2022届新疆乌鲁木齐市高考物理三模试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的四分之一光滑圆弧轨道平滑相连，

木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6mzs的速度水平向左运动，之后与

墙壁碰撞，碰撞的时间为0.2s,碰后的速度大小变为4m/s,当A与B碰撞后立即粘在一起运动，g取10m/s2,则（）

A.A与墙壁碰撞过程中，墙壁对A的平均作用力的大小E=15N

B.A和B碰撞过程中，A对B的作用力大于B对A的作用力

C.A、B碰撞后的速度v=2m/s

D.A、B滑上圆弧的最大高度/?=0.45m

2、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右端上方固定一根与条形磁误垂直的长直导线。当导线中没有电流

通过时,磁铁受到的支持力为外,受到的摩擦力为Ff0当导线中通以如图所示方向的电流时,下列说法正确的是（）

/

0

A.&减小，尸f水平向左B.弓增大，耳水平向右

C.尸人,减小,6为零D.&增大，片为零

3、关于下列核反应方程，以下说法不正确的是（）

①铲Pa+：e②%Ba+累Kr+31n③;H+：H-：He+；n

A.方程①中£衰变产生的Pa处于激发态，会发出/射线B.方程①中方衰变的发生是自发的过程

C.方程②是裂变反应，应用时产生的废物容易处理D.③是聚变反应，产能效率比裂变反应高

4、如图，轻弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放有质量相等的物块P、Q,系统处于静止状态。现用竖直向上的

力Fo作用在p上，使其向上做匀加速直线运动以x表示Q离开静止位置的位移，F表示物块P对Q的压力大小，在P、

Q分离之前，下列表示尸和x之间关系的图象可能正确的是（）

£

5、如图所示，汽车以l（）m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线35m处时，绿灯还有4s熄灭。由于有人横

向进入路口，该汽车在绿灯熄灭前要停在停车线处，则汽车运动的V-f图象可能是（）

6、如图所示，一个圆盘绕过圆心0且与盘面垂直的竖直轴匀速转动角速度为。，盘面上有一质量为机的物块随圆盘

一起做匀速圆周运动，已知物块到转轴的距离为，，下列说法正确的是（）

3

A.物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为机。2r

B.物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用，合力大小为，”02r

C.物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为机02r

D.物块只受重力、弹力作用，合力大小为零

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，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为机的光滑

小球A、B用长为L的轻杆及光滑较链相连，小球A穿过竖直杆置于弹簧上。让小球B以不同的角速度s绕竖直杆匀

速转动，当转动的角速度为。。时，小球5刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为左，重力加速度为g,

则

A.小球均静止时，弹簧的长度为八竿

K

B.角速度时，小球A对弹簧的压力为，

D.角速度从30继续增大的过程中，小球A对弹簧的压力不变

8、下列说法中正确的有（）

A.满足F=-kx的振动是简谐运动

B.波可以发生干涉、衍射等现象

C.由波速公式\=优可知，空气中声波的波速由f、2.共同决定

D.发生多普勒效应时波的频率发生了变化

E.周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波

9、下列说法中正确的是

A.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩

的趋势

B.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关

C.水面上的单分子油膜，在测量分子直径d的大小时可把分子当作球体处理

D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

E.分子间距离在小于“范围内，分子间距离减小时，引力减小，斥力增大，分子力表现为斥力

10、如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中，小球在。点时，弹簧处

于原长，A、B为关于。对称的两个位置，现在使小球带上负电并让小球从B点静止释放，则下列说法不正确的是（）

A.小球仍然能在4、8间做简谐运动，。点是其平衡位置

B.小球从B运动到A的过程中动能一定先增大后减小

C.小球仍然能做简谐运动，但其平衡位置不在。点

D.小球不可能再做简谐运动

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）如图所示利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下：

A.将气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平

B.测出遮光条的宽度d

C.将滑块移至图示的位置，测出遮光条到光电门的距离/

D.释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间f

E.用天平称出托盘和祛码的总质量m

请回答下列问题（重力加速度取g）:

（1）滑块经过光电门的速度可以表示为一（用物理量符号表示）o

（2）为验证机械能守恒定律，还需要测的物理量是一o

（3）滑块从静止释放，运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少（用物理量符号表示）。

(4)选用不同的/,测出对应的f。能直观反应系统机械能守恒的图像是

12.(12分)图甲是某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验初始时刻的装置状态图，图乙是该同学得到一条

用打点计时器打下的纸带。

乙

(1)写出图甲中错误的地方.(至少写出两点)

(2)图甲中所示打点计时器应该用以下哪种电源o

A.交流4~6VB.交流220V

C.直流4~6VD.直流220V

(3)为完成“探究加速度与力、质量的关系”实验，除了图甲中装置外，还需要用到以下哪些装置

(4)该装置还可用于以下哪些实验.

A.探究小车速度随时间变化的规律实验

B.用打点计时器测速度实验

C.研究平抛运动的实验

D.探究做功与物体速度变化的关系实验

(5)图乙是打点计时器打出的点，请读出C点对应的刻度为cm,已知打点计时器的频率为50Hz,打点计时

器在打C点时物体的瞬时速度vc=m/s,由此纸带测得小车的加速度为“=m/s2(最后两空计算结果均保

留到小数点后面两位数字)。

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，某种透明材料做成的三棱镜A8C,其截面为等腰直角三角形，已知8c的边长为“，现用一束宽度

为a的单色平行光束，以垂直于5c面的方向正好入射到该三棱镜的A3、AC面上，结果所有从48、AC面入射的光

线进入后全部直接到达8c面。某同学用遮光板挡住AC,发现光从3。间射出(。未在BC边标出)，已知该材料对此

平行光束的折射率〃=夜。

①求：单色平行光束到达5c边的范围BD的长度；

②拿掉遮光板这些直接到达面的光线从面折射而出后，如果照射到一块平行于5c的屏上形成光斑，则当屏到

5c面的距离d满足什么条件时，此光斑分不成两部分？(结果可以保留根式)可能用到的三角函数公式：sin(a+p)=

sinacosp+cosasinp；sin(a-p)=sinacosp-cosasinp；cos(a+P)=cosacosp-sinasinp

cos(a—p)=cosacosp+sinasinp)

14.(16分)如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最

低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。

4

A

某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点4的内侧安装一个薄片式压力传感器(它不影响小球

运动，在图中未画出)。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为

h,记录小球通过最高点时对轨道(压力传感器)的压力大小为凡此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复

实验，经多次测量，得到了多组〃和凡把这些数据标在尸/图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。

为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，并忽略空气及轨道对小球运动的阻力，取重力加速度g=10m/s2。请根据

该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析：

(1)当释放高度/z=0.20m时，小球到达圆轨道最低点时的速度大小也

(2)圆轨道的半径R和小球的质量

(3)若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度〃应满足什么条件。

f/H

15.（12分）如图所示，一束平行于直径A8的单色光照射到玻璃球上，从N点进入玻璃球直接打在8点，在8点反

射后到球面的尸点（尸点未画出）。已知玻璃球的半径为K,折射率〃=G，光在真空中的传播速度为c,求:

①入射点N与出射点尸间的距离；

②此单色光由N点经3点传播到尸点的时间。

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.规定向右为正方向，则

%=-6m/s,K=4m/s

对A在与墙碰撞的过程，由动量定理得

Fkt=叫w-g?

F=75N

所以A错误；

B.A和B碰撞过程中，A对B的作用力和B对A的作用力是一对相互作用力，应该大小相等，方向相反，所以B错

误；

C.由题意可知，A和B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得

町v,=(m,+m2)v2

v2=3m/s

所以C错误；

D.A和B碰后一起沿圆轨道向上运动，在运动过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得

1,

(//+)gh=—(m,+m2)v2~

h-0.45m

所以D正确。

故选D。

2、B

【解析】

以导线为研究对象，由左手定则判断可知导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律可知，导线对磁铁的反

作用力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到桌面水平向右的摩擦力；同时磁铁对桌面的压力增大，桌面对

磁铁的支持力也将增大。

故选B。

3、C

【解析】

AB.由题可知，核反应方程①是0衰变，0衰变的发生是自发的过程，在P衰变后的新核处于激发态，所以会发出丫

射线。故AB正确，不符合题意；

C.方程②是裂变反应，应用时产生的废物具有一定的放射性，不容易处理。故C不正确，符合题意；

D.根据核反应的特点可知，方程③是聚变反应，在聚变反应中产能效率比裂变反应高。故D正确，不符合题意。

故选C。

4、C

【解析】

系统静止时，由胡克定律和力的平衡条件得

上Ax=2mg

物块Q匀加速向上运动时，由牛顿第二定律得

Z(Ax—x)-mg—F=ma

联立以上两式解得

F=m(g-a)-kx

对照图象得C正确。

故选C

5、C

【解析】

要使汽车停在停车线处，则丫-/图线与坐标轴所围图形的面积应刚好等于35m。A、B选项的面积明显均小于30m,D

选项的面积为25m,而C选项的面积介于20m到40m之间。根据排除法，只有C正确。

故选C。

6、C

【解析】

对物体进行受力分析可知物体受重力、圆盘对它的支持力及摩擦力作用。

物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力。根据牛顿第二定律有：

F合=f=mco2r

选项ABD错误，C正确。

故选Co

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、ACD

【解析】

A.若两球静止时，均受力平衡，对8球分析可知杆的弹力为零，

%="吆i

设弹簧的压缩量为x,再对4球分析可得：

mg=fexj,

故弹簧的长度为：

k=L_%=L_吧,

y1k

故A项正确；

BC.当转动的角速度为“0时，小球B刚好离开台面，即NZ=0,设杆与转盘的夹角为9,由牛顿第二定律可知：

m&_=mco^-L-cos0

tan。°

4F•sin8=mg

而对A球依然处于平衡，有:

耳Fsin0+mg=Fk=kx2

而由几何关系：

sin^=^—

L

联立四式解得：

Fk=2mg,

则弹簧对A球的弹力为2mg,由牛顿第三定律可知4球队弹簧的压力为2mg,故B错误，C正确；

D.当角速度从他）继续增大，8球将飘起来，杆与水平方向的夹角。变小，对4与8的系统，在竖直方向始终处于平

衡，有：

Fk=mg+mg=2mg

则弹簧对A球的弹力是2mg,由牛顿第三定律可知A球队弹簧的压力依然为2mg,故D正确;

故选ACD»

8、ABE

【解析】

A、在简谐运动的回复力表达式产二乙中，对于弹簧振子，尸为振动物体在振动方向受到的合外力，A为弹簧的劲度系

数；对于单摆回复力为重力沿圆周的切向分力，故A正确.B、一切波都可以发生干涉和衍射现象，是波特有现象，

故B正确.C、声波是机械波，机械波的波速由介质决定，故C错误.D、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动

时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故D错误.E、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，

交替产生电场和磁场形成由近向远传播的电磁波，故E正确.故选ABE.

【点睛】

衍射、干涉是波所特有的现象，机械波的波速由介质决定；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者

接收到的频率一定比波源频率高.当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低；根据麦克斯韦电

磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生，由近向远传播，形成电磁波.

9、BCD

【解析】

A.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力大于斥力，所以液体表面具有收缩的趋势,

选项A错误；

B.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，选项B正确；

C.水面上的单分子油膜，在测量分子直径d的大小时可把分子当作球体处理，选项C正确；

D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，选项D正确：

E.分子间距离在小于石范围内，分子间距离减小时，引力斥力同时增大，分子力表现为斥力，选项E错误。

故选BCDo

10、ABD

【解析】

A.当弹簧弹力等于电场力时为平衡位置，此时弹簧被压缩，平衡位置不再是O点，选项A错误；

CD.由于电场力是恒力，不随弹簧的长度发生变化。而弹簧的弹力随弹簧的形变量发生变化，由受力特点可知，小球

在电场力和弹力作用下依然做简谐运动，选项C正确，D错误；

B.由于8点的弹簧弹力大小与电场力大小关系未知，所以无法判断8点两力关系，所以小球从8运动到4的过程中,

动能不一定先增大后减小，选项B错误。

本题选不正确的，故选ABD。

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、-滑块和遮光条的总质量MmglD

t

【解析】

(1)口］遮光条宽度小，通过时间短，可以用平均速度近似代替瞬时速度，挡光条通过光电门的速度为

d

y=­

t

(2)［2］令滑块和遮光条的总质量为M,托盘和祛码下落过程中，系统增加的动能为

1,1d,

ZJEk=—(M+m)vz=—一)2

22t

实验中还要测量的物理量为滑块和挡光条的总质量

(3)网根据题意可知，系统减少重力势能即为托盘和祛码减小的，为

AEp=mgl

(4)［4］为了验证机械能守恒，需满足的关系是

1d2

mgl=—(n»+A/)"(一)2

应该是，一/图像，ABC错误，D正确。

故选D。

12、小车释放时距打点计时器过远；细线没有放在滑轮上；细线没有与木板平行BBCABD11.00

0.60(0.59—0.63均可)1.35(1.30—1.40均可)

【解析】

(1)[1]小车释放时距打点计时器过远、细线没有放在滑轮上、细线没有与木板平行均为错误操作；

(2)[2]图甲中是电火花计时器，电源应用交流电压220V,故选B；

(3)[3]题图甲中已经有了电火花计时器，故不再需要电磁打点计时器，故A错误；实验中需要测量小车质量及纸带

点间距离，故要用到天平和刻度尺，故BC正确；题图甲中已经有钩码，不需要质量较大的祛码，故D错误，故选BC；

(4)[4]本装置不能做平抛运动实验，其他均可，故选ABD；

(5)⑸⑹⑺刻度尺分度值为1mm,故读数为11.00cm；

选C点前后点数据可得瞬时速度

x(12.22-9.82)xl0"2m…,

v=-=--------------------------------=0.60m/s

rct0.04s

前面的点抖动明显存在误差，选择后面的点计算

八丝jn-65-H.00)-(H.00-5.70)xl0_2m/s2“35.2

t20.12

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、①2②画之上

24

【解析】

光路如下图所示：

①由题意可知，遮光板挡住AC,单色平行光束经AB面折射后射到BC之间的8。这些光线在三棱镜中是平行的,

设光线进入AB面时的入射角为a和折射角为仅，由几何关系可得，

a=45

sina

折射率"