　　）
 A. 组成的系统机械能守恒 B. 下降过程中的速度始终比的速度大C. 弹簧弹性势能最大值为 D. 达到最大动能时，受到地面的支持力大小为【9题答案】【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．对于P、Q组成的系统，由于弹簧对Q要做功，所以系统的机械能不守恒。但对P、Q、弹簧组成的系统，只有重力或弹簧弹力做功，系统的机械能守恒，故A错误；B．根据P、Q沿轻杆方向的分速度相等得可得的速度不会始终比的速度大，故B错误；C．根据系统机械能守恒可得故弹性势能的最大值为故C正确；D．P下降过程中动能达到最大时，P的加速度恰好为0。此时对PQ整体，竖直方向受力平衡，故Q受到地面的支持力大小故D正确。故选CD。10. 如图，空间有垂直于纸面的匀强磁场B1和B2，磁感应强度大小均为0.1T，B2分布在半径R = 2m的圆形区域内，MN为过其圆心O的竖直线，B1分布在MN左侧的半圆形区域外。磁场B1中有粒子源S，S与O的距离，且SO⊥MN。某时刻粒子源S沿着纸面一次性向各个方向均匀射出一群相同的带正电粒子，每个粒子的质量、电量、速率，不计粒子之间的相互作用，则（　　）
 A. 所有粒子都能进入B2区域B. 粒子在磁场中的轨迹半径均为2mC. 能够进入B2区域的粒子数与发射的粒子总数之比为 D. 离开B2区域时速度方向与连线SO平行的粒子在磁场中运动的时间为【10题答案】【答案】BCD【解析】【详解】B．根据洛伦兹力提供向心力解得故B正确；AC．当粒子的运动轨迹恰好与圆相切时为粒子能够进入B2区域的临界情况，如图
 根据几何关系可知 故当粒子恰好向左或向右射出时，能够刚好进入B2区域，粒子初速度有沿上分速度时不能进入B2区域，因此能够进入B2区域的粒子数与发射的粒子总数之比为，故A错误，C正确；D．因为粒子在两磁场中的轨迹半径相同，离开B2区域时速度方向与连线SO平行的粒子必然是从E点射入，其在B2区域运动的圆心角为240°，则运动时间为故D正确。故选BCD。二、非选择题:（本题共5小题，共54分）11. 如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻（10 Ω），R1是电阻箱（0~99.9 Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10 V，内阻很小）。在保证安全和满足需求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：a．连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；b．闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；c．重复步骤b，再测量6组R1和I2的值；d．将实验测得的7组数据在如图所示坐标纸上描点。根据实验回答以下问题：（1）现有四只供选用的电流表A．电流表（0~3 mA，内阻为2.0 Ω）B．电流表（0~3 mA，内阻未知）C．电流表（0~0.3 A，内阻为5.0 Ω）D．电流表（0~0.3 A，内阻未知）A1应选用 ________ ，A2应选用 ________ 。（2）测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值 ________ （选填“不变”、“变大”或“变小”）。（3）在坐标纸上画出R1与I2的关系图 ________。（4）根据以上实验得出Rx＝ ________ Ω。【11题答案】【答案】    ①. D    ②. C    ③. 变大    ④.     ⑤. 31【解析】【详解】（1）[1] [2]由并联电路规律电压相等解得要想求得，则需要知道的值，并且由I1的电流为0.15A，则A1应选用D，A2应选用 C；（2）[3]调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15 A，由闭合电路欧姆定律可知，使并联电路电压减小即可。而并联电路与滑动变阻器串联，根据串联电路分压原理，故应增大滑动变阻器阻值；（3）[4]有上述关系可知R1与I2成线性关系，故应排除偏差特别大的点，将剩下的点连成一条直线即可。（4）[5]图中直线斜率带入数据解得12. 如图所示为“探究加速度与物体所受合外力的关系”的实验装置图。图中小车A的质量为m1，连接在小车后的纸带穿过打点计时器B，它们均置于水平放置一端带有定滑轮且足够长的木板上，重物P的质量为m2，C为测力器，实验时改变P的质量，可以读出测力器不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦。
 （1）为了减小长木板对小车摩擦力的影响，必须先________（填“挂”或者“不挂”）重物P，在长木板远离滑轮的一端下面垫一块木块，反复移动木块的位置，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列间距均匀的点；（2）下列说法正确的是_______；A．实验时应先接通电源后释放小车B．应使小车从远离打点计时器的位置开始释放C．实验中m2应远小于m1D．测力计的读数始终为（3）如图为某次实验得到的纸带，相邻计数点间还有四个点没有画出。从图中可读出A、B两点间距并由此可求得小车的加速度的大小是________m/s2。（交流电的频率为50Hz，结果保留两位有效数字）
 【12题答案】【答案】    ①. 不挂    ②. A    ③. 0.20【解析】【详解】（1）[1]平衡摩擦力的实质是靠小车重力沿长木板向下的分力来平衡摩擦力的效果，所以此时不能挂重物p。（2）[2]AB．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，再释放小车，且应使小车从靠近打点计时器的位置开始释放，故A正确，B错误；C．本实验中小车所受拉力可以通过弹簧测力计获取，所以不需要m2远小于m1，故C错误；D．设P的加速度大小为aP，易知弹簧测力计的读数F等于绳中的张力大小，对P根据牛顿第二定律有解得故D错误。故选A。（3）[3]由题意可知相邻两计数点间的时间间隔为由题图可知A、B两点间距为s=0.70cm则所以小车的加速度的大小是13. 医院里给病人打“吊针”的装置如图所示，输液瓶刚从药房取出时，其内部气体体积为V0、压强为0.825p0（p0为大气压强）、温度为2℃。一段时间后，瓶内气体温度升高到环境温度7℃，准备输液时，在密封瓶口上插入进气管A和输液管B（输液调节器未打开），发现外部有气体进入瓶内。求：（1）当瓶内气体升高到环境温度后，瓶内气体的气压；（2）准备输液时，从进气口A进入瓶内的空气与瓶内原有空气的质量之比。【13题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由查理定律可得其中，，解得（2）设开始输液，插入输液管后，进入气室E的气体在p0压强下的体积为，则解得从进气口A进入气室E的空气与瓶内原有气体质量之比为联立解得14. 如图所示，半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内，两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连，A处用光滑小圆弧轨道平滑连接，B处与圆轨道相切。在水平轨道上，两静止小球P、Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起。某时刻剪断细线后，小球P向左运动到A点时，小球Q沿圆轨道到达C点；之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面运动的小球P发生碰撞。已知小球P的质量m1=3.2kg，小球Q的质量m2=1kg，小球P与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，剪断细线前弹簧的弹性势能Ep=168J，小球到达A点或B点时已和弹簧分离。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）小球P沿斜面上升的最大高度h；（2）小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。
 【14题答案】【答案】（1）0.75m；（2）1s【解析】【详解】(1)两小球弹开的过程，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立可得v1=5m/s，v2=16m/s小球P在斜面向上运动的加速度的大小为a1，由牛顿第二定律得故上升的最大高度为解得h=0.75m(2)小球在斜面向上运动最高点的时间此时小球Q下落高度可知小球P不是在上滑过程被击中的，而是在下滑过程中被小球Q击中的。设从A点上升到两小球相遇所用的时间为t，小球P沿斜面下落的加速度为a2两球相碰时竖直方向有解得t=1s15. 如图，平行金属导轨由水平部分和倾斜部分组成，倾斜部分是两个竖直放置的四分之一圆弧导轨，圆弧半径r=0.2m。水平部分是两段均足够长但不等宽的光滑导轨，CC＇=3AA＇=0.6m，水平导轨与圆弧导轨在AA＇平滑连接。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导体棒MN、PQ的质量分别为ml=0.2kg、m2=0.6kg，长度分别为l1=0.2m、l2=0.6m，电阻分别为R1=1.0Ω、R2=3.0Ω，PQ固定在宽水平导轨上。现给导体棒MN一个初速度，使其恰好沿圆弧导轨从最高点匀速下滑，到达圆弧最低处AA＇位置时，MN克服安培力做功的瞬时功率为0.04W，重力加速度g=10m/s2，不计导轨电阻，导体棒MN、PQ与导轨一直接触良好。求：(1)导体棒MN到达圆弧导轨最低处AA＇位置时对轨道压力大小；(2)导体棒MN沿圆弧导轨下滑过程中，MN克服摩擦力做的功(保留3位有效数字)；(3)若导体棒MN到达AA＇位置时释放PQ，之后的运动过程中通过回路某截面的电量q。【15题答案】【答案】(1)6N；(2)0.397J；(3)0.5C【解析】【详解】(1)导体棒MN到达圆弧最低处时，克服安培力做功的功率为P=B1I1l1v，由E1=Bl1v，，解得v=2m/s由牛顿第二定律有解得FN=6N据牛顿第三定律，导体棒MN在位置时对轨道的压力大小为6N(2)导体棒MN沿圆弧轨道下滑过程中，感应电动势有效值 经历时间为产生的焦耳热为克服安培力做功W2=Q=0.00314J根据动能定理m1gr－W1－W2=0解得W1=0.397J(3)释放PQ后，当Bl1v1=Bl2v2时回路中的电流为0，对MN：－BIl1t=m1v1－m1v对PQ：BIl2t=m2v2－0整理得v2=0.5m/s对PQ：Bl2q=m2v2－0，解得q=0.5C