2021-2022学年吉林省辉煌联盟九校高考物理三模试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.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、如图所示，A,B质量均为m,叠放在轻质弹簧上（弹簧上端与B不连接，弹簧下端固定于地面上）保持静止，现

对A施加一竖直向下、大小为F（F>2mg）的力，将弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）而处于静止状

态，若突然撤去力F,设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN,则关于FN的说法正确的是（重力加

速度为g）（）

A

3

A.刚撤去外力F时，二二=隹三

B.弹簧弹力等于F时，二二=，

C.两物体A、B的速度最大时，FN=2mg

D.弹簧恢复原长时，FN=mg

2、如图所示，一个小球（视为质点）从〃=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道A8,进入半径R=4m的竖直

圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形

轨道BD,且到达高度为人的。点时的速度为零，则h之值可能为（取g=10m/s2,所有高度均相对B点而言）（）

A.12mB.10mD.7m

3、“嫦娥四号”实现了人类首次月背登陆，为实现“嫦娥四号”与地球间通信，我国还发射了“鹊桥”中继卫星，“鹊桥”

绕月球拉格朗日4点的Halo轨道做圆周运动，已知右点距月球约6.5万千米，“鹊桥”距月球约8万千米，“鹊桥”距4

点约6.7万千米，月球绕地球做圆周运动的周期约为27天，地球半径为6400km,地球表面重力加速度为,电

磁波传播速度为3xl（）8m/s。下列最接近“嫦娥四号”发出信号通过“鹊桥”传播到地面接收站的时间的是（）

通讯中推

V••鹄桥”

坏L2点轨道

A.2sB.10sC.12sD.16s

4、2020年1月我国成功发射了“吉林一号"卫星，卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆，地球半径为6400km,

第一宇宙速度为7.9km/So则该卫星的运行速度为（）

A.11.2km/sB.7.9km/sC.7.5km/sD.3.1km/s

5、下列现象中，与原子核内部变化有关的是（）

A.天然放射现象B.光电效应现象

C.原子发光现象D.a粒子散射现象

6、如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径口为轴匀速转动，转速为〃，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab

垂直）的匀强磁场，磁感应强度为瓦M和N是两个集流环，负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计，

则电流表的示数为。（）

2

,〃B兀r22r之

A.-----------B.---------------

R2R

C兀）户D〃8万2户

'R,2R

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，把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球套在光滑的杆上，能够自由滑动，弹簧的

质量与小球相比可以忽略，小球运动时空气阻力很小，也可以忽略。系统静止时小球位于。点，现将小球向右移动距

离A后由静止释放，小球做周期为7的简谐运动，下列说法正确的是（）

A.若某过程中小球的位移大小为A,则该过程经历的时间一定为二

4

B.若某过程中小球的路程为A,则该过程经历的时间一定为二

4

C.若某过程中小球的路程为24,则该过程经历的时间一定为二

2

D.若某过程中小球的位移大小为2A,则该过程经历的时间至少为二

2

T

E.若某过程经历的时间为不，则该过程中弹簧弹力做的功一定为零

8、如图所示，质量为，〃的滑块以一定初速度滑上倾角为。的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力尸=sin8；

已知滑块与斜面间的动摩擦因数〃=tan8,取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q,

滑块动能&、势能4，、机械能E随时间/、位移$关系的是（）

9、如图所示，质量为=245g的物块（可视为质点）放在质量为M=0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑

水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为"=0.4,质量为"?o=5g的子弹以速度y°=300m/s沿水平方向射入物块并

留在其中（时间极短），g=10m/s2,则在整个过程中

々m

7770dPM

A.物块和木板组成的系统动量守恒

B.子弹的末动量大小为0.01kg・m/s

C.子弹对物块的冲量大小为0.49N-S

D.物块相对木板滑行的时间为1s

10、如图所示，两根相互平行，间距为L=0.4m足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨间存在8=0.2T的匀强磁

场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，导轨上的金属杆ab、cd所受滑动摩擦力均为0.2N,两杆电阻均为0.1。，导轨

电阻不计，已知ab受恒力产的作用，ab和cd均向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（）

A.恒力/=（）.4NB.两杆的速度差大小为6.25m/s

C.此时回路中电流大小为2AD.ab杆克服安培力做功功率等于回路中产生焦耳热的功率

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）某实验兴趣小组用如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律并求出当地重力加速度。倾斜气垫导轨倾角

为30。，导轨上端与水平桌面相接并安装有速度传感器可以直接测出小物块经过上端时的速度，气垫导轨和水平桌面

上均有刻度值可读出长度。导轨下端有一固定挡板，轻质弹簧下端与挡板相连，测出不放小物块时弹簧上端与传感器

之间的长度为心气垫导轨开始工作后把质量为胆的小物块轻放在弹簧上端，用外力向下缓慢推动小物块到不同位置

后撤去外力，小物块从静止开始向上运动，经过一段时间后落在水平桌面上。

（D通过实验，该小组测出了多组不同的速度「和对应的落点到导轨上的长度画出了如图乙所示的声-x图象,

已知该图象为一过原点的直线、直线斜率为匕则通过该象可求出当地重力加速度g的值为,考虑到空气阻

力,该小组测出的值________（填“偏大”“偏小”或“不变

（2）通过事先对轻弹簧的测定,、研究得出弹簧的弹性势能与,与压缩量Ac的关系为与,=篝八？。若每次释放小物

块时弹簧的压缩量均为L的〃倍，为了验证小物块和轻弹簧系统的机械能守恒，该小组需要验证的表达式为

__________________（用x、"、L表示）。

12.（12分）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦

因数的实验.在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗

糙水平面，当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下：

A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；

B.用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb：

C.在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上：

D.烧断细线后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动：

E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间△t：

F.滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离Sa

G.小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B

点之间的水平距离sb；

H.改变弹簧压缩量，进行多次测量.

（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为mm；

（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等，即a的动量大小

等于b的动量大小:（用上述实验所涉及物理量的字母表示）

（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到小滑块a的S,与.关系图象如图丙所示，图象的斜率为k,则

平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为.（用上述实验数据字母表示）

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）2019年5月12日，在世界接力赛女子4X200米比赛中，中国队夺得亚军。如图所示，05为接力赛跑道,

AB为长L=20m的接力区，两名运动员的交接棒动作没有在20m的接力区内完成定为犯规。假设训练中甲、乙两运动

员经短距离加速后都能达到并保持llm/s的速度跑完全程，乙运动员从起跑后到接棒前的运动是匀加速运动，加速度

大小为2.5m/s2,乙运动员在接力区前端听到口令时起跑，在甲、乙两运动员相遇时完成交接棒

（D第一次训练，甲运动员以片Um/s的速度跑到接力区前端4处左侧s°=17m的位置向乙运动员发出起跑口令，求甲、

乙两运动员交接棒处离接力区前端A处的距离

⑵第二次调练，甲运动员在接力区前端A处左测25m的位置以v=llm/s的速度跑向接力区，乙运动员恰好在速度达到

与甲运动员相同时被甲运动员追上，则甲运动员在接力区前端A处多远时对乙运动员发出起跑口令以及棒经过接力区

的时间，并判断这次训练是否犯规

甲乙,

/丹/H

°A接力区B

14.（16分）如图所示，内径相同的两U形玻璃管竖直放置在空气中，中间用细软管相连，左侧U形管顶端封闭，右

侧U形管开口，用水银将部分气体A封闭在左侧U形管内，细软管内还有一部分气体。已知环境温度恒为27℃,大

气压强为acmHg,稳定时，A部分气体长度为20cm,管内各液面高度差分别为二,，=JOm、Z；=2：cm；

①求4部分气体的压强；

②现仅给A部分气体加热，当管内气体温度升高了时，A部分气体长度为21cm,求时右侧U形管液面高度差二:。

15.（12分）如图所示，开口竖直向上的细玻璃管内有一段长为心=15cm的水银柱，封闭了一段长度为L=20cm的气

体，此时封闭气体温度为300K,水银柱的上端距离管口的距离为L3=5cm,已知大气压强为po=75cmHg。现把玻璃管

缓慢旋转90。至水平位置保持不动，然后对玻璃管缓慢加热到水银柱刚好没流出管口，求：

①玻璃管旋转90。时，封闭气体的长度为多少？

②水银柱刚好没流出管口时，此时玻璃管中封闭气体的温度为多少K?

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择+R

选去+：复Bm

2\w\\\\a\\w(m二22

项】撤二得恢以】1-

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单析然F=解簧所析(

、B解突：立弹。C解高g

、【二、【

一1在有二联当误2从m

可得

Wf=gmgR

从C点到D点由动能定理

12

—mv~+mg•2R-叱'=mgh'

由于小球在圆环的相同高度处，下滑的速度比上滑的小，对轨道的压力更小，搜到的摩擦力更小，则摩擦力做功

0<W('<^mgR

则〃之值

8m<A'<10m

故选c。

3、A

【解析】

根据地球对月球的万有引力提供月球绕地球圆周运动的向心力，有

GMm4兀2

——--=m——r

r2T2

忽略地球自转，在地球表面附近

GM

g=F

可计算地月间距

r738万千米

所以k到地球距离为44.5万千米，根据勾股定理可计算地球到“鹊桥”距离约为45万千米，所以“嫦娥四号”到地球表

面通讯距离为53万千米，即5.3x10*m,因此通信时间

5.3x108

---------s«1.8s

3xl08

最接近2s,故A正确，BCD错误。

故选：Ao

4、C

【解析】

近地卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有

2

厂Mmv

G——=m—

R2R

则有第一宇宙速度

V==7.9km/s

R

“吉林一号”卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有

2

八Mmv'

G-------7="1------

(R+〃)2R+h

联立解得

/=7.5km/s

故C正确，ABD错误。

故选C。

5、A

【解析】

A.天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出a粒子或电子，从而发生a衰变或p衰变，反应的过程中核内

核子数，质子数，中子数发生变化，故A正确；

B.光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故B错误；

C.原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁，释放的能量以光子形式辐射出去，没有涉及到原子

核的变化，故C错误；

D.a粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故D错误。

故选Ao

6、D

【解析】

线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流。

此交变电动势的最大值为

rr尸2

Em-BSa)=B-—^―-2兀n=TTBnr

设此交变电动势在一个周期内的有效值为肥，由有效值的定义得

解得

E

E'=j

2

故电流表的示数为

,E'高2nB

1=-=-----------

R2R

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。分。

7、CDE

【解析】

AB.弹簧振子振动过程中从平衡位置或最大位移处开始的工时间内，振子的位移大小或路程才等于振幅A,否则都不

4

等于A,故AB错误；

CE.根据振动的对称性，不论从何位置起，只要经过g,振子的路程一定等于24,位置与初位置关于平衡位置对称,

速度与初速度等大反向，该过程中弹簧弹力做的功一定为零，故CE正确；

D.若某过程中小球的位移大小为2A,经历的时间可能为工，也可能为多个周期再加工，故D正确。

22

故选CDEo

8、CD

【解析】

A、滑块向上滑动过程中做匀减速直线运动，s=^at2,由此可知位移s与时间成二次关系，由可知，A错;

B、根据动能定理，克服摩擦力做功等于动能的减小量，图像B应为曲线，B错；

C,物体的位移与高度是线性关系，重力势能/=,/1g6故Ep-s图象是直线，故C正确；

D、物体运动过程中，拉力和滑动摩擦力平衡，故相当于只有重力做功，故机械能总量不变，故D正确；

9、BD

【解析】

A.子弹进入木块的过程中，物块和木板的动量都增大，所以物块和木板组成的系统动量不守恒.故A错误；

B.选取向右为正方向，子弹打入木块过程，由动量守恒定律可得：

movo=(/n()+m)vi.......①

木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律可得：

(m0+m)vi=(.nio+m+M')及...②

联立可得：

5x10-3x30。

m/s=2m/s

m0+m+M5xl0-3+245xl0-3+0.5

所以子弹的末动量：

p=/noV2=5xlO-3x2=O.Olkg-m/s.

故B正确；

C.由动量定理可得子弹受到的冲量：

/=△p=p-po=O.Olkg-m/s-5x10-3x300kg・m/s=1.49kg・m/s=L49N・s.

子弹与物块作用力的时间相等，相互作用力大小始终相等，而方向相反，所以子弹对物块的冲量大小也是1.49N-S.故

C错误；

D.对子弹木块整体，由动量定理得：

（mo+m）gt=（wio+机）（V2-V1）........③

由①②③式可得，物块相对于木板滑行的时间

z=-_^=ls.

一〃g

故D正确.

10、AB

【解析】

A.对金属杆ab、cd整体，由于两杆所受的安培力大小相等，方向相反，所以由平衡条件有

F=2/=2x0.2=0.4N

故A正确。

BC.cd杆做匀速直线运动，则有

f=BIL

解得/=2.5A,因两杆均切割磁感线，故均产生感应电动势，且ab产生的感应电动势一定大于cd产生的感应电动势,

则有

BL\v=I-2r

解得速度差为

故B正确，C错误。

D.ab杆克服安培力做功功率为

„BL\vB2L2Avv

Pts=BDITLTVa=BD——Lv=a

克a2r2r

回路中产生焦耳热的功率为

E2B2L2(AV)2

可知ab杆克服安培力做功功率不等于回路中产生焦耳热的功率，故D错误。

故选AB。

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。

学也k偏大TJ记2y/3ex

11、

【解析】

(1)[1]⑵物块到达斜面顶端时的速度为v,贝!!：

v=vcos3Q°=—v,v.vsin3Q°=—v

x22

物块离开斜面后做斜上抛运动，运动时间:

g8

水平位移:

而2

2g

整理得:

3

由v2-x图象可知图象斜率:

T

所以重力加速度:

6k

考虑空气阻力影响，所测重力加速度偏大.

(2)[3]每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍，贝IJ：

Z=nL

弹簧的弹