2022届4月山东省青岛市高三一模物理试题 附答案

物理高三练习2022.04注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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，光滑绝缘直杆上自由悬挂两个闭合金属环a、b。将条形磁铁的N极由靠近金属环b的位置，沿金属环轴线向右快速移动时，下列说法正确的是（）A.金属环a、b同时向右移动，间距不变B.金属环a向左移动，金属环b向右移动C.金属环a、b同时向右移动，间距增大D.金属环a、b同时向左移动，间距减小【1题答案】【答案】C【解析】【详解】条形磁铁向右运动，由图可知，两金属环的磁通量都减小，由“阻碍”思想可知，两金属环均向右运动，以阻碍磁通量的减小。金属环b更靠近磁铁，故磁通量的变化更快，运动的加速度和速度都更大，故两金属环间距变大。故C正确，ABD错误。故选C2.如图甲，2022北京冬奥会主场馆“雪如意”美轮美奂，充分展示了中国元素。“雪如意”的旁边修建着世界上运行长度最大的变角度斜行电梯。斜行电梯在同一竖直平面内运行，箱内地板始终保持水平。电梯轨道的上段是倾角为22.56°的斜直轨道，下段是倾角为39.56°的斜直轨道，中间通过一段圆弧形轨道平滑连接，如图乙所示。当运动员站立在电梯内随着电梯一起运动时，下列说法正确的是（）A.电梯沿斜直轨道匀速下行时，运动员处于失重状态B.电梯刚启动时，运动员受两个力作用C.电梯匀速率下行时运动员在上段斜直轨道受到的支持力小于在下段受到的支持力D.电梯匀速率上行通过圆弧轨道的过程中，运动员受到地板的弹力小于他的重力【2题答案】【答案】D【解析】【详解】A．电梯沿斜直轨道匀速下行时，运动员处于平衡状态，故运动员不是处于失重状态，A错误；B．刚启动时，有斜向下的加速度，那合力方向斜向下，而只有重力和支持力时，合力只可能在竖直方向，故必有摩擦力存在，故电梯刚启动时，运动员不止受两个力作用，B错误；C．电梯匀速率下行时，斜直轨道上，人受力平衡，重力等于支持力，C错误；D．通过圆弧轨道时，由牛顿第二定律可得故可得运动员受到地板的弹力小于他的重力，D正确。故选D。3.2021年11月8日，神舟十三号载人航天飞船上的三名航天员经过6.5个小时的努力，顺利完成所有舱外航天任务。王亚平就此成为中国历史上首位执行出舱任务的女宇航员，创造了太空探索新纪录。已知空间站在离地高度约为400km的圆形轨道飞行，引力常量为G，下列说法正确的是（）A.与同步卫星相比，空间站做圆周运动加速度更大B.与同步卫星相比，空间站做圆周运动的周期更长C.只要查到空间站的运行周期即可计算出地球的平均密度D.王亚平在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落，工具将会落向地面【3题答案】【答案】A【解析】【详解】A．根据由于空间站轨道半径比同步卫星的小，因此加速度更大，A正确；B．根据开普勒第三定律由于空间站轨道半径比同步卫星的小，因此做圆周运动的周期更短，B错误；C．根据解得只要知道空间站的运行周期，但若不知道地球半径，也无法算出地球的平均密度，C错误；D．王亚平在空间站外面检修时若手中的工具不小心掉落，则工具就像空间站一样绕地球做匀速度圆周运动，不会落向地面，D错误。故选A。4.从1907年起，美国物理学家密立根用如图所示的实验装置测量光电效应中几个重要的物理量。在这个实验中，若先后用频率为v1、v2的单色光照射阴极K均可产生光电流。调节滑片P，当电压表示数分别为U1、U2时，v1、v2的光电流恰减小到零。已知U1＞U2，电子电荷量为e，下列说法正确的是（）

A.两种单色光光子的动量p1＜p2 B.光电子的最大初动能Ek1＜Ek2C.普朗克恒量为 D.逸出功为【4题答案】【答案】C【解析】【详解】A．B．根据公式因为U1＞U2所以光子动量故光子最大初动能故故AB错误；C．D．根据光电效应方程得，解得，故C正确，D错误。故选C。5.我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世，目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下，这个过程可以简化为如图乙所示模型：质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使OB板由水平位置顺时针缓慢转动到竖直位置过程中，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.棉包对OA板的压力逐渐增大B.棉包对OB板的压力先增大后减小C.当OB板转过30°时，棉包对OB板的作用力大小为mgD.当OB板转过60°时，棉包对OA板的作用力大小为mg【5题答案】【答案】D【解析】【详解】AB．对物体受力分析如图

由正弦定理可得物体在旋转过程中从120度逐渐变大，从180度逐渐减小，因此OB板由水平位置缓慢转动60°过程中，，棉包对OA板压力逐渐增大，对OB板压力逐渐减小；OB板继续转动直至竖直的过程中，棉包脱离OB板并沿OA板滑下，棉包对OA板压力随板转动逐渐减小，故AB错误；C．当OB板转过30°时，两板与水平方向夹角均为30°，两板支持力大小相等，与竖直方向夹角为30°，可得故C错误；D．当OB板转过60°时，OA板处于水平位置，棉包只受到受力和OA板的支持力，有二力平衡得故D正确。故选D。6.随着汽车在我国居民生活中的日渐普及，对汽车的安全性能的要求不断提高。为检测某新型汽车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，测得汽车在某次刹车过程中速度v与位移x的关系如图所示，设刹车过程中汽车做匀减速直线运动，已知t＝0时刻汽车速度为40m/s，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（）A.刹车过程汽车的加速度大小为6m/s2 B.路面与轮胎之间的动摩擦因数为0.5C.t＝5s时，汽车的速度大小为22m/s D.0~10s内，汽车的位移大小为150m【6题答案】【答案】B【解析】【详解】A．汽车做匀减速直线运动，速度位移关系式为则有带入图中数据可得加速度大小为5m/s2，故A错误；B．刹车过程受到摩擦力则可得故B正确；C．t＝5s时，汽车的速度大小为故C错误；D．汽车刹车所用时间为即8s时停车，则由图像可知0~10s内，汽车的位移大小为160m，故D错误。故选B。7.如图，一定质量的理想气体由状态a经状态b变化到状态c，已知气体由从状态a变化到状态b的过程中外界对气体做功为W1，与外界的热交换量为Q1；从状态b变化到状态c过程中外界对气体做功为W2，与外界的热交换量为Q2，下列说法正确的是（）

A.气体在状态a、状态b、状态c时的内能相等 B.W2＝3W1C.Q1+Q2＝2p0V0 D.W1+W2＝Q1+Q2【7题答案】【答案】D【解析】【详解】A．根据可得，状态a、状态c等温，内能相等，状态b的温度大于a，c的温度，状态b内能大于状态a、状态c的内能，A错误；B．p-V图像压强与体积围成图形的面积表示外界对气体所做的功,因此状态a变化到状态b的过程中状态b变化到状态c过程中因此可知W2＝W1B错误；C.状态a、状态c等温，内能相等，根据得又解得Q1+Q2＝4p0V0C错误；D.状态a、状态c等温，内能相等，根据得题目中没有给出Q1Q2的正负，可以取绝对值解得W1+W2＝Q1+Q2D正确．故选D。8.如图，相同的物块a、b用沿半径方向的细线相连放置在水平圆盘上。当圆盘绕转轴转动时，物块a、b始终相对圆盘静止。下列关于物块a所受的摩擦力随圆盘角速度的平方（ω2）的变化关系正确的是（）A. B.C. D.【8题答案】【答案】D【解析】【详解】转动过程中ab角速度相同。当圆盘角速度较小时，ab由静摩擦力充当向心力，绳子拉力为零，此过程中ab所需要的摩擦力分别为，因为，故，又因为ab与平台的最大静摩擦力相同，所以随着角速度增大，b先达到最大静摩擦力，当b达到最大静摩擦力时绳子开始出现拉力，此时对于ab有,联立可得由上述分析可知，绳子拉力出现之前图像的斜率为，绳子拉力出现之后图线的斜率为，所以绳子有拉力时图线斜率变大。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.A、B为两等量异种点电荷，图中水平线为AB连线的中垂线。现将另两个等量异种试探电荷a、b用绝缘细杆连接后，从离A、B无穷远处沿中垂线平移到A、B的连线上，平移过程中两检验电荷始终关于中垂线对称。若规定离A、B无穷远处电势为零，下列说法正确的是（）

A.电荷a向左平移的过程中电势能始终小于零B.a、b整体在A、B连线上具有的电势能为零C.整个移动过程中，静电力对a做负功D.整个移动过程中，静电力对b做负功【9题答案】【答案】CD【解析】【详解】A．根据等量异种电荷的特点可知，无穷远及中垂线上电势为零，沿电场线方向电势逐渐降低；设AB连线的中点为O，由于AB连线的垂直平分线是一条等势线，且一直延伸到无穷远处，所以O点的电势为零；AO间的电场线方向由A→O，而顺着电场线方向电势逐渐降低，可知a所处的位置电势，A错误；B．a所处的位置电势，b所处的位置电势，由知，a、b在A、B处的电势能均大于零，所以整体的电势能，B错误；C．原来a电势能为0，在A、B连线上，a电势能为正值，在平移过程中，a电势能增大，则静电力对a做负功，C正确；D．原来b电势能为零，在A、B连线上，b电势能为正值，整个移动过程中，b电势能增大，所以静电力对b做负功，D正确。故选CD。10.如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，a、b接如图乙所示电压，R0、R1均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表A1的示数减小了0.1A，电流表A2的示数减小了0.5A，则下列说法正确的是（）A.变压器原副线圈匝数之比5∶1B.电压表V2的示数为40VC.电压表V3示数变化量的大小与电流表A1示数变化量的大小的比值不变D.若再将滑动变阻器的滑片向上滑动，则电压表V3与V1的比值变小【10题答案】【答案】C【解析】【详解】A．B．由公式得又由图乙可知解得故A正确，B错误；C．电压表V3示数变化量的大小与电流表A2示数变化量的大小的比值保持不变，又所以保持不变，故C正确；D．若将滑动变阻器的滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，所以副线圈电流变小，定值电阻的分压变小，故电压表V3的示数变小，而电压表V1的示数不变，电压表V3的示数与电压表V1的示数的比值变大，故D错误。故选C。11.如图，两列简谐横波a、b在同一种均匀介质中沿x轴传播。某时刻，两列波波峰正好在xP＝1.5m处的P点重合。该时刻，离P点最近的波峰重叠点的平衡位置坐标是（）A.7.5m B.13.5m C.－4.5m D.－10.5m【11题答案】【答案】BD【解析】【详解】由图可知，a得波长是，b得波长是，这两个波长得最小公约数为12m，则该时刻，离P点最近的波峰重叠点的平衡位置坐标是或者故AC错误，BD正确。故选BD。12.如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A.小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0B.小物块上升至高度h5时，加速度为gC.解除锁定前，弹簧的弹性势能为mgh5D.小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少了【12题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．小物块上升至高度h3时，动能最大，则此时弹簧弹力与重力平衡，所以弹簧形变量不为0，故A错误；B．因为h4到h5间的图像为直线，即小物块做匀减速直线运动，所以小物块上升至高度h4时，弹簧形变量为零，弹簧恢复原长，小物块只受重力，加速度为g，故B正确；C．由图像看推出，解除锁定前，弹簧的弹性势能为故C错误；D．小物块在h4时，加速度为g，在h2和h4处的动能相同，根据弹簧振子运动的对称性可知，在h2处的加速度也为g，则有牛顿第二定律得所以小物块从高度h2上升到h4，上升高度为弹簧的弹性势能减少了故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学用图甲所示装置探究质量一定时加速度与力的关系，保持木板水平，调节小桶和小桶内沙的总质量m，使小车沿木板运动。小车上遮光条宽度为d，木板上AB两点间的距离为l，每次操作都将小车从A点由静止释放，小车通过光电门的时间为t，已知重力加速度为g，设小车质量为M，在满足m<<M的前提下改变小桶内沙的质量，进行了多次实验，将得到的实验信息经处理后记录在图乙的a－F图像中。

（1）根据实验信息计算小车加速度的表达式为a＝___________；（2）根据图像中的相关信息可知小车的质量M＝___________kg（结果保留2位有效数字）；（3）该实验探究得到的结论是______________________。【13题答案】【答案】①.②.2③.质量一定时，加速度与合外力成正比【解析】【详解】（1）[1]小车过光电门的速度为根据运动学公式，得（2）[2]根据图像描点连线可得

图像横坐标有截距，说明由摩擦力作用，未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，根据牛顿第二定律内容，结合图像中的相关信息可知小车的质量M为（3）[3]将摩擦力的影响考虑进去，可以得到加速度与合外力的关系：质量一定时，加速度与合外力成正比。14.某实验小组的同学欲测量从电动自行车上拆卸的一块废旧电池的电动势和内阻。（1）为了粗略测定电池的电动势与内阻，某同学用下列方法：①用多用电表的电压挡直接测量电池两极间的输出电压；②用多用电表的欧姆挡直接测量两极间的内阻；你认为以上测量中不妥的是：___________（填序号）。（2）实验小组的同学利用实验室给出下列器材进一步精确测量该电池的电动势和内阻。A．废旧电池一块（电动势约为12V，内阻约为6Ω）B．滑动变阻器R1（最大阻值为50Ω）C．电阻箱R2（最大阻值为9999.99Ω）D．电压表（量程3V，内阻为2kΩ）E．电流表（量程0.6A，内阻为3Ω）F．开关、导线若干①由于电压表量程太小，实验小组利用电压表和电阻箱改装了一个量程为15V的电压表（表盘刻度未改），则电压表应与电阻箱__________（选填“串联”或“并联”），电阻箱的阻值应为__________Ω。②为了比较精确测量电池的电动势与内阻，请在虚线框甲内画出实验电路图。______

③经多次测量，根据测得的实验数据，该同学作出了电压表示数U和电流表示数I的关系图线如图乙所示，则该电池的电动势E=____V，内阻r=______Ω。【14题答案】【答案】①.②②.串联③.8k④.⑤.12V⑥.7Ω【解析】【详解】（1）[1]多用电表的欧姆挡内部有电源，无法直接测量外部电源的内阻。（2）[2]电压表量程太小，需串联电阻分压。[3]根据与可求得[4]电流表内阻已知，精确测量电池的电动势与内阻，应将电流表接在干路上，电路图如下

[5]电压表扩到了5倍量程，因此电压表示数U和电流表示数I的关系图线中电压扩大五倍，由及对应图像可得E=12V求得r=7Ω15.如图甲为微棱镜增亮膜的工作原理示意图，光源通过入光面及透明的基材层，在棱镜层透过其表层精细的棱镜结构时，将光线经过折射、全反射、光累积等来控制光强分布，进而将光源散射的光线向正面集中，并且将视角外未被利用的光通过光的反射实现再循环利用，减少光的损失，同时提升整体辉度与均匀度，对液晶显示屏（LCD）面板显示起到增加亮度和控制可视角的效果。如图乙，△ABC为棱镜层中的一个微棱镜的横截面，∠A＝90°，AB＝AC，用放在BC边上P点的单色点光源来模拟入射光对增亮膜进行研究，PC＝3PB，已知微棱镜材料的折射率n＝，sin37°＝0.6，只考虑从P点发出照射到AB边和AC边上的光线。（1）若经AB边折射出的光线与BC边垂直，求该光线在微棱镜内入射角的正弦值；（2）求从P点发出的光能从AB边和AC边射出棱镜区域的长度L1、L2之比。【15题答案】【答案】（1）；（2）6∶13【解析】详解】（1）由题意知，出射角由折射定律得解得（2）根据可得临界角为当光线刚好在边上点发生全反射时，如实线光路所示，在边刚好全反射时，入射角由几何关系知，反射到边的入射角能够发生全反射。过点做的垂线与点，设，由几何关系知从P点发出的光能从AB边射出棱镜区域的长度为L1=当P点发出的光线刚好在边上发生全反射时，如图蓝线光路所示，设与AC交点为H，从P作AC垂线，交AC于I点，由几何关系知PI=3a，IH=PI·tan37°=从P点发出的光线到A点时，由几何关系知<37°，光线可以出射。从P点发出的光能从AC边射出棱镜区域的长度为L2=则L1、L2之比为L1∶L2=6∶1316.在2022年北京冬季奥运会上，中国运动员谷爱凌夺得自由式滑雪女子大跳台金牌。如图为该项比赛赛道示意图，AO段为助滑道，OB段为倾角α＝30°的着陆坡。运动员从助滑道的起点A由静止开始下滑，到达起跳点O时，借助设备和技巧，保持在该点的速率不变而以与水平方向成θ角（起跳角）的方向起跳，最后落在着陆坡上的某点C。已知A、O两点间高度差h＝50m，不计一切摩擦和阻力，重力加速度g取10m/s2。可能用到的公式：积化和差。（1）求运动员到达起跳点O时的速度大小v0；（2）求起跳角θ为多大时落点C距O点最远，最远距离L为多少。【16题答案】【答案】(1)；(2)，【解析】【详解】（1）设运动员质量为m，从A到O过程，由机械能守恒定律解得（2）设运动员在O点起跳时速度的与水平方向的夹角为，将起跳时速度v0和重力加速度g沿雪坡方向和垂直雪坡方向分解，如图所示则，，，设运动员从O点到C点的时间为t，运动员离开雪坡的距离为s，由当时运动员从O点运动到C点的距离为L，则解得所以当时，即时，最佳成绩为17.如图，在空间建立Oxyz三维直角坐标系，其中x轴水平向右，y轴竖直向上，z轴垂直纸面向外在x＝a处平行于Oyz平面固定一足够大荧光屏M，在Oyz平面左侧空间有竖直向下的匀强电场E1；x轴上的A点（－2a，0，0）有一粒子源，粒子源在Oxy平面内沿与x轴成一定角度射出带电粒子，粒子的速度大小为v0，质量为m，带电量为+q。经过一段时间，粒子从y轴上C点（0，3a，0）垂直y轴进入Oyz平面与荧屏间空间，该空间内有方向沿z轴正向、的匀强磁场（图中未画出），不计粒子重力。（1）求Oyz平面左侧匀强电场的电场强度大小E1；（2）求粒子从A点射出到打到荧光屏上所经历的时间t；（3）若在Oyz平面与荧光屏间空间再加上一沿z轴正向、电场强度大小为E0的匀强电场，求粒子最终打在荧光屏上的P点时的位置坐标。

【17题答案】【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）将粒子的速度v0分解为沿x轴方向的分速度v0x,沿y轴方向的分速度v0y，根据题意可得，在沿x轴方向上，沿y轴负方向上粒子减速得求得即θ=60°求得又由得又有求得（2）粒子沿x轴方向的分速度解得粒子减速可知,粒子带正电荷，由左手定则可知，粒子沿y轴负方向偏转，由可得由几何关系可得，粒子在磁场中运动时间又由解得粒子从A点射出到打到荧光屏上所经历的时间（3）粒子沿z轴正向、电场强度大小为E0的匀强电场中加速位移粒子打到屏上的位置坐标是18.如图甲，质量为m的光滑绝缘导轨由半径为r的四分之一圆弧和一段长为x的水平部分