大同市重點中學2021-2022學年高考壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示。粗糙的水平桌面上，三根完全相同的輕質彈簧原長均為a，勁度系數(shù)均為k，兩端分別與完全相同的物塊（可看成質點）相連，形成平行于桌面的靜止正三角形，此時該正三角形的外接圓半徑是R，彈簧均伸長且在彈性限度內，則每個物塊與桌面間的靜摩擦力大小是（）A． B．C． D．2、下列說法正確的是（）A．光電效應揭示了光的粒子性，康普頓效應揭示了光的波動性B．高速運動的質子、中子和電子都不具有波動性C．盧瑟福通過粒子散射實驗，提出了原子的核式結構學說D．核反應方程中的為質子3、北京時間2019年11月5日1時43分，我國成功發(fā)射了北斗系統(tǒng)的第49顆衛(wèi)星。據介紹，北斗系統(tǒng)由中圓地球軌道衛(wèi)星、地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星三種衛(wèi)星組成，其中中圓地球軌道衛(wèi)星距地高度大約24萬千米，地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星距地高度都是大約為3.6萬千米。這三種衛(wèi)星的軌道均為圓形。下列相關說法正確的是（）A．發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星的速度應大于B．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星可以相對靜止于某個城市的正上空C．根據題中信息和地球半徑，可以估算出中圓地球軌道衛(wèi)星的周期D．中圓地球軌道衛(wèi)星的向心加速度小于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的向心加速度4、如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1:2，在原線圈電路的a、b端輸入電壓一定的正弦交變電流，電阻R1、R2消耗的功率相等，則為（）A． B．4C． D．25、恒星在均勻地向四周輻射能量的過程中，質量緩慢減小，圍繞恒星運動的小行星可近似看成在做圓周運動.則經過足夠長的時間后，小行星運動的（）A．半徑變大B．速率變大C．角速度變大D．加速度變大6、如圖所示空間中存在沿水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小為，將長度為2L的通電直導線由中點O處彎成折線，夾角為60°，現(xiàn)在導線中通有恒定電流。如果在空間另外施加一磁感應強度大小為的勻強磁場，且使導線MO、NO所受的安培力相等，則下列說法正確的是（）A．磁場的方向斜向左下方與水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小為B．磁場方向豎直向上，MO受到的安培力的大小為C．磁場方向豎直向下，MO受到的安培力的大小為D．磁場方向斜向右上方與水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖是質譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內存在相互正交的勻強磁場和勻強電場E，磁場方向垂直于紙面向里，平板S上有可讓粒子通過狹縫到達記錄粒子位置的膠片。平板S右方有垂直于紙面向外的勻強磁場，則下列相關說法中正確的是（）A．質譜儀是分析同位素的重要工具 B．該束帶電粒子帶負電C．速度選擇器的極板帶負電 D．在磁場中運動半徑越大的粒子，比荷越小8、一物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力F作用下開始向上運動，如圖甲。在物體向上運動過程中，其機械能E與位移x的關系圖象如圖乙，已知曲線上A點的切線斜率最大，不計空氣阻力，則A．在x1處物體所受拉力最大B．在x1~x2過程中，物體的動能先增大后減小C．在x1~x2過程中，物體的加速度先增大后減小D．在0~x2過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功9、如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質彈簧一端固定，物體以速度向右運動壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量為，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質量為的物體（如圖乙所示），物體以的速度向右壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量仍為，則()A．物體的質量為B．物體的質量為C．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為D．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為10、如圖，質量相同的兩球A、B分別用不同長度的細線懸掛，，當拉至同一高度使細線水平時釋放，兩球到最低點時，相同的物理量是（）A．細線的拉力 B．小球的加速度C．小球的速度 D．小球具有的動能三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某學習小組的同學要應用自由落體運動知識測當?shù)刂亓铀俣萭，現(xiàn)已找來了如下器材：如圖所示的對稱“工”字形金屬薄片、鐵架臺及其附件、光電計時器1套。(1)根據實驗目的，需要的器材還有（____）A．天平B．打點計時器C．秒表、D．游標卡尺(2)需要測量的物理量除了“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度d和它們之間豎直部分的長度L外（d<<L），還需要測量的物理量是_____（說明物理量名稱和表示它的字母符號）；(3)用(2)中的物理量字母表示實驗中測重力加速度的表達式g=___。12．（12分）某小組用惠斯通電橋測量電阻的阻值：方案一：如圖（a）所示，先閉合開關，然后調整電阻箱的阻值，使開關閉合時，電流表的示數(shù)為零。已知定值電阻、的阻值，即可求得電阻。(1)實驗中對電流表的選擇，下列說法正確的是_______A．電流表的零刻度在表盤左側B．電流表的零刻度在表盤中央C．電流表的靈敏度高，無需準確讀出電流的大小D．電流表的靈敏度高，且能準確讀出電流的大小(2)若實驗中未接入電流表，而其它電路均已連接完好，調節(jié)電阻箱，當，則、兩點的電勢的關系滿足_______（選填“>”、“<”或“=”）。方案二：在方案一的基礎上，用一段粗細均勻的電阻絲替代、，將電阻箱換成定值電阻，如圖（b）所示。(3)閉合開關，調整觸頭的位置，使按下觸頭時，電流表的示數(shù)為零。已知定值電阻的阻值，用刻度尺測量出、，則電阻________。(4)為消除因電阻絲的粗細不均勻而帶來的誤差，將圖（b）中的定值電阻換成電阻箱，并且按照(3)中操作時，電阻箱的讀數(shù)記為；然后將電阻箱與交換位置，保持觸頭的位置不變，調節(jié)電阻箱，重新使電流表的示數(shù)為零，此時電阻箱的讀數(shù)記為，則電阻_______。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）電子對湮滅是指電子和正電子碰撞后湮滅，產生伽馬射線。如圖所示，在豎直面xOy內，第I象限內存在平行于y軸的勻強電場E，第II象限內存在垂直于面xOy向外的勻強磁場B1，第IV象限內存在垂直于面xOy向外的矩形勻強磁場B2（圖中未畫出）。點A、P位于x軸上，點C、Q位于y軸上，且OA距離為L．某t0時刻，速度大小為v0的正電子從A點沿y軸正方向射入磁場，經C點垂直y軸進入第I象限，最后以的速度從P點射出。同一t0時刻，另一速度大小為的負電子從Q點沿與y軸正半軸成角的方向射入第IV象限，后進入未知矩形磁場區(qū)域，離開磁場時正好到達P點，且恰好與P點出射的正電子正碰湮滅，即相碰時兩電子的速度方向相反。若已知正負電子的質量均為m、電荷量大小為e、電子重力不計。求：(1)第II象限內磁感應強度的大小B1(2)電場強度E及正電子從C點運動至P點的時間(3)Q點的縱坐標及第IV象限內矩形磁場區(qū)域的最小面積S14．（16分）如圖所示，一質量為m，長度為L的導體棒AC靜止于兩條相互平行的水平導軌上且與兩導軌垂直。通過導體棒AC的電流為I，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向與導軌平面成角斜向下且垂直于導體棒AC，求：(1)導體棒AC受到的安培力；(2)導體棒AC受到的摩擦力。15．（12分）一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波動圖象如圖甲所示，其中處于x=12m處的質點c的振動圖象如圖乙所示。求：①質點a的運動狀態(tài)傳到質點d所用的時間；②從t=0時刻開始，5.5s內質點b運動的路程和t=5.5s時質點b的位移。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

由幾何知識可知彈簧的長度為，則物塊受到兩個夾角為的彈簧彈力由力的平衡條件知，摩擦力故D正確，ABC錯誤。故選D。2、C【解析】

A．光電效應和康普頓效應都揭示了光的粒子性，A錯誤；B．任何運動的物體包括宏觀物體和微觀粒子都具有波粒二象性，B錯誤；C．原子的核式結構學說的提出是建立在粒子散射實驗基礎上的，C正確；D．根據核反應方程遵循質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷X為中子，D錯誤。故選C。3、C【解析】

A．11.2m/s是發(fā)射掙脫地球引力控制的航天器的最小速度，而地球靜止軌道衛(wèi)星仍然是圍繞地球做勻速圓周運動，所以地球靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)射速度定小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故A錯誤；B．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星只是繞地球做勻速圓周運動的周期為24小時，不可以相對靜止于某個城市的正上空，故B錯誤；C．已知地球靜止軌道衛(wèi)星離地高度和地球半徑，可得出地球靜止軌道衛(wèi)星的運動半徑，其運動周期天，已知中圓地球軌道衛(wèi)星距地面的高度和地球半徑，可得出中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑，根據開普勒第三定律有代入可以得出中圓地球軌衛(wèi)星的周期，故C正確；D．由于中圓地球軌道衛(wèi)星距離地面高度小于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星距離地面高度，即中圓地球軌道衛(wèi)星的運動半徑較小，根據萬有引力提供向心力有可知，中圓地球軌道衛(wèi)星的向心加速度大于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的向心加速度，D錯誤。故選C。4、A【解析】

因為電阻R1、R2消耗的功率相等，所以有又因為聯(lián)立解得故BCD錯誤，A正確。故選A。5、A【解析】

A：恒星均勻地向四周輻射能量，質量緩慢減小，小行星所受的萬有引力減小，小行星做離心運動，即半徑增大，故A正確；B、C、D：小行星繞恒星運動做圓周運動，萬有引力提供向心力，設小行星的質是為m，恒星質量為，則有：．解得：，，，．因變大，質量減小，則速度變小，角速度變小，加速度變小，故BCD錯誤．6、D【解析】

A．當所加磁場的方向斜向左下方與水平方向成60°角時，NO受到的安培力仍垂直紙面向里，大小為，MO受到的安培力垂直紙面向外，大小為，A錯誤；B．當所加磁場方向豎直向上時，NO受到的安培力仍垂直紙面向里，大小為，MO受到的安培力垂直紙面向里，大小為，B錯誤；C．當所加磁場方向豎直向下時，NO受到安培力垂直紙面向里，大小為，MO受到的安培力垂直紙面向外，大小為，C錯誤；D．當所加磁場方向斜向右上方與水平方向成60°角時，NO受到的安培力仍垂直紙面向里，大小為當，MO受到的安培力垂直紙面向里，大小為，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】

A．質譜儀是分析同位素的重要工具，選項A正確；B．帶電粒子在磁場中向下偏轉，磁場的方向垂直紙面向外，根據左手定則知，該束粒子帶正電，選項B錯誤；C．在平行極板間，根據左手定則知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場力的方向豎直向下，知電場強度的方向豎直向下，所以速度選擇器的極板帶正電，選項C錯誤；D．進入磁場中的粒子速度是一定的，根據洛倫茲力提供向心力，有得知越大，比荷越小，選項D正確。故選AD。8、AB【解析】

A．E-x圖像的斜率代表豎直向上拉力F，物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力F作用下開始向上，說明在x=0處，拉力F大于重力，在0-x1過程中，圖像斜率逐漸增大，則拉力F在增大，x1處物體圖象的斜率最大，所受的拉力最大，故A正確；BC．在x1~x2過程中，圖象的斜率逐漸變小，說明拉力越來越小；在x2處物體的機械能達到最大，圖象的斜率為零，說明此時拉力為零。根據合外力可知，在x1~x2過程中，拉力F逐漸減小到mg的過程中，物體做加速度逐漸減小的加速運動，物體加速度在減小，動能在增大，拉力F=mg到減小到0的過程中，物體的加速度反向增大，物體做加速度逐漸增大的減速運動，物體的動能在減?。辉趚1~x2過程中，物體的動能先增大后減小，物體的加速度先減小后反向增大，故B正確，C錯誤；D．物體從靜止開始運動，到x2處以后機械能保持不變，在x2處時，物體具有重力勢能和動能，故在0~x2過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功與物體的動能之和，故D錯誤。9、AC【解析】

對圖甲，設物體A的質量為M，由機械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時彈性勢能EP=M；對圖乙，物體A以2的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，彈簧達到最大壓縮量仍為x時，A、B二者達到相等的速度v由動量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)聯(lián)立兩式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D錯誤，A、C正確．故選A、C10、AB【解析】

AC．根據動能定理得解得因為。所以再根據得所以繩子拉力相等，故A選項正確，C選項錯誤；B．根據可得所以兩球加速度相等，故B選項正確；D．根據動能定理得因為，所以在最低點，兩球的動能不等。故D選項錯誤；故選AB．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、D“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的時間和【解析】

(1)[1]．此實驗不必測量質量，不需天平；用光電計時器計時，故不需打點計時器和秒表；需要用游標卡尺測量“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度，故選D．(2)[2]．要測當?shù)刂亓铀俣?，就必須測得“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的速度，故而需要測量“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的時間和．(3)[3]．“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的速度又得12、BC<【解析】

(1)[1]AB．電流表G零刻度線在中央時，可以判斷電流的流向，判斷B和D兩點電勢的高低，所以要求電流表G的零刻度在表盤中央，所以B正確，A錯誤；CD．根據電流表中表針擺的方向便可判斷B和D兩點電勢的高低，進而進行調節(jié)，無需準確讀出電流的大小，所以C正確，D錯誤。故選BC。(2)[2]當沒有接電流表G時，與串聯(lián)，與串聯(lián)，然后再并聯(lián)，則變形可得所以，當時即(3)[3]閉合開關S后，調節(jié)讓電流表G示數(shù)為零，說明則，同時與電流相同，均勻電阻絲電流相同，設電阻絲單位長度的電阻為，則，整理得得(4)[4]將和的電阻記為和，則，聯(lián)立得四、