山东省 2022 年普通高中学业水平等级考试物理模拟卷（三） （满分：100 分 时间：90 分钟） 题号 一 二 三 分数 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 一个是符合题目要求的） 1.（2022·辽宁高三模拟）2021 年 2 月 24 日，我国以“一箭三星”方式成功将遥感三十一号 03 组 卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳电池板把太阳能转化为电能供 卫星使用。如图所示，图线 a 是太阳能电池在某光照强度下路端电压 U 和电流 I 的关系图像 （电池内阻不是常量），图线 b 是某电阻 R 的 U  I 图像。在该光照强度下将它们组成闭合回 路时，则（　　） A．电源的电动势为 E  5V B．电阻两端的电压为 U  4V C．电阻的电流为 I  0.4A D．硅光电池的内阻为 5Ω 2.（2022·河北沧州市高三模拟）某电场中有 A、B 两点，一个点电荷在 A 点的电势能为 1.1×10-7 J，在 B 点的电势能为 1.5×10-7J。已知 A、B 两点在同一条电场线上且相距 4 m，电场 线的方向如图中箭头所示，该点电荷的电荷量为 2×10-9 C，不计点电荷受到的重力，下列说法 正确的是（　　） A．该电场为匀强电场，且电场强度大小为 5 V/m B．该点电荷在 AB 中点的电势能为 1.3×10-7J C．A、B 两点的电势差 UAB=20 V D．把该点电荷从 B 点由静止释放，经过 A 点时，动能为 4×10-8J 3.（2022·浙江高三模拟）如图甲所示，一带正电的小球用绝缘细线悬挂在竖直向上的、足够 大的匀强电场中，某时刻剪断细线，小球开始向下运动，通过传感器得到小球的加速度随下 行速度变化的图像如图乙所示。已知小球质量为 m，重力加速度为 g，空气阻力不能忽略。 下列说法正确的是（　　） A．小球运动的速度一直增大 B．小球先做匀加速运动后做匀速运动 C．小球刚开始运动时的加速度大小 a0  g D．小球运动过程中受到的空气阻力与速度大小成正比 4.（2022·北京高三模拟）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频电源 两极相连接的两个 D 形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时 都能得到加速，两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。下述说法中正确的 是（　　） A．粒子只在电场中加速，因此电压越大，粒子的最大动能越大 B．可以采用减小高频电源的频率，增大电场中加速时间来增大粒子的最大动能 C．粒子在磁场中只是改变方向，因此粒子的最大动能与磁感应强度无关 D．粒子的最大动能与 D 形盒的半径有关 5. （2022·山东滨州市高三模拟）如图所示，太极图由“阴鱼”和“阳鱼”构成，其边界是以 O 为 圆心 R 为半径的圆，内部由以 O1 和 O2 为圆心等半径的两个半圆分割成上下两部分，其中上 部分为“阳鱼”，下部分为“阴鱼”“阳鱼”中有垂直纸面向外的匀强磁场。Q 为太极图边缘上一 点，且 O1、O2、O、Q 四点共线。一电量为+q，质量为 m 的带电粒子，在 Q 点以大小 v 的速 度指向圆心 O 射入“阳鱼”区域，若带电粒子在“太极图”运动过程中没有进入“阴鱼”区域，带电 粒子重力不计。则磁感应强度的最小值为（　　） mv A． Rq mv B． 2 Rq mv C． 3Rq mv D． 4 Rq 6.（2022·辽宁高三模拟）在图示电路中，灯 L1、L2 的电阻分别为 R1、R2，变阻器的最大电阻 为 R0，且 R0＞R2，电容器的电容量为 C。若有电流通过，灯就能发光，假设灯的电阻不变， 当变阻器的滑动片 P 由 a 端向 b 端移动过程中，以下说法中正确的是（　　） A．L1 先变暗后变亮，L2 一直变亮 B．L1 先变亮后变暗，L2 先变暗后变亮 C．电容器极板所带的电量先减小后增大 D．电源的效率先减小后增大 7. （2022·辽宁铁岭市高三模拟）如图所示，真空中两个静止的点电荷电量的绝对值分别为 q1、q2，激发的电场的电场线分布如图，图中 P、Q 两点关于点电荷 q1 水平对称，P、Q 两点 的电势分别为  P、  Q，一个带电粒子（仅在电场力作用下）沿虚线轨迹从 M 移动至 N。下 列说法正确的是（　　） q1  q2 A． B． Q   P C．q1、q2 连线的延长线上有一点电场强度为零，这一点在 q1 的左侧 D．在粒子从 M 移动至 N 的过程中它的电势能先变大后变小 8.（2022·安徽合肥市高三模拟）如图所示，空间某区域存在相互正交的匀强电场和匀强磁 场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向上，将相距很近的两带电小球 a、b 同时向左、 右水平抛出，二者均做匀速圆周运动，经过一段时间，两球碰撞，碰后瞬间速度均为零。已 知两球的电荷量分别为 q1，q2，质量分别为 m1、m2，不考虑两球之间的相互作用力。则下列 说法正确的是（　　） A．两球均带负电 B．q1：q2=m2：m1 C．两球做圆周运动的周期一定相等 D．两球做圆周运动的半径一定相等 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 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. （2022·海南高三模拟）直流电源 E、定值电阻 R1、R2 以及电容器 C 和电键 S 构成的电路如 图所示。电源的电动势 E=5V，内阻忽略不计， R1  2Ω 合状态，下面说法正确的是（　　） A．电容器 C 上的电荷量为 1.0 �105 C 5 B．电容器 C 上的电荷量为 1.5 �10 C 5 C．断开电键 S，电容器 C 增加的电荷量 1.5 �10 C ， R2  3Ω ， C  5 F ，电键 S 处于闭 D．断开电键 S，电容器 C 增加的电荷量 1.0 �105 C 10.（2022·四川高三模拟）如图甲所示，在绝缘光滑斜面上方的 MM′和 PP′范围内有沿斜面向 上的电场，电场强度大小沿电场线方向的变化关系如图乙所示，一质量为 m、带电荷量为 q（q＞0）的可视为点电荷小物块从斜面上的 A 点以初速度 v0 沿斜面向上运动，到达 B 点时速 度恰好为零。已知斜面倾角为 θ， A、B 两点间的距离为 l，重力加速度为 g，则以下判断正 确的是（　　） A．小物块在运动过程中所受到的电场力一直小于 mgsinθ v0 B．小物块在运动过程中的，中间时刻速度大于 2 m(2 gl sin   v02 ) C．A、B 两点间的电势差为 2q D．此过程中小物块机械能增加量为 mgl sin  11.（2022·四川南充市高三模拟）如图所示，直角三角形 ABC 区域内有磁感应强度大小为 B， 方向垂直纸面向外的匀强磁场，置于 A 点的粒子源能沿 AC 方向向磁场内同时发射比荷相同 但速率不同的带正电粒子。已知刚好从 B 点射出磁场的粒子在磁场中的运动时间为 t，∠CAB=30°，AB=L，不计粒子间的相互作用及重力，以下说法正确的是（　　）  A．粒子的比荷为 3Bt B．从 AB 边不同位置射出磁场的粒子，运动时间不同 L C．从 AB 边中点射出磁场的粒子的速率为 6t D．从 BC 边射出的粒子（不含 B 点），在磁场中的运动时间将大于 t 12.（2022·山东滨州市高三模拟）如图所示，直角坐标系 xOy 在水平面内，z 轴竖直向上。坐 标原点 O 处固定一带正电 的点电荷，空间中存在竖直向下的匀强磁场 B。质量为 m 带电量为 q 的小球 A，绕 z 轴 做匀速圆周运动，小球 A 的速度大小为 v0，小球与坐标原点的距离为 r，O 点和小球 A 的连线与 z 轴的夹角 θ=37°。重力加速度为 g，m、q、r 已知。（cos37°=0. 8，sin37°= 0. 6）则下列说法正确的是（　　） 5 A．小球 A 与点电荷之间的库仑力大小为 4 mg B．从上往下看带点小球只能沿逆时针方向做匀速圆周运动 C．v0 越小所需的磁感应强度 B 越小 D． v0  9 gr 20 时，所需的磁感应强度 B 最小 三、非选择题（本题共 6 小题，共 60 分） 13.（6 分）（2022·重庆南开中学高三模拟）现有一根长 10cm 的均匀金属样品，其横截面为 边长 1mm 的正方形，粗测其阻值约为 15Ω。为了测该金属样品的电阻率 ρ，需用伏安法精确 测其阻值。一位同学选择使用电动势为 6V 的电源，阻值为 0~20Ω 的滑动变阻器，还有以下 电表： A．量程为 0~0.6A，内阻约为 1Ω 的电流表 B．量程为 0~3A，内阻约为 0.1Ω 的电流表 C．量程为 0~3V，内阻约为 4kΩ 的电压表 D．量程为 0~6V，内阻约为 10kΩ 的电压表 （1）以上器材应选用___________。（填写器材前的字母） （2）画出电路图（注意电流表的内接法或外接法）。___________ （3）根据所画电路图将所给器材连接成实验电路。___________ 14.（8 分）（2022·浙江台州模拟）在“测定电池的电动势和内阻”实验中，除一节旧干电池、 电键 S 和导线外，还提供如下器材： A．电流表 A1（量程为 3mA， r1  20Ω ） B．电流表 A2（量程为 300mA， r2  0.2Ω ） C．电压表 V（量程为 6V，内阻 RV  2kΩ ） D．可变电阻 R1：电阻箱（阻值可调范围 0～9999Ω） E．可变电阻 R2：滑动变阻器（阻值变化范围 0～10Ω） （1）一同学设计的电路图如图甲所示，电表应选择___________（选填“A”、“B”或“C”），可 变电阻应选择___________（选填“D”或“E”） （2）正确操作后，利用测得的数据得到图乙所示的图线，图像横坐标 x 表示的物理量______ _____，电池的内电阻为___________Ω（结果保留两位有效数字）。 15.（10 分）（2022·辽宁葫芦岛市高三模拟）空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场 （图中未画出），磁感应强度大小为 B。一带电粒子以速度 v 由 P 点沿如图所示的竖直向下 方向射入磁场，该粒子运动到图中 Q 点时的速度方向与 PQ 连线的夹角为 120°且速度方向如 图中 Q 点箭头所示，已知 P、Q 间的距离为 d、若保持粒子在 P 点时的速度不变，而将匀强磁 场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在 P 点时速