2022届上海市华东师范大学第一附属中学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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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，再选涂其它答案标号。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．如图所示，在光滑的水平面上放有两个小球A和B，其质量，B球上固定一轻质弹簧。A球以速率v去碰撞静止的B球，则（）A．A球的最小速率为零B．B球的最大速率为vC．当弹簧恢复原长时，B球速率最大D．当弹簧压缩量最大时，两球速率都最小2．如图所示，虚线所围矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现从ab边的中点O处，某一粒子以最小速度υ垂直于磁场射入、方向垂直于ab时，恰能从ad边的a点穿出。若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在O处垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从d点穿出，已知此粒子的质量为m，电荷量的大小为q，其重力不计；ab边长为2ι，ad边长为3ι，则下列说法中正确的是A．匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为BB．匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为BC．离子穿过磁场和电场的时间之比tD．离子穿过磁场和电场的时间之比t3．如图所示，一小物块在一足够长的木板上运动时，其运动的v-t图象，如图所示，则下列说法正确的是（）A．木板的长度至少为12mB．木板的长度至少为6mC．小物块在0～4s内的平均速度是2m/sD．在0～4s内，木板和小物块的平均加速度相同4．光滑水平面上，一物体在恒力作用下做方向不变的直线运动，在t1时间内动能由0增大到Ek，在t2时间内动能由Ek增大到2Ek，设恒力在t1时间内冲量为I1，在t2时间内冲量为I2，两段时间内物体的位移分别为x1和x2，则（）A．I1I2，x1>x2C．I1>I2，x1＝x2D．I1＝I2，x1＝x25．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，原线圈接有正弦交流电源u＝(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想交流电压表和理想交流电流表。则下列说法中正确的是（）A．电压表读数为22VB．若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，则电流表的读数会增加到原来的2倍C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器输入功率增加到原来的4倍D．若R的阻值和副线圈的匝数同时增加到原来的2倍，则变压器输入功率不变6．2016里约奥运会男子50米自由泳决赛美国埃尔文夺得金牌。经视频分析发现：他从起跳到入水后再经过加速到获得最大速度2.488m/s所用的时间总共为2.5秒，且这一过程通过的位移为x1=2.988m。若埃尔文以最大速度运动的时间为19s，若超过该时间后他将做1m/s2的匀减速直线运动。则这次比赛中埃尔文的成绩为（）A．19.94sB．21.94sC．20.94sD．21.40s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．以下说法正确的是．液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势B．水结为冰时，水分子的热运动会消失C．热量总是自动地从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移D．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动E.恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升过程中，气泡中的理想气体内能不变，对外做功，吸收热量8．如图所示，理想变压器的初、次级线圈的匝数之比为，在次级线圈中接有两个阻值均为50Ω的电阻，图甲中D为理想二极管。
现在初级线圈输入如图乙所示的交流电压，那么开关K在断开和闭合的两种情况下，下列说法中正确的有（）A．两种情况下R2两端的电压相同B．两种情况下R2消耗的功率相同C．两种情况下R1消耗的功率相同D．两种情况下变压器的输入功率不同9．如图所示，小球甲从点水平抛出，同时将小球乙从点自由释放，两小球先后经过点时的速度大小相等，速度方向夹角为37°。已知、两点的高度差，重力加速度，两小球质量相等，不计空气阻力。根据以上条件可知（）A．小球甲水平抛出的初速度大小为B．小球甲从点到达点所用的时间为C．、两点的高度差为D．两小球在点时重力的瞬时功率相等10．如图所示，xOy平面位于光滑水平桌面上，在O≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向下．由同种材料制成的粗细均匀的正六边形导线框，放在该水平桌面上，AB与DE边距离恰为2L，现施加一水平向右的拉力F拉着线框水平向右匀速运动，DE边与y轴始终平行，从线框DE边刚进入磁场开始计时，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象和拉力F随时间t的函数图象大致是A．B．C．D．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）某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻，可选用的器材如下：A．待测电压表V1：量程3V，内阻约3kΩB．电压表V2：量程15V，内阻约21kΩC．电流表A：量程3A，内阻约1．1ΩD．定值电阻R1：2．1kΩE．滑动变阻器R1：1~211ΩF．滑动变阻器R2：1~2kΩG．电源E：电动势约为12V，内阻忽略不计H．开关、导线若干（1）现用多用电表测电压表V1的内阻，选择倍率“×111”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图所示，则电压表V1的内阻约为Ω．（2）为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路，你认为（选填“甲”或“乙”）更合理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整．（3）该实验中滑动变阻器应该选用（选填“R1”或“R2”）．（4）用已知量R1和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻RV1=．12．（12分）在学校社团活动中，某实验小组先将一只量程为300μA的微安表头G改装为量程为0.3A的电流表，然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。可供选择的实验器材有：微安表头G(量程300，内阻约为几百欧姆)滑动变阻器R1(0～10)滑动变阻器R2(0～50)电阻箱R(0~9999)电源E1(电动势约为1.5V)电源E2(电动势约为9V)开关、导线若干(1)实验小组先用如图(a)所示电路测量表头G的内阻Rg，实验方法是：A．按图(a)连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端；B．断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；C．闭合S2，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头G的示数为200，记录此时电阻箱的阻值R0，①实验中电源应选用，滑动变阻器应选用_____(选填仪器字母代号)；②测得表头G的内阻Rg=_____，表头内阻的测量值较其真实值___(选填“偏大”或“偏小”)；(2)实验测得G的内阻Rg=500，要将表头G改装成量程为0.3A的电流表，应选用阻值为的电阻与表头G并联；(3)实验小组利用改装后的电流表A，用图(b)所示电路测量未知电阻Rx的阻值。
测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250处，则Rx=。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'水平地面上固定着竖直面内半径R=2.75m的光滑圆弧槽，圆弧对应的圆心角为37°，槽的右端与质量m=lkg、长度L=2m且上表面水平的木板相切，槽与木板的交接处静止着质量m1=2kg和m2=1kg的两个小物块（可视为质点）。现点燃物块间的炸药，炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能，使两物块都获得水平速度，此后m2沿圆弧槽运动，离开槽后在空中能达到的最大高度为h=0.45m。已知m1与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：(1)物块到达圆弧槽左端时的速率v；(2)炸药爆炸释放的化学能E；(3)木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q。14．（16分）如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为31°，A、B分别是传送带与两轮的切点，两点间距L=3.25m.一个质量为1.1kg的小煤块与传送带间的动摩擦因数为,；轮缘与传送带之间不打滑．小物块相对于传送带运动时会在传送带上留下痕迹．传送带沿逆时针方向匀速运动，速度为v1．小物块无初速地放在A点，运动至B点飞出．求:(1)当,小滑块从A点运动到B点的时间(2)当痕迹长度等于2.25m时，v1多大?15．（12分）两根长为L的绝缘轻杆组成直角支架，电量分别为+q、-q的两个带电小球A、B固定在支架上，整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。
在电场力之外的力作用下，整体在光滑水平面内绕竖直轴O以角速度ω顺时针匀速转动，图为其俯视图。不计两球之间因相互吸引而具有的电势能。试求：（1）在支架转动一周的过程中，外力矩大小的变化范围。（2）若从A球位于C点时开始计时，一段时间内（小于一个周期），电场力之外的力做功W等于B球电势能改变量，求W的最大值。（3）在转动过程中什么位置两球的总电势能变化最快？并求出此变化率。
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】
分析小球的运动过程：A与弹簧接触后，弹簧被压缩，弹簧对A产生向左的弹力，对B产生向右的弹力，A做减速运动，B做加速运动，当B的速度等于A的速度时压缩量最大，此后A球速度继续减小，B球速度继续增大，弹簧压缩量减小，当弹簧第一次恢复原长时，B球速率最大，A球速度最小，此时满足解得因为，可知A球的最小速率不为零，B球的最大速率大于v，选项ABD错误，C正确。
故选C。2、D【解析】
根据某一粒子以最小速度υ垂直于磁场射入、方向垂直于ab时，恰能从ad边的a点穿出可知，本题考查带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心和几何关系求解；若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在O处垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从d点穿出可知，本题也考查带电粒子在电场中的偏传，根据类平抛运动列方程求解。【详解】A、B项：粒子在磁场中运动，由题意可知，粒子做圆周运动的半径为r=由公式qvB=mv2r联立两式解得：B=2mv粒子在电场中偏转有：3l=vtl2联立解得：E=2m所以BEC、D项：粒子在磁场中运动的时间为：t粒子在电场中运动的时间为：t2所以t1故选：D。3、B【解析】
AB．由图像可知，当物块和木板共速时，物块相对木板的位移即为木板的最小长度，即选项A错误，B正确；C．小物块在0～4s内的位移负号表示物块的位移向右，则平均速度是选项C错误；D．在0～4s内，木板的位移根据可知，木板和小物块的平均加速度不相同，选项D错误；故选B。4、C【解析】
根据动能定理，第一段加速过程F•x1=Ek第二段加速过程F•x2=2Ek-Ek联立可得x1=x2物体做初速度为零的加速运动，故通过连续相等位移的时间变短，即通过位移x2的时间t2小于通过位移x1的时间t1；根据冲量的定义，有I1=F•t1I2=F•t2故I1＞I2故C正确，ABD错误。
故选C。5、B【解析】
A．根据u=（V）可知，原线圈的电压有效值为U1=220V，电压表的读数为变压器的输出电压的有效值，由得电压表读数为：U2=22V，故A错误；
B．若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，根据可知，U2增大到原来的2倍，由可知，电流表的读数增大到原来的2倍，故B正确；
C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器的输出电压不变，根据可知次级功率变为原来的一半，则变压器输入功率变为原来的一半，选项C错误；
D．若副线圈匝数增加到原来的2倍，则U2增加到原来的2倍，同时R的阻值也增加到原来的2倍，故输出功率变为原来的2倍，故D错误。
故选B。6、D【解析】
埃尔文匀速运动能走过的最大位移为x2=vt2=2.488×19=47.272m因为x1+x2=2.988+47.272=50.26>50m则运动员没有匀减速运动的过程，所以他匀速运动的时间为则埃尔文夺金的成绩为：t=2.5+18.895=21.40sA．19.94s与分析不符，故A错误；B．21.94s与分析不符，故B错误；C．20.94s与分析不符，故C错误；D．21.40s与分析相符，故D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。7、ACE【解析】
A．液体由于存在表面张力，由收缩成球形的趋势，故A正确；B．水结冰时，由液体变为固体，分子热运动仍然存在，故B错误；C．由热力学第二定律可知，热量总是自发的从温度高的物体传到温度低的物体，即热量总是自动地从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移，故C正确；D．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停地做无规则运动，故D错误；E．由于水池恒温，故理性气体温度不变，内能不变，由于气体上升的过程体积膨胀，故对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故E正确；故选ACE。8、CD【解析】
ABD．在开关K闭合时，此时电路中的总电阻为R总=25Ω。由图乙可知初级线圈的有效值为次级线圈的电压为R2两端的电压为U2=50V，R2消耗的功率为电路中消耗的总电功率为当开关K断开时，R2两端的有效值由得R2消耗的功率为电路中消耗的总电功率为故AB错误，D正确；C．在两种情况下并不影响R1两端的电压，故R1消耗的功率是相同的，故C正确。故选CD。9、AB【解析】
A．小球乙到C的速度为此时小球甲的速度大小也为，又因为小球甲速度与竖直方向成角，可知水平分速度为。故A正确；B．根据计算得小球甲从点到达点所用的时间为，故B正确；C．、C两点的高度差为故、两点的高度差为，故C错误；D．由于两球在竖直方向上的速度不相等，所以两小球在C点时重力的瞬时功率也不相等。故D错。故选AB。10、AC【解析】当DE边在0～L区域内时，导线框运动过程中有效切割长度越来越大，与时间成线性关系，初始就是DE边长度，所以电流与时间的关系可知A正确，B错误；因为是匀速运动，拉力F与安培力等值反向，由知，力与L成二次函数关系，因为当DE边在0～2L区域内时，导线框运动过程中有效切割长度随时间先均匀增加后均匀减小，所以F随时间先增加得越来越快后减小得越来越慢，选C正确，D错误．所以AC正确，BD错误．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、（1）3411；（2）乙；连图如图；（3）R1；（4）【解析】试题分析：（1）用多用电表测得的电压表的内阻为34×111Ω=3411Ω；（2）甲图中，因为电压表V2的电阻与R1阻值相当，通过电压表V2的电流不能忽略，故用通过R1的电流作为通过V1的电路，则误差较大；故用乙电路较合理；电路连接如图；（3）实验中滑动变阻器要用分压电路，故用选取阻值较小的R1；（4）根据欧姆定律可知：考点：测量电压表的内阻【名师点睛】此题使用电压表及定值电阻测定电压表的内阻；关键是要搞清实验的原理，认真分析实验可能带来的系统误差，结合部分电路的欧姆定律来处理实验的结果；此题是伏安法测电阻的改进实验，立意较新颖，是一道考查学生实验能力的好题．12、偏小0.54.3【解析】
(1)闭合S2开关时认为电路电流不变，实际上闭合开关S2时电路总电阻变小，电路电流增大，电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大，闭合开关S2时微安表两端电压变化越小，实验误差越小，为减小实验误差，电源应选择E2，滑动变阻器应选择R2；闭合开关S2时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的，则流过电阻箱的电流为满偏电流的，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则：闭合开关S2时整个电路电阻变小，电路电流变大，大于300μA，当表头G示数为200μA时，流过电阻箱的电流大于100μA，电阻箱阻值小于表头G电阻的一半，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半，因此表头G内阻测量值偏小；(2)把微安表改装成0.3A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：(3)改装后电流表内阻为：微安表量程为300μA，改装后电流表量程为0.3A，量程扩大了1000倍，微安表示数为250μA时，流过电流表的电流为：250×10-6×1000A=0.25A由图乙所示电路图可知，待测电阻阻值为四、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）5m/s；（2）45J；（3）3J。【解析】
(1)m2离开圆弧槽后，在空中的飞行过程的逆过程是平抛运动分解m2离开圆槽时的速度v，有根据平抛运动规律得代入数据联立解得v=5m/s(2)设炸药爆炸后，m1、m2获得的速率分别为力、m2运动过程中，由机械能守恒定律有：代入数据得=6m/s爆炸过程中，由动量守恒定律有代人入数据得=3m/s由题意有60%E=代入数据联立解得E=45J(3)对物块m1有对木板m2有代入数据得=2m/s2=1m/s2设经过时间t′达到共同速度v'有：代入数据得t′=1sv'=1m/s此过程中：m1的位移=2m木板的位移=0.5m相对位移=1.5m
（1）开始时：得：达速度v1所用时间为：解得：t1=1.5s滑块下滑位移：因为：，故滑块继续加速下滑，则：得：得：t2=1.5s故：tAB=t1+t2=1s（2）若以a1下滑过程中滑块相对传送带的位移大于或等于以a2下滑的相对位移，则：得：v1=6m/s若以a1下滑过程中滑块相对传送带的位移小于以a2下滑的相对位移，则：得：t2=1.5s由上述得：得：15、（1）0~qEL（2）W=－2qEL（3）OA杆与电场线平行时，电势能变化最快，变化率qEωL【解析】
(1)设OA与电场线夹角，电场力矩与外力矩平衡，外力矩：，故外力矩大小的变化范围为0~qEL(2)支架匀速转动，由动能定理可得W+W电场力=0，根据题意W=ΔEpB，得W电场力=-ΔEpB，电场力做功仅改变了B球电势能，所以A球电势能变化为零，则A球在这段时间初末应在同一个等势面上，根据B球前后位置关系，得：W=-2qEL；(3)因为电场力做功等于电势能改变量，所以电势能变化最快的位置应是电场力功率最大的位置。设OA与电场线夹角，由公式有电场力功率：，显然在一周内θ=0或π时有最值，即OA杆与电场线平行时，电势能变化最快。为变化率qEωL可能存在的另一类解法：以OA与电场线平行，A在右端位置为t=0，以任意位置为零电势，均能得到整体电势能Ep=(ωt)，求导得电势能变化率=qEωLcos(ωt)，显然一周内ωt=0或π时有最值，即OA杆与电场线平行时，电势能变化最快。变化率qEωL。
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