2021-2022学年新疆哈密石油中学高三第一次调研测试物理试卷含解析

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.如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为心、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d"＞乙）的条

形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，上0时导线框

的右边恰与磁场的左边界重合，并以此位置开始计时做为导线框位移工的起点，随后导线框进入磁场区域，直至导线

框的右边与磁场区域右边界重合。下列图象中，可能正确描述上述过程的是（其中夕表示流经线框的电荷量，v表示

线框的瞬时速度）（）

XXXXI

xxxx•

(•

XXXI又；

XXXX；

2.2019年春晚在舞《春海）》中拉开帷幕.如图所示，五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起，若五名领

舞者的质量（包括衣服和道具）相等，下面说法中正确的是

A.观众欣赏表演时可把领舞者看作质点

B.2号和4号领舞者的重力势能相等

C.3号领舞者处于超重状态

D.她们在上升过程中机械能守恒

3.如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块，木板受到随时间f变化

的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度得到如图乙所示的小尸图，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取

g=10m/s2,则下列选项错误的是

甲乙

A.滑块的质量机=4kg

B,木板的质量M=2kg

C.当尸=8N时滑块加速度为2m/s2

D.滑块与木板间动摩擦因数为0.1

4.在冬季，剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来.其中主要

原因是

A.软木塞受潮膨胀

B.瓶口因温度降低而收缩变小

C.白天气温升高，大气压强变大

D.瓶内气体因温度降低而压强减小

5.2019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

6.如图所示为某齿轮传动装置中的A、B、C三个齿轮，三个齿轮的齿数分别为32、12、20,当齿轮绕各自的轴匀速

转动时，A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为

A.8:3:5B.5:3:8

C.15:40:24D.24:40:15

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，两根平行金属导轨所在的平面与水平面的夹角为30。，导轨间距为0.5m。导体棒心占垂直导轨放置，用一

不可伸长的细线绕过光滑的滑轮将％棒与物体c相连，滑轮与6棒之间的细线平行于导轨。整个装置处于垂直导轨平

面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为0.2T。物体c的质量为0.06kg,a.%棒的质量均为0.1kg,电阻均为0.1C,

与导轨间的动摩擦因数均为且。将心》棒和物体c同时由静止释放，运动过程中物体c不触及滑轮，a,8棒始终与

10

两导轨接触良好。导轨电阻不计且足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2•则（）

A.b棒刚要开始运动时，。棒的加速度大小为3.5m/s2

B.》棒刚要开始运动时，“棒的速度大小为5.0m/s

C.足够长时间后a棒的加速度大小为3m/s2

D.足够长时间后。棒的速度大小为7.0m/s

8.如图所示，在x轴的负方向，存在磁感应强度为3,方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在x轴的正方向，存在磁

感应强度为瓦，方向也垂直于纸面向里的匀强磁场，且31：%=3：2。在原点O处同时发射两个质量分别为电和

，柱的带电粒子，粒子a以速率均沿x轴正方向运动，粒子b以速率w沿x轴负方向运动，已知粒子a带正电，粒子b

带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足电加=神期若在此后的运动中，当粒子a第4次经过y轴（出发时经过y

轴不算在内）时，恰与粒子b相遇。粒子重力不计。下列说法正确的是（）

XX

XXX

Xx„x

XXXXX

XXX

XXXXX

A.粒子a、b在磁场3中的偏转半径之比为3：2

B.两粒子在y正半轴相遇

C.粒子a、b相遇时的速度方向相同

D.粒子a、b的质量之比为1：5

9.2019年9月21日，“多彩贵州”自行车联赛在赤水市举行第五站的赛事一辆做匀变速直线运动的赛车,初速度vo=5m/s,

它的位置坐标x与速度的二次方M的关系图像如图所示，则（）

A.赛车的加速度大小为2.5m/s2

B.赛车在U2s时速度为0

C.赛车在前2s内的位移大小为7.5m

D.赛车在Is时的位置坐标为2.375m

10.如图所示，左端接有阻值为R的足够长的平行光滑导轨CE、O尸的间距为乙导轨固定在水平面上，且处在磁感

应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为机、电阻为r的金属棒成垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不

计。某时刻给金属棒而一个水平向右的瞬时冲量/,导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程（）

x°xXXXXf

XXXXX

XXX

XhXXXXX

A.金属棒做匀减速直线运动直至停止运动

B.电阻R上产生的焦耳热为二

2m

C.通过导体棒而横截面的电荷量为

BL

D.导体棒成运动的位移为空耍

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）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm.

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为—mm（该值接近多次测量的平

均值）

（2）用伏安法测金属丝的电阻&.实验所用器材为：电池阻（电动势3V,内阻约1。）、电流表（内阻约0.1。）、电

压表（内阻约3kQ）、滑动变阻器R（0〜20Q,额定电流2A）、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接

好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数1234567

U/V0.100.300.701.001.501.702.30

I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

由以上实验数据可知，他们测量凡是采用图中的_____图（选填“甲”或“乙”）.

（3）如图所示是测量尺的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片尸置于变阻器的一端，请根

据（2）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏.

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立。、/坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图

中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出图线,由图线得到金属丝的阻值及=Q（保

留两位有效数字）.

I12

（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为（填选项前的符号）.

A.lx］。-2B.lx1（）-3。皿

C.lxlO_6£2-mD.lxlO-8Q-m

（6）任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是（有多

个正确选项）.

A.用螺旋测微器测量金属直径时，由于读数引起的误差属于系统误差

B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差

D.用U—/图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差

12.（12分）某同学用图（a）所示装置“探究弹力和弹簧伸长的关系”。弹簧的上端固定在铁架台支架上，弹簧的下端

固定一水平纸片（弹簧和纸片重力均忽略不计），激光测距仪可测量地面至水平纸片的竖直距离肌

.漫光测场仪

图(a)

(1)该同学在弹簧下端逐一增挂钩码，每增挂一个钩码，待弹簧时，记录所挂钩码的重力和对应的自

(2)根据实验记录数据作出入随弹簧弹力尸变化的图线如图(b)所示，可得未挂钩码时水平纸片到地面的竖直距离

h0=cm,弹簧的劲度系数4=N/mo(结果都保留到小数点后一位)

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，xOy坐标系中，在产0的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场，在0<y勺。的区域内分布有

垂直于xOy平面向里的匀强磁场，一质量为机、电荷量为+g的粒子以初速度均由坐标(0,一刈)处沿x轴正方向射

入电场。已知电场强度大小石=一粒子重力不计。求：

2仅

(1)粒子第一次到达x轴速度的大小和方向；

(2)要使粒子不从y=yo边界射出磁场，求磁感应强度应满足的条件；

(3)要使粒子从电场进入磁场时能通过点尸(50皿，0)(图中未画出)，求磁感应强度的大小。

14.(16分)如图所示，水平面上固定着一条内壁光滑的竖直圆弧轨道，为圆弧的竖直直径，C点与圆心。等高。

轨道半径为尺=0.6m,轨道左端A点与圆心O的连线与竖直方向的夹角为6=53。，自轨道左侧空中某一点？水平

抛出一质量为m的小球，初速度大小%=3m/s,恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧轨道已知sin53°=0.8，

cos53°=0.6,求：

(1)抛出点尸到A点的水平距离；

(2)判断小球在圆弧轨道内侧运动时，是否会脱离轨道，若会脱离，将在轨道的哪一部分脱离。

D

15.(12分)如图，质量M=0.3kg的长方体钢板静止在粗糙的水平面上，质量加=0.5kg的滑块静止在钢板右端。

一质量⑦=。2kg的光滑小球沿水平面以初速度%=5m/s向右运动，与钢板发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后钢板

向右滑行，滑块恰好不从钢板上掉下来。已知钢板与水平面间的动摩擦因数〃1=01，与滑块间的动摩擦因数〃2=0.2,

取g=10m/s2o求:

⑴碰后瞬间，小球的速度大小和钢板的速度大小;

⑵滑块在钢板上滑行的时间一

(3)钢板的长度L以及钢板刚停下时滑块与小球间的距离x。

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】

AB.线圈进入磁场时，产生的感应电动势为

E=BLv

感应电流为

R

线框受到的安培力大小为

由牛顿第二定律为

F=ma

则有

B2L2V

a=--------

mR

在线框进入磁场的过程中，由于v减小，所以〃也减小，则流经线框的电荷量

△①BLx

q=----=-----

RR

则〃8丫，q-x图象是过原点的直线。根据数学知识得：

/NqBLAxBLv

AzR

因为v减小，则g-f图象切线斜率减小；当线框完全进入磁场后，无感应电流，不受安培力，线框做匀速直线运动，磁

通量不变，故AB错误；

C.线圈进入磁场的过程做加速度减小的变减速运动，v-f图象是曲线，故C错误；

D,线圈进入磁场的过程，根据动量定理得：

—BILt=mv—mvQ

又

-BLvtBLx

a=It=----=-----

RR

联立整理得

v-x图象是向下倾斜的直线，线框完全进入磁场后，做匀速直线运动，故D正确。

故选D。

2、B

【解析】

A项：观众欣赏表演时看演员的动作，所以不能将领舞者看作质点，故A错误；

B项：2号和4号领舞者始终处于同一高度，质量相等，所以重力势能相等，故B正确；

C项：五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起，所以处于平衡状态，故C错误;

D项：上升过程中，钢丝绳对他们做正功，所以机械能增大，故D错误.

故选B.

3、C

【解析】

AB.由题图乙知，F=6N时，滑块与木板刚好不相对滑动，加速度为a=lm/s2。对整体分析，由牛顿第二定律有尸

=(M+m)a,代入数据计算得出：

M+m=6kg,

当走6N时，对木板，根据牛顿第二定律得：。=七誓=1尸-誓，

MMM

知图线的斜率左=,，贝!J:

2

M=2kg,

滑块的质量：

m=4kg；

故AB不符合题意；

CD.根据尸=6N时，a—1m/s2,代入表达式计算得出：

"=0.1,

当F=8N时，对滑块，根据牛顿第二定律得优，计算得出：

a'=fig=lm/s2,

故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

4、D

【解析】

木塞难拔出的现象，是因为瓶内的气压小于瓶外的大气压，所以外界大气压对瓶塞向里的压力大于瓶内气体对木塞向

外的压力，可以根据理想气体的等容变化分析瓶内的气压变化.

【详解】

一开始暖瓶塞受力平衡如图：

八RS

、，G

、，RS

PiP,

由于暖水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间，瓶内的温度会降低，即气体的温度降低，根据查理定律得：黄=尸；

由于1＞心，所以《〉鸟，即暖瓶内的压强由原来的《减小为现在的心，气体向外的压力减小，所以拔出瓶塞更费

力.

A.软木塞受潮膨胀，与结论不相符，选项A错误；

B.瓶口因温度降低而收缩变小，与结论不相符，选项B错误；

C.白天气温升高，大气压强变大，与结论不相符，选项C错误；

D.瓶内气体因温度降低而压强减小，与结论相符，选项D正确；

故选D.

5、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

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

门Mm

G——=ma

r

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

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。

6、C

【解析】

三个齿轮同缘转动，所以三个齿轮边缘的线速度相等，即为:

VA=VB=VC

三个齿轮的齿数分别为32、12、20,根据

V

0)=—

r

得A、5、C三个齿轮转动的角速度之比为

—:—:—=15:40:24

321220

A.8:3:5与计算结果不符，故A错误。

B.5:3:8与计算结果不符，故B错误。

C.15:40:24与计算结果相符，故C正确。

D.24:40:15与计算结果不符，故D错误。

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、BC

【解析】

A.&棒所受的最大静摩擦力

fm=f=]nmgcos30=*x0.1xl0x?N=0.15N

而

Gj=mgsin30=0.1xl0x^N=0.5N

则》棒刚要开始运动时，所受的安培力方向向下，大小为

幻叫g+L-G|=0.25N

此时a棒受到向上的安培力大小仍为F安=0.25N,则a棒的加速度大小为

G「于-F安0.5-0.15-0.25,,

a=-----------=-------------------=lm/s-2

m0.1

选项A错误；

B.)棒刚要开始运动时，对Q棒

F安=5〃

1=旦

2R

E=BLv

联立解得

v=5m/s

选项B正确；

CD.足够长时间后，两棒的速度差恒定，设为Av,此时两棒受的安培力均为

1B2L2AV

F=---------

2R

此时对a棒

棒

_G+F,-f-mg

axc

b一

m+mc

其中

aa=ab

解得

a=­m/s2

a13

81,

AAv=­m/s

13

此时导体棒“的速度不是恒定值，不等于7.0m/s,选项C正确，D错误；

故选BCo

8、BCD

【解析】

本题涉及到两个粒子分别在两个不同磁场中做匀速圆周运动问题，相遇问题既考虑到位移问题，又考虑到时间等时，

比较复杂，所以要从简单情况出发，由题意a粒子逆时针旋转，b粒子顺时针旋转，由于两粒子的动量（mzv产mm）

和电量相同，则半径之比就是磁感应强度的反比，所以在B磁场中的半径小，则两粒子在两磁场旋转两个半周时，a

粒子相对坐标原点上移，b粒子相对坐标原点下移，若b粒子在最初不相遇，则以后就不能相遇了。所以只考虑b粒

子旋转半周就与a粒子相遇的情况。

【详解】

mvrm,vm.v1

由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式r=—j知道：fA十n:茨h=，，所以选项A错误。由带电

qBrblqB[qBi1

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式r=一三知道，a粒子从O点出发沿x轴正方向射出向上逆时针转半周

qB

在y轴上上移2^2,穿过y轴后逆时针向下转半周后下移2rw由于B2VB1,则第二次经过y轴时在从标原点的上方

(2ra2-2ral)处，同理第四次经过y轴时在坐标原点上方2(202-2%1)处，所以由题意知选项B正确。从最短时间的

情况进行考虑，显然是b粒子向上转半周后相遇的，a粒子第四次经过y轴时是向右方向，而b粒子转半周也是向右

的方向，所以两者方向相同，所以选项C正确。根据周期公式及题意，当两粒子在y轴上相遇时，时间上有:

qB

兀

1127im.22nmh1

-Tbl=Tai+Ta2即：-x—^=—^+―结合Bi：B2=3：2,得到：—=7,所以选项D正确。故选BCD。

22qBxqBlqB2mh5

【点睛】

本题的难点在于两个粒子在不同的两个磁场中以不同的速度做半径和周期不同匀速圆周运动，又涉及到相遇问题，需

要考虑多种因素。关键的一点是a粒子在两个磁场旋转一次后通过y轴时位置上移，而b粒子恰恰相反，所以是b粒

子经过半周后与a粒子相遇的，有此结论可以判断选项的正误。

9、CD

【解析】

A.由图象可知该车做匀减速直线运动，根据速度位移公式有

则图象的斜率等于

1-2-8

五一25

解加速度a=-L25m/s2,即大小为1.25m/s2,故A错误;

B.设汽车减速到零所有的时间为力，根据速度公式有

v=v0+at0

代入数据解得/。=4s,说明赛车在U2s时仍在运动，此时速度不为0,故B错误;

C.设赛车在前2s内的位移为马，根据位移时间公式有

x2=vot2+^atl

代入数据解得々=7.5m,故C正确;

D.设赛车在前Is内的位移为王，根据位移时间公式有

1二

X]=vot1+—at1

代入数据解得为=4.375m,由图可知该车在Is内是由-2m处出发，所以在1s时的位置坐标为芯-2m=2.375m,故D

正确。

故选CDo

10,CD

【解析】

A.导体棒获得向右的瞬时初速度后切割磁感线，回路中出现感应电流，导体棒ab受到向左的安培力向右减速运动，

由

52£2V

-------=ma

R+r

可知导体棒速度减小，加速度减小，所以导体棒做的是加速度越来越小的减速运动，A项错误;

B.导体棒减少的动能

口121尸

22m2m

根据能量守恒定理可得

Ek=Q总

又根据串并联电路知识可得

/2R

2m(R+r)

故B项错误;

C.根据动量定理可得

—BiLAt=0—mv,I=mv,q=

可得

I

q-----

BL

c项正确;

D.由于

q=3=-

R+rR+r

将q=二代入等式，可得导体棒移动的位移

BL

I(R+r)

X=---Z-T；—

B212

D项正确。

故选CDo

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。

II

11、0.398(0.395-0.399)甲43-4.7C

CD

【解析】

(1)由图知螺旋测微器的主尺读数是0mm,可动刻度读数是39.8x0.01mm=0.398mm(0.395~0.399),所以直径

D=0.398mm.

(2)由表中实验数据可知，最小电压与电流很小，接近于零，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，因此实验采用

的是图甲所示电路.

(3)实物图连接注意电流表外接，滑动变阻器分压，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，连接时使电压表、电

流表的示数最小.如图所示

(4)将各数据点连线时注意让线经过尽量多的点，有些点不在线上，要让线两侧点的个数基本相等，离直线较远的点

直接舍去(图中第6个点).

u/v

计算直线的斜率即为电阻凡故

尺=等=4.50(4.3~4.7).

（5）根据电阻定律氏=夕：得

R12

p=------»1.0xl0-6Qm

〃4L

故C正确，ABD错误.

（6）A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；

B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，B错误；

C.伏安法测电阻时，电流表和电压表的内阻引起的误差是系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除

由测量仪表（电流表、电压表）引起的系统误差，C正确；

D.用U-—/图像处理数据求金属线电阻，可以将错误的数据或误差较大的数据（如图中第6个点）去掉，不在直线上

的点均匀分布在线的两侧，这样可以减小偶然误差，D正确.

12、静止120.031.3

【解析】

⑴⑴该同学在弹簧下端逐一增挂钩码，每增挂一个钩码，待弹簧静止时，此时弹力与重力大小相等，记录所挂钩码的

重力和对应的h

⑵⑵由图可知，当E=0时

%=120.0cm

即为未挂钩码时水平纸片到地面的竖直距离

[3]由胡克定律可得AF=Wi,即图像斜率绝对值的倒数表示弹簧劲度系数则有

313

k=--------乙」--------N/m=31.3N/m

（120.0-110.0）x10^

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。

+mv

13、(1)0%,6=45°；(2)B>rJ°.(3)见解析。

0o

【解析】

(1)粒子在电场中做类平抛运动，则有

qE=ma,=at

解得

x=2%,vy=v0

进入磁场时的速度

V=｛芯+v；=回

速度与X轴夹角的正切值

V,

tan3=—=1

得

6=45°

(2)若粒子刚好不从y=%边界射出磁场，则有

qvB