重庆市万州2022年高三下学期联合模拟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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、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、英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的嫦娥五号任务。若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（　　）

A．嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度

B．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度

C．由题可知月球的平均密度

D．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为

2、关于光电效应，下列说法正确的是（  ）

A．光电子的动能越大，光电子形成的电流强度就越大

B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

C．对于任何一种金属，都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应

D．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属逸出的光电子的初动能大

3、以下各物理量属于矢量的是(　　)

A．质量

B．时间

C．电流

D．磁感应强度

4、如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为30°，已知B、C高度差为h，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（　　）

A．小球甲作平抛运动的初速度大小为

B．甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1：2

C．A、B两点高度差为

D．两小球在C点时重力的瞬时功率相等

5、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈中接入u=100sin（100πt）V的正弦交流电，保险丝的熔断电流为1A，电表为理想电表，定值电阻R0=10Ω。各元件正常工作，下列判断正确的是（　　）

A．电流表的读数为2A B．电容器的击穿电压不得低于20V

C．原线圈中最大电流不能超过1A D．流过电容器C的电流每秒方向改变50次

6、近年来，人类发射了多枚火星探测器，火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。假设火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，若测得该探测器运动的周期为，则可以算得火星的平均密度，式中是一个常量，该常量的表达式为（已知引力常量为）

A． B． C． D．

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、如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动。电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（　　）

A．在汽车向右匀速直线运动过程中电路中没有电流

B．在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流

C．在汽车向右做加速度增大的减速运动过程中电介质所处的位置电势升高

D．在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的电流

8、如图所示，空间中存在匀强磁场，在磁场中有一个半径为R的圆，圆面与磁场垂直，从圆弧上的P点在纸面内沿各个方向向园内射入质量、电荷量、初速度大小均相同的带同种电荷的粒子，结果沿半径PO方向射入的粒子从边界上Q点射出．已知OQ与OP间的夹角为60°，不计粒子的重力，则下列说法正确的是

A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为

B．粒子在磁场中做圆周运动的半径为点

C．有粒子射出部分的国弧所对圆心角的正弦值为

D．有粒子射出部分的圆孤所对圆心角的正弦值为

9、如图（a）所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线圈产生的交变电动势随时间变化的规律如图（b）所示，若线框总电阻为，则（　　）

A．边两端电压的有效值为

B．当线框平面与中性面的夹角为时，线框产生的电动势的大小为

C．从到时间内，通过线框某一截面的电荷量为

D．线框转动一周产生的焦耳热为

10、下列关于热现象的描述正确的是________。

A．用棉线做酒精灯的灯芯是利用了毛细现象

B．同种物质在不同的条件下能够生成不同的晶体

C．气体温度每降低1℃所放出的热量与气体经历的过程有关

D．水蒸气的压强离饱和汽压越远，越不利于水的蒸发，人感觉越潮湿

E.小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力使其表面积具有扩张到最大的趋势

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）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度如图甲所示，用游标卡尺测一金属块的长度如图乙所示。图甲所示读数为_________，图乙所示读数为_______。

12．（12分）某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：

电压表V1(量程0~3 V，内阻等于3 kΩ)

电压表V2(量程0~15 V，内阻等于15 kΩ)

电流表A1(量程0~200 mA，内阻等于10 Ω)

电流表A2(量程0~3 A，内阻等于0.1 Ω)

滑动变阻器R1(0~10 Ω，额定电流2 A)

滑动变阻器R2(0~1 kΩ，额定电流0.5 A)

定值电阻R3(阻值等于1 Ω)

定值电阻R4(阻值等于10 Ω)

定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)

电源E(E=6 V，内阻不计)

（1）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁__________．

（2）该同学描绘出的I–U图象应是下图中的___________．

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，可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分割成、两部分，内是真空。活塞与气缸顶部有一弹簧相连，当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时内充有一定质量、温度为的气体，部分高度为。此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将内气体加热到，达到新的平衡后，内气体的高度等于多少？

14．（16分）如图所示，粗细均匀的U形玻璃管左管开口、右管封闭，两管均竖直向上，管中有有A、B两段水银柱，在玻璃管中封有Ⅰ、Ⅱ两段气体，A段水银柱长为h=10cm，B段水银左右两管中液面高度差也为h，左管中封闭的气柱Ⅰ长为h，右管中封闭的气柱长为3h，大气压强为75cmHg，现向左管中缓慢倒入水银，使水银柱B在左右两管中的液面相平，求：

①左管中倒入的水银柱的长度；

②气柱Ⅰ的长度变为多少。

15．（12分）如图所示的U形玻璃管，左管开口，右管管口封闭，管中一段水银在右管中封闭了一段气柱，气柱高度为20 cm，左右两管中水银面的高度差为10 cm，左管水银柱的横截面积为1 cm2，右管中水银柱的横截面积为2 cm2。已知环境温度为27，大气压强为75 cmHg，左管足够长，右管中水银柱高度大于5 cm。

（i）若在左管中缓慢倒入水银，使右管中气柱体积减少，求需要倒入水银的体积；

（ii）若给右管中气柱缓慢加热，使左管中水银液面与右管顶端相平，求气柱需要升高的温度。

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】
A．发射速度大于第二宇宙速度就能脱离太阳束缚，飞到太阳系外进入银河系，而嫦娥五号还是在地月系内运动，故其发射速度大于地球的第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A错误；

B．根据万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有

可得星球的第一宇宙速度为

因，，则月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而嫦娥五号的运行速度小于月球的第一宇宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故B错误；

C．对月表的物体，有

联立解得

故C正确；

D．对嫦娥五号做匀速圆周运动，有

联立可得嫦娥五号的周期为

故D错误。

故选C。

2、C

【解析】
A．单位时间经过电路的电子数越多，电流越大，而光电子的动能越大，光电子形成的电流强度不一定越大，A错误；

B．由爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不成正比，B错误；

C．入射光的频率大于金属板的极限频率或入射光的波长小于金属板的极限波长，才能产生光电效应，C正确；

D．不可见光的频率不一定比可见光的频率大，因此用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大，D错误．

故选C。

3、D

【解析】
矢量是既有大小，又有方向的物理量；

AB．质量、时间只有大小而没有方向，都是标量，选项AB错误；

C．电流有大小和方向，但电流的合成不满足平行四边形定则，也是标量，选项C错误；

D．磁感应强度有大小，也有方向，是矢量，故选项D正确。

4、C

【解析】
A．由可得乙运动的时间为

所以到达C点时乙的速度为

所以甲沿水平方向的分速度，即平抛的初速度为

故A错误；

B．物体甲沿竖直方向的分速度为

由vy=gt1，所以甲在空中运动的时间为

甲、乙两小球到达C点所用时间之比为

故B错误；

C．小球甲下降的高度为

A、B两点间的高度差

故C正确；

D．两个小球完全相同，根据P=mgvy，因两球在C点的竖直速度不相等，则两小球在C点重力的功率不等，选项D错误。

故选C。

5、B

【解析】
A．电容器接入交流电后，产生容抗，所以有电流流过电容器，由于流过电容器的电流未知，所以电流表示数未知，A错误；

B．输入电压的最大值为

电容器击穿电压与交流电的最大值有关，由

得

副线圈中交流电压的最大值为，所以电容器的击穿电压不得低于，B正确；

C．保险丝的熔断电流为有效值，所以通过原线圈的电流最大值可以大于，C错误；

D．由交流电的电压表达式可知

一个周期内电流方向改变2次，1s内有50个周期，故电流每秒方向应改变100次，D错误。

故选B。

6、C

【解析】
由万有引力定律，知

得

又

而火星探测器绕火星做“近地”圆周运动，有，解得

故题中的常量

故选C。

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、AD

【解析】
A．当汽车向右匀速直线运动时，电介质位置不变，根据电容的决定式

可知电容器的电容不变，因两板电压不变，根据电容的定义式

可知电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流，A正确；

B．当汽车以恒定加速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小不变，根据电容器的决定式可知电容器的电容不变，因两极的电压不变，根据电容器的定义式可知电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流，B错误；

C．电容器两端与电源连接，电压等于电源电压不变，两板间距不变，电容器两板之间形成的匀强电场不变，根据匀强电场中电势差与场强的关系

可以推断电介质所处位置电势不变， C错误；

D．当电路中有顺时针方向的电流时，说明电容器处于充电状态，因电容器两端电压等于电源电压不变，根据

可知电容器的电容增大导致电容器所带电荷量增加，根据电容器的决定式

可知插入极板间电介质加深，弹簧越拉越长，合力向右增大，汽车向右做加速度增大的加速运动符合上述结果，D正确。

故选AD。

8、BD

【解析】
AB.设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系可知：

r=Rtan30°=

A，错误B正确；

CD.粒子做圆周运动的直径为：

d=2r=R

设有粒子射出部分的圆弧所对圆心角为，由几何关系可知：

sin=

则：

C错误，D正确．

9、AB

【解析】
A．根据电动势随时间的变化曲线可得，交流电的电动势的瞬时值为

则交流电的电动势的有效值为

边两端电压的有效值为

所以A正确；

B．当线框平面与中性面的夹角为时，即

则此时的电动势为

所以B正确；

C．由图象可得交流电的周期为

从到时间内，即半个周期内，通过线框某一截面的电荷量为

由电动势的瞬时值表达式可知

则

所以C错误；

D．此交流电的电流有效值为

根据焦耳定律可得，线框转动一周产生的焦耳热为

所以D错误。

故选AB。

10、ABC

【解析】
A．用棉线做酒精灯的灯芯是利用了毛细现象，选项A正确；

B．碳原子按不同的排列规则可以形成石墨和金刚石两种不同的晶体，选项B正确；

C．气体温度每降低所放出的热量与气体经历的过程有关，选项C正确；

D．水蒸气的压强离饱和汽压越远，越有利于水的蒸发，人感觉越干爽，选项D错误；

E．小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋势，选项E错误。

故选ABC。

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、6.869（6.868~6870均可）    9.60   

【解析】
[1]螺旋测微器固定刻度部分读数为，可动刻度部分读数为

，所以金属板厚度测量值为，由于误差6.868mm~6870mm均可

[2]游标卡尺主尺部分读数为，游标尺部分读数为，所以金属块长度测量值为

12、    B   

【解析】
①用电压表V1和R5串联，可改装成量程为的电压表；用电流表A1与R4并联可改装为量程为的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法；为使曲线完整，滑动变阻器应采用分压接法，故选择总阻值小的R1，电路如图：

②小灯泡灯丝的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I–U图线应该是B．

【点睛】

此题考查了探究小灯泡的伏安特性曲线的实验；此题的难点在于题中所给的电表量程都不适合，所以不管是电流表还是电压表都需要改装，所以要知道电表的改装方法；改装成电压表要串联分压电阻；改装成电流表要并联分流电阻；其他部分基本和课本实验一样．

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、

【解析】
设开始时中压强为

①

加热达到平衡后，中压强为

②

其中为气缸横面积，为活塞质量，为弹簧的倔强系数

由题给条件有

③

④

可得

解得

14、①29cm②7.46cm

【解析】
①开始时气体Ⅱ的压强

p1=75cmHg+20cmHg=95cmHg

设倒入水银柱的长为Lcm，则当B水银柱左右两边液面相平时，气体Ⅱ的压强为

p2=75cmHg+10cmHg+LcmHg=(85+L）cmHg

气体Ⅱ这时的长为h1=25cm

则有

p1×3hS=p2h1S

解得

L=29cm

即左管中倒入的水银柱的长为29cm。

②对于气体Ⅰ，开始的压强

p′1=75cmHg+10cmHg=85cmHg

倒入水银后的压强

p′2=85cmHg+29cmHg=114cmHg

气体发生等温变化，则有

p′1hS= p′2h′S

解得

h′=7.46cm

15、（i），（ii）。

【解析】
（i）开始时，封闭气体的压强为：

假设倒入水银后，右管中气体压强为，则理想气体发生等温变化，根据玻意尔定律：

解得：

左右管中液面的高度差为：

倒入水银的体积：

；

（ii）若给右管中气柱缓慢加热，使左管中水银液面与右管管口相平，假设气柱升高温度为，此时左管液面上升，右管中液面下降，则右管中气体压强：

根据理想气体状态方程：

解得：。