浙江省杭州市杭州学军中学2022年高三下学期联合考试物理试题含解析_第1页
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文档简介

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、光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A(可认为电荷量全部在球心),另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A,用r表示两球心间的距离,F表示B小球受到的库仑斥力,在r>R的区域内,下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是()A. B.C. D.2、如图,虚线a、b、c为电场中三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个电子仅在电场力作用下的运动轨迹,M、N是轨迹与等势面a,c的交点.下列说法中正确的是()A.电子一定从M点向N点运动B.等势面c的电势最低C.电子通过M点时的加速度比通过N点时小D.电子通过M点时的机械能比通过N点时大3、如图甲所示的充电电路中,R表示电阻,E表示电源(忽略内阻)。通过改变电路中的元件参数对同一电容器进行两次充电,对应的电荷量q随着时间t变化的曲线如图乙中的a、b所示。曲线形状由a变化为b,是由于()A.电阻R变大B.电阻R减小C.电源电动势E变大D.电源电动势E减小4、图甲是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是()A.交流电的频率是100HzB.0.02s时线圈平面与磁场方向平行C.0.02s时穿过线圈的磁通量最大D.电流表的示数为20A5、友谊的小船说翻就翻,假如你不会游泳,就会随着小船一起沉入水底。从理论上来说,你和小船沉入水底后的水面相比于原来()A.一定上升 B.一定下降C.一定相等 D.条件不足,无法判断6、如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈,上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是

A.2.0V B.9.0VC.12.7V D.144.0V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、如图所示的直角坐标系中,第一象限中有一匀强电场,场强方向与轴的夹角为。在第四象限存在宽度为,沿轴负方向足够长的匀强磁场。磁感应强度为,方向垂直纸面向里。现有不计重力的带电粒子(电荷量为,质量为)以速度从点射入磁场(与轴的夹角为)。若带电粒子通过磁场后恰好从点射入电场,并从上距离点为的点(图中未标出)离开电场。下列分析正确的是()A.带电粒子进入磁场时的速度大小为B.带电粒子从点到点(图中未标出)运动的总时间为C.该匀强电场的场强大小为D.带电粒子离开电场时的动能为8、下列说法正确的是()A.一定质量的理想气体,当温度升高时,内能增加,压强增大B.饱和蒸汽在等温变化的过程中,当其体积减小时压强不变C.液体表面层分子间距离较其内部分子间距离小,表面层分子间表现为斥力D.一定质量的理想气体放出热量,分子平均动能可能减少E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的9、如图所示,竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽,半径为2R,一质量为m的滑块(可视为质点)从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落,经过半圆弧槽后,滑块从半圆弧槽的左端冲出,刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力,重力加速度为g,则()A.滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为B.滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为C.滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为D.滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为10、关于热现象和热力学定律,下列说法正确的是A.一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子势能一定增加B.布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动C.在一定条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素D.气体被压缩时,内能一定增加E.从单一热源吸收热量使之全部变成机械功是可能的三、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)某实验小组测定一电流表的内阻,实验室提供如下器材:A.待测电流表(量程为,内阻约);B.电阻箱(最大阻值为);C.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);D.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);E.电源(电动势约,内阻不计);F.开关两个,导线若干。设计了如图甲所示的电路图,实验步骤如下:①根据实验设计的电路图连接好电路,正确调节滑动变阻器;②先闭合,使保持断开状态,调节滑动变阻器滑片的位置,使得待测电流表示数达到满偏电流。③保持滑动变阻器滑片的位置不动,闭合,并多次调节变阻箱,记下电流表的示数和对应的电阻箱的阻值。④以为纵坐标,为横坐标作出了图线,如图乙所示;⑤根据图线的相关数据求解电流表的内阻;回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器_____(填“”或“”),实验前,先将滑动变阻器滑片移到____(填“”或“”)端;(2)在调节电阻箱过程中干路电流几乎不变,则与的关系式为______(用题中所给出物理量的字母表示),根据图象中的数据求出电流表的内阻_____(结果保留两位有效数字);(3)用这种方法测量出的电流表内阻比电流表内阻的真实值_____(填“偏大”“相等”或“偏小”)。12.(12分)某研究性学习小组从一个数码设备中拆下了一个旧电池,已知该电池的电动势约为12V内阻约为2Ω,该小组的同学为了测定电池的电动势和内阻,从实验室借来了如下实验器材:A.电压表(量程为0~3V,内阻为2kΩ)B.电流表(量程为0~3A,内阻约为0.1Ω)C.定值电阻4kΩD.定值电阻8kΩE.定值电阻1ΩF.定值电阻3ΩG.滑动变阻器0~20ΩH.滑动变阻器0~2kΩI.开关一个,导线若干(1)该小组的同学设计了如图甲所示的实验电路,电阻R1应选____________,电阻R2应选__________,滑动变阻器应选__________。(选填相应器材前面的字母)(2)开关闭合以前,应将滑动变阻器的滑片调至__________(填“最左端”或“最右端”),闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,可得到多组电压表和电流表的读数U和I,利用得到的实验数据作出U-I图像如图乙所示,根据图像可知该电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。(计算结果保留三位有效数字)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,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B=0.5T.有一带正电的小球,质量m=1×10–6kg,电荷量q=1×10–6C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),取g=10m/s1.求:(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;(1)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.14.(16分)如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接.A,B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从弧形轨道上的某一高度P点处由静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点,后面的滑块B恰能返回P点.己知圆形轨道的半径,滑块A的质量,滑块B的质量,重力加速度g取,空气阻力可忽略不计.求:(1)滑块A运动到圆形轨道最高点时速度的大小;(2)两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h;(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能.15.(12分)理论研究表明暗物质湮灭会产生大量高能正电子,所以在宇宙空间探测高能正电子是科学家发现暗物质的一种方法。下图为我国某研究小组设计的探测器截面图:开口宽为的正方形铝筒,下方区域Ⅰ、Ⅱ为方向相反的匀强磁场,磁感应强度均为B,区域Ⅲ为匀强电场,电场强度,三个区域的宽度均为d。经过较长时间,仪器能接收到平行铝筒射入的不同速率的正电子,其中部分正电子将打在介质MN上。已知正电子的质量为m,电量为e,不考虑相对论效应及电荷间的相互作用。(1)求能到达电场区域的正电子的最小速率;(2)在区域Ⅱ和Ⅲ的分界线上宽度为的区域有正电子射入电场,求正电子的最大速率;(3)若L=2d,试求第(2)问中最大速度的正电子打到MN上的位置与进入铝筒位置的水平距离。

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、C【解析】

根据库仑定律可知,两球之间的库仑力满足,即随r增加,F非线性减小。故选C。2、C【解析】

A.电子可以由M到N,也可以由N到M,由图示条件不能具体确定,故A错误;B.电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电子带负电,则M点电子受到左下方的电场力,因此电场线指向右上方,根据沿电场线电势降低,可知a等势线的电势最低,c等势线的电势最高,故B错误;C.等势线密的地方电场线密,电场场强大,则N点场强大于M点场强。则电子通过N点的加速度比M点的大,故C正确;D.从M到N过程中电场力做正功,根据功能关系可知,机械能增加,即电子通过M点时的机械能比通过N点时小,故D错误。故选C。3、A【解析】

由图象可以看出,最终电容器所带电荷量没有发生变化,只是充电时间发生了变化,说明电容器两端电压没有发生变化,即电源的电动势不变,而是电路中电阻的阻值发生了变化。图象b比图象a的时间变长了,说明充电电流变小了,即电阻变大了,故A正确,BCD错误。故选A。4、B【解析】

A.根据图乙,交变电流周期为频率为A错误;BC.时,电流最大,线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量为零,B正确,C错误;D.根据图乙,电流的最大值电流的有效值所以电流表示数为,D错误。故选B。5、B【解析】

小船所受的浮力翻船前浮力与重力相等;翻船后沉入水底,所受浮力小于重力,船的排水量减少,所以水面一定下降,故B正确,ACD错误。故选B。6、A【解析】

由得,其中,得,因此题中两线圈并非处于理想状态,会出现漏磁,所以交流电压表的读数小于9.0V,故选项A正确.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、BD【解析】

A.带电粒子的运动轨迹如图所示,由几何关系可知,带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径为:,由得,故A错误;B.带电粒子在匀强磁场中的运动时间为:,在匀强电场中:,由题设知,垂直电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,,解得:,,从到的时间为:,故B正确,C错误;D.带电粒子从到过程中由动能定理可知,解得:,故D正确。故选:BD8、BDE【解析】

A.由理想气体状态方程可知,当温度升高时,内能增加,乘积增大,但压强不一定大,故A错误;B.饱和蒸汽压仅仅与温度有关,饱和蒸汽在等温变化的过程中,体积减小时压强不变,故B正确;C.液体表面层分子间距离较其内部分子间距离大,表面层分子间表现为引力,故C错误;D.一定质量的理想气体放出热量,根据热力学第一定律知分子内能可能减小,分子平均动能可能减少,故D正确;E.根据熵增原理可知,一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行,故E正确;故选BDE。9、AC【解析】

A.滑块从A到D做自由落体运动,满足解得A正确;B.滑块第一次到达D点时,有B错误;C.滑块第一次从A到B的过程中,设滑块克服摩擦力做的功为,根据动能定理有解得C正确;D.若滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功不变,则滑块从B点到D点满足解得但是在第二次进入的速度比第一次小,摩擦阻力变小,所以滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功变小,D错误。故选AC。10、ACE【解析】

A.一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气,一定吸收热量,分子平均动能不变,则分子势能一定增加,故A正确;B.悬浮颗粒受到液体分子不均匀的撞击从而做无规则运动,即为布朗运动,所以布朗运动是悬浮颗粒的运动,故B错误;C.分子永不停息地做无规则热运动,所以在一定条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素,故C正确:D.气体被压缩时,同时对外传热,根据热力学第一定律知内能可能不变,故D错误;E.由热力学第二定律可知,从单一热源吸取热量,使之全部变成机械功是可能的,但会产生其他影响,故E正确。故选:ACE。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、偏小【解析】

(1)[1].电流表满偏时电路中的总电阻为所以滑动变阻器的电阻不能小于,滑动变阻器选择;[2].实验前,先将滑动变阻器连入电路中的电阻调至最大,所以滑片应移到端。(2)[3].因为电流表满偏时在调节电阻箱过程中干路电流几乎不变有整理得[4].由图象得图线斜率由表达式可得其中,解得(3)[5].电流表内阻根据求得,闭合后,电路中的总电阻略有减小,所以干路电流稍微增大,即大于满偏电流,而用来计算内阻时仍用,所以测量值比真实值偏小。12、DFG最右端12.51.69【解析】

(1)[1][2][3].电压表量程为0~3V,内阻为2kΩ,则要要使此电压表的量程扩大到12V左右,则需串联一个8kΩ的电阻,故定值电阻选择D;电源内阻为2Ω左右,R2做为保护电阻,则应该选择与内阻阻值相当的F即可;滑动变阻器选择与内阻阻值差不多的G即可;(2)[4].开关闭合以前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的最右端;(3)[5][6].根据图像可知外电路电流为0时电压表读数为2.5V,则此时路段电压为5×2.5V=12.5V,即电源电动势为E=12.5V,内阻四、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)10m/s,与电场方向夹角为60°(1)3.5s【解析】(1)小球做匀速直线运动时,受力如图,其所受的三个力在同一平面内,合力为零,则有:,带入数据解得:,速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足:解得:,则;(1)撤去磁场后,由于电场力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速直线运动,其初速度为,若使小球再次穿过P点所在的电场线,仅需小球的竖直方向的分位移为零,则有:联立解得:14、(1)m/s;(2)0.8m;(3)4J【解析】

(1)设滑块A恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为v2,根据牛顿第二定律有mAg=mA解得:v2=m/s(2)设滑块A在圆形轨道最低点被弹出时的速度大小为v1,对于滑块A从圆形轨道最低点运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律,有mAv12=mAg•2R+mAv22可得:v1=6m/s设滑块A和B运动到圆形轨道最低点速度大小为v0,对滑块A和B下滑到圆形轨道最低点

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