甘肃省兰州市重点中学2021-2022学年高三下第一次测试物理试题含解析

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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答

2、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、2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要核反应方程为：，则下列表述正确的是AX是质子BY是氚核CX与Y是同位素D两个核反应都属于裂变反应2、如图所示，D点为固定斜面AC的中点，在A点先后分别以初速度v01和v02水平抛出一个小球，结果小球分别落在斜面上的D点和C点空气阻力不计设小球在空中运动的时间分别为t1和t2，落到D点和C点前瞬间的速度大小分别为v1和v2，落到D点

3、和C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为和，则下列关系式正确的是ABCD3、一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为。圆周运动的半径为，汽车的质量为。在汽车做圆周运动过程中（）A受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力B为避免侧滑，向心加速度不能超过C为避免侧滑，最大速度为D速度为时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为4、如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块，木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的aF图，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g10 m

4、/s2，则下列选项错误的是A滑块的质量m4 kgB木板的质量M2 kgC当F8 N时滑块加速度为2 m/s2D滑块与木板间动摩擦因数为0.15、如图所示，传送带以恒定速度v0向右运动，A、B间距为L，质量为m的物块无初速度放于左端A处，同时用水平恒力F向右拉物块，物块与传送带间的动摩擦因数为，物块从A运动到B的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图像不可能的是（ ）ABCD6、如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率abc，下列说法正确的是A照射氢原子的光子能量为12.75eVB从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出

5、的光频率为aC从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率为cD光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应二、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，两个平行的导轨水平放置，导轨的左侧接一个阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为L.导轨处在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向上.一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于两导轨放置，导体棒与导轨的动摩擦因数为。导体棒ab在水平外力F作用下，由静止开始运动了x后，速度达到最大，重力加速度为g，不计导轨电

6、阻。则（）A导体棒ab的电流方向由a到bB导体棒ab运动的最大速度为C当导体棒ab的速度为v0（v0小于最大速度）时，导体棒ab的加速度为D导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，ab棒获得的动能为Ek，则电阻R上产生的焦耳热是8、如图（甲）所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为1.0m，左端连接阻值R=4.0的电阻，匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下。质量m=0.2kg、长度l=1.0m、电阻r=1.0的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的vt图像如图（乙）所示，其余电阻不计、则

7、（）At=0时刻，外力F水平向右，大小为0.7NB3s内，流过R的电荷量为3.6CC从t=0开始，金属杆运动距离为5m时电阻R两端的电压为1.6VD在03.0s内，外力F大小随时间t变化的关系式是F=0.1+0.1t（N）9、一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示，发电机组能输出稳定的电压。升压变压器原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10.线圈两端的电压分别为Ul、U2.输电线的总电阻为r，降压变压器的原、副线圈匝数之比为n3：n4=10：1，线圈两端电压分别为U3、U4.，L是用户区里一常亮的灯泡，三个回路的干路电流分别为I1、I2、I3，随着用电高峰的到来，用户区开启了大量的用电器

8、，下列说法正确的是（）A电压U4不变，始终等于UlB电流Il始终等于I3CL变暗D输电线的电阻消耗的功率减小10、如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平地面上，小车的右端固定着竖直挡板，挡板与弹簧右端相连，弹簧的左端连接质量为m的木块。弹簧处于原长状态，木块与小车间的滑动摩擦因数为。从某时刻开始给小车施加水平向右的外力F，外力F从零开始缓慢均匀增大，当F增大到2(m+M)g时保持大小不变。弹簧一直处于弹性限度内，木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列各种说法中正确的是（）A木块所受的摩擦力先均匀增大，后保持不变B当弹簧产生弹力时，外力F的大小为(m+M)gC在外力F从零达最大的过程中，静摩擦力

9、和弹簧对木块所做的功相等D在外力F从零达最大的过程中，弹簧获得的弹性势能等于系统获得的内能三、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）用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，金属片C与圆环间的高度差为h，将A、B、C组成的系统由静止释放当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两个固定在铁架台P1、P2处的光电门，通过电子计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间(1)若测得P1、P2之间的距离为d，物体B通过这段距离的时间为t，则物

10、体B刚穿过圆环后的速度v_(2)若物体A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，重力加速度为g，该实验中验证了等式_成立，即可验证机械能守恒定律(3)本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要_12（12分）在“研究一定质量理想气体在温度不变时，压强和体积的关系”实验中某同学按如下步骤进行实验：将注射器活塞移动到体积适中的V1位置，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积V1与压强p1用手握住注射器前端，开始缓慢推拉活塞改变气体体积读出注射器刻度表示的体积V，通过DIS系统记录下此时的V与压强p重复两步，记录5组数据作p图(1)在上述步骤中，该同学对器材操作的错

11、误是：_因为该操作通常会影响气体的_（填写状态参量）(2)若软管内容积不可忽略，按该同学的操作，最后拟合出的p直线应是图a中的_（填写编号）(3)由相关数学知识可知，在软管内气体体积V不可忽略时，p图象为双曲线，试用玻意耳定律分析，该双曲线的渐近线（图b中的虚线）方程是p=_（用V1、p1、V表示）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）新冠肺炎疫情发生以来，各医院都特别加强了内部环境消毒工作。如图所示，是某医院消毒喷雾器设备。喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为10L，打气筒每打次气能向储液桶

12、内压入Pa的空气。现往储液桶内装入8L药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为Pa，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。(1)若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到3105Pa后，求打气筒打气次数至少是多少？(2)当储液桶内消毒液上方的气体压强达到3105Pa后，打开喷雾器开关K直至储液桶消毒液上方的气压为2105Pa，求在这过程中储液桶喷出药液的体积是多少？14（16分）如图所示，水平光滑轨道AB与半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC相切于B点质量为2m和m的a、b两个小滑块（可视为质点）原来静止于水平轨道上，其中小滑块a与一轻弹簧相连某

13、一瞬间给小滑块a一冲量使其获得的初速度向右冲向小滑块b，与b碰撞后弹簧不与b相粘连，且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离，不计一切摩擦，求：（1）a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能；（2）小滑块b与弹簧分离时的速度；（3）试通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C若能，求出到达C点的速度；若不能，求出滑块离开圆轨道的位置和圆心的连线与水平方向的夹角（求出角的任意三角函数值即可）15（12分）我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示，质量m60 kg的运动员从倾角=30、长度L=80m的直助滑道AB的A处由静止开始匀加速滑下，经过t=8s到达助滑道

14、末端B。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心、半径R=14m的圆弧，助滑道末端B与弯曲滑道最低点C的高度差h5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W1 000 J，g10 m/s2.求：(1)运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)运动员到达滑道最低点C时对滑道的压力FN的大小。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、B【解析】根据质量数守恒、电荷数守恒判断X和和Y的种类，这两个方程都是聚变【详解】A根据质量数守恒、电荷数守恒可知X是中子，故A错误；

15、B对第二个方程，根据质量数守恒、电荷数守恒可知Y是氚核，故B正确；CX是中子，Y是氚核，X与Y不是同位素，故C错误；D两个核反应都属于聚变反应，故D错误2、C【解析】本题考查的是平抛运动的规律，两次平抛均落到斜面上，位移偏转角相等，以此切入即可求出答案【详解】设斜面的倾角为，可得，所以，竖直方向下降的高度之比为1：2，所以 ，求得，再结合速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍，所以C正确【点睛】平抛运动问题的切入点有三种：轨迹切入、偏转角切入、竖直方向相邻相等时间位移差为常数3、B【解析】A汽车在水平面做圆周运动时，沿圆周半径方向的静摩擦力提供向心力，这不是独立的两个力，A错误；B汽车向心

16、力的最大值为，对应有最大向心加速度B正确；C汽车达最大速度时有则C错误；D速度为时，对应的向心力则半径方向轮胎与地面间的静摩擦力为，D错误。故选B。4、C【解析】AB由题图乙知，F6 N时，滑块与木板刚好不相对滑动，加速度为a1 m/s2。对整体分析，由牛顿第二定律有F（Mm）a，代入数据计算得出:Mm6 kg，当F6 N时，对木板，根据牛顿第二定律得: ，知图线的斜率k，则:M2 kg，滑块的质量:m4 kg；故AB不符合题意；CD根据F6 N时，a1 m/s2，代入表达式计算得出:0.1，当F8 N时，对滑块，根据牛顿第二定律得mgma，计算得出：ag1 m/s2，故C符合题意，D不符合题

17、意。故选C。5、A【解析】开始时滑块受向右的拉力F和向右的摩擦力f而做加速运动，则动能EK=(F+f)x；若物块在到达最右端之前还未达到与传送带共速，此时图像为C；若Ff，则当物块与传送带共速后还会加速，此时动能增加为EK=(F-f)x，此时图像为D；若Ff，则当物块与传送带共速后会随传送带一起匀速运动，动能不变，此时图像为B；物块与传送带共速后只能匀速或者加速，不可能做减速，则图像A不可能。故选A。6、D【解析】根据公式，可知，n=3，因此受到激发后的氢原子处于第n=3能级；A根据氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光子能量与从n=1跃迁到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氢原子的光子能量为：

18、E31=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，故A错误；B频率大小关系为vavbvc，从n=3跃迁到n=2辐射出的能量最小，即其对应的光频率为vc，故B错误；C氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光的能量最大，辐射出的光频率为va，故C错误；D氢由n=3跃迁到n=1产生的光的能量12.09eV，依据光电效应方程，所以能使逸出功为10.2eV的金属能发生光电效应，故D正确。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、BC【解析】A根据楞次定律，导体棒ab的电流方向

19、由b到a，A错误；B导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小E=BLv由闭合电路的欧姆定律得导体棒受到的安培力FA=BIL当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得解得最大速度B正确；C当速度为v0由牛顿第二定律得解得C正确；D在整个过程中，由能量守恒定律可得Ek+mgx+Q=Fx解得整个电路产生的焦耳热为Q=FxmgxEkD错误。故选BC。8、CD【解析】A根据vt图象可以知道金属杆做匀减速直线运动，加速度为当t=0时刻，设向右为正方向，根据牛顿第二定律有根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有联立以上各式代入数据可得，负号表示方向水平向左，故A错误；B根据联立可得又因为vt图象与坐

20、标轴围成的面积表示通过的位移，所以有故代入数据可解得q=0.9C故B错误；C设杆运动了5m时速度为v1，则有此时金属杆产生的感应电动势回路中产生的电流电阻R两端的电压联立以上几式结合A选项分析可得，故C正确；D由A选项分析可知t=0时刻外力F的方向与v0反向，由牛顿第二定律有设在t时刻金属杆的速度为v，杆的电动势为E，回路电流为I，则有联立以上几式可得N负号表示方向水平向左，即大小关系为N故D正确。故选CD。9、BC【解析】将远距离输电的电路转化为等效电路其中，由闭合电路的欧姆定律故随着用电高峰的到来用户区开启了大量的用电器，减小，导致变小，则输电电流变大。A由变压器的变压比可知但输电线上有电

21、阻r，产生损失电压，故有即，且用电高峰U1不变，U4变小，故A错误；B根据变压器上的电流与匝数成反比，有，可得电流Il始终等于I3，故B正确；C则输电电流变大会导致损失电压变大，而U2不变，故U3减小，可得U4变小，即并联用户的电压减小，由可知L的功率变小，L变暗，故C正确；D由可知，输电电流变大会导致输电线的电阻消耗的功率增大，故D错误。故选BC。10、AB【解析】A当F较小时，木块和小车相对静止，由牛顿第二定律有F=(m+M)aFf=ma得Ff=Ff与F成正比，当Ff增大到等于mg后，木块与小车间缓慢相对移动，Ff保持不变，故A正确；B当弹簧产生弹力时，摩擦力达最大Ff=mg可得F=(m+

22、M)g故B正确；C当F达最大时，有2(m+M)g=(m+M)amg+F=ma得F=mg所以静摩擦力和弹簧弹力都是由零增大到mg，但由于静摩擦力产生在先，弹簧弹力产生在后，木块的速度不相同，木块的位移不相同，所以两力做功不相等，故C错误；D弹簧的弹性势能等于弹簧的弹力做功，相对应的位移为木块在小车上滑动的距离，系统的内能等于滑动摩擦力与木块在小车上滑动的距离的乘积，但由于两力并不相等，所以弹簧获得的弹性势能与系统获得的内能不相等，故D错误。故选AB。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、d/t 天平 【解析】(1)由于A、B两物体的质量相等

23、，当物体B通过圆环，金属片C被搁置在圆环上后，A、B系统做匀速直线运动，故物体B刚穿过圆环后的速度(2)A、B、C系统由初态至金属片C被搁置在贺环上的教程中，系统减少的重力势能为，系统增加的动能若，则可验证机械能守恒定律(3)从表达式可得：本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要天平来测量物体及金属片的质量12、用手握住注射器前端 温度 1 P1（） 【解析】(1)12在进行该实验时要保持被封闭气体的温度不变化，所以实验中，不能用手握住注射器前端，否则会使气体的温度发生变化(2)3在p图象中，实验中因软管的体积不可忽略，气体测出的体积要比实际体积要小，所以压强P会偏大，最后拟合出的p直线应是图a中的1图线(3)4在软管内气体体积V不可忽略时，被封闭气体的初状态的体积为V1+V，压强为P1，末状态的体积为V+V，压强为P，由等温变化有：P1（V1+V）=P（V+V）解得