2022届山西省忻州市一中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请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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．某天体平均密度为ρ，第一宇宙速度为v，已知万有引力恒量为G，天体可视为均匀球体，则（）A．该天体半径为B．该天体表面重力加速度为C．绕该天体表面附近飞行的卫星周期为D．若考虑天体自转，则维持该天体稳定的最小自转周期为2．如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（）A．a、b、c小球带同种电荷 B．a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷C．a、b小球电量之比为 D．a、b小球电量之比3．a、b是两种单色光，其频率分别为va、vb，且，则下列说法不正确的是（）A．a、b光子动量之比为B．若a、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为C．若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差D．若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的，则A、B两态的能级之差4．如图，理想变压器的原线圈接在输出电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈的中间有一抽头将副线圈分为匝数分别为n1和n2的两部分，抽头上接有定值电阻R。开关S接通“1”、“2”时电流表的示数分别为I1、I2，则为（）A． B． C． D．5．如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖块静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是（）A．0 B．mg C．mg D．2mg6．利用碘131()治疗是临床上常用的一种治疗甲亢的方法，它是通过含有β射线的碘被甲状腺吸收，来破环甲状腺组织，使甲状腺合成和分泌甲状腺激素水平减少来达到治愈甲亢的目的。已知碘131发生β衰变的半衰期为8天，则以下说法正确的是（）A．碘131的衰变方程为B．碘131的衰变方程为C．32g碘131样品经16天后，大约有8g样品发生了β衰变D．升高温度可能会缩短碘131的半衰期二、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．下面是有关地球和月球的一些信息：(1)月球轨道半径约为地球半径的60倍；(2)月球密度约为地球密度的；(3)月球半径约为地球半径的。地球和月球均可视为质量均匀分布的球体且忽略自转，根据以上信息可得（）A．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的B．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的C．月球绕地球运行的加速度约为地球表面重力加速度的D．月球绕地球运行的速率约为第一宇宙速度的8．下列说法正确的是（）A．人耳听到的声波比超声波更容易发生明显衍射现象B．在双缝干涉实验中，光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽C．梳头发时梳子带了电荷，来回抖动梳子时会向外发射电磁波D．狭义相对论认为，在惯性系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关E.火车鸣笛向我们驶来，我们听到的声音频率比声源振动的频率低9．如图所示,一固定斜面倾角为θ,将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右拋出,击中了斜面上的P点;将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左拋出,恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力,重力加速度为A．若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则tanB．若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则tanC．小球A、B在空中运动的时间比为2D．小球A、B在空中运动的时间比为tan10．某人提着箱子站在电梯里，电梯从一楼上升到三楼的整个过程中先匀加速后匀减速，关于此过程，下列说法正确的是A．手对箱子的力大小始终等于箱子对手的力的大小B．手对箱子的力大小始终等于箱子的重力的大小C．人对电梯的压力先持续增大后持续减小D．人对电梯的压力先大于人和箱子的总重力后小于人和箱子的总重力三、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“探究物体质量一定时加速度与力的关系”实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力．(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是________．A．必须用天平测出砂和砂桶的质量B．一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C．应当先释放小车，再接通电源D．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带E.实验中需要将小车轨道适当倾斜以平衡摩擦力F.实验中小车应从靠近打点计时器位置静止释放(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，打下B点时，小车运动的速率是_____m/s．小车运动的加速度大小是______m/s2.（计算结果保留三位有效数字）(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示．则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=____N.12．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表（量程）C．电压表（量程）D．开关S和若干导线E．滑动变阻器（最大阻值，允许最大电流）F．滑动变阻器（最大阻值，允许最大电流）G．滑动变阻器（最大阻值，允许最大电流）(1)按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选_____（填“”、“”或“”）(2)图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整____，要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数。用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出图线_____，由此求得待测电池的电动势__________，内电阻_____。所得内阻的测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）（结果均保留两位有效数字）。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，水平面上有A、B两个小物块（均视为质点），质量均为，两者之间有一被压缩的轻质弹簧（未与A、B连接）。距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于C点，物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体（底部与水平面平滑连接）。某一时刻将压缩的弹簧释放，物块A、B瞬间分离，A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D（物块A过D点后立即撤去），B向左平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为L（L小于斜面体的高度）。已知A与右侧水平面的动摩擦因数，B左侧水平面光滑，重力加速度为，求：(1)物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小；(2)斜面体的质量；(3)物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功。14．（16分）为了观察门外情况，在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为，圆柱形玻璃的厚度为，底面半径为，则视场角为_______。（用反三角函数表示）15．（12分）如图所示，为某娱乐活动项目的示意图;参加活动的人员从右侧平台上的A点水平跃出，到达B点恰好抓住摆过来的绳索，这时人的速度恰好垂直于OB向左下，然后摆到左侧平台上的D点。不计一切阻力和机械能损失，不计绳的重力，人可以看作质点，绳索不可伸长。设人的质量为m=50kg，绳索长l=25m，A点比D点低h=3.2m。人刚抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示(g=10m/s2)。若使人能刚好到达D点，求：(1)人从A点水平跃出的速度；(2)A、B两点间的水平距离；(3)在最低点C，人对绳索的拉力。

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】

A.设该天体的质量为M，半径为R，则：根据万有引力提供向心力可得：联立可得该天体半径为:选项A错误；B.根据第一宇宙速度的公式有：解得：选项B错误；C.绕该天体表面附近飞行的卫星周期：选项C正确；D.若考虑天体自转，则维持该天体稳定的自转周期最小时，天体表面的物体受到的万有引力恰好提供向心力，有：解得：选项D错误。故选C。2、D【解析】

AB．对a，a受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b对a的库仑力均沿圆环直径方向，故c对a的库仑力为引力，同理可知，c对b的库仑力也为引力，所以a与c的电性一定相反，与b的电性一定相同。即：a、b小球带同种电荷，b、c小球带异种电荷，故AB错误；CD．对c小球受力分析，将力沿水平方向和竖直方向正交分解后可得又解得：故C错误，D正确。故选D。3、B【解析】

A．光子的能量，所以两种光子能量分别为和，且则：光子的动量为，所以A正确；B．光子的波长，双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距为，所以B错误；C．根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能为，其中W为金属的逸出功；则有C正确；D．若a、b是由处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态时产生的，设初始激发态的能量为E0，则有所以同理则D正确。本题选不正确的，故选B。4、C【解析】

设变压器原线圈两端的电压为U0、匝数为n0，根据变压器原理可知副线圈n1和n2的电压分别为，根据能量守恒，整理得故ABD错误，C正确。故选C。5、A【解析】

先对4块木板整体受力分析，受重力4mg和两侧墙壁对木块向上的静摩擦力2f，根据平衡条件，有：2f=4mg；解得：f=2mg，即墙壁对木板的静摩擦力为2mg；再对木板3、4整体分析，受重力2mg，墙壁对其向上的静摩擦力，大小为f=2mg，设2对3、4的静摩擦力为f′，向上，根据平衡条件，有：f′f=2mg，故f′=2mg-f=1．故A正确,BCD错误．6、B【解析】

AB．原子核衰变过程中放出电子，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，碘131的衰变方程为，故A错误，B正确；C．32g碘131样品经16天，即经过2个半衰期，大约有8g样品未发生衰变，衰变的质量为24g，故C错误；D．改变温度或改变外界压强都不会影响原子核的半衰期，故D错误。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、BC【解析】

AB．天体质量根据可知故A错误B正确；C．根据可知，月球绕地球运行的加速度且，因为，所以故C正确；D．根据可知，月球绕地球运行的速率第一宇宙速度所以故D错误。故选BC。8、ACD【解析】

A．超声波比人耳听到的声波波长短，而波长越长越容易发生光的衍射，所以人耳听到的声波比超声波更容易发生明显衍射现象，A正确；B．根据双缝干涉实验中相邻亮（暗）条纹的间距公式可知，光的频率越高，波长越短，光屏上出现的条纹越窄，所以B错误；C．梳头发时梳子带了电荷，来回抖动梳子时会产生变化的电磁场，即可向外发射电磁波；所以C正确；D．狭义相对论认为，在惯性系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关，所以D正确；E．火车鸣笛向我们驶来，即波源与观察者相互靠近，我们听到的声音频率比声源振动的频率高，所以E错误。故选ACD。9、BC【解析】

AB、由题图可知，斜面的倾角θ等于小球A落在斜面上时的位移与水平方向的夹角，则有tanθ=12gt2v0t；小球ACD、设小球A在空中运动的时间为t1，小球B在空中运动的时间为t2，则由平抛运动的规律可得tanθ=1210、AD【解析】

A.根据牛顿第三定律可知，人手对箱子力的大小始终等于箱子对手的力的大小，故A正确；B.向上加速时处于超重状态，向上减速时处于失重状态，则手对箱子的拉力先大于箱子的重力，后小于箱子的重力，故B错误CD.向上匀加速时，人对电梯的压力大于人和箱子的总重力，但并不是持续增大，向上:匀减速时，人对电梯的压力小于人和箱子的总重力，但不是持续减小，故C错误，选项D正确。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、DEF0.7212.401.0【解析】

(1)[1]AB．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；C．使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；D．探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确；E．由于实验要求研究小车的合外力与加速度的关系，需要排除与轨道的滑动摩擦力的影响，所以实验中需要将长木板倾斜，以平衡摩擦力，故E正确；F．在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故F正确；(2)[2]相邻两计数点之间还有四个点未画出，相邻两计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，打下点时，小车运动的速率是：[3]根据可得：(3)[4]根据牛顿第二定律可知：解得：12、1.51.9偏小【解析】

(1)[1]为方便实验操作，且需要干电池的路端电压有明显变化，滑动变阻器应选择总阻值较小的。(2)[2]根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示(3)[3]根据坐标系内描出的点作出电源的图象，图象如图所示[4][5]由图可知，纵截距为1.5，则电源电动势为电源内阻等于图像的斜率，有[6]相对于电源来说，电流表采用外接法，电流表的测量值小于通过电源的电流，电动势和内阻的测量值均小于真实值；或者理解为电压表内阻存在分流作用，故电流测量值偏小，可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源，实际测量的是等效电源的电动势和内电阻，故电动势的测量值小于真实值，内电阻的测量值小于真实值。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)；(2)；(3)【解析】

(1)在D点，有从C到D，由动能定理，有在C点，有解得由牛顿第三定律可知，物块A通过C点时对半圆形轨道的压力(2)弹簧释放瞬间，由动量守恒定律，有对物块A，从弹簧释放后运动到C点的过程，有B滑上斜面体最高点时，对B和斜面体，由动量守恒定律，有由机械能守恒定律，有解得(3)物块B从滑上斜面到与斜面分离过程中，由动量守恒定律由机械能守恒，有解得，由功能关系知，物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功解得14、【解析】

[1]光路图如图所示。在玻璃砖边缘点光折射有，由几何关系得解得视场角15、(1)8m/s(2)4.8m(3)【解析】

（1）从A到D点由机械能守恒律可以求出从A点跃出的速度；（2）由平抛的水平和竖直位移规律，求出水平距离即AB两点间的距离；（3）由机械能守恒