山东省德州市夏津县第一中学2021-2022学年高三下第一次测试物理试题含解析

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．地球半径为R，在距球心r处（rR）有一颗同步卫星，另有一半径为2R的星球A，在距其球心2r处也有一颗同步卫星，它的周期是72h，那么，A星球的平均密度与地球平均密度的比值是（）A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶12．如图所示，绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角θ=30°．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行，且小球A正好静止在斜面中点．在小球A的正下方地面处固定放置一带电小球B，两球相距为d．已知两球的质量均为m、电荷量均为+q，静电力常量为k，重力加速度为g，两球均可视为点电荷．则下列说法不正确的是（）A．两球之间的库仑力F=kqB．当qd=C．当qdD．将小球B移到斜面底面左端C点，当qd3．一束由a、b两种单色光组成的复色光射向玻璃制成的三棱镜，通过三棱镜的传播情况如图所示。关于a、b两种单色光，下列说法正确的是（）A．玻璃对a色光的折射率大于对b色光的折射率B．a色光的光子能量小于b色光的光子能量C．a色光在玻璃中的传播速度比b色光小D．a色光发生全反射的临界角比b色光小4．如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内（宽度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域．已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动（以此时开始计时），以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是A． B．C． D．5．图1为沿斜坡向上行驶的汽车，当汽车以牵引力F向上运动时，汽车的机械能E与位移x的关系如图2所示（AB段为曲线），汽车与斜面间的摩擦忽略不计．下列说法正确的是（）A．0～x1过程中，汽车所受拉力逐渐增大B．x1～x2过程中，汽车速度可达到最大值C．0～x3过程中，汽车的动能一直增大D．x1～x2过程中，汽车以恒定的功率运动6．如图甲所示，倾角θ＝30°的足够长固定光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉着质量m＝1kg的物体沿斜面向上运动。已知物体在t＝1s到t＝3s这段时间的v－t图象如图乙所示，弹簧的劲度系数k＝200N/m，重力加速度g取10m/s2。则在该段时间内()A．物体的加速度大小为2m/s2 B．弹簧的伸长量为3cmC．弹簧的弹力做功为30J D．物体的重力势能增加36J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．如图所示为在“测电源电动势和内电阻”的实验中得到的图线。图中为路端电压，为干路电流，、为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、，电源的输出功率分别为、，对应的外电阻为、。已知该电源输出功率的最大值为，电源内电阻为，由图可知A． B． C． D．8．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是__________．A．A→B过程中，气体对外界做功，吸热B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E.该循环过程中，气体吸热9．关于空气湿度，下列说法正确的是_________A．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示B．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比C．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大D．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小E.相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水蒸气越接近饱和10．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是（）A．粒子获得的最大动能与加速电压无关B．粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为D．若，则粒子获得的最大动能为三、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）某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ。步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图（甲）所示，由图可知其长度为______cm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图（乙）所示，由图可知其直径为______mm；(3)用图（丙）所示的电路测定其电阻值，其中Rx是待测的圆柱形导体，R为电阻箱，电源电动势为E，其内阻不计。在保证安全的情况下多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图（丁）所示的图线，电阻Rx=__Ω（结果保留两位有效数字），此数值与电阻的真实值R0比较，Rx____R0(4)根据以上数据计算出圆柱形导体的电阻率ρ=______。12．（12分）为了测量木块与木板间动摩擦因数，某实验小组使用位移传感器设计了如图所示的实验装置，让木块从倾斜木板上A点由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出滑块与传感器的距离s随时间t变化规律，取g10m/s2，sin370.6，如图所示：(1)根据上述图线，计算可得木块在0.4s时的速度大小为v（______）m/s；(2)根据上述图线，计算可得木块的加速度大小a（______）m/s2；(3)现测得斜面倾角为37，则（______）。（所有结果均保留2位小数）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）由圆柱体和正方体组成的透明物体的横截面如图所示，O表示圆的圆心，圆的半径OB和正方形BCDO的边长均为a。一光线从P点沿PO方向射入横截面。经过AD面恰好发生全反射，反射后从CD面上与D点距离为的E点射出。光在真空中的传播速度为c。求：(i)透明物体对该光的折射率；(ii)该光从P点射入至传播到E点所用的时间。14．（16分）如图所示，虚线MN的右侧空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，一质量为m的带电粒子以速度v垂直电场和磁场方向从O点射入场中，恰好沿纸面做匀速直线运动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，粒子的电荷量为+q，不计粒子的重力。(1)求匀强电场的电场强度E；(2)当粒子运动到某点时撤去电场，如图乙所示，粒子将在磁场中做匀速圆周运动。求∶a.带电粒子在磁场中运动的轨道半径R；b.带电粒子在磁场中运动的周期T。15．（12分）如图，在直角坐标系xOy平面内，虚线MN平行于y轴，N点坐标（－l，0），MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出）。现有一质量为m、电荷量大小为e的电子，从虚线MN上的P点，以平行于x轴正方向的初速度v0射入电场，并从y轴上A点（0，0.5l）射出电场，射出时速度方向与y轴负方向成30°角，此后，电子做匀速直线运动，进入磁场并从圆形有界磁场边界上Q点（，－l）射出，速度沿x轴负方向。不计电子重力。求：(1)匀强电场的电场强度E的大小？(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小？电子在磁场中运动的时间t是多少？(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大？

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】

万有引力提供向心力密度因为星球A的同步卫星和地球的同步卫星的轨道半径比为2：1，地球和星球A的半径比为2：1，两同步卫星的周期比3：1．所以A星球和地球的密度比为1：2．故C正确，ACD错误。

故选C。2、C【解析】A.依据库仑定律，则两球之间的库仑力大小为F=kq2BC、当qd=mg2k对球受力分析，如图所示：根据矢量的合成法则，依据三角知识，则斜面对小球A的支持力为N=34T=14D.当小球B移到斜面底面左端C点，对球受力分析，如图所示：依据几何关系可知，T与F的夹角为120∘，当qd=2mg本题选择错误的答案，故选C.3、B【解析】

AB．通过玻璃三棱镜后，b色光的偏折角最大，说明玻璃对b光的折射率大于对a色光的折射率，则b色光的频率最高，根据可知，a色光的光子能量小于b色光的光子能量，故A错误，B正确；C．a色光的折射率小，根据分析可知a色光在玻璃中的传播速度大于b色光，故C错误；D．玻璃对b光的折射率大，根据知b色光发生全反射的临界角小于a色光，故D错误。故选B。4、D【解析】

A.由于ab边向下运动，由右手定则可以判断出，线框在进入磁场时，其感应电流的方向为abcd，沿逆时针方向，故在图像中，的这段距离内，电流是正的；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量没有变化，故其感应电流为0；当线框的ab边从磁场的下边出来时，由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大，故其感应电流要比大，感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反；由于ab边穿出磁场时其速度较大，产生的感应电流较大，且其电流与线框的速度成正比，即线框受到的安培力与线框的速度也成正比，与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比，发现线框受到的合外力方向是向上的，即阻碍线框的下落，且合外力是变化的，故线框做的是变减速直线运动，产生的电流也是非均匀变化的，故AB错误；C.再就整体而言，线框穿出磁场时的动能要大于穿入磁场时的动能，故穿出时的电流要大于，所以C错误，D正确．5、B【解析】

A．设斜板的倾角为α，则汽车的重力势能，由动能定理得汽车的动能为，则汽车的机械能为，即图线的斜率表示F，则可知0~x1过程中汽车的拉力恒定，故A错误；B．x1~x2过程中，拉力逐渐减小，以后随着F的减小，汽车将做减速运动，当时，加速度为零，速度达到最大，故B正确；C．由前面分析知，汽车先向上匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动，0~x3过程中，汽车的速度先增大后减小，即动能先增大后减小，故C错误；D．x1~x2过程中，汽车牵引力逐渐减小，到x2处为零，则汽车到x2处的功率为零，故D错误．故选B。6、B【解析】

A.根据速度图象的斜率表示加速度可知，物体的加速度大小为a＝ΔvΔt＝1m/s选项A错误；B.对斜面上的物体受力分析，受到竖直向下的重力mg、斜面的支持力和轻弹簧的弹力F，由牛顿第二定律，F－mgsin30°＝ma解得F＝6N。由胡克定律F＝kx可得弹簧的伸长量x＝3cm，选项B正确；CD.在t＝1s到t＝3s这段时间内，物体动能增大ΔEk＝12m根据速度—时间图象面积等于位移，可知物体向上运动位移x＝6m，物体重力势能增加ΔEp＝mgxsin30°＝30J根据功能关系可知，弹簧弹力做功W＝ΔEk＋ΔEp＝36J选项C、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、ACD【解析】

AC．设电流的最小分度为I，电压的最小分度为U，则可知，电源的电动势E=6U；Ua=4U，Ub=2U；电流Ia=4I，Ib=8I；则由P=UI可知，故电源的输出功率相等；

则闭合电路欧姆定律可知，E=I（r+R）代入解得：Ra：r=2：1；故AC正确；

B．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。；E为电源的总电压（即电动势），在U-I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知则则ηa：ηb=2：1故B错误；

D．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电压为3U，电流为6I；故：Pa：Pmax=8：9故D正确；

故选ACD。8、ADE【解析】

过程中，体积增大，气体对外界做功，过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，过程中，等温压缩，过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．【详解】A.过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确；B.过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C.过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；D.过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确；E.该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即；一个循环，内能不变，，根据热力学第一定律，，即气体吸热，故E正确；故选ADE【点睛】本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．9、ADE【解析】

AB．绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水蒸气的压强表示来表示，相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比，故A正确，B错误；CD．人们感受的干燥或潮湿取决于空气的相对湿度。相对湿度越大，感觉越潮湿；相对湿度越小，感觉越干燥，故C错误，D正确；E．相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和，故E正确；故选ADE。10、ACD【解析】

A.当粒子出D形盒时，速度最大，动能最大，根据qvB=m，得v=则粒子获得的最大动能Ekm=mv2=粒子获得的最大动能与加速电压无关，故A正确。B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度，根据动能定理nqU=mvn2可得vn=同理，粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度vn+1=粒子在磁场中运动的半径r=，则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为，故B错误。C.粒子被电场加速一次动能的增加为qU，则粒子被加速的次数n==粒子在磁场中运动周期的次数n′==粒子在磁场中运动周期T=，则粒子从静止开始到出口处所需的时间t=n′T==故C正确。D.加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即，

当磁感应强度为Bm时，加速电场的频率应该为

，粒子的动能为Ek=mv2。当时，粒子的最大动能由Bm决定，则解得粒子获得的最大动能为当时，粒子的最大动能由fm决定，则vm=2πfmR解得粒子获得的最大动能为Ekm=2π2mfm2R2故D正确。故选ACD.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、5.0154.70017小于5.9×10-3Ω∙m【解析】

(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知读数为50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm(2)[2]根据螺旋测微器读数规则可知读数为4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(3)[3]由图示电路图可知，电压表示数为整理得由图示图象可知，纵轴截距所以电源电动势E=2V，图象斜率所以电阻阻值[4]由于电压表