2021-2022学年苏州高新区实验初级高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析.pdf

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1、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2 4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、如图所示为五个点电荷产生的电场的电场线分布情况，a、b、c、d是电场中的四个点，曲线”是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，则下列说法正确的是（）A.该带电粒子

2、带正电B.a 点的电势高于点的电势C.带电粒子在c 点的动能小于在d 点的动能D.带电粒子在c 点的加速度小于在d 点的加速度2、假设将来一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是（）轨道in -就道 /小、轨道I;A.飞船在轨道II上运动到P 点的速度小于在轨道轨道I 上运动到P 点的速度B.若轨道/贴近火星表面，测出飞船在轨道/上运动的周期，就可以推知火星的密度C.飞船在轨道/上运动到尸点时的加速度大于飞船在轨道II上运动到尸点时的加速度D.飞船在轨道n 上运动时的周期小于在轨道1上运动时的周期3,如图所示，质量分别为机、M 的两个物体系在一根通过定滑轮（质量忽略不计）

3、的轻绳两端，M 放在水平地板上，m被悬挂在空中，若将M 沿水平地板向右缓慢移动少许后M 仍静止，贝!）（）B.M对地面的压力变大C.拉所受的静摩擦力变大D.悬挂滑轮的绳的张力变大4、如图所示，轻绳一端固定在。点，另一端拴有质量为机的球。在最低点给小球一水平初速度，使其在竖直平面内做圆周运动。小球运动到某一位置时，轻绳与竖直方向成。角。关于轻绳的拉力7和。角的关系式你可能不知道，但是利用你所学过的知识可以确定下列哪个表达式是正确的（）A.7=a+3，gsin0（a 为常数）B.T=a+-（a 为常数）sin 0C.T=a+3，gcos0（a 为常数）D.T=a+-（a 为常数）cos。5、甲、乙

4、两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是lm/s,甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为lm/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比（）A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:26、2018年12月8日“嫦娥四号”发射升空，它是探月工程计划中第四颗人造探月卫星.已知万有引力常量为G,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,嫦娥四号绕月球做圆周运动的轨道半径为r,绕月周期为7.则下列说法中正确的是A.“嫦娥四号”绕月运行的速度大小为收IB.月球的第一宇宙速度大小为病C.嫦娥四号绕行的向心加速度大于月球表面的重力加速度gD.月 球 的 平

5、均 密 度 为 =里 二GT2R3二、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、拉格朗日点又称平动点。地球和月球连线之间，存在一个拉格朗日点，处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。已知空间站、月球围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别约为3.2x105km和 3.8x105,月球围绕地球公转周期约为27天。gB lO m/s2,下列说法正确的是()A.地球的同步卫星轨道半径约为4.2xl0%mB.空间站的线速度与月球的线速度之

6、比约为0.84C.地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度D.月球的向心加速度小于空间站向心加速度8、如图所示，理想变压器的原线圈接在“=220夜 sin 100(V)的交流电源上，副线圈接有R=55。的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是电流表的读数为1.0。AB.电流表的读数为2.00AC.电压表的读数为110VD.电压表的读数为155V9、如图所示，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦.圆心。点正下方放置为2加的小球A,质量为，”的小球8 以初速度均向左运动，与小球A 发生弹性碰撞.碰后小球A 在半圆形轨道运动时不脱离

7、轨道，则小球 8 的初速度为可能为()A.B.C.2 7 5 D.10、将一个小球竖直向上抛出，碰到高处的天花板后反弹，并竖直向下运动回到抛出点，若反弹的速度大小是碰撞前速度大小的0.65倍，小球上升的时间为1 s,下落的时间为1.2 s,重力加速度取lO m/sz,不计空气阻力和小球与天花板的碰撞时间，则下列说法正确的是A.小球与天花板碰撞前的速度大小为l()m/sB.小球与天花板碰撞前的速度大小为8m/sC.抛出点到天花板的高度为15mD.抛出点到天花板的高度为13m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

8、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5 0 H z,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

9、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F尸一N.12.（12分）如图甲（侧视图只画了一个小车）所示的实验装置可以验证“牛顿第二定律”，两个相同的小车放在光滑水平桌面上，右端各系一条细绳，跨过定滑轮各挂一个小盘增减盘中的祛码可改变小车受到的合外力，增减车上的祛码可改变小车的质量。两车左端各系一条细线用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上，使小车静止（如图乙），抬起黑板擦两车同时运动，在两车尚未碰到滑轮前，迅速按下黑板擦，两车立刻停止，测出两车位移的大小。小车i 一J T 小车2 黑板擦

10、乙（1）该实验中，盘和盘中祛码的总质量应 小车的总质量（填“远大于”、“远小于”、“等于“）；（2）图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的实验记录，已测得小车1 的总质量Mi=100g,小车2的总质量M2=2 00g,由图可读出小车1 的位移X!=5.00m小车2的位移x2=c m,可 以 算 出 一（结果保留三位有效数字）；在实验误差允许的范围内，心（填“大于”、“小于”、“等于）。a2 吗四、计算题：本题共2小题，共 2 6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）某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心。的截面

11、如图所示，4 是外球面上的点，4。是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A 点射入，当入射角，=45。时折射光恰与内球面相切于B点。（D求透明材料对该光的折射率：（ii）要使从A 点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A 点入射角应满足的条件。14.（16分）如图所示，金属圆环轨道M N、尸。竖直放置，两环之间A B D C 内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为灰,A 8 水平且与圆心等高，。竖直且延长线过圆心。电阻为r,长 为 2/的轻质金属杆，一端套在内环M N 上,另一端连接质量为m的带孔金属球，球套在外环P 0 上，且都与轨道接触良好。内圆半径4=/，外圆半径5=

12、3/,P M 间接有阻值为R 的电阻，让金属杆从A 5 处无初速释放，恰好到达E F 处，E 尸到圆心的连线与竖直方向成，角。其它电阻不计，忽略一切摩擦，重力加速度为g。求：RQ(1)这一过程中通过电阻R的电流方向和通过R的电荷量q；金属杆第一次即将离开磁场时，金属球的速率v和 K 两端的电压I7o15.(12分)如图所示，固定在水平面开口向上的导热性能良好足够高的汽缸，质量为机=5kg、横截面面积为S=50cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，开始汽缸内气体的温度为，尸27、压强为 pi=1.0 xl()5pa。已知大气压强为po=l.Oxl()5pa,重

13、力加速度为g=10m/s2。(1)现将环境的温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为多少摄氏度？(2)继续升高环境的温度，使活塞缓慢地上升=10cm,在这上过程中理想气体的内能增加了 1 8 J,则气体与外界交换的热量为多少？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.带电粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，分析可知该带电粒子带负电，A 错误；B C.根据等势面与电场线垂直，画出过。点的等势面如图所示。则根据沿电场线方向电势逐渐降低知%(P a同理可得(P c 4根据能量守恒定律知，带电粒子的动能

14、Eke Ed则带电粒子受到的电场力由牛顿第二定律知带电粒子的加速度4%D错误。故选C。2、B【解析】A.飞船从轨道n 到轨道i时做向心运动，所以要减速，所以飞船在轨道n 上运动到尸点的速度大于在轨道轨道I 上运动到尸点的速度，故 A 错误；B.由公式Mni=m4枭7r 2R,解得:M-塔GT2密度4-M=3V 4-N GT2故 B 正确；C.不管在那个轨道上飞船在尸点受到的万有引力是相等的，为飞船提供加速度，所以加速度相等，故 C 错误;3 n3D.由开普勒第三定律可知，取=不 可知，由于轨道n 上半长轴大于轨道I 的半径，所以飞船在轨道n 上运动时的周期大于在轨道1上运动时的周期，故 D 错

15、误.3、D【解析】A.因，“处于静止状态，故绳子的拉力等于，的重力，即尸=m g,绳的张力不变，故选项A 错误;B C.对 M 受力分析如图甲所示，把尸进行正交分解可得关系式:N+fsin O=MgFeos 0=f当 M 向右移动少许后，变大，故 N 减小，/减小，故选项B、C 错误;D.对滑轮受力分析如图乙所示，把拉物体的绳子的拉力合成得尸谷=7.因歹不变，两绳的夹角变小，则尸令变大,故悬挂滑轮的绳的张力变大，选项D 正确.4、C【解析】当=0。时（最低点），L 为绳长，根据牛顿第二定律,mv,当，=180。时（最高点）T2+ig=-从最高点到最低点的过程，由动能定理得gmv-；mv=2mg

16、L可以得出七=6 m g因此利用特殊值代入法可知C 选项满足上述结论，A B D 错误，C 正确。故选C。5、D【解析】由动量守恒定律得叫 匕 m2v2-m2v2 一 加F：解得网 v2+v1 T L,匕+吠；代入数据得叫 _ 3m2 2故选D。6、D【解析】根据月球表面万有引力等于重力可求月球质量，进而可求月球的平均密 度.根据月球对“嫦娥四号”的万有引力提供向心力可求“嫦娥四号”的绕行速度.根据重力提供向心力，可求月球的第一宇宙速度.【详解】A.根据万有引力提供向心力 罩”=?，得 i，=J 斗，又因为月球表面的物体受到的重力等于万有引力mg=,得 GM=gR2,所以 v=.故 A 错误；

17、2B.月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，所以重力提供向心力mg=z三，得 丫=场.故 B 错误；C.根据万有引力提供向心力，嫦娥四号绕行的向心加速度。=，月球表面的重力加速度8=缥.嫦 娥 四 号 绕 行r R-的向心加速度小于月球表面的重力加速度.故C 错误；D.根据万有引力提供向心力，？Ci竽Mtn =24誓7r2 ，得月球的质量M=4把7r2厂二，所以月球的密度=/3=冗尸_*.故产 T2 GT2 GT2R3D 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。

18、7、ABC【解析】A.由题知，月球的周期乃=27天=648h,轨道半径约为 2=3.8xl()5km,地球同步卫星的周期7i=24h,轨道半径约n,根据开普勒第三定律有：T；_/代入数据解得：ri=4.2xl()4km,A 正确；B.空间站与月球相对静止，角速度相同，根据v=a r得两者线速度之比为:丫空=3.2 X IO市 3.8x1050.84B 正确;C.根据万有引力提供向心力有:解得：0 二下，地球同步卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径 所以地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度，C 正确；D.空间站与月球相对静止，角速度相同，根据a co月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径

19、，所以月球的向心加速度大于空间站向心加速度，D 错误。故选ABC。8、AC【解析】C D.原线圈电压有效值U=220V,根据原副线圈匝数比为2:1可知次级电压为S=U O V,则电压表的读数为110V,选 项 C 正确，D 错误；A B.根据变压器输入功率等于输出功率，即1 1 R解 得/i=LOOA,选 项 A 正确，B 错误；故选AC.9、BC【解析】A 与 B 碰撞的过程为弹性碰撞，则碰撞的过程中动量守恒，设 B 的初速度方向为正方向，设碰撞后B 与 A 的速度分别为VI和 V2 则:mvo=mvi+2mv2由动能守恒得：1 2 1 2 1 c 2-mv0=耳 mv；+/-2mv2联立得

20、：岭=半 31.恰好能通过最高点，说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力，是在最高点的速度为Vmin,由牛顿第二定律得：22mg=2 乜迎RA 在碰撞后到达最高点的过程中机械能守恒，得：1 ,1,2mg-2/?=-2mv-2mvm 联立得：v=1.5底 正，可知若小球B 经过最高点，则需要：1.5而 西2.小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与。等高处，由机械能守恒定律得：2mg./?=；.2mv；联立得：v产 1 5 可知若小球不脱离轨道时，需满足：V O1.51R由以上的分析可知,若小球不脱离轨道时，需满足：vo 1.5，荻或V。1.5屈R ,故 AD错误，BC正确.故选BC

21、【点睛】小球A 的运动可能有两种情况：1.恰好能通过最高点，说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力，由牛顿第二定律求出小球到达最高点点的速度，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A 的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B 的初速度；2.小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O 等高处，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A 的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B 的初速度.10、AC【解析】AB.由题意可知，%+gt=O.65vf2+gt2解得u=l()m/s,故 A 正确，B 错误；CD.抛出点到天花板的高度为故 C 正确，D 错误。三、实验题：

22、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、DEF 0.721 2.40 1.0【解析】(1)1A B.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，

23、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T=01s,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8 点时，小车运动的速率是：v=-0-.1-8-0-1-0-.-0-3-6-0-ni/s.=0n.7_21m./s.11 2T 2x0.13根据Ax=a T可得：a=XBD-X()R 0.2881-0.0961x2,2 _,2BD,B=-m/s2=2.40m/s24T2 4x0.01(3)4根据牛顿第二定律可知：2 F -Ff-tna解得:Ff=1.()N12、远小于 2.422.

24、47 2.02 2.07 等于【解析】(1)因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于m g,所以不需要满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车(包括盛沙的盒及盒内的砂)的总质量；(2)由图可知，小车2的位移为2.43m,由匀加速直线运的位移公式可知，x=at2,即。=后 由 于 时 间 相 等，所以幺=、但=、泮=2.0 5,由牛顿第二定律可知：a=g,所以两小车的加速度之比等于质量的反比2 V x2 V 2.43 M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、n=42;5)i 30【解析】(i)当入射角i=45

25、。时，设折射角为r,透明材料对该光的折射率为，AA80为直角三角形，则.Rsin r 2Rsinzn=-sinr解得r=30n V2(ii)光在A点入射角为，时，设折射角为一，折射光射到内球面上的O点刚好发生全反射，则折射光完全不能从内球面射出半球壳，折射光在内球面的入射角等于临界角为C,如图所示，在AAOO中，由正弦定理有s i n C =ns i n z,n=-s i n r,解得.,V 2s i n r=4.1s i n z =2解得f=3 0 要使从A点射入光的折射光能从内球面射出半球壳，则光在A点入射角i应满足：3 0 1 4、(1)M指向 P,q=(2)y =J 6 g/(l c

26、o s 6),。钺 网 6g/(le例R+r3(1?+r)【解析】(1)由楞次定律可以判定通过R的电流方向由M指向P；金属杆从A B滑动到C D的过程中q=I=稣4 5 =；%（2_1）稣 由得：好咨设金属杆离开磁场小球的速率为%角速度为如 第一次离开磁场到E F,由动能定理得:mg 31(1 cos 8)=0-g mv2(6)v=3lco 金属杆第一次离开磁场瞬间产生电动势为:E=2lv 一 平+町V =!-(9)2RUR=ER+r由得v=6/(1 cos 0)4BlRy16gl(1-cos 0)3(R+r)15、(1)57；(2)73J【解析】(1)气体的状态参量Z=27+273K=300K,px=1.0 xl05Pa对活塞由平衡条件得p2S=p0S+mg解得p2=l.lxlO5Pa由查理定律得包=正Z T2解得4=33OK则r2=330-273=57(2)继续加热时，理想气体等压变化，则温度升高，体积增大，气体膨胀对外界做功，外界对气体做功W=-p2SH=-55 J根据热力学第一定律AU=W+Q,可得理想气体从外界吸收的热量Q=AU W=73J