北京市东城区示范校2021-2022学年高三第一次调研测试物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内（宽度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某

2、高处由静止释放下落而穿过该磁场区域已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动（以此时开始计时），以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是ABCD2、淄博孝妇河湿地公园拥有山东省面积最大的音乐喷泉。一同学在远处观看喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有27层楼高，已知该主喷水管口的圆形内径约有10cm，由此估算用于给主喷管喷水的电动机输出功率最接近ABCD3、在两个边长为的正方形区域内（包括四周的边界）有大小相等、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为。一个质量为，带电量为的粒子从点沿

3、着的方向射入磁场，恰好从点射出。则该粒子速度大小为（）ABCD4、如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是（ ）A圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势C圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势D圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势5、在如图所示的图像中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线

4、为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是A电源的电动势为3 V，内阻为0.5B电阻R的阻值为1C电源的效率为80%D电源的输出功率为4 W6、1960年10月第十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制，简称SI制。国际单位制共有七个基本单位，其中力学单位制中的3个基本单位是（）kg m/s N m s N/m m/s2 NsABCD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。在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都

5、相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场。图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点。不计粒子重力。下列说法中正确的是（）A粒子c带正电，粒子a、b带负电B射入磁场时粒子c的速率最小C粒子a在磁场中运动的时间最长D若匀强磁场磁感应强度增大，其它条件不变，则a粒子运动时间不变8、如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁

6、场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（）At=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向bBt=3s时金属杆的速率为3m/sCt=5s时外力F的瞬时功率为0.5WD05s内通过R的电荷量为2.5C9、如图甲所示，水平面内粗糙导轨MN、PQ相距为L，置于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨电阻不计。两根电阻均为R的金属棒ab、cd置于导轨上且与导轨接触良好，电流表内阻不计。现ab棒在水平外力F作用下由静止向右运动，电流表示数随时间变化图线如图乙所示

7、，在t0时刻cd棒刚要开始运动，下列各种说法中正确的是（）Aab棒在时间内做匀加速直线运动B若在时刻突然撤去外力F，则ab棒的加速度C在时间内，通过cd棒的电量为D在时间内，力F做的功全部转化为ab棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能10、如图甲所示，质量为的物块从弹簧上方离地高处由静止释放，其动能与离地高度的关系如图乙所示，其中阶段图像为直线，其余部分为曲线，对应图像的最高点，重力加速度为，不计空气阻力，以下说法正确的是（）A弹簧的劲度系数B当物块下落到高度时，重力势能与弹簧的弹性势能之和最小C当物块处于高度时，弹簧的弹性势能为D在物块从下降到过程中，弹簧的最大弹性势能为三、实验题：本题共2小

8、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）利用如图所示的装置探究动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸，将小球从不同的标记点由静止释放。记录标记点到斜槽底端的高度H，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y，改变小球在斜槽上的释放位置，在斜槽比较光滑的情况下进行多次测量，已知重力加速度为g，记录数据如下：(1)小球从标记点滑到斜槽底端的过程，速度的变化量为_（用x、y、g表示）；(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x，小球从标记点到达斜槽底端的高度为H，测得小球在离开斜槽后的竖直位移为v，不计小球与槽之间的

9、摩擦及小球从斜槽滑到切线水平的末端的能量损失。小球从斜槽上滑到斜槽底端的过程中，若动能定理成立，则应满足的关系式是_；(3)保持x不变，若想利用图像直观得到实验结论，最好应以H为纵坐标，以_为横坐标，描点画图。12（12分）某实验小组欲将电流表 G1 的量程由3mA改装为 0.6A。实验器材如下：A待测电流表G1（内阻约为10）；B标准电流表G2（满偏电流为6mA ）；C滑动变阻器R（最大阻值为3k ）；D电阻箱R（阻值范围为0999.9 ）；E电池组、导线、开关。(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表G1的内阻，请完成以下实验内容：将滑动变阻器R调至最大，闭合S1；调节滑动变阻器R，使电流

10、表 G1 满偏；再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，调节电阻箱 R，电流表 G1指针的位置如图乙所示，此时电阻箱 R的示数为4.5 。可知电流表 G1内阻的测量值为_，与真实值相比_（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）；(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻，实验小组利用上述实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：完善图丙的实物图连接_；实验小组根据图丙进行实验，采集到电流表G1、G2 的示数分别为3.0mA 、5.0mA ，电阻箱的读数为15.0 ，则电流表 G1 内阻为_ ；实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要_（选填“串联”或“并联”） 一个阻值 Rx

11、=_ 的电阻（结果保留一位有效数字）。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，两平行长直金属导轨不计电阻水平放置，间距为L，有两根长度均为L、电阻均为R、质量均为m的导体棒AB、CD平放在金属导轨上。其中棒CD通过绝缘细绳、定滑轮与质量也为m的重物相连，重物放在水平地面上，开始时细绳伸直但无弹力，棒CD与导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略其他摩擦和其他阻力，导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场，磁场区域的边界满足曲线方程：，单位为。CD棒处在竖直向上的匀强磁场中。现从时刻开始，使棒AB

12、在外力F的作用下以速度v从与y轴重合处开始沿x轴正方向做匀速直线运动,在运动过程中CD棒始终处于静止状态。（1）求棒AB在运动过程中，外力F的最大功率；（2）求棒AB通过磁场区域的过程中，棒CD上产生的焦耳热；（3）若棒AB在匀强磁场中运动时，重物始终未离开地面,且满足：，求重物所受支持力大小随时间变化的表达式。14（16分）如图所示，木板B静止于光滑水平地面上，在其左端放一可视为质点的木块A，已知木块A的质量MA2kg，木板B的质量MB6kg，长L4m。某时刻，一块橡皮泥C以速度v012m/s射向木块A，并与A粘在一起，在A和C一起滑动的同时，立即给B施加一个水平向右的拉力F，已知橡皮泥C的

13、质量mc1kg，A与B的动摩擦因数0.1，重力加速度g10m/s2。求：(1)若F15N，A相对B向右滑行的最大距离；(2)要使A从B上滑落，拉力F大小应满足的条件。15（12分）如图所示。在y0存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向均匀地不断发射速度大小均为v、质量为m、带电荷量为q的同种带电粒子。在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度为x0、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板 P上，其速度立即变为0）。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力：

14、(1)求磁感应强度B的大小；(2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值；(3)求打在薄金属板右侧面与左侧面的粒子数目之比。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、D【解析】A.由于ab边向下运动，由右手定则可以判断出，线框在进入磁场时，其感应电流的方向为abcd，沿逆时针方向，故在图像中，的这段距离内，电流是正的；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量没有变化，故其感应电流为0；当线框的ab边从磁场的下边出来时，由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大，故其感应电流要比大，感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反

15、；由于ab边穿出磁场时其速度较大，产生的感应电流较大，且其电流与线框的速度成正比，即线框受到的安培力与线框的速度也成正比，与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比，发现线框受到的合外力方向是向上的，即阻碍线框的下落，且合外力是变化的，故线框做的是变减速直线运动，产生的电流也是非均匀变化的，故AB错误；C.再就整体而言，线框穿出磁场时的动能要大于穿入磁场时的动能，故穿出时的电流要大于，所以C错误，D正确2、C【解析】管口的圆形内径约有10cm，则半径r=5cm=0.05m，根据实际情况，每层楼高h=3m，所以喷水的高度H=27h=81m，则水离开管口的速度为：v=m=18m/s设驱动主喷水的水泵功率为

16、P，在接近管口很短一段时间t内水柱的质量为：m=vtS=r2vt根据动能定理可得：Pt=mv2解得：P=代入数据解得：P2.4105WA。故A不符合题意。 B。故B不符合题意。C。故C符合题意。 D。故D不符合题意。3、C【解析】由题意分析可知粒子从BE中点G飞出左边磁场，作FG的垂直平分线交FA的延长线于点O，点O为圆心，如图所示根据几何知识，有与相似，则有解得 又因为解得故C正确，ABD错误。故选C。4、B【解析】因为金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,根据楞次定律可以

17、知道,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又因为金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小,故B对；ACD错【点睛】当导体棒变速运动时在回路中产生变化的感应电流,因此圆环内的磁场磁通量发生变化,根据磁通量的变化由楞次定律可以判断圆环面积的变化趋势,其感应电流的变化要根据其磁通量的变化快慢来判断.5、C【解析】A根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则：A正确；B根据图像可知电阻：B正确；C电源的效率：C错误；D两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状

18、态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为：P出=UI=4WD正确。故选C。6、A【解析】国际基本单位有米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉；其中力学单位制中的3个基本单位是米、秒、千克，即时m、kg、s，即，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、AC【解析】A带电粒子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则可知粒子c带正电，粒子a、b带负电，A正确；B洛伦兹力提供向心力解得根据几何关系可知粒子运动的半径最小，所以粒子

19、的速率最小，B错误；C粒子在磁场中运动的周期为粒子在磁场中轨迹对应的圆心角最大，大小为，所以粒子在磁场中运动的时间最长，为半个周期，C正确；D洛伦兹力提供向心力解得粒子运动半径磁感应强度增大，可知粒子运动的半径减小，所以粒子运动的圆心角仍然为，结合上述可知粒子运动的周期改变，所以粒子运动的时间改变，D错误。故选AC。8、BD【解析】A由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；B由图可知，t=3s时，电压表示数为则有得由公式得故B正确；C金属杆速度为v时，电压表的示数应为由图像可知，U与t成正比，由于

20、R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有得此时F的瞬时功率为故C错误；Dt=5.0s时间内金属杆移动的位移为通过R的电荷量为故D正确。故选BD。9、AC【解析】A由乙图可知，t0时间内I与时间成正比，根据闭合电路欧姆定律可知时间内，加速度为定值，所以ab棒在时间内做匀加速直线运动，A正确；Bcd棒刚要开始运动，此时有对于ab棒撤去外力F后，根据牛顿第二定律解得B错误；C根据电流的定义式可知t0时间内通过电路的电荷量大小等于图线与时间轴围成的面积，两导体棒串联，则通过cd棒的电

21、量为C正确；D对于整个系统来说，外力F做的功全部用来克服安培力做功（ab、cd两棒中产生的焦耳热）、克服摩擦力做功（摩擦生热）以及增加动能，D错误。故选AC。10、AD【解析】A结合图像可知，时，物块刚好接触弹簧，物块动能最大时，加速度为零，即解得故A正确；B物块与弹簧组成的系统，机械能守恒，当时，物块的动能最大，则重力势能与弹簧的弹性势能之和最小，故B错误；C物块由到过程中，动能不变，物块减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能，即：故C错误；D整个过程中，弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大，由机械能守恒定律有故D正确。故选AD。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

22、要求写出演算过程。11、 【解析】(1)1小球离开斜槽底端后做平抛运动，则解得(2)2由(1)知在小球下滑过程中，不计小球与槽之间的摩擦，只有重力做功，则有解得(3)3为了更直观，应画成直线，根据上式可知：最好应以H为横坐标，以为纵坐标，描点作图。12、9.0 偏小 10.0 并联 0.05 【解析】(1)12调节滑动变阻器R，使电流表 G1 满偏，即3mA；再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，则可认为总电流不变，调节电阻箱 R，电流表 G1读数为1mA，可知通过电阻箱的电流为2mA，此时电阻箱 R的示数为4.5 。可知电流表 G1内阻的测量值为9.0；实际上，当闭合 S2后回路电阻减小，则总电流变大，即大于3mA，则电流计读数为1mA，则电阻箱R的电流大于2mA，则此时实际上电流表阻值大于9.0，即测量值比真实值偏小；(2)3图丙的实物图连接如图： 4由电路图可知，电流计G1的阻值56实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要并联一个电阻，阻值为四、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）（2）（3）当 0t时，FN=mg当t时， FN=(1+)mg-sin当t时， FN=mg【解析】（1）当棒AB运动到处时，棒AB的有效切割长度最长，安培力最大，则外