2021-2022学年徐州市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、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”o

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。

1.2019年11月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第五十、五十

一颗北斗导航卫星。如图所示的a、b、c为中国北斗卫星导航系统中的三颗轨道为圆的卫星。a是地球同步卫星，b

是轨道半径与卫星a相同的卫星，c是轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星。下列关于这些北斗导航卫星的

说法，正确的是（）

A.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度

B.卫星a的向心加速度大于卫星c的向心加速度

C.卫星b可以长期“悬停”于北京正上空

D.卫星b的运行周期与地球的自转周期相同

2.一个质点沿竖直方向做直线运动，0~与时间内的速度一时间（v-r）图象如图所示，若0~4时间内质点处于失重

状态，则月~力时间内质点的运动状态经历了（）

A.先超重后失重再超重B.先失重后超重再失重

C.先超重后失重D.先失重后超重

3.如图所示，一直角三角形“cd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷。2固定

在c、d两点上。一质量为机、带负电的小球P在a点处于静止状态，取重力加速度为g,下列说法正确的是()

；b

i

A.。2对尸的静电力大小为孝机g

B.。1、的电荷量之比为走

3

C.将尸从a点移到&点，电场力做正功

D.将尸从。点沿直线移到》点，电势能先增大后减小

4.如图所示，足够长的直线仍靠近通电螺线管的一端，且与螺线管垂直。用磁传感器测量成上各点沿村方向上的

磁感应强度分量风的大小，在计算机屏幕上显示的图像大致是()

速度减为0,当物体的上滑速度是初速度的g

5.已知一物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑，上滑长度为L时,

时，它沿斜面已上滑的距离是

C争“争

6.如图所示，在倾角为30。的光滑斜面上，一质量为机的小车在沿斜面向下的外力尸作用下下滑，在小车下滑的过

程中，小车支架上连接着小球（质量为山）的轻绳恰好水平。不计空气阻力作用，已知重力加速度为g,则外力F的

A.2mgB.3mgC.4mgD.5mg

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.下说法中正确的是—o

A.在干涉现象中，振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小

B.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，则外力的频率越大，单摆的振幅也越大

C.全息照片的拍摄利用了激光衍射的原理

D.频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于v

E.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直

8.如图（a）,静止在水平地面上的物体，受到水平拉力F的作用，F与时间t的变化关系如图（b）所示.设物块与

地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等，则h〜t3时间内（）

(b)

A.t2时刻物体的加速度最大

B.t2时刻摩擦力的功率最大

C.t3时刻物体的动能最大

D.t3时刻物体开始反向运动

9.一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为8m,周期为2s,f=0s时刻波形如图甲所示，a、b、d是波

上的三个质点。图乙是波上某一点的振动图象，则下列说法正确的是

A.图乙可以表示质点》的振动

B.在0~0.25s和0.25~0.5s两段时间内，质点》运动位移相同

C.该波传播速度为v=16m/s

D.质点。在Z=ls时位于波谷

E.质点d简谐运动的表达式为y=O.lsin7Tf（m）

10.在《流浪地球》的“新太阳时代”，流浪2500年的地球终于定居，开始围绕比邻星做匀速圆周运动，己知比邻星的

质量约为太阳质量的g,目前地球做匀速圆周运动的公转周期为ly,日地距离为1AU（AU为天文单位）。若“新太阳

时代”地球的公转周期也为ly,可知“新太阳时代”（）

A.地球的公转轨道半径约为』AU

2

B.地球的公转轨道半径约为;AU

C.地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1:2

D.地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为1:4

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）学习牛顿第二定律后，某同学为验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论设计了

如图所示的实验装置.装置中用不可伸长的轻绳一端连接甲车、另一端与乙车相连，轻绳跨过不计质量的光滑滑轮，且

在动滑轮下端挂一重物测量知甲、乙两车（含发射器）的质量分别记为㈣、冽2,所挂重物的质量记为相0。

0修竹4Ml惊称作”位移除喇■收格博0*

牧（顼・）

aa■me长木再

1//m

⑴为达到本实验目的，平衡两车的阻力（填“需要”或“不需要”），满足钩码的质量远小于任一小车

的质量（填“需要”或“不需要”）；

（2）安装调整实验器材后，同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内，相对于其起始位置的位移分

别为邑、S2,在误差允许的范围内，若等式近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其

质量成反比”（用题中字母表示）。

12.（12分）在“测定金属的电阻率”实验中：

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图甲所示，其示数为—cm；用刻度尺测得金属丝的长度如图乙

所示，其示数为cm；用欧姆表粗略测量该金属丝的电阻，选择“xl”欧姆挡测量，示数如图丙所示，其示数为

（2）用伏安法进一步精确测金属丝的电阻R,实验所用器材如下:

a.电流表A（量程为0.2A,内阻为1C）

b.电压表V（量程为9V,内阻约3k。）

c.定值电阻Ro（阻值为2Q）

d.滑动变阻器或（最大阻值为10。，额定电流为2A）

e.电池组（电动势为9V,内阻不计）

£开关、导线若干

T

①某小组同学利用以上器材设计电路，部分电路图如图丁所示，请把电路图补充完整____o（要保证滑动变阻器的滑

片任意移动时，电表均不被烧坏）

②某次实验中，电压表的示数为4.5V,电流表的示数为0.1A,则金属丝电阻的值为根据该测量值求得金

属丝的电阻率为Qm。（计算结果均保留三位有效数字）

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）某空间区域内存在水平方向的匀强电场，在其中一点。处有一质量为加、带电荷量为+4的小球。现将

小球由静止释放，小球会垂直击中斜面上的A点。已知斜面与水平方向的夹角为60。，Q4之间的距离为d,重力加

速度为g。求：

⑴场强的大小和方向；

⑵带电小球从。点运动到A点机械能的增量；

（3）在。点给带电小球一个平行斜面向上的初速度%，小球落到斜面上时与A点之间的距离。

14.(16分)居家学习的某同学设计了一个把阳光导入地下室的简易装置。如图，A3C。为薄壁矩形透明槽装满水后

的竖直截面，其中A3=d,AD=2d,平面镜一端靠在A处，与水平底面夹角，=45。斜放入水槽。太阳光入射到40面上,

其中一细束光线以入射角%=53。射到水面上的。点，进入水中后，射到平面镜距A点为在d处。不考虑光的色散

2

443

现象及水槽壁对光线传播的影响，取水对该束光的折射率〃=—,01153。=—,COS53W-。求该束光：

355

(i)射到平面镜时的入射角%；

(ii)第次从水中射出的位置与D点的距离X。

15.(12分)如图，EMNF是一块横截面为正方形的透明玻璃酱，其折射率n=4,边长MN=3cm.一束激光AB从

玻璃砖的EM面上的B点入射，ZABE=300,BM=_、cm在玻璃砖右侧有一竖直屏幕POQ,PQ〃FN,O点与MN等

高,且NO=1cm.若激光从玻璃砖射出后会在PQ上形成光斑H(图中未标出),且光在每个面上的反射只考虑一次.求:

⑴激光在B点发生折射的折射角;

(ji)光斑H到O点的距离HO.

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、D

【解析】

A.第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，根据万有引力提供向心力

cMm

Cr——=m—

rr

得

卫星a的轨道半径大于地球半径，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故A错误;

B.根据万有引力提供向心力

_Mm

Or——=ma

得

GM

a=~

r

卫星a的轨道半径大于卫星c的轨道半径，故卫星a的向心加速度小于卫星c的向心加速度，故B错误;

C.卫星b不是同步卫星，不能与地面相对静止，不能“悬停”在北京上空，故C错误；

D.根据万有引力提供向心力

G当空2，

rT

得

r3

T=2兀

GM

卫星a、b的轨道半径相等，则周期相等，卫星a是同步卫星，运行周期与地球自转周期相同，则卫星b的运行周期

与地球自转周期相同，故D正确。

故选D。

2、D

【解析】

丫-/图像的斜率表示加速度，则0~月时间内质点加速，质点处于失重状态，说明这段时间内质点向下加速，则1f

时间内质点先向下加速后向下减速，因此运动状态是先失重后超重，选项D正确，ABC错误。

故选D。

3、B

【解析】

A.由于尸处于平衡状态，可知。2对尸的静电力大小为

F2=mgcos60=—mg

选项A错误；

B.同理可知0对尸的静电力大小为

uan不

K=mgcos30=mg

设ac=L则ad=同由库仑定律

p=女22

1kL2

耳=左组

23L2

联立解得。I、。2的电荷量之比为

0=3

Q~3

选项B正确；

CD.将尸从a点移到占点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增加，选项CD错误；

故选B。

4、C

【解析】

通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，

如图所示：那么各点沿诏方向上的磁感应强度分量风的大小从。向6先增大，后减小到零，再反向增大，最后减小,

故C正确。

故选C。

5、B

【解析】

物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑时初速度为上滑长度为L时，速度减为0,有：

0—VQ=2aL,

当物体的上滑速度是初速度的;时，此时速度为有

肾）一说=2以，

联立以上两等式得:

尤-白

9

故选B。

6、B

【解析】

小车和小球一起沿斜面加速下滑，二者有相同的加速度。对整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得，在沿斜面方向

上有

F+2mgsin30°=2ma

对小球进行受力分析，小球受到水平拉力、重力的作用，其合力一定沿斜面向下，且大小

口mg

乙=------=2mg

nsin30°

故加速度

a=2g

代入上式可得

F=3mg

故选B。

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、ADE

【解析】

A.在干涉现象中，振动加强的点的振幅比振动减弱的点的振幅大，但是振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的

点的位移小，选项A正确；

B.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，当驱动力的频率与单摆的固有频率相等时振幅最大，则外力的频率越大

时，单摆的振幅不一定越大，选项B错误；

C.全息照片的拍摄利用了激光干涉的原理，选项C错误；

D.根据多普勒效应，频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于％选项D正确；

E.电磁波是横波，在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项E正确。

故选ADEo

8、AC

【解析】

当拉力小于最大静摩擦力时，物体静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始加速,

当拉力重新小于最大静摩擦力时，物体由于惯性继续减速运动.

【详解】

A、在0-h时间内水平拉力小于最大静摩擦力，t2时刻物体受到的拉力最大；故物体的加速度最大，故A正确；

BCD、物体运动后摩擦力大小不变，当速度最大时摩擦力的功率最大；而在h到t3时刻，合力向前，物体一直加速前

进，t3时刻后合力反向，要做减速运动，所以t3时刻A的速度最大，动能最大.摩擦力的功率最大；故BD错误，C

正确

故选AC

【点睛】

根据受力情况分析物体运动情况，h时刻前，合力为零，物体静止不动，tl到t3时刻，合力向前，物体加速前进，t3

之后合力向后，物体减速运动.

9、ADE

【解析】

A.由图乙知，U0时刻质点经过位置向下运动，图甲是U0时刻的波形，此时。位于波峰，位移最大，与图乙中Z=0

时刻质点的状态不符，而质点方在U0时刻经过平衡位置向下运动，与图乙中U0时刻质点的状态相符，所以图乙不

能表示质点d的振动，可以表示质点方的振动，故A正确；

B.由于质点做简谐振动，并不是匀速直线运动，则在0〜0.25s和0.25〜0.5s两段时间内，质点分运动位移不相同，

故B错误；

C.由图可知，波的波长为8m,周期为2s,故传播速度

A,,

v=—=4m/s

T

故C错误；

D.因周期T=2s,那么质点〃在Uis时，即振动半个周期，其位于波谷，故D正确；

E.根据平移法可知，质点d下一时刻沿着y轴正方向运动，振幅

A=10cm=0.1m

而

2兀

co-——=兀rad/s

T

因此质点d简谐运动的表达式为

y=0.1simtKm)

故E正确。

故选ADEo

10、AC

【解析】

AB.根据万有引力提供向心力可知:

解得公转半径为：

IGMT2

11

比邻星质量约为太阳质量-，公转周期相同，则“新太阳时代”，地球的公转轨道半径约为一AU,A正确，B错误;

82

CD.根据

解得公转速率

比邻星质量约为太阳质量g,公转半径之比为1：2,则公转速率之比为1：2,C正确，D错误。

故选AC-

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、需要不需要=m2s2

【解析】

(1)[1][2].为达到本实验目的，需要平衡两车的阻力，这样才能使得小车所受细线的拉力等于小车的合外力；因两边细

绳的拉力相等即可，则不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量；

⑵[3].两边小车所受的拉力相等，设为F,则如果满足物体的加速度与其质量成反比，则

F

%---

si

联立可得

m1M=m2s2

即若等式班Si=m2s2近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比

12、0.221030.5030.0।-----:~29.3368X10-4

~---------

【解析】

(1)口］螺旋测微器的示数为

2mm+21.Ox0.01mm=2.210mm=0.2210cm

［2］刻度尺示数为

450.0mm—100.0mm=350.0mm=35.0cm

［3］欧姆表选择“xi，，欧姆挡测量，示数为

30.0xlQ=30.0Q

⑵［4］当电压表满偏时，通过号的电流约为0.3A,可利用凡与电流表并联分流，因电流表内阻已知，故电流表采用

内接法。

⑸通过&的电流为

/=/+S=0.15A

AR

&两端的电压

U=U「IK=4.4V

故

U44

R=—=—£1=29.30.

I0.15

⑹由R=夕不知金属丝的电阻率

「=十=——=3.68xKT4。-m

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)£=1鳖,方向水平向右；(2)人£=誓4；(3)AB=v°R

q2Vg

【解析】

⑴根据题意，方向为合力方向，小球所受电场力水平向右，小球带正电，则匀强电场的方向水平向右；

带电小球合力方向与竖直方向成60。角，由平行四边形定则可得

Eq=mgtan600

解得

乜---------

q

⑵根据功能关系可知，电场力对小球做的功等于小球机械能的增量AE,则

△E=Eqdsin60

解得

(3)解法一小球所受电场力与重力的合力沿。L方向，若小球初速度平行斜面向上，则小球做类平抛运动，如图甲所

示。由平行四边形定则得

由牛顿第二定律得

设小球在斜面上的落点3到A点的距离为x,小球落到斜面上的时间为乙则

x=vot

d=一at

2

解得

图用

解法二小球在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动。设小球落在斜面上的B点，水平位移

x=OC,竖直位移y=8C,如图乙所示。则

y=(%sin60°

ABCD^AOAD,则

y_x-OD

d~AD

d

OD=

sin60°

d

AD=

tan60°

联立解得

OB=j九2+y2

AB=yJOB2-d2

解得

【解析】

设