重庆市杨家坪2021-2022学年高三第六次模拟考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项

1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t=0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是

A． B．

C． D．

2、在物理学发展过程中，有许多科学家做出了突出贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(       )

A．胡克用“理想实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点

B．平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是牛顿首先建立的

C．伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体的运动规律

D．笛卡尔发现了弹簧弹力和形变量的关系

3、放射性元素A经过2次α衰变和1次β 衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了

A．1位 B．2位 C．3位 D．4位

4、如图，竖直平面内的Rt△ABC，AB竖直、BC水平，BC=2AB，处于平行于△ABC平面的匀强电场中，电场强度方向水平。若将一带电的小球以初动能Ek沿AB方向从A点射出，小球通过C点时速度恰好沿BC方向，则（　　）

A．从A到C，小球的动能增加了4Ek

B．从A到C，小球的电势能减少了3Ek

C．将该小球以3Ek的动能从C点沿CB方向射出，小球能通过A点

D．将该小球以4Ek的动能从C点沿CB方向射出，小球能通过A点

5、强台风往往造成巨大灾难．2018年9月16日17时，第22号台风“山竹”强台风级在广东登陆，登陆时中心附近最大风力达，空气的密度，当这登陆的台风正对吹向一块长10m、宽4m的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力F大小最接近（    ）

A． B． C． D．

6、将某劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端用100N的力来拉，弹簧的伸长量为10cm；若对该弹簧两端同时用50N的力反向拉时，弹簧的伸长量为ΔL。则（　　）

A．k=10N/m，ΔL=10cm

B．k=100N/m，ΔL=10cm

C．k=200N/m，ΔL=5cm

D．k=1000N/m，ΔL=5cm

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，两根间距为L、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平故置。导轨所在空间存在方向与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场。平行金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2，电阻分别为R1、R2，长度均为L， 且始终与导轨保持垂直。初始时两金属杆均处于静止状态，相距为x0。现给金属杆ab一水平向右的初速度v0，一段时间后，两金属杆间距稳定为x1，下列说法正确的是（   ）

A．全属杆cd先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动

B．当全属杆ab的加速度大小为a时，金属杆cd的加速度大小为

C．在整个过程中通过金属杆cd的电荷量为

D．金属杆ab、cd运动过程中产生的焦耳热为

8、如图所示，一定质量的理想气体，由A状态经历两个不同的变化过程到C状态（A→C．A→B→C）且A．C处于同一条等温线上，以下说法正确的是（   ）

A．气体在A→C的过程中吸收的热量大于对外做的功

B．气体在A→C的过程中，气体分子的平均动能不变，分子密集程度减小，因此压强减小

C．气体在A→C过程吸收的热量小于在A→B→C过程吸收的热量

D．气体在B→C过程中，压强减小的原因是气体分子平均动能减小

9、光滑绝缘的水平地面上，一质量m=1.0kg、电荷量q=1.0×10-6 C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）

10、如图所示为固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC。现有一小球以一定的初速度v0从最低点A冲上轨道，小球运动到最高点C时的速度为。已知半圆形轨道的半径为0.4m，小球可视为质点，且在最高点C受到轨道的作用力为5N，空气阻力不计，取g =10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A．小球初速度

B．小球质量为0.3kg

C．小球在A点时重力的功率为20W

D．小球在A点时对半圆轨道的压力为29N

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）某同学要测定电阻约为200Ω的圆柱形金属材料的电阻率，实验室提供了以下器材：

待测圆柱形金属Rx；

电池组E（电动势6V，内阻忽略不计）；

电流表A1（量程0~30mA，内阻约100Ω）；

电流表A2（量程0~600μA，内阻2000Ω）；

滑动变阻器R1（阻值范围0~10Ω，额定电流1A）

电阻箱R2（阻值范围0~9999Ω，额定电流1A）

开关一个，导线若干。

(1)先用螺旋测徽器测出该金属材料的截面直径，如图甲所示，则直径为___________mm，然后用游标卡尺测出该金属材料的长度，如图乙所示，则长度为___________cm。

(2)将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为6V的电压表，则电阻箱接入电路的阻值为_______Ω。

(3)在如图内所示的方框中画出实验电路图，注意在图中标明所用器材的代号______。

(4)调节滑动变阻器滑片，测得多组电流表A1、A2的示数I1、I2，作出I2-I1图像如图丁所示，求得图线的斜率为k=0.0205，则该金属材料的电阻Rx=___________Ω。（结果保留三位有效数字）

(5)该金属材料电阻率的测量值___________（填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。

12．（12分）在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，某实验小组利用如图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，木块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车左端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况。

(1)下列做法正确的是（_____）

A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将砂桶通过定滑轮拴在木块上

C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源

D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

(2)某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的a－F关系可用图中的________表示(图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)。

（3）右图是打出纸带的一段，相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率50 Hz。由图可知，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB＝________m/s，木块的加速度a＝________m/s2。(结果保留两位有效数字)

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，平行金属板M、N竖直放置，两板足够长且板间有水平向左的匀强电场，P点离N板的距离为d，离M板的距离为d。一个质量为m、带正电荷量为q的小球从P点以初速度水平向右抛出，结果小球恰好不能打在N板上。已知重力加速度为g，小球的大小不计，求

（1）两板间的电场强度的大

（2）小球打到M板时动能的大小。

14．（16分）如图所示，光滑水平面上静止放置质量M=2kg的足够长木板C；离板右端x=0.72m处静止放置质量mA=1kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ=0.4；在木板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B均可视为质点，g取10m/s2，现在木板上加一水平向右的力F，到A与B发生弹性碰撞时撤去力F。问：

(1)A与B碰撞之前，B的加速度大小？

(2)在A与B碰撞之前，若维持A与C相对静止，则F最大为多大？

(3)若F=3N，则长木板C最终的对地速度是多大？

15．（12分）电荷周围存在电场，电场虽然看不见，但是它却是客观存在的，可以通过实验对它进行观察和研究。如图所示，是一个均匀带电球，把一个系在丝线上的带电量为、质量为的试探小球先后依次挂在图中三个不同位置，调整丝线长度，使小球静止时的三个位置与带电球的球心处于同一水平线上，三处的丝线与竖直方向的夹角分别为，且。已知重力加速度为。

(1)对带电小球静止于位置时的受力进行分析，画出受力示意图，并求小球所受电场力的大小；

(2)根据电场强度的定义，推导带电球产生的电场在位置处的场强大小的表达式，并据此比较三个位置的电场强度的大小关系。

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】

设衰变周期为T，那么任意时刻14C的质量，可见，随着t的增长物体的质量越来越小，且变化越来越慢，很显然C项图线符合衰变规律．故选C．

【点睛】本题考查衰变规律和对问题的理解能力．根据衰变规律表示出两个物理量之间的关系再选择对应的函数图象．

2、C

【解析】
AC．伽利略利用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，并最早建立了平均速度、瞬时速度等描述物体运动的概念，AB错误；

C．伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体运动的规律，C正确；

D．胡克发现弹簧弹力与形变量的关系，D错误．

3、C

【解析】
α粒子是，β 粒子是，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位．故选项C正确．

【点睛】

衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量．

4、D

【解析】
A．设小球的速度为，则有

小球通过C点时速度恰好沿BC方向，则说明小球在竖直方向上的速度减为0，小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，运动的位移为竖直方向上位移的2倍，则平均速度为竖直方向上平均速度的2倍，又这段时间竖直方向的平均速度为

故水平方向的平均速度为

又

解得

则

从A到C，小球的动能增加了

故A错误；

B．由动能定理可知重力与电场力做功之和为动能的增加量即，重力做负功，故电场力做功大于，则小球的电势能减小量大于，故B错误；

D．由上分析可知：动能为，则速度大小为2v，即小球以2v对速度从C点沿CB方向射出。而由AB分析可知，小球以初速度v沿AB方向从A点射出时，小球将以速度大小为2v，方向沿BC方向通过C点，则小球以2v的速度从C点沿CB方向射出后运动过程恰好可视为其逆过程，所以若将小球以2v的速度从C点沿CB方向射出，小球能通过A点；故D正确；

C．由D分析可知，若将小球以2v的速度从C点沿CB方向射出，小球能通过A点；则若将小球小于2v的速度从C点沿CB方向射出，小球将经过A点右侧。所以，若将该小球以的动能从C点沿CB方向射出，小球将经过A点右侧，不能经过A点，故C错误。

故选D。

5、C

【解析】
假设经过t时间，由动量定理得：，代入数据：，故选C

6、D

【解析】
弹簧上的弹力为100N，伸长量

由F=kx得

用50N力拉时

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】
A．因为最终两金属杆保持稳定状态，所以最终两金属杆所受的安培力均为零，即回路中无感应电流，穿过回路的磁通量不再改变，则两金属杆最终的速度相同，所以金属杆ab先做加速度逐渐减小。的减速直线运动，最后做匀速直线运动，金属杆cd先做加速度逐渐减小的加速直线运动，最后做匀速直线运动，A项错误；

B．两金属杆中的电流大小始终相等，根据安培力公式F安=BIL可知两金属杆所受的安培力大小时刻相等，再根据牛顿第二定律F=ma可知当金属杆ab的加速度大小为a时，金属杆cd的加速度大小为，B项错误；

C．设从金属杆ab获得一水平向右的初速度v0到最终达到共同速度所用的时间为t。则在这段时间内，回路中的磁通量的变化量

= BL（x1-x0）

根据法拉第电磁感应定律有

由闭合电路欧姆定律有

设在这段时间内通过金属杆cd的电荷量为q，所以有

联立以上各式解得

q=

C项正确；

D．设两金属杆最终的共同速度为v，根据动量守恒定律有

设金属杆ab、cd产生的焦耳热为Q，则由能量守恒定律有

解得

Q=

D项正确。

故选CD。

8、CD

【解析】
A．气体在A→C的过程中，由热力学第一定律，由于A、C处于同一条等温线上，，由A到C体积增大，故，，此过程中吸收的热量等于对外做的功，A错误；

B．气体在A→C的过程中，温度先升高后降低，气体分子的平均动能先增大后减小，B错误；

C．气体在A→B→C过程，，，由p-V图像下方的面积代表功知|WABC|>|WAC│，得到QABC>QAC。C正确；

D．根据影响气体压强的微观因素，气体在B→C过程中，体积不变，气体分子密集程度不变，温度降低，气体分子平均动能减小，因此压强减小，D正确。

故选CD。

9、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0.1 s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。

10、AD

【解析】
A．小球从最低点到最高点，由机械能守恒

解得

v0=5m/s

选项A正确；

B．在最高点C时

解得

m=0.4kg

选项B错误；

C．小球在A点时竖直速度为零，则根据P=mgvy可知重力的功率为0，选项C错误；

D．小球在A点时

解得

NA=29N

选项D正确；

故选AD。

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、9.203    10.405    8000        209    等于   

【解析】
(1)[1][2]．根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数为9mm，可动刻度部分读数为20.3×0.01mm，所以金属材料的直径为d=9mm+0.203mm=9.203mm；根据游标卡尺读数规则，金属材料的长度L=10.4cm+0.005cm=10.405cm。

(2)[3]．改装后电压表量程为U=6V，由

I2g（r2g+R2)=U

解得

R2=8000Ω

即电阻箱接入电路的阻值为8000Ω。

(3)[4]．由于待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，所以需要设计成滑动变阻器分压接法，将电阻箱与电流表A2串联后并联在待测电阻两端，由于改装后的电压表内阻已知，所以采用电流表外接法。

(4)[5]．由并联电路规律可得

I2（r2g+R2)=(I1-I2）Rx

变形得

由

解得金属材料的电阻

Rx=209Ω。

(5)[6]．由于测量电路无系统误差，金属材料的电阻测量值等于真实值，可知金属材料的电阻率测量值等于真实值。

12、AD    C    0.15    0.60   

【解析】
（1）[1]A.该实验“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”，所以每次物体受力为恒力，所以细绳应与轨道平行，A正确

B.平衡摩擦力时，使小车在没有重物牵引下沿导轨匀速运动，B错误

C.打点计时器在使用时，应该先接通电源，后释放小车，C错误

D.平衡摩擦力完成后，满足的是

所以改变小车质量时，无需再次平衡摩擦，D正确

（2）[2] 平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，这时在没有悬挂重物时，小车就已经获得一个加速度，所以图像有纵轴截距，选C

（3）[3]根据匀变速直线运动的规律可得

[4]根据匀变速直线运动的规律可得

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）+

【解析】
（1）设板间电场强度为E，根据动能定理有：

-qEd=0-，

得：

（2）设小球从P点运动到N板所用的时间为t1，则有：

d=

得：

t1=

设小球从N板运动到M板所用的时间为t2，则有：

qE=ma

得：

t2=

因此小球从P点开始运动到M板所用的时间：

t=t1+t2=

这段时间内小球下落的高度：

h=

根据动能定理：

qE×

得：

+

14、 (1)；(2)12N；(3)0.8m/s

【解析】
(1)在与碰之前B静止不动，所受合外力为零，所以加速度为零。

(2)若A、C相对静止，临界加速度大小

则C受到的推力最大为

(3)A、C一起运动的加速度

A、B碰撞前瞬间A、C的共同速度为

A、B发生弹性碰撞，选取水平向右为正，由动量守恒和能量守恒定律可得

速度交换解得

碰后A、C组成系统，根据动量守恒可得

解得长木板C最终的对地速度

15、 (1) ；；(2)

【解析】
(1)受竖直向下重力，水平向右的电场力，斜向上的拉力，受力示意图如图所示

根据共点力平衡条件可得：

(2)由电场的定义

，，

由于

可得