2021-2022學(xué)年北京市西城區(qū)北京教育學(xué)院附中高三壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．電荷之間的引力會產(chǎn)生勢能。取兩電荷相距無窮遠(yuǎn)時的引力勢能為零，一個類氫原子核帶電荷為+q，核外電子帶電量大小為e，其引力勢能，式中k為靜電力常量，r為電子繞原子核圓周運(yùn)動的半徑（此處我們認(rèn)為核外只有一個電子做圓周運(yùn)動）。根據(jù)玻爾理論，原子向外輻射光子后，電子的軌道半徑從減小到，普朗克常量為h，那么，該原子釋放的光子的頻率為（）A． B．C． D．2．“跳跳鼠”是很多小朋友喜歡玩的一種玩具（圖甲），彈簧上端連接腳踏板，下端連接跳桿（圖乙），人在腳踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧將人向上彈起，最終彈簧將跳桿帶離地面．A．不論下壓彈簧程度如何，彈簧都能將跳桿帶離地面B．從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為人的動能C．從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，人一直向上加速運(yùn)動D．從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，人的加速度先減小后增大3．軌道平面與赤道平面夾角為90°的人造地球衛(wèi)星被稱為極地軌道衛(wèi)星。它運(yùn)行時能到達(dá)南北極區(qū)的上空，需要在全球范圍內(nèi)進(jìn)行觀測和應(yīng)用的氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等都采用這種軌道。如圖所示，若某顆極地軌道衛(wèi)星從北緯45°的正上方按圖示方向首次運(yùn)行到南緯45°的正上方用時45分鐘，則（）A．該衛(wèi)星發(fā)射速度一定小于7.9km/sB．該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比為1∶4C．該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比為2∶1D．該衛(wèi)星的機(jī)械能一定小于同步衛(wèi)星的機(jī)械能4．為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進(jìn)行體溫檢測。紅外測溫儀的原理是：被測物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號。圖為氫原子能級示意圖，已知紅外線單個光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測溫儀捕捉，最少應(yīng)給處于激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV5．如圖所示，a、b兩個小球用一根不可伸長的細(xì)線連接，細(xì)線繞過固定光滑水平細(xì)桿CD，與光滑水平細(xì)桿口接觸，C、D在同一水平線上。D到小球b的距離是L，在D的正下方也固定有一光滑水平細(xì)桿DE。D、E間距為，小球a放在水平地面上，細(xì)線水平拉直，由靜止釋放b，當(dāng)細(xì)線與水平細(xì)桿E接觸的一瞬間，小球a對地面的壓力恰好為0，不計(jì)小球大小，則下列說法正確的是A．細(xì)線與水平細(xì)桿E接觸的一瞬間，小球b加速度大小不變B．細(xì)線與水平細(xì)桿E接觸的一瞬間，小球b速度發(fā)生變化C．小球a與小球b質(zhì)量比為5：1D．將D、E細(xì)桿向左平移相同的一小段距離再固定，由靜止釋放小球b，線與E相碰的一瞬間，小球a會離開地面。6．如圖所示，空間有一正三棱錐，點(diǎn)是邊上的中點(diǎn)，點(diǎn)是底面的中心，現(xiàn)在頂點(diǎn)點(diǎn)固定一正的點(diǎn)電荷，在點(diǎn)固定一個電荷量與之相等的負(fù)點(diǎn)電荷。下列說法正確的是（）A．、、三點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．底面為等勢面C．將一正的試探電荷從點(diǎn)沿直線經(jīng)過點(diǎn)移到點(diǎn)，靜電力對該試探電荷先做正功再做負(fù)功D．將一負(fù)的試探電荷從點(diǎn)沿直線移動到點(diǎn)，電勢能先增大后減少二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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．關(guān)于空氣濕度，下列說法正確的是_________A．空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示B．空氣的相對濕度定義為水的飽和汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比C．當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大D．當(dāng)人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小E.相同溫度下絕對濕度越大，表明空氣中水蒸氣越接近飽和8．如圖，夾角為120°的兩塊薄鋁板OM、ON將紙面所在平面分為Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域，兩區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2。在OM板上表面處有一帶電粒子垂直O(jiān)M方向射入磁場B1中，粒子恰好以O(shè)為圓心做圓周運(yùn)動回到出發(fā)點(diǎn)。設(shè)粒子在兩區(qū)域中運(yùn)動的速率分別為v1、v2，運(yùn)動時間分別為t1、t2；假設(shè)帶電粒子穿過薄鋁板過程中電荷量不變，動能損失一半，不計(jì)粒子重力，則下列說法中正確的是（）A．粒子帶負(fù)電B．C．D．9．在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時，用到了下面的裝置和圖像。以下描述正確的是（）A．圖甲中，弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器的錫箔張開，由此說明鋅板帶正電B．圖乙中，向右移動滑片，微安表讀數(shù)變小，可以測量遏止電壓C．圖乙中，可以研究單位時間發(fā)射的光電子數(shù)與照射光的強(qiáng)度的關(guān)系D．圖丙中，強(qiáng)、弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn)，說明光電子最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān)10．關(guān)于對分子動理論、氣體和晶體等知識的理解，下列說法正確的是____A．溫度高的物體，其分子的平均動能一定大B．液體的分子勢能與體積無關(guān)C．晶體在物理性質(zhì)上可能表現(xiàn)為各向同性D．溫度升高，氣體的壓強(qiáng)一定變大E.熱量可以從低溫物體傳給高溫物體三、實(shí)驗(yàn)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）物理小組的同學(xué)用如下圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材測定重力加速度。實(shí)驗(yàn)器材有：底座帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計(jì)時器，其中光電門1在光電門2的上方，小球釋放器（可使小球無初速釋放）、網(wǎng)兜。實(shí)驗(yàn)時可用兩光電門測量小球從光電門1運(yùn)動至光電門2的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。(1)使用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如下圖乙所示，則小球直徑為_________cm。(2)改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關(guān)系式h=________。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象如上圖丙所示，若圖中直線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖象得出重力加速度g大小為________。12．（12分）某小組利用圖甲所示的電路進(jìn)行“測電池的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的操作過程為：閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值R；改變電阻箱的阻值，記錄多組R、I的值，并求出的值，填寫在如下表格中。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn)，如圖乙所示，請?jiān)谧鴺?biāo)系中作出圖象____________；(2)由圖象求得電池的電動勢______V，內(nèi)阻_____Ω；（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）(3)上述方案中，若考慮電流表內(nèi)阻對測量的影響，則電動勢E的測量值_____真實(shí)值，內(nèi)阻r的測量值____________真實(shí)值。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）四、計(jì)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）如圖所示，直角三角形ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面其中∠A=30°，直角邊BC=a．在截面所在的平面內(nèi)，一束單色光從AB邊的中點(diǎn)O射入棱鏡，入射角為i．如果i=45°，光線經(jīng)折射再反射后垂直BC邊射出，不考慮光線沿原路返回的情況．(結(jié)果可用根式表示)(i)求玻璃的折射率n(ⅱ)若入射角i在0~90°之間變化時，求從O點(diǎn)折射到AC邊上的光線射出的寬度．14．（16分）一半圓柱形透明體橫截面如圖所示，O為截面的圓心，半徑R＝cm，折射率n＝．一束光線在橫截面內(nèi)從AOB邊上的A點(diǎn)以60°的入射角射入透明體，求該光線在透明體中傳播的時間．（已知真空中的光速c＝3.0×108m/s）15．（12分）一種測量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管和。長為，頂端封閉，上端與待測氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開始測量時，M與相通；逐漸提升R直到中水銀面與頂端等高，此時水銀已進(jìn)入，且中水銀面比頂端低，如圖（b）所示。設(shè)測量過程中溫度、與相通的待測氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知和的內(nèi)徑均為，M的容積為，水銀的密度為，重力加速度大小為。求：(i)待測氣體的壓強(qiáng)(ii)該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

電子在r軌道上圓周運(yùn)動時，靜電引力提供向心力所以電子的動能為所以原子和電子的總能為再由能量關(guān)系得即故選B。2、D【解析】當(dāng)彈簧下壓的程度比較小時，彈簧具有的彈性勢能較小，彈簧不能將跳桿帶離地面，故A錯誤；從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的動能和重力勢能，故B錯誤；從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長，開始彈力大于重力，人向上加速，彈簧逐漸恢復(fù)性變,彈力逐漸減小，加速度逐漸減??；后來彈力小于重力，人的加速度反向增加，所以人的加速度先減小后增大，故C錯誤，D正確．所以D正確，ABC錯誤．

3、B【解析】

A．根據(jù)第一宇宙速度的概念可知，該衛(wèi)星發(fā)射速度一定大于7.9km/s，故A錯誤；

B．由題意可知，衛(wèi)星的周期萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比故B正確；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比故C錯誤；D．由于由于不知該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，無法比較其機(jī)械能大小，故D錯誤。

故選AB。4、C【解析】

AB．處于n=2能級的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，則選項(xiàng)AB錯誤；C．處于n=2能級的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n=4的能級，然后向低能級躍遷時輻射光子，其中從n=4到n=3的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測溫儀捕捉，選項(xiàng)C正確；D．處于n=2能級的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n=3的能級，從n=3到低能級躍遷時輻射光子的能量均大于1.62eV，不能被紅外測溫儀捕捉，選項(xiàng)D錯誤。故選C。5、C【解析】

AB．細(xì)線與水平細(xì)桿接觸瞬間，小球的速度不會突變，但是由與小球做圓周運(yùn)動半徑變小，由可知，其加速度變大，故A、B錯誤；C．當(dāng)細(xì)線與水平細(xì)桿E接觸的一瞬間，對小球a可知，細(xì)線中的拉力為對小球b，由牛頓第二定律可得由機(jī)械能守恒可得解得故C正確；D．將D、E細(xì)桿向左平移相同的一小段距離x，則解得故小球a不會離開地面，故D錯誤；故選C。6、C【解析】

A．、、三點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)的距離都相等，根據(jù)場強(qiáng)的疊加法則可知、、三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同，A錯誤；BC．處于點(diǎn)的負(fù)電荷周圍的等勢面為包裹該負(fù)電荷的橢球面，本題為等邊三角形的中心，即、、三點(diǎn)電勢相等，但是該平面不是等勢面，沿著電場線方向電勢降低，越靠近負(fù)電荷，電勢越低，即電勢高于點(diǎn)電勢，經(jīng)到，電勢先減小后增大，根據(jù)電勢能的計(jì)算公式可知正試探電荷電勢能先減小后增大，電場力先做正功再做負(fù)功，B錯誤，C正確；D．沿著電場線方向電勢降低，負(fù)試探電荷從高電勢點(diǎn)移到低電勢點(diǎn)，根據(jù)電勢能的計(jì)算公式可知電勢能一直增大，D錯誤。故選C。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、ADE【解析】

AB．絕對濕度是指一定空間中水蒸氣的絕對含量，可用空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)表示來表示，相對濕度是指水蒸汽的實(shí)際壓強(qiáng)與該溫度下水蒸汽的飽和壓強(qiáng)之比，故A正確，B錯誤；CD．人們感受的干燥或潮濕取決于空氣的相對濕度。相對濕度越大，感覺越潮濕；相對濕度越小，感覺越干燥，故C錯誤，D正確；E．相同溫度下絕對濕度越大，表明空氣中水汽越接近飽和，故E正確；故選ADE。8、AC【解析】

A．根據(jù)左手定則可判定粒子帶負(fù)電，故A正確；B．由題意知，故，故B錯誤；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力得：，由題意知r1＝r2，故，故C正確；D．由粒子在磁場中的周期公式知，粒子在磁場中的周期相同，運(yùn)動時間之比等于圓周角之比，即t1：t2＝120°：240°＝1：2，故D錯誤。9、BD【解析】

A．弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器的錫箔張開，僅僅能說明驗(yàn)電器帶電，無法判斷電性，故A錯誤；B．滑動變阻器滑片向右移動時，光電管所加反向電壓變大，光電流變小，可測量遏止電壓，故B正確；C．光電管加反向電壓，無法判定光電子數(shù)與光的強(qiáng)度關(guān)系，故C錯誤；D．圖丙中，強(qiáng)黃光和弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn)，說明遏止電壓與光的強(qiáng)度無關(guān)，根據(jù)因此也說明光電子最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān)，故D正確。故選BD。10、ACE【解析】

A．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高時，分子的平均動能增大，故A正確；B．液體分子之間的距離不同，液體分子之間的分子力大小就不同，所以分子力做功不同，則分子勢能就不同，所以液體的分子勢能與體積有關(guān)，故B錯誤；C．單晶體因排列規(guī)則其物理性質(zhì)為各向異性，而多晶體因排列不規(guī)則表現(xiàn)為各向同性，故C正確；D．根據(jù)理想氣體得狀態(tài)方程可知溫度升高，氣體的壓強(qiáng)不一定增大，還要看體積變化，故D錯誤；E．熱量不能自發(fā)的從低溫物體傳給高溫物體，但在引起其它變化的情況下可以由低溫物體傳給高溫物體，故E正確。故選ACE。三、實(shí)驗(yàn)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、1.170【解析】

(1)[1]主尺讀數(shù)為1.1cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×14mm=0.70mm=0.070cm，所以最終讀數(shù)為1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)[2]小球經(jīng)過光電門2的速度為v，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得從開始釋放到經(jīng)過光電門2的時間所以從開始釋放到經(jīng)過光電門1的時間所以經(jīng)過光電門1的速度v根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論得：兩光電門間的距離(3)[3]由公式得若圖線斜率的絕對值為k，則所以重力加速度大小12、3.85±0.055.85±0.20等于大于【解析】

(1)[1]圖象如圖所示。(2)[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形為由圖象可得(3)[4][5]若考慮電流表內(nèi)阻對測量的影響，則表達(dá)式