2022届济南市重点中学高三第三次模拟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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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。1．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图甲中的线a所示，用此线圈给图乙中电路供电，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图甲中的线b所示，以下说法正确的是A．t＝0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行B．图线b电动势的瞬时值表达式为e＝40sin()VC．线圈先后两次转速之比为2∶3D．转速调整后，三个灯泡的亮度仍然相同2．如图，一个重为10N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向θ=60°时处于静止状态，此时所用拉力F的值不可能为A．5.0NB．NC．ND．10.0N3．如图所示，在真空云室中的矩形ABCD区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，静止放置在O点的铀238原子核发生衰变，放出射线后变成某种新的原子核，两段曲线是反冲核（新核）和射线的径迹，曲线OP为圆弧，x轴过O点且平行于AB边。下列说法正确的是（）A．铀238原子核发生的是β衰变，放出的射线是高速电子流B．曲线OP是射线的径迹，曲线OQ是反冲核的径迹C．改变磁感应强度的大小，反冲核和射线圆周运动的半径关系随之改变D．曲线OQ是α射线的径迹，其圆心在x轴上，半径是曲线OP半径的45倍4．如图所示，在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第滴油滴刚好能飞离电场，假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收，而使A板带电，同时B板因感应而带上等量异号电荷，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．落到A板的油滴数B．落到A板的油滴数C．第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能等于D．第滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于5．如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为，空气阻力不计，下列说法正确的是（）A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒C．火箭获得的最大速度为D．火箭上升的最大高度为6．如图所示，由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动，周期为T，磁场的方向垂直于纸面向里，线框电阻为R，线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I，则（）A．线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针B．线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等C．线框转动一周过程中产生的热量为I2RTD．线框转动一周过程中回路的等效电流大小为二、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．图示为振幅、频率相同的两列横波相遇时形成的干涉图样，实线与虚线分别表示的是波峰和波谷，图示时刻，M是波峰与波峰的相遇点，已知两列波的振幅均为A，下列说法中正确的是（）A．图示时刻位于M处的质点正向前移动B．P处的质点始终处在平衡位置C．从图示时刻开始经过四分之一周期，P处的质点将处于波谷位置D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置E.M处的质点为振动加强点，其振幅为2A8．如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压为，额定功率为，变压器为理想变压器，若四个灯泡都正常发光，则（）A．变压器原副线圈的匝数比为1∶2 B．变压器原、副线圈的匝数比为2∶1C．电源电压为 D．电源电压为9．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场B和匀强电场E，B1磁场方向垂直于纸面向里，平板S上有可让粒子通过狭缝到达记录粒子位置的胶片。平板S右方有垂直于纸面向外的匀强磁场B2，则下列相关说法中正确的是A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．该束带电粒子带负电C．速度选择器的P1极板带负电D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小10．如图的实验中，分别用波长为的单色光照射光电管的阴极K，测得相应的遏止电压分别为U1和U1．设电子的质量为m，带电荷量为e，真空中的光速为c，极限波长为，下列说法正确的是（）A．用波长为的光照射时，光电子的最大初动能为B．用波长为的光照射时，光电子的最大初动能为C．普朗克常量等于D．阴极K金属的极限频率为三、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）实验小组要测定一个电源的电动势E和内阻r。已知待测电源的电动势约为5V，可用的实验器材有：待测电源；电压表V1（量程0～3V；内阻约为3kΩ）；电压表V2（量程0～6V；内阻约为6kΩ）；定值电阻R1（阻值2.0Ω）；滑动变阻器R2（阻值0～20.0Ω）；开关S一个，导线若干。（1）实验小组的某同学利用以上器材，设计了如图甲所示的电路，M、N是电压表，P、Q分别是定值电阻R1或滑动变阻器R2，则P应是_________（选填“R1”或“R2”）。（2）按照电路将器材连接好，先将滑动变阻器调节到最大值，闭合开关S，然后调节滑动变阻器的阻值，依次记录M、N的示数UM、UN。（3）根据UM、UN数据作出如图乙所示的关系图像，由图像得到电源的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。（均保留2位有效数字）（4）由图像得到的电源的电动势值_________（选填“大于”、“小于”、“等于”）实际值。12．（12分）为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备了以下器材：A．多用电表B．电流表G1（0~100mA，内阻约5Ω）C．电流表G2（0~50mA，内阻r2=10Ω）D．定值电阻R0（20Ω）E.滑动变阻器R1（0~5Ω）F.滑动变阻器R2（0~100Ω）G.直流电源（3.0V，内阻不计）H.开关一个及导线若干（1）用多用电表欧姆表“×1”挡粗测电阻时，其阻值如图甲中指针所示，则Rx的阻值大约是_______Ω。（2）滑动变阻器应选________（填仪器前的序号）。（3）若是用G2表测Rx两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计（要求：滑动变阻器便于调节，电表读数不得低于量程的）。（________）（4）补全实验步骤：a.按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最________端（选填“左”或“右”）；b.闭合开关S，移动变阻器滑动触头至某一位置，记录G1、G2表的读数I1、I2；c.多次移动变阻器滑动触头，记录相应的G1、G2表的读数I1、I2；d.以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻Rx的阻值为________Ω（保留两位有效数字）。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）如图所示，让摆球从图中的A位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断。设摆线长l＝1.6m，悬点到地面的竖直高度为H＝6.6m，不计空气阻力，求：(1)摆球落地时的速度；(2)落地点D到C点的距离（g＝10m/s2）。14．（16分）直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B；平行金属轨道MN、PQ，相距为L，固定在水平面内；电阻为R的金属导体棒ab与平行轨道垂放置，且与轨道接触良好；MP间接有直流电源。闭合开关S，金属导体棒向右运动，通过轻绳竖直提升质量为m的物体，重力加速度为g。忽略一切阻力、导轨的电阻和直流电源的内阻。(1)求物体匀速上升时，通过导体棒ab的电流大小；(2)导体棒ab水平向右运动的过程中，同时会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称之为反电动势。设导体棒ab向上匀速提升重物的功率为P出，电流克服反电动势做功的功率为P反，请证明：P出=P反；(解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)(3)若通过电源连续调节MP间的电压U，物体匀速上升的速度v也将连续变化，直流电动机所具有这种良好的“电压无极变速”调速性能在许多行业中广泛应用。请写出物体匀速上升的速度v与电压U的函数关系式。15．（12分）如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m，不带电，B球质量为m，带正电，电量为q，OA=2L，OB=L，轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且OA与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g。（1）求匀强电场的电场强度大小E；（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小v。

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】

本题考察交变电流表达式，最大值为NBSω，由此得出改变转速后的最大值，电感和电容都对交流电由阻碍作用。【详解】A.t＝0时刻电动势为0，故线圈平面恰好与磁场方向垂直，A错误；B.由图中可知，改变后的角速度为，故电动势的最大值为40V，故表达式为，B正确；C.由可知线圈先后两次转速之比为3∶2；D.中转速调整后交流电的频率发生变化，电感对交变电流的阻碍减小、电容对交变电流的阻碍增大，三个灯泡的亮度各不相同。故选B。2、A【解析】

ABCD．以物体为研究对象，根据图解法可知，当拉力F与细线垂直时最小．根据平衡条件得F的最小值为：Fmin=Gsin60°=N，当拉力水平向右时，拉力F=Gtan60°=N；所用拉力F的值不可能为A，B、C、D都有可能，故A正确，BCD错误.3、D【解析】

AD．衰变过程中动量守恒，因初动量为零，故衰变后两粒子动量大小相等，方向相反，由图像可知，原子核发生的是α衰变，粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力得由于反冲核的电荷量比α射线大，则半径更小，即曲线OQ是射线的径迹，曲线OP是反冲核的径迹，由于曲线OP为圆弧，则其圆心在x轴上，射线初速度与x轴重直，新核初速度与x轴垂直，所以新核做圆周运动的圆心在x轴上由质量数守恒和电荷数守恒可知反冲核的电荷量是α粒子的45倍，由半径公式可知，轨道半径之比等于电荷量的反比，则曲线OQ半径是曲线OP半径的45倍，故A错误，D正确。BC．由动量守恒可知粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力得由于反冲核的电荷量比α射线大，则半径更小，即曲线OQ是射线的径迹，曲线OP是反冲核的径迹，反冲核的半径与射线的半径之比等于电荷量的反比，由于电荷量之比不变，则改变磁感应强度的大小，反冲核和射线圆周运动的半径关系不变，故BC错误。故选D。4、A【解析】

AB．对于第一滴油，则有：联立解得：最多能有个落到下极板上，则第个粒子的加速度为，由牛顿运动定律得：其中：可得：第粒子做匀变速曲线运动，有：第粒子不落到极板上，则有关系：联立以上公式得：故选项A符合题意，B不符合题意；C．第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能为：故选项C不符合题意；D．第粒子运动过程中电场力做的负功等于粒子减少的机械能：电故选项D不符合题意。5、D【解析】

A．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A错误；B．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，B错误；C．在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有解得C错误；D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有解得D正确。故选D。6、C【解析】

A．线框在进入磁场过程中，磁通量向里增加，由楞次定律判断知回路产生的电流方向为逆时针，故A错误；

B．线框在进入磁场时，ON段电压是外电压的一部分；线框在离开磁场时，ON段电压是外电压，而两个过程外电压相等，所以线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小不等，故B错误；

C．线框转动一周过程中产生的热量为故C正确；

D．设线框转动一周过程中回路的等效电流大小为I′，则Q=I′2RT解得故D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0分。7、BDE【解析】

A．图示时刻位于M处的质点只在平衡位置附件上下振动，并不随波迁移，故A错误；BC．P处的质点图示时刻处于波峰和波谷相遇，二者运动的步调始终相反，合位移为0，始终处于平衡位置，故B正确，C错误；D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，位移为0，故D正确；E.M处的质点为振动加强点，其振幅为2A，故E正确。故选BDE。8、BD【解析】

AB．如图所示，设每个灯泡额定电流为（正常发光），则原线圈电流为原副线圈中两灯并联，电流为副变压器有原副解得故A错误，B正确；CD．副原变压器有原副解得故C错误，D正确。故选BD。9、AD【解析】

A．质谱仪是分析同位素的重要工具，故A正确；B．带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外。根据左手定则知，该束粒子带正电，故B错误；C．在平行极板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的极板带正电，选项C错误；D．进入磁场中的粒子速度是一定的，根据得知越大，比荷越小，故D正确。故选：AD。10、AC【解析】

A、B项：根据光电效应方程，则有：，故A正确，B错误；C项：根据爱因斯坦光电效应方程得：，，得金属的逸出功为：联立解得：，故C正确；D项：阴极K金属的极限频率，故D错误．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、R24.90.90～1.0小于【解析】

（1）[1]由电路图可知，电压表M测量P、Q总电压，电压表N测量Q的电压，故M为大量程的电压表V2，N为小量程的电压表V1，根据部分电路欧姆定律可知P为大量程的滑动变阻器R2，Q为小阻值的定值电阻R1。（3）[2][3]设电压表M的示数为UM，电压表N的示数为UN，由图示电路图可知，电源电动势为整理得：由UM-UN图象可知，电源电动势为E=4.9V，由图可知图线的斜率为：又从UM-UN的关系可知：则电源内阻为：r=kR1=0.94Ω。（4）[4]根据题意可知：变形得：所以图象的纵截距为：则电源电动势为所以根据图象得到的电源电动势值小于实际值。12、9（或9.0）E左10【解析】

（1）[1]多用电表用欧姆表盘的读数乘以倍率即为待测电阻阻值（2）[2]滑动变阻器采用分压式接入电路，所以选择阻值较小的滑动变阻器便于调节分压，即选E。（3）[3]电路中没有电压表，电流表的内阻已知，可作为电压表使用，电流表采用外接方式可以消除系统误差，使测量结果更精确，定值电阻串联在分压电路上，起到保护电路的作用，电路图如图。（5）[4]滑动变阻器的触头在开始实验前，需要滑到最左端保护电路，使电表的示数都从0开始变化。[5]根据电路图结合欧姆定律的分流规律可得整理得结合图像的斜率解得四、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、(1)10.8m/s；(2)4m。【解析】

(1)球从A到B受重力和线的拉力，只有重力做功