安徽省宣城市第十三中学2021-2022学年高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析

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。1．2019年10月5日2时51分，我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭，成功将“高分十号”卫星发射升空，卫星顺利进入略低于地球同步轨道的圆轨道，任务获得圆满成功。下列关于“高分十号”卫星的描述正确的是A．“高分十号”卫星在轨运行周期可能大于24小时B．“高分十号”卫星在轨运行速度在第一宇宙速度与第二宇宙速度之间C．“高分十号”卫星在轨运行的机械能一定小于同步卫星的机械能D．“高分十号”卫星在轨运行的向心加速度大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度2．如图所示，真空中孤立导体球均匀带电，电荷量为+Q。试探电荷从P点由静止释放，只在电场力作用下运动到无限远处，电场力做功为W，若导体球电荷量变为+2Q，则该试探电荷从P点运动至无限远的过程中电场力做功为（）A．2W B．4W C．W D．W3．如下图所示，光滑半圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰好位于槽的边缘处.若将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为()A．零B．向右C．向左D．不能确定4．如图所示，一个劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，弹簧上端固定一质量为2m的物块A，弹簧下端固定在水平地面上。一质量为m的物块B，从距离弹簧最上端高为h的正上方处由静止开始下落，与物块A接触后粘在一起向下压缩弹簧。从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中（弹簧保持竖直，且在弹性限度内形变），下列说法正确的是（）A．物块B的动能先减少后增加又减小 B．物块A和物块B组成的系统动量守恒C．物块A和物块B组成的系统机械能守恒 D．物块A物块B和弹簧组成的系统机械能守恒5．2018年5月17日，我国发布了《电动自行车安全技术规范》同家标准，并于2019年4月15日起正式执行。某电动自行车在平直的实验公路上先匀速运动，从t=0时刻开始进行电动自行车刹车实验，以检验该性能是否符合国家标准，通过传感器在电脑上自动描绘出其图像如图所示。则下列分析正确的是A．刚要刹车时车的速度为15m/sB．刹车加速度大小为2.5m/s2C．刹车过程的位移为10mD．刹车前ls和最后1s通过的位移比为5:16．阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为，电压为，积雨云底面面积约为。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（）①云层底面与地面间的电场强度②云层底面与地面构成的电容器的电容③云层底面所带电量A．只能估算出①B．只能估算出①和②C．只能估算出②和③D．①②③均能估算出二、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，有一倾角θ＝30°的斜面体B，质量为M．物体A质量为m，弹簧对物体A施加一个始终保持水平的作用力，调整A在B上的位置，A始终能和B保持静止．对此过程下列说法正确的是()A．A、B之间的接触面可能是光滑的B．弹簧弹力越大，A、B之间的摩擦力越大C．A、B之间的摩擦力为0时，弹簧弹力为mgD．弹簧弹力为mg时，A所受摩擦力大小为mg8．光滑绝缘的水平地面上，一质量m=1.0kg、电荷量q=1.0×10-6C的小球静止在O点，现以O点为坐标原点在水平面内建立直角坐标系xOy，如图所示，从t=0时刻开始，水平面内存在沿x、y方向的匀强电场E1、E2，场强大小均为1.0×107V/m；t=0.1s时，y方向的电场变为-y方向，场强大小不变；t=0.2s时，y方向的电场突然消失，x方向的电场变为-x方向，大小。下列说法正确的是（）A．t=0.3s时，小球速度减为零B．t=0.1s时，小球的位置坐标是（0.05m，0.15m）C．t=0.2s时，小球的位置坐标是（0.1m，0.1m）D．t=0.3s时，小球的位置坐标是（0.3m，0.1m）9．如图所示为多用电表原理示意图，所用电流表的表盘刻度共100格，满偏电流为，满偏电压为，电源的电动势为，内阻，直流电压挡的量程为，则下列判断正确的是（）A．黑表笔应该接，红表笔接B．定值电阻的阻值为C．选择开关接2，刻度盘正中间的刻度值为D．选择开关接3，若指针与电流表第25格刻度线重合，则通过的电流为10．倾角为的传送带在电动机带动下始终以的速度匀速上行。相等质量的甲、乙两种不同材料的滑块（可视为质点）分别无初速放在传送带底端，发现甲滑块上升高度处恰好与传送带保持相对静止，乙滑块上升高度处恰与传送带保持相对静止。现比较甲、乙两滑块均从静止开始上升高度的过程中（）A．甲滑块与传送带间的动摩擦因数大于乙滑块与传送带间的动摩擦因数B．甲、乙两滑块机械能变化量相同C．甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功D．甲滑块与传送带间摩擦产生的热量等于乙滑块与传送带间摩擦产生的热量三、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）某同学用图示的实验装置探究加速度与力的关系。他在气垫导轨旁安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力大小，传感器下方悬挂钩码。改变钩码数量，每次都从A处由静止释放滑块。已知滑块（含遮光条）总质量为M，导轨上遮光条位置到光电门位置的距离为L。请回答下面相关问题。(1)如图，实验时用游标卡尺测得遮光条的宽度为___。某次实验中，由数字毫秒计记录遮光条通过光电门的时间为t，由力传感器记录对应的细线拉力大小为F，则滑块运动的加速度大小应表示为____（用题干已知物理量和测得物理量字母表示）。(2)下列实验要求中不必要的是（_________）A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B．应使遮光条位置与光电门间的距离适当大些C．应将气垫导轨调节至水平D．应使细线与气垫导轨平行12．（12分）一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池)，如图甲所示，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：A．待测方形电池B．电压表(量程0~3V，内阻约为4kΩ)C．电流表(量程0~0.6A，内阻为1.0Ω)D．电流表(量程0~3A，内阻为1.0Ω)E.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)F.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)G.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)H.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)I.开关、导线若干(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选_____，电阻箱应选______，滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R1的滑片移到最左端，将电阻箱R2调为零，断开S3，闭合S1，将S2接a，适当移动R1的滑片，电压表示数为2.40V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V时，完成扩大量程，断开S1。(3)保持电阻箱R2阻值不变，开关S2接b，闭合S3、S1，从右到左移动R1的滑片，测出多组U、I，并作出U－I图线如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω。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，将一矩形区域abcdef分为两个矩形区域，abef区域充满匀强电场，场强为E，方向竖直向上；bcde区域充满匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。be为其分界线。af、bc长度均为L，ab长度为0.75L。现有一质量为m、电荷量为e的电子（重力不计）从a点沿ab方向以初速度v0射入电场。已知电场强度，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)该电子从距离b点多远的位置进入磁场；(2)若要求电子从cd边射出，所加匀强磁场磁感应强度的最大值；(3)若磁感应强度的大小可以调节，则cd边上有电子射出部分的长度为多少。14．（16分）如图所示，一质量为m的小物块，以v0＝15m/s的速度向右沿水平面运动12.5m后，冲上倾斜角为37o的斜面，若物块与水平面及斜面的动摩擦因数均为0.5，斜面足够长，物块从水平面到斜面的连接处无能量损失。求（1）物块在斜面上能达到的最大高度；（2）物块在斜面上运动所需的时间。（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）15．（12分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，一个电子电量为e．该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v．（1）求导线中的电流I；（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功．为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红和小明给出了不同的想法：小红记得老师上课讲过，W=UIt，因此将第（1）问求出的I的结果代入，就可以得到W的表达式．但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的．小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小明没有得出W=UIt的结果．请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程．（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量．若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：．

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．万有引力提供向心力：解得：，因为“高分十号”轨道半径略低于地球同步轨道的圆轨道，所以周期小于同步卫星的周期24小时，A错误；B．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最大环绕速度，所以“高分十号”卫星在轨运行速度小于第一宇宙速度，B错误；C．“高分十号”和同步卫星的质量关系未知，所以机械能大小关系不确定，C错误；D．高空的卫星由万有引力提供向心加速度：可知“高分十号”卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，同步卫星和地球赤道上的物体角速度相同，根据：可知同步卫星的向心加速度大于地球赤道上的物体的向心加速度，所以“高分十号”卫星在轨运行的向心加速度大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度，D正确。故选D。2、A【解析】

根据点电荷产生的电场的电势分布特点可知，当导体球电荷量变为+2Q时，除无穷远处电势仍为0外，其它点的电势变为原来的两倍，则P点与无穷远处的电势差变为原来的两倍，根据可知试探电荷仍从P点运动至无限远的过程中电场力做功为故A正确，BCD错误。故选A。3、A【解析】对于系统来说，整体的动量守恒，系统的初动量为零，当小球滑到另一边的最高点时，小球和圆槽具有共同的速度，根据总动量守恒可知，此时的速度都为零，所以圆槽的速度为零，所以A正确，BCD错误．故选A．4、A【解析】

A．B物块开始自由下落速度逐渐增大，与A物块碰撞瞬间，动量守恒，选取竖直向下为正方向，则可知A、B碰后瞬间作为整体速度小于碰前B物块速度，随后AB整体向下运动，开始重力大于弹力，且弹力逐渐增大，所以整体做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，整体做加速度增大的减速运动，直至速度减为0，所以从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中，物块B的动能先减少后增加又减小，A正确；B．物块A和物块B组成的系统只在碰撞瞬间内力远大于外力，动量守恒，之后系统所受合外力一直变化，系统动量不守恒，B错误；CD．两物块碰撞瞬间损失机械能，所以物块A和物块B组成的系统机械能不守恒，物块A物块B和弹簧组成的系统机械能不守恒，CD错误。故选A。5、C【解析】

AB．自行车做匀减速直线运动：整理形式：根据图像可知：；又根据图中斜率求解加速度：解得：，AB错误；C．自行车匀减速至0，逆过程视为初速度为0的匀加速直线运动，根据：解得刹车时间：，根据：解得：，C正确；D．刹车最后通过的位移：刹车前通过的位移：刹车前ls和最后1s通过的位移比为3:1，D错误。故选C。6、D【解析】

①两极板间的电压已知，两极板间的距离已知，根据可知云层底面与地面间的电场强度；②已知积雨云底面面积约为，板间距离为、而静电力常量与空气的介电常数，根据电容器的决定式可以估算电容器的电容；③根据可以估算云层底面所带电量，故ABC错误，D正确。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0分。7、CD【解析】设弹簧弹力为F，当时，即时，A所受摩擦力为0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可见AB错误C正确；当时，A所受摩擦力大小为，方向沿斜面向下，D正确．8、AD【解析】

从t=0时刻开始，水平面内存在沿+x、+y方向的匀强电场E1、E2，场强大小均为，则由牛顿第二定律可知小球沿+x、+y方向的加速度的大小均为经过1s，t=0.1s时，小球沿+x、+y方向的速度大小均为小球沿+x、+y方向的位移大小均为在第2个0.1s内，小球沿x方向移动的距离沿y方向移动的距离沿y方向移动的速度t=0.2s时，y方向的电场突然消失，x方向的电场变为-x方向，则在第3个0.1s内小球沿+x方向做匀减速直线运动，由可知，在第3个0.1s内，小球沿+x方向移动的距离t=0.3s时，小球的速度微综上分析可知，AD正确，BC错误。故选AD。9、AC【解析】

A．多用电表的电流是从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表，从电流的流向可以看出应该接黑表笔，选项A正确；B．和电流表串联形成一个新的电压表改装后，代入数据解得选项B错误；C．当选择开关接2时，、之间为多用电表的欧姆挡，则有联立解得选项C正确；D．选择开关接3时，电流表满偏电流为，总共100格，当指针指在第25格的时候，对应的示数为满偏电流的四分之一，即通过的电流为，所以D错误。故选AC。10、BC【解析】

A．相等质量的甲，乙两种不同材料的滑块分别无初速放在传送带底端，最终都与传送带速度相等，动能增加量相同，但甲的速度增加的慢，说明甲受到的摩擦力小，故甲滑块与皮带的动摩擦因数小于乙滑块与皮带的动摩擦因数，故A错误；B．由于动能增加量相同，重力势能增加也相同，故甲、乙两滑块机械能变化量相同，故B正确；CD．动能增加量相同，即得相对位移滑块与皮带间摩擦生热为等于系统内能的增加量，根据知甲滑块与皮带摩擦产生的热量大于乙滑块与皮带摩擦产生的热量，电动机对皮带做的功等于系统摩擦产生的内能和滑块机械能的增加量，由于滑块机械能增加相同，则甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功，故C正确，D错误。故选BC。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、0.96cmA【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为9mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为12×0.05mm=0.60mm，所以最终读数为：[2]已知初速度为零，位移为，要计算加速度，需要知道末速度，故需要由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，末速度：由得：(2)[3]A.拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，不必要使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量，故A符合题意；B.应使位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B不符合题意；C.应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C不符合题意；D.要保持拉线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故D不符合题意。12、DFG0.808.942.0【解析】

(1)[1]由图示图象可知，所测最大电流约为2A，则电流表应选择D；[2]电源电动势约为9V，需要把电压表改装成9V的电压表，串联电阻分压为6V，是电压表量程的2倍，由串联电路特点可知，分压电阻阻值为电压表内阻的2倍，约为8KΩ，电阻箱应选择F；[3]由于要测量该电池实际的电动势和内阻，为方便实验操作，滑动变阻器应选择G；(2)[4]把量程为3V的电压表量程扩大为9V，分压电阻分压为6V，分压电阻分压是电压表两端电压的2倍，由题意可知，电压表所在支路电压为2.40V，分压电阻两端电压为电压表两端电压的2倍，实验时应保持位置不变，改变阻值，当电压表示数为0.80V，此时电阻箱分压1.60V，完成电压表扩大量程；(3)[5]分压电阻箱两端电压是电压表两端电压的2倍，电压表示数为，则路端电压为，在闭合电路中，电源电动势整理可得由图示图象可知，图象纵轴截距电源电动势[6]图象斜率的绝对值电源内阻四、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)；(2)；(3)。【解析】

(1)电子在电场中做类似平抛运动，有0.75L＝v0teE＝ma得即该电子从距