2022届新疆哈密石油高中高考物理三模试卷含解析

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、“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星通过变轨接近高轨侦查卫星，准确计算轨道并向其发射“漆雾”弹，“漆

雾”弹在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能

板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列关于攻击卫星说法正确的是（）

A.攻击卫星进攻前需要加速才能进入侦察卫星轨道

B.攻击卫星进攻前的向心加速度小于攻击时的向心加速度

C.攻击卫星进攻前的机械能大于攻击时的机械能

D.攻击卫星进攻时的线速度大于7.9km/s

2、一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop（超级高铁）据英国《每

日邮报》2016年7月6日报道：HyperloopOne公司计划，2030年将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”

（Hyperloop）,连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里（约合1126公里/时）。如果

乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩,600公里的路程需要40分钟,Hyperloop先匀加速,达到最大速度1200km/h

后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（）

A.加速与减速的时间不相等

B.加速时间为10分钟

C.加速时加速度大小为2m/s2

D.如果加速度大小为10m/s2,题中所述运动最短需要32分钟

3、关于原子、原子核的相关知识，下列说法正确的是（）

A.当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大

B.当氢原子从〃=3的能级跃迁到〃=5的能级时，辐射出光子

C.核反应/P+X方程中的X是中子

D.轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程质量亏损

4、一列简谐横波沿x轴正方向传播，速度为0.5m/s,周期为4s。Uis时波形如图甲所示，。、b、C、4是波上的四个

质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（）

A.这列波的波长为1m

B.UOs时质点a的速度与质点b的速度相等

C.Uis质点a的加速度大小比质点b的加速度大

D.如图乙表示的是质点方的振动图像

5、一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差

为心下列情况中能使细绳拉力增大的是（）

A.大气压强增加

B.环境温度升高

C.向水银槽内注入水银

D.略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移

6、如图所示，A、5两滑块质量分别为2kg和4kg,用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平面上，并用

手按着滑块不动，第一次是将一轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为4kg的钩码C挂于动滑轮上，只释放4而按

着B不动；第二次是将钩码C取走，换作竖直向下的40N的恒力作用于动滑轮上，只释放8而按着4不动。重力加

速度g=10m/s2,则两次操作中A和8获得的加速度之比为（）

AB

n-----——n

c

A.2；1B.5：3C,4：3D.2：3

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、狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布（如图甲所示），距

离它，处的磁感应强度大小为8=4（A为常数），其磁场分布与负点电荷。的电场（如图乙所示）分布相似。现假

厂

设磁单极子S和负点电荷。均固定，有带电小球分别在S极和。附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的

A.若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

B.若小球带正电，其运动轨迹平面可在。的正下方，如图乙所示

C.若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

D.若小球带负电，其运动轨迹平面可在。的正下方，如图乙所示

8、下列说法正确的是.

A.液体表面张力是液体表面层分子间距离小，分子力表现为斥力所致

B.水晶可以停在水面上是因为存在表面张力

C.不管是单晶体还是多晶体，它们都有固定的熔点

D.气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现

E,热量能够从低温物体传到高温物体

9、如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。图

中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰，虚线为波谷。甲波的振幅为5cm,乙波的振幅为10cm。质

点2、3、5共线且等距离。下列说法正确的是（）

A.质点1的振动周期为0.5s

B.质点2的振幅为5cm

C.图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cm

D.图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动

E.从图示的时刻起经0.25s,质点5能通过的路程为30cm

10、核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。.••.；r.白-小•三七.-、是反应堆中发生的

许多核反应中的一种，、是某种粒子，匚是工粒子的个数，用£二卜.分别表示核的质量,

表示、粒子的质量，二为真空中的光速，以下说法正确的是（）

A.八y为中子1，一-—--

B.x为中子，二二V

C.上述核反应中放出的核能二二=（%.二j

D.上述核反应中放出的核能——-,_-_———•

--I--.Bi--v-1

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）为了测量大米的密度，某同学实验过程如下：

⑴取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；

（2）缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度Vi,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的

压强尸1；

次数

12

物理量

P/105PaPlPl

V7105m3ViV1

（3）重复步骤（2）,记录活塞在另一位置的刻度匕和读取相应的气体的压强尸2；

（4）根据记录的数据，算出大米的密度。

①如果测得这些大米的质量为mkg,则大米的密度的表达式为；

②为了减小实验误差，在上述实验过程中，多测几组尸、V的数据，然后作_____图（单选题）。

11

A.P-VB.V-PC.P——D.V--

VP

2

12.（12分）某班同学在学习了向心力的公式尸=，”匚和/=加科•后，分学习小组进行实验探究向心力。同学们用细

绳系一纸杯（杯中有30mL的水）在空中甩动，使纸杯在水平面内做圆周运动（如图乙所示），来感受向心力。

（1）下列说法中正确的是

A.保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力不变

B.保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力增大

C.保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力不变

D.保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力增大

（2）如图甲所示，绳离杯心40cm处打一结点A,80cm处打一结点5,学习小组中一位同学用手表计时，另一位同学操

作，其余同学记录实验数据。

操作一：手握绳结A,使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。

操作二：手握绳结5,使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。

操作三：手握绳结A,使杯在水平方向每秒运动两周，体会向心力的大小。

操作四：手握绳结A,再向杯中添30mL的水，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。

①操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关；

操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关；

操作四与一相比较：相同，向心力大小与有关；

②物理学中这种实验方法叫法。

③小组总结阶段，在空中甩动纸杯的同学谈感受时说：“感觉手腕发酸，感觉力不是指向圆心的向心力而是背离圆心的

离心力，跟书上说的不一样"，你认为该同学的说法正确吗？答：O

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）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过

程中也同样适用.卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子.

（1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用a粒子轰击一系列元素进行实验.当他用。粒子轰击被

原子核（：Be）时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测.请你完成此核反应方

（2）为了测定中子的质量加“，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰.实验中

他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是匕v=J%.已知氮核质量与氢核质量的关系是gv=14根〃，将中子与

氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞.请你根据以上数据计算中子质量/与氢核质量机H的比值.

(3)以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减

速.在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：

铅核、氢核、电子.以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明

理由.

14.(16分)图中和尸。为竖直方向的两个无限长的平行直金属导轨，间距为L电阻不计.导轨所在平面与磁感

应强度为8的匀强磁场垂直.质量为机、电阻为r的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触，导轨一端接有

阻值为R的电阻.由静止释放导体棒外，重力加速度为g.

(1)在下滑加速过程中，当速度为v时棒的加速度是多大；

(2)导体棒能够达到的最大速度为多大；

(3)设而下降的高度为也求此过程中通过电阻R的电量是多少？

15.(12分)如图所示，长度为/=2m的水平传送带左右两端与光滑的水平面等高，且平滑连接。传送带始终以2m/s

的速率逆时针转动。传送带左端水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定，右端与质量为“川物块B相连，B处于静止

状态。传送带右端水平面与一光滑曲面平滑连接。现将质量盟A、可视为质点的物块A从曲面上距水平面九=1.2m处由

静止释放。已知物块”与传送带之间的动摩擦因数"=0.2,，”B=3mA,物块A与B发生的是弹性正撞。重力加速度g取

10m/s2o

⑴求物块A与物块B第一次碰撞前瞬间的速度大小；

(2)通过计算说明物块A与物块B第一次碰撞后能否回到右边曲面上；

(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块B再回到最初静止的位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前瞬间锁定被解

除，求出物块A第3次碰撞后瞬间的速度大小。

A

■tadVo

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、A

【解析】

A.攻击卫星的轨道半径小，进攻前需要加速做离心运动，才能进入侦查卫星轨道，故A正确；

B.根据

_Mm

G—―=ma

得

可知，攻击前，攻击卫星的轨道半径小，故攻击卫星进攻前的向心加速度大于攻击时的向心加速度，故B错误；

C.攻击卫星在攻击过程中，做加速运动，除引力以外的其他力做正功，机械能增加，故攻击卫星进攻前的机械能小

于攻击时的机械能，故c错误；

D.根据万有引力提供向心力

MmV2

G;=m一

得

轨道半径越小，速度越大，当轨道半径最小等于地球半径时，速度最大，等于第一宇宙速度7.9km/s,故攻击卫星进攻

时在轨运行速率小于7.9km/s,故D错误。

故选A。

2、B

【解析】

A.加速与减速的加速度大小相等，加速和减速过程中速度变化量的大小相同，根据：

Av

a=——

Ar

可知加速和减速所用时间相同，A错误;

BC.加速的时间为J匀速的时间为G，减速的时间为号，由题意得:

2tl+Z,=40x60s

1..

3

2x—at~+vt2=6OOxlOm

1200,

------ms=at.

3.6,

联立方程解得:

匀加速和匀减速用时：=6(X)s=l()min

匀速运动的时间：z2=1200s

加速和减速过程中的加速度：^=|iWs2

B正确，C错误;

D.同理将上述方程中的加速度变为10m/s3加速和减速的时间均为:

1200

,36100

1103

加速和减速距离均为

』“小—那=迎史m

21239

匀速运动用时:

600X103-2X5（）000

9_5300

4=

12003

总时间为:

。，，5500.

2%+L=——s«3Q11min

D错误。

故选B。

3、C

【解析】

A.当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与光强无关，选项A错误;

B.当氢原子从〃=3的能级跃迁到〃=5的能级时，要吸收出光子，选项B错误;

C.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，核反应；；Al+：Hef：?P+X方程中的X质量数为1,电荷数为0,是中

子，选项c正确;

D.轻核聚变的过程和重核裂变的过程都要释放能量，有质量亏损，选项D错误。

故选C。

4、C

【解析】

A.由题可知，速度为0.5m/s,周期为4s,则波长

A=vT=0.5x4=2m

A错误；

B.UOs时质点a在波峰处，速度为零，质点8在平衡位置，速度最大，B错误；

C.因为周期7=4s,所以当Uis时经历了工，此时质点a在平衡位置，位移为零，加速度为零，质点方在波峰处，位

4

移最大，加速度最大，C正确；

D.由乙图可知，当Uis时该质点在波谷处，与此相符合的质点是质点c,D错误。

故选C。

5、A

【解析】

管内密封气体压强

P=「Pgh

绳子的拉力等于

T=mg+pghS

S表示试管的横截面积，要想拉力增大，则必须使得玻璃管内部的液面高度上升，当凡增大，则增大；温度升高，

气体体积增大，对外膨胀，减小；向水银槽内注入水银或者略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移，都

使得〃下降，故A正确，B、C、D错误；

故选A。

6、C

【解析】

第一种方式：只释放A而5按着不动，设绳子拉力为八，C的加速度为“，对A根据牛顿第二定律可得

T\=m\ax

对C根据牛顿第二定律可得：

mcg-2Ti=mca

根据题意可得

a,x=2a

联立解得：

2

%=§g

第二种方式：只释放B而A按着不动，设绳子拉力为八，对5根据牛顿第二定律可得

而

T'=40N=2T2

联立解得：

1

在以上两种释放方式中获得的加速度之比为"A：«B=4：3,故C正确、ABD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。分。

7、ABC

【解析】

AC.要使小球能做匀速圆周运动，则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力；在甲图中，若小球为正电荷且逆时针转

动（由上向下看），由左手定则知其受洛仑兹力斜向上，与重力的合力可以指向圆心，其运动轨迹平面可在S的正上方;

若小球为负电荷，但顺时针转动，同理可知，合力也可以充当向心力，其运动轨迹平面可在S的正上方，故AC正确；

BD.。带负电，若小球带正电，则正电荷在图示位置各点受到的电场力指向Q,电场力与重力的合力可能充当向心力,

其运动轨迹平面可在。的正下方；但若小球带负电，小球受电场力逆着电场线，其与重力的合力不能提供向心力，其

运动轨迹平面不可能在。的正下方，小球不会做匀速圆周运动，故B正确，D错误。

故选ABC。

8、BCE

【解析】

A.液体表面层内的分子比较稀疏，分子间作用力表现为引力，故A错误；

B.水量可以停在水面是因为存在表面张力，故B正确；

C.只要是晶体就有固定熔点，故C正确；

D.气体能充满整个容器，是气体分子不停做无规则运动的结果，故D错误；

E.热量可以从低温物体传到高温物体，但是要引起其他变化，这不违背热力学第二定律，故E正确。

9、ACE

【解析】

A.质点1的振动周期为T=；=0.5s,选项A正确；

B.质点2为谷谷相遇点，为振动加强点，则其振幅为15cm,选项B错误；

C.质点2、4都是振动加强点，图示时刻质点2在波谷，位移为-15cm,质点4在波峰，位移为+15cm,则此时刻2、

4的竖直高度差为30cm,选项C正确；

D.图示时刻质点3正处于波峰和波谷的中间位置，即在平衡位置，根据波的传播方向可知，此时向下运动，选项D

错误；

E.质点5为振动加强点，从图示的时刻起经0.25s=0.5T,质点5能通过的路程为2(4+A2)=30cm,选项E正确。

故选ACE«

10、BC

【解析】

AB.由核电荷数守恒知X的电荷数为0,故X为中子；由质量数守恒知a=3,故A不符合题意，B符合题意；

CD.由题意知，核反应过程中的质量亏损=fflu-，"Ba-/nKr-2"?n,由质能方程可知，释放的核能△E=A»1，2=

2

(mu-»lBa-mKr-2mn)C,故C符合题意,D不符合题意；

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。

【解析】

(1)以封闭气体为研究对象，由玻意耳定律求出大米的体积，然后由密度公式求出大米的密度；

(2)为了方便地处理实验数据，所作图象最好是正比例函数图象，由玻意耳定律分析答题。

【详解】

(4)口］设大米的体积为匕以注射器内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律可得：

彳化/书化/

解得：

P「P、

大米的密度

m_m^P2-P^

p——―---------------

Vp2v2-py.

c

⑵由玻意耳定律可知，对一定量的理想气体，在温度不变时，压强尸与体积V成反比，即尸片G则V二,，由此可

111

知V与一成正比，V-—图像是过原点的直线，故可以作y--图象，故D正确，ABC错误。

PPP

故选D。

【点睛】

本题难度不大，是一道基础题，熟练应用玻意耳定律是正确解题的关键；知道玻意耳定律的适用条件是质量一定温度

不变。

12、)BD角速度、半径质量大小控制变量不正确，见解析

【解析】

(1)[1].由题意知，根据向心力公式/向结合牛顿第三定律，有7拉=,”"「；保持质量、绳长不变，增大转

速，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故A错误，B正确；保持质量、角速度不变，增大绳长，根据公式可知，

绳对手的拉力将增大，故C错误，D正确。

(2)①⑵网.根据向心力公式尸向=，”〃r,结合牛顿第三定律，则有7技=广；

操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关；

操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关；

操作四与一相比较：角速度、半径相同，向心力大小与质量大小有关；

②[4].物理学中这种实验方法叫控制变量法。

③[5].该同学受力分析的对象是自己的手，但实验中受力分析的对象是纸杯，绳的拉力提供纸杯做圆周运动的向心力,

方向指向圆心，绳对手的拉力与“向心力”大小相等，方向相反，背离圆心，故该同学的说法不正确。

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。

m„7一一

13、(1)[c(2)(3)仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，理由见解析

mH6

【解析】

(1)根据核反应过程中核电荷数与质量数守恒，知核反应方程式为；

(2)设中子与氢核、氮核碰撞前后速率为％,中子与氢核发生完全弹性碰撞时，取碰撞前中子的速度方向为正方向,

由动量守恒定律和能量守恒定律有：町,%=町X+VH；

121212

于％%=3mM+3m

2m

解得碰后氢核的速率以

啊+啊

、2mV

同理可得：中子与氮核发生完全弹性碰撞后，氮核的速率匕Y=——

vm+m.,m7

因此有上H=要n一解得n

mmfn

VNn+HH6

(3)仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，因为中子与质量为，”的粒子