江苏省扬州市红桥某中学2021-2022学年高三一诊考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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.如图甲所示，物体在竖直方向受到大小恒定的作用力尸=40N,先由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当Z=ls

时将尸反向，大小仍不变，物体的U-f图象如图乙所示，空气对物体的阻力大小恒定，g=10m/s2,下列说法正确的是

()

A.物体在L25s内拉力尸的平均功率为160W

B.物体1.25s内阻力做功的平均功率为为16W

C.空气对物体的阻力为6N

D.物体的质量为4kg

2.下列叙述正确的是()

A.光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面，表明光子除具有能量之外还具有动量

B.氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，放出光子，电子的动能减小，电势能增加

C.处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定大于吸收光子的频率

D.卢瑟福依据极少数a粒子发生大角度偏转提出了原子的核式结构模型

3.密闭容器内封有一定质量的空气，使该容器做自由落体运动，气体对容器壁的压强()

A.为零B.保持不变

C.减小D.增大

4.在x轴上固定两个点电荷4、%,其静电场中x轴上各点的电势9如图所示，下列说法正确的是()

A.%和%为同种电荷,且均在x<F的区域内

B.%和%为同种电荷,X=X和X=X2两点在两电荷之间

C.卬和％为异种电荷，且均在》<玉的区域内

D.0和生为异种电荷，且均在X>W的区域内

5.一定质量的理想气体由状态A沿平行T轴的直线变化到状态5,然后沿过原点的直线由状态5变化到状态C,p-

T图像如图所示，关于该理想气体在状态4、状态3和状态C时的体积以、V,,、He的关系正确的是（）

A.匕=%=匕

B.匕＜%=匕

C.

D.%<%<%

6.如图所示，在光滑水平面上一小球以某一速度运动到A点，遇到一段半径为R的1/4圆弧曲面A8后，落到水

平地面的C点.已知小球没有跟圆弧曲面的任何点接触，则8c的最小距离为（）

A.RB.0RC.—RD.（班,一1）R

2

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.如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C,质量分别为山、2m,3/n,A叠放在B上，C、

B离圆心。距离分别为2r、3r«C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩

擦因数为〃，A、B间摩擦因数为34,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,现让圆盘从静止缓慢加速,

B.当吁楞时‘细线张力争

C.当0=4丝时,C受到圆盘的摩擦力为0

D.当0=4空时剪断细线，C将做离心运动

V5r

8.假设何雯娜质量为,〃=40kg,在某次蹦床比赛中，她从最低点以一定的初速度po竖直向上跳起，取运动过程的最低

点为重力零势能面，她的机械能和重力势能随离开最低点的高度〃的变化规律如图所示，在整个运动过程中，可将她

视为质点，空气阻力不可忽略并且大小恒定，取疔10m/s2,则（）

A.初速度vo=Hm/s

B.下降加速度为7m/s2

C.落回最低点的动能1480J

D.上升运动时间为Ws

9.下列有关原子和原子核的认识，正确的是（）

A.平均结合能越大，原子核越稳定

B.氢原子辐射光子后，电子绕核运动的动能增大

C.卢瑟福通过a粒子散射实验的研究，发现了中子.

D.光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

10.如图所示，电源电动势为E、内阻为r,&是滑动变阻器，/?2=0.5r,当滑片P处于中点时，电源的效率是50%,

当滑片由a端向方端移动的过程中（）

A.电源效率增大B.电源输出功率增大

C.电压表V1和V的示数比值增大D.电压表VI和V示数变化量△口、△。的比值始终等于］

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）某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与

水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第一次，将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长

度为/,斜面顶端与水平地面的距离为儿小滑块在水平桌面上滑行的距离为X】（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的

小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体

沿桌面滑动的距离必（图乙）。已知滑块A和B的材料相同，测出滑块A、B的质量分别为,小，重力加速度为g。

（1）通过第一次试验，可得动摩擦因数为〃=;（用字母仄XI表示）

（2）通过这两次试验，只要验证_________,则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。（用字母/zn、m2、处、X2表示）

12.（12分）如图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定.带

有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加

速度为g.

(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图所示，则遮光条的宽度＜1=cm；

(2)实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有;

A.小物块质量m

B.遮光条通过光电门的时间t

C.光电门到C点的距离s

D.小物块释放点的高度h

(3)为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据(2)测量的物理量，建立图丙所示的坐标系

来寻找关系，其中合理的是.

111M

ABCD

田K

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，半径为K的扇形A08为透明柱状介质的横截面，圆心角NAO8=60。。一束平行于角平分线

OM的单色光由射入介质，折射光线平行于OB且恰好射向M(不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为c)。

①求从面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角；

②光在介质中的传播时间。

14.(16分)如图所示，两根电阻不计且足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角a=37。，导轨间距L=lm,顶端用电阻

K=2Q的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小8=1T。质量,〃i=0.1kg、

电阻Ri=4C的导体棒M在磁场中距虚线的距离d=2m,M与导轨间的动摩擦因数“尸0.25,质量,〃2=0.3kg、电阻此=2。

的导体棒N在虚线处，N与导轨间的动摩擦因数42=0.8。将导体棒M、N同时从导轨上由静止释放，M到达虚线前已

经匀速，重力加速度g取10m/s2,运动过程中M、N与导轨始终接触良好，已知目1137。=0.6,cos37°=0.8„

(1)求M、N相碰前，M上产生的焦耳热；

(2)求M、N相碰前M运动的时间：

(3)M、N相遇发生弹性碰撞，碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力尸，使M、N同时匀减速到零，求M棒

在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。

B

R

15.(12分)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距，=0.5m,左端接有阻值R=0.3C

的电阻.一质量机=0.1kg,电阻r=0.1。的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的

磁感应强度B=0.4T.棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=9m

时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比0：02=2：1.导轨足够长

且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求

(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量°;

(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热0;

(3)外力做的功Wr.

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】

A.在1.25s内，图像围成面积为5m,即总位移为5m,拉力第一阶段向上的位移为4m,则拉力做正功160J,第二阶

段位移为1m,则拉力做负功40J,总共120J,平均功率96W,故A错误。

CD.根据牛顿第二定律可得：

F-(mg+f)=mai

F-^mg+f=ma29

又由题图乙可知

ai=2m/s2

a2=6m/s2

联立解得物体的质量

，”=2kg

空气对物体的阻力为

户4N

CD项错误。

B.阻力全程做负功，共Wf=4x5=20J,所以平均功率为

—W,

Pf=，=\6W

B正确。

故选B。

2、D

【解析】

A.光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面，表明光子具有能量，A错误；

B.氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，释放一定频率的光子，电子的轨道半径变小，

电场力做正功，电子的动能增大，电势能减小，B错误；

C.处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率应小于或等于吸收光子的频率,

C错误；

D.a粒子散射实验中，少数a粒子发生大角度偏转是卢瑟福提出原子核式结构模型的主要依据，D正确。

故选D。

3、B

【解析】

气体的压强是由于气体分子做无规则运动，对器壁频繁地撞击产生的，容器做自由落体运动时处于完全失重状态，但

气体分子的无规则运动不会停止.根据气体压强的决定因素：分子的平均动能和分子的数密度可知，只要温度和气体

的体积不变，分子的平均动能和单位体积内分子数目不变，气体对容器壁的压强就保持不变，故B正确，ACD错误.故

选B.

点睛：大量的气体分子做无规则热运动，对器壁频繁、持续地碰撞产生了压力，单个分子碰撞㈱壁的冲力是短暂的，

但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力.所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于大

量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.

4、C

【解析】

由题目图，结合电势与位置图象的斜率表示电场强度，可知，在々处的电场强度大小为零，因两点电荷的具体位置不

确定，则点电荷的电性也无法确定，因此可能是同种电荷，也可能是异种电荷；

AB.若/和%为同种电荷，则电场强度为零的点在两电荷连线上的线段上的某一点，即当处于两个点电荷之间，故

AB错误；

CD.若小和%为异种电荷，则电场强度为零的点在两电荷连线的线段之外的某一点，由者电势为零，且再到々电势

逐渐升高可知，%和生均在的区域内，且靠近占的点电荷为负点电荷，远离再的点电荷为正电荷，且正电荷电

量的绝对值大于负电荷电量的绝对值；故C正确，D错误。

故选C。

5、B

【解析】

从A到8为等压变化，根据上=C可知，随着温度的升高，体积增大，故

T

匕“

从8到C为坐标原点的直线，为等容变化，故

所以

匕<%=%

故ACD错误，B正确。

故选B。

6、D

【解析】

2

在4点，小球开始离开圆弧曲面，只受重力，则有：mg=m^-

iIo/?

得：v=，之后小球做平抛运动，贝U：R=-gz2,得：t=J—则平抛运动的最小水平位移为：

x=vt=y/g^x—=母R，

Vg

所以8c的最小距离为：d=(V2-l)7?

A、B、C错误；D正确；故选D.

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.当A开始滑动时有：

fA=3/jmg=m-3i"•喏

解得：

当/=/警〈杵时，AB未发生相对滑动，选项A错误;

时，以AB为整体，根据耳句=〃犷疗可知

F^.=3m-3r-692=—9/Jmg

B与转盘之间的最大静摩擦力为:

fBm=〃（'〃+2根）g=3/jmg

所以有：

%>film

此时细线有张力，设细线的拉力为T,

对AB有：

3/zmg+T=3m-3r•<y2

对C有：

fc+T=3m-2r-ar

解得

T_3〃/g：3〃叫

_2Jc~2

选项B正确；

C.当①=J踵时，

AB需要的向心力为：

FAH=3m-3r-1=9〃/"g=T'+fRm

解得此时细线的拉力T'=9^img-fBm=6Hlng

C需要的向心力为：

1

Fc=3m•2r•co=6/Amg

C受到细线的拉力恰好等于需要的向心力，所以圆盘对C的摩擦力一定等于0,选项C正确;

D.当勿=白，时，对C有：

12

fc+T=3m♦2r=一/^mg

剪断细线，则

12

fc<fCm=3〃mg

所以C与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力，则C仍然做匀速圆周运动。选项D错误。

故选BC»

8、AD

【解析】

A.运动员的机械能由动能和重力势能构成，当/2=0m时，重力势能为零，动能为Eko=242OJ,根据:

"12

E,=—mv

k2

则vo=llm/s,A正确；

B.空气阻力做功改变机械能，所以E机d的斜率大小为空气阻力，即:

2420-2000

f=k=N=84N

5

根据牛顿第二定律，下降加速度为:

整二二信

〃下

m10

B错误；

C.由于存在空气阻力，上升过程和下降过程损失的机械能均为420J,故回到最低点时动能为:

Ek=2420J-840J=1580J

C错误；

D.上升加速度为:

上升时间为：

ai11

D正确。

故选AD。

9、AB

【解析】

A.平均结合能越大，原子核越稳定，故A正确；

B.氢原子辐射光子后，原子的能级降低，电子的轨道半径减小，根据

v2

k—=m—

rr

则可得动能为

\kq2

Er,=-mv2=—=—

"22r

可知电子绕核运动的动能增大，故B正确；

C.卢瑟福通过a粒子散射实验的研究，建立了原子的核式结构理论，故C错误;

D.光电效应现象中，根据

%=初一卬逸出功

则光电子的最大初动能与入射光的频率不是成正比关系，故D错误。

故选AB。

10、ACD

【解析】

A.滑片由a端向8端移动的过程中，肥逐渐增大，总电阻增大，总电流减小，内阻所占电压减小，路端电压增大，电

源的效率〃="=且，电源的效率增大，故A正确；

ElE

B.当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，滑片处于a端时，外电路电阻为心=0.5r<r,当滑片P处于中点

时，电源的效率是50%,此时路端电压等于内电压，即外电路电阻等于内阻，此时输出功率最大，所以当滑片由a端

向8端移动的过程中，电源输出功率先增大后减小，故B错误；

G-凡-1〃

C.串联电路电流相等，则Ua+R]+为，当滑片由“端向5端移动的过程中，B增大，」,故C正确;

D.根据闭合电路欧姆定律得：

Ui=E-1(/?2+r)

U=E-Ir

则有：

△u

-----=r

则

卜5_1.5r_3

wr丁3

故D正确。

故选ACD»

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、

KK肛口=(町+巧)E

【解析】

(DHL对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得

解得

h

〃一〃2+X]

⑵[2].对小滑块A滑到斜面最低点的速度为口，在水平桌面上时，据牛顿第二定律得

pnixg=m\a

解得

a="g

据速度位移关系公式得

设A与3碰撞后速度为以，同理得

V2=7WX"

根据4、5碰撞过程动量守恒得

联立解得

町嘉=(仍+%)嘉

12、(1)1.060；(2)BC；(3)B.

【解析】

(1)主尺的刻度：1cm,游标卡尺上的第12个刻度与主尺的刻度对齐，读数是：0.05x12mm=0.60mm,总读数：

1()mm+0.60mm=10.60mm=1.060cm.

(2)实验的原理：根据遮光条的宽度与物块通过光电门的时间即可求得物块的速度：v=-

t

B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：一〃mgs=0—；mv2

联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式〃=/v

2gs广

还需要测量的物理量是：光电门到C点的距离s与遮光条通过光电门的时间t,故BC正确，AD错误.

(3)由动摩擦因数的表达式可知，口与t2和s的乘积成反比，所以"与s的图线是过原点的直线，应该建立的坐标系

为：纵坐标用物理量：，横坐标用物理量s,即B正确，ACD错误.

【点睛】

本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量.要先确定实验的原理，然后依据实验的原理

解答即可；游标卡尺的读数时先读出主尺的刻度，然后看游标尺上的哪一个刻度与主尺的刻度对齐，最后读出总读数;

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。

R

13、(1)60°；(2)—

c

【解析】

①光路图如图所示：

对AO面的折射，由几何知识得：/=60°,r=30°,6=30。,

则介质的折射率

sinisin60°仄

n=-----=------=v3

sinrsin30°

光从M点射出时，有

sin/?=〃sin。=Gxsin30°=

解得

/?=60°,

从AMB面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角：a=〃=60。；

②设光在介质中的路程为s,则

cos3003

光在介质中的传播速度

c

v=—

n

则光在介质中传播的时间

s

t=-

V

联立解得

R

t=—

c

【点睛】

解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律〃=回