2021-2022学年山西省大同市平城区第一中学高三最后一卷物理试卷含解析

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．如图甲所示，小物块A放在长木板B的左端，一起以v0的速度在水平台阶上向右运动，已知台阶MN光滑，小物块与台阶PQ部分动摩擦因数，台阶的P点切线水平且与木板等高，木板撞到台阶后立即停止运动，小物块继续滑行。从木板右端距离台阶P点s=8m开始计时，得到小物块的v—t图像，如图乙所示。小物块3s末刚好到达台阶P点，4s末速度刚好变为零。若图中和均为未知量，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的是（）A．由题中数据可知，木板长度为2.5mB．小物块在P点的速度为2m/sC．小物块和木板的初速度D．小物块与木板间动摩擦因数2．如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（）A．当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上B．当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上C．只要时间足够长，N筒上到处都落有分子D．分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上3．如图所示，一圆球固定在水平地面上，球心为O。直细棒AB的B端搁在地面上，棒身靠在球面上并和球心在同一竖直平面内，切点为P，细棒与水平面之间的夹角为θ。若移动棒的B端沿水平地面靠近圆球，使切点P恰好以O点为圆心做匀速圆周运动，则A．B端向右匀速运动 B．θ角随时间均匀增大C．PB长度随时间均匀减小 D．以上说法都不对4．在平直公路上行驶的车和车，其位移--时间图象分别为图中直线和曲线，已知b车的加速度恒定且等于时，直线和曲线刚好相切，则（）A．车做匀速运动且其速度为B．时，车和车的距离C．时，车和车相遇，但此时速度不等D．时，b车的速度为10m/s5．地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡的半衰期为3.82d，经衰变后产生一系列子体，最后变成稳定的，在这一过程中（）A．要经过4次α衰变和4次β衰变B．要经过4次α衰变和6次β衰变C．氡核的中子数为86，质子数为136D．标号为a、b、c、d的4个氡核经3.82d后一定剩下2个核未衰变6．2019年7月31日，一个国际研究小组在《天文学和天体物理学》杂志刊文称，在一个距离我们31光年的M型红矮星GJ357系统中，发现了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它们绕GJ357做圆周运动。GJ357d处于GJ357星系宜居带，公转轨道与GJ357的距离大约为日地距离的五分之一。GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，公转周期为55.7天，很可能是一个宜居星球。不考虑行星间的万有引力，根据以上信息可知（）A．GJ357d和GJ357c的轨道半径与周期的比值相同B．GJ357d的周期比GJ357c的周期小C．GJ357的质量约为地球质量的3倍D．GJ357的质量约为太阳质量的二、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，两轴心间距离、与水平面间夹角为的传送带，在电动机带动下沿顺时针方向以的速度匀速运行。一质量的货物从传送带底端由静止释放，货物与传送带间的动摩擦因数。已知重力加速度大小为，，。则货物从底端运动至顶端的过程中（）A．货物增加的机械能为B．摩擦力对货物做的功为C．系统因运送货物增加的内能为D．传送带因运送货物多做的功为8．如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下述正确的是（）A．若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大B．若R2短路，电流表示数变大，电压表示数变小C．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变小D．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变大9．如图甲所示，A、B两物块静止在光滑水平面上，两物块接触但不粘连，A、B的质量分别为，。t=0时刻对物块A施加一水平向右推力F1，同时对物块B施加一水平向右拉力F2，使A、B从静止开始运动，力F1、F2随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A．时刻A对B的推力大小为B．0～时刻内外合力对物块A做的功为C．从开始运动到A、B分离，物体B运动的位移大小为D．时刻A的速度比B的速度小10．关于分子运动论热现象和热学规律，以下说法中正确的有（）A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性B．两分子间距离大于平衡距离时，分子间的距离越小，分子势能越小C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的E.一定质量的理想气体如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，则在该过程中气体的压强一定增大三、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）某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小，如图甲所示，将直径约为3cm的圆盘固定在电动机转动轴上，将纸带的一端穿过打点计时器后，固定在圆盘的侧面，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上，打点计时器所接交流电的频率为50Hz.(1)实验时，应先接通________(选填“电动机”或“打点计时器”)电源．(2)实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带，将纸带抽出一小段，测量相邻2个点之间的长度L1，以及此时圆盘的直径d1，再抽出较长的一段纸带后撕掉，然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L2，以及此时圆盘的直径d2，重复上述步骤，将数据记录在表格中，其中一段纸带如图乙所示，测得打下这些点时，纸带运动的速度大小为________m/s.测得此时圆盘直径为5.60cm，则可求得电动机转动的角速度为________rad/s.(结果均保留两位有效数字)(3)该同学根据测量数据，作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象，如图丙所示．分析图线，可知电动机转动的角速度在实验过程中________(选填“增大”“减小”或“不变”)．12．（12分）在研究“加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置（如图甲）：水平桌面上放置了气垫导轨，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处（档光片左端与滑块左端齐平）。实验中测出了滑块释放点到光电门（固定）的距离为s，挡光片经过光电门的速度为v，钩码的质量为m，（重力加速度为g，摩擦可忽略）（1）本实验中钩码的质量要满足的条件是__；（2）该同学作出了v2—m的关系图象（如图乙），发现是一条过原点的直线，间接验证了“加速度与力的关系”，依据图象，每次小车的释放点有无改变__（选填“有”或“无”），从该图象还可以求得的物理量是__。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）如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2，磁感应强度为B，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且R≫d，两盒间电压为U。A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q。(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。①求粒子可获得的最大动能Ekm；②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1，粒子第2次进入D1盒在其中的轨道半径为r2，求r1与r2之比；③求粒子在电场中加速的总时间t1与粒子在D形盒中回旋的总时间t2的比值，并由此分析：计算粒子在回旋加速器中运动的时间时，t1与t2哪个可以忽略？（假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数）；(2)实验发现：通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到25~30MeV后，就很难再加速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。14．（16分）如图所示，竖直分界线左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小；右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小。为电场中的一点，点到的距离，在其下方离点距离处有一垂直于的足够大的挡板。现将一重力不计、比荷的带正电的粒子从点由静止释放，电场和磁场的范围均足够大。求：（1）该带电粒子运动到位置的速度大小。（2）该带电粒子打到挡板的位置到的距离。（3）该带电粒子从点出发至运动到挡板所用的时间。15．（12分）如图，平板小车静止在光滑水平地面上，其右端固定一半圆形光滑轨道BC与车上表面相切于B点，B端右边x0=2m处有一与小车等高的台阶。一质量m=2.0kg可视为质点的物块以某－初速度滑上小车最左端A处，当物块运动到小车最右端B处时，小车与台阶相碰后立即静止，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知小车与轨道的总质量M=1.0kg，轨道半径R=0.5m，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。求：(1)小车的运动时间t；(2)小车的长度L。

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】

C．木板B和物块A在一起匀速运动，可得初速度故C错误；B．物块滑上台阶后继续匀减速直线运动，加速度为，时间为，有故B错误；AD．当木板B和台阶相撞后立即停止，物块A继续在木板上匀减速直线运动，运动的时间为，运动的位移为板长L，则匀减速直线运动的加速度为物块离开木板的速度为板长为联立各式和数据解得，故A正确，D错误。故选A。2、A【解析】微粒从M到N运动时间，对应N筒转过角度，即如果以v1射出时，转过角度：，如果以v2射出时，转过角度：，只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍，即当时（n为正整数），分子落在不同的两处与S平行的狭条上，故A正确，D错误；若相差2π的整数倍，则落在一处，即当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上．故B错误；若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，微粒只能到达N筒上固定的位置，因此，故C错误．故选A点睛：解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等，在此基础上分别以v1、v2射出时来讨论微粒落到N筒上的可能位置．3、B【解析】

A．将B点速度沿着平行杆和垂直杆方向分解，如图所示：

故其中v1=vp，P点做匀速圆周运动，故vp不变，由于θ变大，故v变大，即B端向右加速，故A错误；

B．结合几何关系，经过时间t后的θ角增加为：故θ角随时间均匀增大，故B正确；

C．PB的长度等于CB的长度，由于B点向右是加速运动，故PB长度不是随时间均匀减小，故C错误；

D．由于B正确，故D错误；故选B。4、B【解析】

A．a车图像是倾斜直线，所以该车作匀速直线运动，该车速度为故A错误；C．时，直线和曲线刚好相切，则b车此时速度为，故C错误；B．由得，b车的初速度为b车在第一秒内位移为则时，车和车的距离故B正确；D．时，b车的速度为，故D错误。故选B。5、A【解析】

AB．原子核衰变过程，一次α衰变核电荷数和质量数分别减少2和4，一次β衰变核电荷数不变，质量数增加1，所以要经过4次α衰变和4次β衰变，A正确，B错误；C．氡核的质子数为86，质量数为222，中子数为136，C错误；D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，几个原子核不具有统计意义，D错误。故选A。6、D【解析】

A．G357d和GJ357c都绕GJ357做圆周运动，由开普勒第三定律可知，它们轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相同，故A错误；B．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得由于Rc<Rd，则，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B错误；C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得求天体质量时只能求得中心天体的质量，不能求环绕天体的质量，地球绕太阳运动，地球为环绕天体；GJ357d绕GJ357运动，GJ357d是环绕天体，虽然知道GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，但不能比较GJ357的质量与地球质量的关系，故C错误；D．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得故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、AD【解析】

AB．当货物刚放上传送带时，对货物由牛顿第二定律得设货物与传送带共速时用时为，则，解得则这段时间内货物运动的位移传送带运动的位移货物从底端运动至顶端的过程中，滑动摩擦力对货物做的功静摩擦力对货物做的功故摩擦力对货物做的功根据功能关系得货物增加的机械能也为，故A正确，B错误；CD．系统因运送货物增加的内能为传送带因运送货物多做的功等于系统增加的内能与货物增加的机械能之和故C错误，D正确。故选AD。8、AD【解析】

AB.若R2短路，电路总电阻减小，电路总电流I增大，电源内电压增大，电源的路端电压U减小，流过R3的电流减小，电流表示数变小；电源的路端电压U减小，流过R4的电流减小，流过R1的电流增大，R1的两端的电压增大，电压表示数变大；故A项正确，B项错误。CD.若R4断路，电路总电阻增大，电路总电流I减小，电源内电压减小，电源的路端电压U增大，流过R3的电流增大，电流表示数变大；电源的路端电压U增大，R1的两端的电压增大，电压表示数变大；故C项错误，D项正确。9、BD【解析】

C．设t时刻AB分离，分离之前AB物体共同运动，加速度为a，以整体为研究对象，则有：分离时：根据乙图知此时，则从开始运动到A、B分离，物体B运动的位移大小：故C错误；A．时刻还未分离，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律，则有：对B，根据牛顿第二定律：F2+FAB=mBa则故A错误；B．0～时间，根据乙图知：F1+F2=F0则始终有，对整体根据牛顿第二定律：则时刻对A根据动能定理：故B正确；D．时，AB达到共同速度此后AB分离，对A，根据动量定理：I=mA△v根据乙图t0～t0，F-t图象的面积等于F1这段时间对A的冲量，则则对B，根据动量定理：I′=mB△v′根据乙图t0～t0，F-t图象的面积等于F2这段时间对B的冲量，则则则t0～t0时间内B比A速度多增大故D正确。故选：BD。10、ABD【解析】

A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，是由于周围液体分子对其不平衡的撞击造成的，反映了液体分子运动的无规则性。故A正确；B．两分子间距离大于平衡距离时，分子间表现为引力，当的距离减小，分子力做正功，分子势能减小。故B正确；C．用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体。故C错误；D．根据能量转化与守恒以及热力学第二定律可知，用浅层海水和深层海水间的温度差造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，是可行的。故D正确；E．一定质量的理想气体，温度保持不变（△U=0）而吸收热量（Q＞0），根据热力学第一定律，气体对外做功（W＜0），体积变大；在根据气体等温方程可知，压强变小，故E错误。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、打点计时器1.864不变【解析】

（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；（2）根据v=xt求解线速度，根据ω=v【详解】（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；（2）纸带运动的速度大小为v=x角速度ω=v（3）根据v=ωr=1212、钩码质量远小于滑块质量无滑块质量【解析】

（1）设钩码质量为m，滑块质量为M，对整体分析，根据牛顿第二定律，滑块的加速度a=隔离对滑块分析，可知细绳上的拉力FT=Ma=要保证绳子的拉力FT等于钩码的重力mg，则钩码的质量m要远小于滑块的质量M，这时有FT；（2）滑块的加速度a=，当s不变时，可知加速度与v2成正比，滑块的合力可以认为等于钩码的重力，滑块的合力正比于钩码的质量，所以可通过v2﹣m的关系可以间接验证加速度与力的关系，在该实验中，s不变，v2—m的关系图象是一条过原点的直线，所以每次小车的释放点无改变；因为a与F成正比，则有：，