清华大学中学2022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、如图所示，图a中变压器为理想变压器，其原线圈接在（V）的交流电源上，副线圈与阻值R1=2的电阻接成闭合电路

2、，电流表为理想电流表。图b中阻值为R2=32的电阻直接接到（V）的交流电源上，结果电阻R1与R2消耗的电功率相等，则（）A通过电阻R1的交流电的频率为50HzB电阻R1消耗的电功率为9WC变压器原、副线圈匝数比为8:1D电流表的示数为2.5A2、如图所示，两个相同材料制成的水平摩擦轮A和B，两轮半径RA=2RB ，A为主动轮当A匀速转动时，在A 轮边缘处放置的小木块恰能相对静止在A轮的边缘上，若将小木块放在B轮上让其静止，木块离B轮轴的最大距离为（ ）ABCD3、家电待机耗电问题常常被市民所忽略。北京市电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。在上门实测过程中，

3、技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度。据最新统计温州市的常住人口约1000万人，参考下表数据，估算每年温州市家庭用电器待机耗电量约为( )家庭常用电器电视机洗衣机空调电脑户均数量（台）2121电器待机功耗（W/台）10204040A4105度B4107度C4109度D41011度4、超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，AB和CD是与电源相连的导体板，AB与CD之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由固定在船上的超导线圈产生，其独立电路部分未画出)，以下说法正确的是A使船前进的力，是磁

4、场对海水中电流的安培力B要使船前进，海水中的电流方向从CD板指向AB板C同时改变磁场的方向和电源正负极，推进力方向将与原方向相反D若接入电路的海水电阻为R，其两端的电压为U，则船在海水中前进时，AB与CD间海水中的电流强度小于5、如图所示，长为d、质量为m的导体棒ab，置于倾角为的光滑斜面上。导体棒与斜面的水平底边始终平行。已知导体棒电流方向从a到b，大小为I，重力加速度为g。若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，则磁感应强度的最小值和对应的方向是（）A，方向垂直于斜面向下B ，方向垂直于斜面向上C，方向竖直向上D， 方向竖直向下6、水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，

5、一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、B。轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q，点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为+q的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）A小球受到的电场力先减小后增大B小球的运动速度先增大后减小C小球的电势能先增大后减小D小球的加速度大小不变二、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，正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子从a点沿与ab成3

6、0角的方向垂直射入磁场甲粒子垂直于bc边离开磁场，乙粒子从ad边的中点离开磁场已知甲、乙两a带电粒子的电荷量之比为1:2，质量之比为1:2，不计粒子重力 以下判断正确的是A甲粒子带负电，乙粒子带正电B甲粒子的动能是乙粒子动能的16倍C甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍D甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的倍8、如图所示，在真空中，某点电荷Q形成的电场中，a、b、c三个虚线圆分别表示电场中的三个等势面，它们的电势分别为45V、25V、15V。一粒子q带电荷量大小为0.1C，电性未知，在电场中的运动轨迹如图中实线KLMN所示。下列说法正确的是（ ）A场源电荷Q带负电B粒子q

7、带正电C粒子q从K到L的过程中，克服电场力做功3JD粒子在距场源电荷最近的L处动能为零9、如图所示，绝缘细线相连接的A、B两带电小球处于在竖直向下的匀强电场中，在外力F作用下沿竖直方向匀速向上运动，A、B两球质量均为m，均带正+q（q0）的电荷，场强大小E=，某时刻突然撤去外力F，则下列说法正确的是（）AF的大小为4mgBF撤去的瞬间，A球的加速度小于2gCF撤去的瞬间，B球的加速度等于2gDF撤去的瞬间，球A、B之间的绳子拉力为零10、如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60，轨道最低点a与桌面相切一轻绳两端分别系着质量为m1和m2的小球（均

8、可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，m1在c点从静止释放设轻绳足够长，不计一切摩擦则( )A在m1下滑过程中，两球速度大小始终相等Bm1在由c下滑到a的过程中重力的功率逐渐增大C若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=2m2D若m1=4m2，则m1下滑到a点速度大小为三、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）某实验小组利用如图所示的装置研究平抛运动规律。实验装置为完全相同的倾斜轨道与长度不同的水平轨道平滑连接，并将轨道固定在同一竖直面内。实验时，将两小球A、B同时从两倾斜轨道上自由释放，释放位置到水平轨道距离相同。经过一段时间

9、，小球A开始做平抛运动，小球B继续沿水平轨道运动。两球运动过程中，用频闪照相的方式记录两小球的位置(在图中已标出)。(1)忽略各种阻力，小球A在空中运动过程中.两小球_。(选填正确答案标号)A保持相对静止B在同一竖直线上C运动速度大小相同D机械能相同(2)A球做平抛运动后，利用频闪照片计算出两小球连续三个位置的高度差分别为h1、h2、h3，重力加速度为g，则频闪照相的频闪周期为_；(3)在实验操作过程中，发现两小球每次碰撞时，小球A都碰在小球B的后上方，请你分析原因可能是_。12（12分）某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，气垫导轨上安装了两个光电门，气垫导轨左端装一个弹射装置，滑块

10、可被弹射装置向右弹出，质量为m1的滑块甲和质量为m2的滑块乙上装有宽度相同的挡光片。开始时，滑块甲靠在已被锁定的弹射装置处，滑块乙静置于两个光电门之间，滑块甲弹出后通过光电门1再与滑块乙发生碰撞，碰撞后要使两个滑块能够通过光电门2。(1)如图乙所示是用游标卡尺测量遮光条宽度的情况，由此可知遮光条宽度d=_cm。(2)下列选项中不属于本实验要求的是_（请填写选项前对应字母）A气垫导轨应调节水平B滑块甲的质量一定要等于滑块乙的质量C滑块甲的质量应大于滑块乙的质量(3)某次实验时，该同学记录下滑块甲通过光电门1的时间为t1，滑块乙通过光电门2的时间为t2，滑块甲通过光电门2的时间为t3。如果等式_（

11、用对应物理量的符号表示）成立，则可说明碰撞过程中系统动量守恒。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,小球A及水平地面上紧密相挨的若干个小球的质量均为m,水平地面的小球右边有一固定的弹性挡板;B为带有四分之一圆弧面的物体,质量为km(其中k为整数),半径为R,其轨道末端与水平地面相切。现让小球A从B的轨道正上方距地面高为h处静止释放,经B末端滑出,最后与水平面上的小球发生碰撞,其中小球之间、小球与挡板之间的碰撞均为弹性正碰,所有接触面均光滑,重力加速度为g.求：(1)小球第一次从B的轨道末端水平滑出时

12、的速度大小；(2)若小球A第一次返回恰好没有冲出B的上端,则h与R的比值大小；(3)若水平面上最右端的小球仪能与挡板发生两次碰撞,则k的取值大小.14（16分）如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0.5m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面，用细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接，甲的质量m1=4kg，乙的质量m1=5kg，甲、乙均静止若烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道的压力恰好为零取g=10m/s1甲、乙两物体可看做质点，求：(1)甲离开弹簧后经过B点时的速度的大小vB；(1)烧断细线

13、吋弹簧的弹性势能EP；(3)若固定甲，将乙物体换为质量为m的物体丙，烧断细线，丙物体离开弹簧后从A点进入动摩擦因数=0.5的粗糙水平面，AF是长度为4l的水平轨道，F端与半径为l的光滑半圆轨道FCH相切，半圆的直径FH竖直，如图所示.设丙物体离开弹簧时的动能为6mgl，重力加速度大小为g，求丙物体离开圆轨道后落回到水平面BAF上的位置与F点之间的距离s；(4)在满足第(3)问的条件下，若丙物体能滑上圆轨道，且能从GH间离开圆轨道滑落（G点为半圆轨道中点)，求丙物体的质量的取值范围15（12分）如图所示，有一磁感应强度大小为B的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为H；磁场的正上方有一长方形导线框

14、，其长和宽分别为L、，质量为m，电阻为。现将线框从其下边缘与磁场上边界间的距离为h处由静止释放，测得线框进入磁场的过程所用的时间为。线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度为。求：(1)线框下边缘刚进入磁场时线框中感应电流的大小和方向；(2)线框的上边缘刚进磁场时线框的速率；(3)线框下边缘刚进入磁场到下边缘刚离开磁场的全过程中产生的总焦耳热Q。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根据可知=50rad/s，故频率为故A错误；BR2消耗的功率为 故R1消耗的功率为4.5W，故B错误；

15、D有P=I2R1得电流表的示数为1.5A，故D错误；C电阻R1两端的电压为U2=IR1=1.52=3V故故C正确。故选C。2、B【解析】摩擦传动不打滑时，两轮边缘上线速度大小相等，根据题意有：两轮边缘上有：RAA=RBB，所以：BA，因为同一物体在两轮上受到的最大摩擦力相等，根据题意有，在B轮上的转动半径最大为r，则根据最大静摩擦力等于向心力有：mRAA2mrB2，得：，故ACD错误，B正确；故选B点睛：摩擦传动时，两轮边缘上线速度大小相等，抓住最大摩擦力相等是解决本题的关键3、C【解析】温州市的常住人口约1000万人，平均每户的人口按3人计算，温州大约330万户家庭，一个家庭电器的待机功率：

16、210W+120W+240W+140W=160W；所有用电器待机的总功为：W=NPt=3301040.16kW（36024h）=456192104KWh4.6109度；故选C。4、D【解析】A、B项：当CD接直流电源的负极时，海水中电流方向由AB指向CD，是海水受到的安培力向左，根据牛顿第三定律可知，船体受到向右的作用力，故使船体向前运动，故A、B错误；C项：同时改变磁场的方向和电源正负极，磁场方向反向，电流方向反向，所以推进力方向将与原方向相同，故C错误；D项：因船在海水中前进时，AB与CD间海水切割磁感线产生电流，使接入电路的海水两端电压小于U，所以电流强度小于，故D正确点晴：利用左手定则

17、判断出海水受到的安培力，根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力，即可判断运动方向，注意与右手定则的区别5、A【解析】根据三角形定则知，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，根据共点力平衡可知，安培力的最小值为F=mgsin此时所加的磁场方向垂直于斜面向下，即为mgsin=BId解得方向垂直于斜面向下，故A正确、BCD错误。故选A。6、C【解析】A小球下滑时受匀强电场的电场力是不变的，受到点电荷的电场力先增加后减小，则小球受到的电场力先增大后减小，选项A错误；B小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，重力做正功，但是由于不能比较正功和负功的大小关系，

18、则不能确定小球速度变化情况；在后半段，点电荷电场力和重力均对小球做正功，则小球的运动速度增大，选项B错误；C小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，在后半段对小球做正功，则小球的电势能先增大后减小，选项C正确；D由小球的受力情况可知，在A点时小球的加速度小于g，在AB中点时小球的加速度等于g，在B点时小球的加速度大于g，则加速度是不断变化的，选项D错误。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、CD【解析】根据粒子

19、运动轨迹，应用左手定则可以判断出粒子的电性；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意求出粒子轨道半径关系，然后应用牛顿第二定律求出粒子的速度然后分析答题；根据粒子做圆周运动的周期公式与粒子转过的圆心角求出粒子的运动时间【详解】由甲粒子垂直于bc边离开磁场可知，甲粒子向上偏转，所以甲粒子带正电，由粒子从ad边的中点离开磁场可知，乙粒子向下偏转，所以乙粒子带负电，故A错误；由几何关系可知，R甲=2L，乙粒子在磁场中偏转的弦切角为60，弦长为，所以：=2R乙sin60，解得：R乙=L，由牛顿第二定律得：qvB=m，动能：EK=mv2=，所以甲粒子的动能是乙粒子动能的24倍，故B错误；

20、由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，洛伦兹力：f=qvB=，即，故C正确；由几何关系可知，甲粒子的圆心角为300，由B分析可得，乙粒子的圆心角为120，粒子在磁场中的运动时间：t=T，粒子做圆周运动的周期： 可知，甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的1/4倍，故D正确.【点睛】题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间8、BC【解析】A因为a、b、c三个虚线圆电势分别为45V、25V、15V，说明场源电荷Q带正电，故A错误

21、；B由粒子运动轨迹可知，粒子与场源电荷之间是斥力作用，粒子q带正电，故B正确；C粒子q从K到L的过程中，电势升高，电势差为30V，克服电场力做功为故C正确；D由运动轨迹可以看出，粒子做曲线运动，在L处速度大小不可能为零，故D错误。故选BC。9、ACD【解析】A对整体进行分析：F=2mg+2Eq且E=解得F=4mg故A正确；BCF撤去的瞬间，对整体进行分析2mg+2Eq=2maAB且E=解得aAB=2g故B错，C正确；DF撤去的瞬间，由于aAB=2g，可知球A、B之间的绳子拉力为零，故D正确。故选ACD。10、CD【解析】Am1由C点下滑到a点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m1滑下去一段

22、过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故A错误；B重力的功率就是P=mgv，这里的v是指竖直的分速度，一开始m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零，但是在这个c到a的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程，故B错误；C若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：m1gR（1-cos60）=m2gR，解得

23、：m1=2m2 选项C正确；D若m1=4m2，设m1下滑到a点速度大小为v，则 解得故D正确。故选CD。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、B A的阻力大于B的阻力 【解析】(1)1由于两球水平运动速度相同，因此在同一竖直线上，小球A在空中运动，因此保持相对静止和运动速度大小相同不正确；两球下落位置不同，故机械能不同，故B正确。故选B；(2)2两小球连续三个位置的高度差分别为h1、h2、h3，小球A在相邻时间段内下落的高度分别为h1h2和h2h3，根据可得(3)3小球A都碰在小球B的后上方，是因为A球运动过程中所受水平阻力大于B球所受阻

24、力。12、0.360 B 【解析】(1)1游标卡尺的主尺示数为3mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标示数为120.05mm=0.60mm最终示数为3.60mm=0.360cm(2)2若滑块甲的质量等于滑块乙的质量，不能保证两滑块碰撞后均能向右运动，故B项不属于实验的要求。(3)3滑块通过光电门的速度根据动量守恒定律有代入可得关系式即为四、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)【解析】(1)对AB由水平方向动量守恒有：对AB由能量守恒有：联立解得： (2) 对AB由水平方向动量守恒有：对AB由能量守恒有：联立解得：(3)要使小球与挡板发生两次碰撞，则有碰后小球A的速度小于等于B球的速度，由能量守恒有联立解得：14、 (1)5m/s；（1）90J；（3）s=4l； （4） 【解析】（1）甲在最高点D，由牛顿第二定律，有甲离开弹簧运动到D点的过程机械能守恒：联立解得：vB=5m/s；（1）烧断细线时动量守恒：0=m1v3-m1v1由于水平面AB光滑，则有v1=vB=5m/s，解得：v1=4m/s根据能量守恒