辽宁省协作体2022届高三下学期物理第一次模拟考试试卷

试卷更新日期：2022-04-01 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 如图所示，质量为m的硬质面字典A对称放在硬质面的书本B上，将B的一端缓慢抬高至A刚要滑动，此时B的书脊与水平面的夹角为θ。已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（）

A、B对A的作用力始终与B的书脊垂直 B、B的一个侧面对A的弹力大小为 $m g c o s θ$ C、B对A的最大静摩擦力的合力大小为 $m g s i n θ$ D、A始终受到三个力的作用

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2. 北京时间2021年12月9日，“天宫课堂”开讲，中国航天员再次进行太空授课。空间站绕地心做近似圆周运动，轨道距离地面高度约3.9×10²km，地球半径约6.4×10³km，质量约为6.0×10²⁴kg，万有引力常量6.67×10^-11Nm²/kg² ，则在“天宫课堂”授课的约60min时间内，空间站在轨道上通过的弧长约（）

A、7.7×10³km B、7.7×10⁴km C、2.8×10³km D、2.8×10⁴km

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3. 法拉第笼是一个由金属制成的球形状笼子，与大地连通。当高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆，放电杆尖端靠近笼体时，出现放电火花。如图所示，体验者进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。下列说法正确的是（）

A、法拉第笼上的感应电荷均匀分布在笼体外表面上 B、法拉第笼内部任意两点间的电势差为零 C、法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度为零 D、同一带电粒子在法拉第笼外的电势能大于在法拉第笼内部的电势能

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4. 单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面， $A B ⊥ B C$ ，光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生全反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出，则该五棱镜折射率的最小值（）

A、 $\frac{1}{s i n 22.5 °}$ B、 $\frac{1}{c o s 22.5 °}$ C、 $\frac{\sqrt{2}}{2}$ D、 $\sqrt{2}$

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5. 充气弹跳飞人娱乐装置如图1所示，开始时娱乐者静止躺在气包上，工作人员从站台上蹦到气包上，娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。若娱乐者弹起后做抛体运动，其重心运动轨迹如图2虚线POB所示。开始娱乐者所处的面可视为斜面AC，与水平方向夹角 $θ = 37 °$ 。已知娱乐者从P点抛起的初速度方向与AC垂直，B点到轨迹最高点O的竖直高度h=3.2m，水平距离l=2.4m，AB在同一水平面上，忽略空气阻力，sin37=0.6，重力加速度g=10m/s² ，则（）

A、P点到B点的位移为3.6m B、AB之间的距离为0.4m C、娱乐者从P点到B点过程中的时间为1s D、娱乐者从P点到B点过程中的最大速度 $9 m / s$

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6. 沿平直公路匀速行驶的汽车上，固定着一个正四棱台，其上、下台面水平，如图为俯视示意图。在顶面上四边的中点a、b、c、d沿着各斜面方向，同时相对于正四棱台无初速释放4个相同小球。设它们到达各自棱台底边分别用时Ta、Tb、Tc、Td，到达各自棱台底边时相对于地面的机械能分别为Ea、Eb、Ec、Ed（取水平地面为零势能面，忽略斜面对小球的摩擦力）。则有（）

A、 $T_{a} = T_{b} = T_{c} = T_{d}$ ， $E_{a} = E_{b} = E_{c} = E_{d}$ B、 $T_{a} = T_{b} = T_{c} = T_{d}$ ， $E_{a} > E_{b} = E_{d} > E_{c}$ C、 $T_{a} < T_{b} = T_{d} < T_{c}$ ， $E_{a} > E_{b} = E_{d} > E_{c}$ D、 $T_{a} < T_{b} = T_{d} < T_{c}$ ， $E_{a} = E_{b} = E_{d} = E_{c}$

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7. 如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验（示意图如图所示），若香皂盒和纸板的质量分别为m₁和m₂ ，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。若本实验中，m₁=100g，m₂=5g，μ=0.2，香皂盒与纸板左端的距离d=0.1m，若香皂盒移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知，忽略香皂盒的体积因素影响，g取10m/s² ，为确保香皂盒移动不被人感知，纸板所需的拉力至少是（）

A、1.41N B、1.42N C、1410N D、1420N

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二、多选题

8. 下列选项正确的是（）

A、开普勒在哥白尼观测数据的基础上发现了开普勒三大定律 B、法拉第对实验资料严格分析后，发现了法拉第电磁感应定律 C、库仑通过扭秤实验验证了电荷之间的作用力与万有引力相似 D、丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使它周围的小磁针发生偏转

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9. 如图甲所示，两根平行且间距为L的光滑金属导轨固定在绝缘的水平面上，导轨电阻不计，质量均为 m 的两相同金属棒 a、b垂直导轨放置，回路的总电阻大小为 R，其右侧矩形区域内有一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向竖直向上，现两金属棒分别以初速度2v₀和 v₀同时沿导轨向右运动，且先后进入磁场区域，已知金属棒a离开磁场时金属棒b已经进入磁场区域，在金属棒a进入磁场到离开磁场的过程中，电流i随时间t变化的图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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10. 红外测温具有响应时间快、非接触、安全准确的优点，在新冠疫情防控中发挥了重要作用。红外测温仪捕捉被测物体电磁辐射中的红外线部分，将其转变成电信号。图甲为红外线光谱的三个区域，图乙为氢原子能级示意图。已知普朗克常量h=6.63×10^-34J·s，光在真空中的速度c=3.0×10⁸m/s，下列说法正确的是（）

A、红外线光子能量的最大值约为1.64eV B、氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时释放出的光子能被红外测温仪捕捉 C、大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁时，红外测温仪可捕捉到2种频率的红外线 D、大量处于n=2激发态的氢原子吸收能量为2.86eV的光子后，辐射出的光子可能被红外测温仪捕捉

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三、实验题

11. 某中学实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了动能定理的验证，将带有遮光条的物块放在气垫上，用细绳连接并跨过光滑的定滑轮，在靠近滑轮的位置固定一光电门，已知滑块和钩码的质量分别为M、m，重力加速度为g。该小组的同学完成来如下操作：
⑴用螺旋测微器测量来遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=mm。
⑵将滑块由远离定滑轮的一段无初速度释放，并测出释放点距离光电门的间距s。
⑶记录遮光条的挡光时间t。
⑷多次改变s，重复（2）（3），如果利用图像完成实验的验证，该小组的同学用s为纵轴，（填“t”“ t²”“ $\frac{1}{t}$ ”或“ $\frac{1}{t^{2}}$ ”）为横轴，如图丙，发现该图像为过原点的直线，则该图像的关系式为（用已知量和测量量表示）。

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12. 在测量一节干电池的电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示实验电路。

(1)、根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接.

(2)、实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P移至a端.
合上开关S₁ ， S₂接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S₂改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为U_A、U_B ，与横轴的截距分别为I_A、I_B。

①S₂接2位置时，作出的U－I图线是图丙中的（选填“A”或“B”）线；②S₂接2位置时，测出的电池内阻r存在系统误差，原因是电流表，利用图像进行误差的修正后，电池的内阻r=（用U_A、U_B、I_A、I_B中两个量表示）

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四、解答题

13. 如图所示，在光滑的水平而上有一质量为M=3kg的长条木板，以速度v₀=4m/s向右作匀速直线运动，将质量为m=1kg的小铁块轻轻放在小板上的A点（这时小铁块相对地面速度为零），小铁块相对木板向左滑动，由于小铁块和木板间有摩擦，最后它们之间相对静止，求：

(1)、小铁块跟木板相对静止时，它们的共同速度多大；

(2)、在全过程中有多少机械能转化为热能。

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14. 如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K₂位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K₁、K₃ ， B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K₂、K₃ ，通过K₁给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p₀的5倍后关闭K₁。已知室温为27℃，汽缸导热。

(1)、打开K₂ ，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；

(2)、接着打开K₃ ，活塞稳定后，再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高60℃，求此时A中气体的压强。

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15. 2021年末，由于煤炭价格上涨，火力发电受到影响，有的地区出现了拉闸限电，再一次提醒人们要节约能源和开发新能源。受控热核反应就是其中一种，热核反应需要极高温度，还得束缚带电粒子，基本原理如图所示，空间有两个同心圆a、b，圆a内存在由圆心O向外的辐射状电场，圆心O与圆a圆周上各点的电势差为 $U = \frac{2}{9} \times 1 0^{7} V$ ，圆a与圆b围成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆a半径为 $R_{1} = \frac{\sqrt{3}}{3} m$ ，圆b半径为R₂ ，已知磁感应强度B=1.0T，粒子的荷质比为 $\frac{q}{m} = 4.0 \times 1 0^{7} C / k g$ ，不计带电粒子的重力。

(1)、若带电粒子由静止释放，被电场加速后沿环的半径方向以v₀射入磁场，求v₀的大小？

(2)、若带电粒子从圆心O由静止释放不能穿越磁场的外边界，则圆b半径R₂的取值范围？（边界线上有磁场）

(3)、令带电粒子以v₀沿圆环半径方向第一次射入磁场的入射点为P，当粒子射入磁场后撤去圆a中的电场，求带电粒子从P点进入磁场到回到P点所需要的时间t。

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