廣東省“六校聯(lián)盟”2021-2022學(xué)年高考物理二模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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．分離同位素時，為提高分辨率，通常在質(zhì)諧儀內(nèi)的磁場前加一扇形電場．扇形電場由彼此平行、帶等量異號電荷的兩圓弧形金屬板形成，其間電場沿半徑方向．被電離后帶相同電荷量的同種元素的同位素離子，從狹縫沿同一方向垂直電場線進入靜電分析靜電分器，經(jīng)過兩板間靜電場后會分成幾束，不考慮重力及離子間的相互作用，則A．垂直電場線射出的離子速度的值相同B．垂直電場線射出的離子動量的值相同C．偏向正極板的離子離開電場時的動能比進入電場時的動能大D．偏向負極板的離子離開電場時動量的值比進入電場時動量的值大2．圖像法具有自己獨特的優(yōu)勢，它能把復(fù)雜的物理過程直觀形象清楚地展現(xiàn)出來，同時也能夠形象地描述兩個物理量之間的關(guān)系，如圖所示，若x軸表示一個物理量，y軸表示一個物理量，其中在實驗數(shù)據(jù)處理時，會發(fā)現(xiàn)圖像與兩個坐標軸的交點（稱為截距）具有特殊的物理意義。對該交點的物理意義，下列說法不正確的是（）A．在測電源電動勢和電源內(nèi)阻時，若x軸表示流過電源的電流，y軸表示閉合電路電源兩端的電壓，則該圖像與x軸的交點的物理意義是短路電流B．在利用自由落體法驗證機械能守恒實驗時，若x軸表示重錘下落到某點時速度的平方，y軸表示重錘落到該點的距離，則該圖像與x軸交點的物理意義是重錘下落時的初速度C．在用單擺測重力加速度的實驗中，若x軸表示擺線長度，y軸表示單擺周期的平方，則該圖像與x軸交點絕對值的物理意義是該單擺擺球的半徑D．在研究光電效應(yīng)的實驗中，若x軸表示入射光的頻率，y軸表示光電子的最大初動能，則該圖像與x軸的交點物理意義是該金屬的極限頻率3．冬季奧運會中有自由式滑雪U型池比賽項目，其賽道橫截面如圖所示，為一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形賽道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的運動員（按質(zhì)點處理）自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入賽道。運動員滑到賽道最低點N時，對賽道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示運動員從P點運動到N點的過程中克服賽道摩擦力所做的功（不計空氣阻力），則（）A．，運動員沒能到達Q點B．，運動員能到達Q點并做斜拋運動C．，運動員恰好能到達Q點D．，運動員能到達Q點并繼續(xù)豎直上升一段距離4．中國自主研發(fā)的“暗劍”無人機，時速可超過2馬赫．在某次試飛測試中，起飛前沿地面做勻加速直線運動，加速過程中連續(xù)經(jīng)過兩段均為120m的測試距離，用時分別為2s和ls，則無人機的加速度大小是A．20m/s2B．40m/s2C．60m/s2D．80m/s25．有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認識，下列說法正確的是（）A．愛因斯坦最先發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象B．倫琴射線的發(fā)現(xiàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)C．在光電效應(yīng)中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)D．在核裂變方程中，X原子核的質(zhì)量數(shù)是1426．港珠澳大橋(HongKong－Zhuhai－MacaoBridge)是中國境內(nèi)一座連接香港、珠海和澳門的橋隧工程。2018年2月6日，港珠澳大橋主體完成驗收，于同年9月28日起進行粵港澳三地聯(lián)合試運。大橋設(shè)計使用壽命120年，可抵御8級地震、16級臺風(fēng)、30萬噸撞擊以及珠江口300年一遇的洪潮。假設(shè)一艘質(zhì)量為m的輪船由于失控，以速度v撞向大橋(大橋無損)，最后沒有反彈而停下來，事故勘察測量輪船發(fā)現(xiàn)迎面相撞處凹下去d的深度，那么可以估算出船對橋的平均撞擊力F，關(guān)于F的表達式正確的是()A．B．C．D．mv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．中國航天科工集團虹云工程，將在2023年前共發(fā)射156顆衛(wèi)星組成的天基互聯(lián)網(wǎng)，建成后WiFi信號覆蓋全球。假設(shè)這些衛(wèi)星中有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為，（T0為地球的自轉(zhuǎn)周期），已知地球的第一宇宙速度為v，地球表面的重力加速度為g，則地球的半徑R和該衛(wèi)星做圓周運動的半徑r分別為（）A． B． C． D．8．如圖所示，一直角三角形acd在豎直平面內(nèi)，同一豎直面內(nèi)的a、b兩點關(guān)于水平邊cd對稱，點電荷、固定在c、d兩點上。一質(zhì)量為m、帶負電的小球P在a點處于靜止?fàn)顟B(tài)，取重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．對P的靜電力大小為B．、的電荷量之比為C．將P從a點移到b點，電場力做功為零D．將P從a點沿直線移到b點，電勢能先增大后減小9．一列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播，在t=0時刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動周期T=0.4s，A、B兩質(zhì)點平衡位置間相距2m。下列各種說法中正確的是（）A．若振源在A處，則P質(zhì)點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.1sB．若振源在A處，則P質(zhì)點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.3sC．若振源在A處，則P質(zhì)點比Q質(zhì)點提前0.06s第一次到達波谷位置D．若振源在B處，則P質(zhì)點比Q質(zhì)點滯后0.06s第一次到達波谷位置E.若振源在B處，則Q質(zhì)點經(jīng)過一段時間后一定會到達圖中P質(zhì)點所在位置10．如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，實線為s時刻的波形圖，虛線為t=0.8s時的波形圖，波的周期，則（）A．波速為B．A比B先回到平衡位置C．在s時，B點到達波峰位置D．經(jīng)過0.4s，B點經(jīng)過的路程為0.4mE.在s時，A點沿y軸負方向運動三、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）某一小型電風(fēng)扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W．某實驗小組想通過實驗描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線。實驗中除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：A．電源E（電動勢為6.0V）B．電壓表V（量程為0～6V，內(nèi)阻約為8kΩ）C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；E．滑動變阻器R1（最大阻值5k，額定電流100mA）F．滑動變阻器R2（最大阻值25Ω，額定電流1A）（1）為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實驗中所用電流表應(yīng)選用_____滑動變阻器應(yīng)選用_____（填所選儀器前的字母序號）。（2）請你為該小組設(shè)計實驗電路，并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內(nèi)（小電風(fēng)扇的電路符號如圖甲所示）_____。（3）操作過程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風(fēng)扇沒啟動。該小組測繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖乙所示，由此可以判定，小電風(fēng)扇的電阻為_____Ω，正常工作時的發(fā)熱功率為_____W，機械功率為_____W12．（12分）某同學(xué)猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數(shù)成正比例的常數(shù)。該同學(xué)設(shè)計以下實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。如圖所示，在水平桌面上放置一個氣墊導(dǎo)軌，將彈簧一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)。調(diào)整導(dǎo)軌使滑塊能在導(dǎo)軌上自由勻速滑動。將光電門固定在離彈簧右側(cè)原長點稍遠的位置。推動滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊?；瑝K離開彈簧后運動通過光電門。通過測量和計算研究上述猜想。實驗中進行以下測量：A．測得滑塊的質(zhì)量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時間t；F.重復(fù)上述操作，得到若干組實驗數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個問題用實驗測得的物理量字母及比例常數(shù)b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時的動能相等。若關(guān)于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實驗數(shù)據(jù)并分析結(jié)論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標原點的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實驗中測得的一組數(shù)據(jù)：，，，，。由此計算比例常數(shù)________N/m。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）粗糙絕緣的水平地面上有一質(zhì)量為m的小滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)、其帶電量為q(q>0)。某時刻，在整個空間加一水平方向的勻強電場，場強大小為。經(jīng)時間t后撤去電場，滑塊繼續(xù)滑行一段距離后停下來。已知滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，求滑塊滑行的總距離L。14．（16分）如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10﹣11kg、電荷量q=+1.0×10﹣5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=30°，并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域．已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=20cm，兩板間距d=17.3cm，重力忽略不計．求：（1）帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1；（2）偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2；（3）為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多少．15．（12分）如圖所示，坐標系第一象限和第二象限均存在垂直紙面向里的勻強磁場，軸為磁場理想邊界，兩側(cè)磁感應(yīng)強度大小不同，已知第二象限磁感強度大小為B。坐標原點粒子源以不同的速率沿與軸正方向成30°的方向向第二象限發(fā)射比荷相同帶負電的粒子。當(dāng)粒子速率為時，粒子穿過軸第一次進入第一象限，軌跡與軸交點為，進入第一象限經(jīng)過Q點，已知OQ與軸正方向夾角為30°，OQ長為，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力(1)求第一象限磁感強度大小；(2)過點粒子的速度滿足條件。

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】垂直電場線射出的離子，在電場中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，同位素的質(zhì)量不同，所以垂直電場線射出的離子動能的值相同，速度不同，動量不同，AB錯誤；偏向正極板的離子離開電場時克服電場力做功，動能比進入電場時的小，C錯誤；偏向負極板的離子離開電場時，過程中電場力做正功，速度增大，動量增大，故比進入電場時動量的值大，D正確．2、B【解析】

A．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)時，電源的短路電流為A正確；B．根據(jù)機械能守恒定律變形得可知圖像與橫軸截距的物理意義為初速度的平方，B錯誤；C．根據(jù)單擺的周期公式變形得可知圖像與橫軸交點絕對值的物理意義為擺球半徑，C正確；D．根據(jù)光電效應(yīng)方程變形得圖像與橫軸的交點滿足此時頻率即為該金屬的極限頻率，D正確。本題選擇不正確的，故選B。3、D【解析】

在點，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：對質(zhì)點從下落到點的過程運用動能定理得：解得：由于段速度大于段速度，所以段的支持力小于段的支持力，則在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功，對段運用動能定理得：因為，可知，所以質(zhì)點到達點后，繼續(xù)上升一段距離，ABC錯誤，D正確。故選D。4、B【解析】

第一段的平均速度；第二段的平均速度，中間時刻的速度等于平均速度，則，故選B.5、C【解析】

A．最先發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的是貝克勒爾，選項A錯誤；B．α粒子散射實驗揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)，選項B錯誤；C．在光電效應(yīng)中，光電子的最大初動能隨入射光的頻率增大而增大，選項C正確；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，在核裂變方程中，X原子核的質(zhì)量數(shù)是144，選項D錯誤。故選C。6、A【解析】

根據(jù)動能定理進行解答?！驹斀狻扛鶕?jù)動能定理可得，解得，故選A.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】

AB．繞地球表面運行的衛(wèi)星對應(yīng)的速度是第一宇宙速度，此時重力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，即得出故A正確，B錯誤；CD．衛(wèi)星在高空中旋轉(zhuǎn)時，萬有引力提供向心力，設(shè)地球的質(zhì)量為M，此高度的速度大小為v1，則有其中GM=R2g解得該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑故C錯誤，D正確。故選AD。8、BC【解析】

AB．設(shè)a、c間的距離為r，則a、d間的距離為r，因為小球在P點處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可得：聯(lián)立可解得：故A錯誤，B正確。C．因為a、b兩點關(guān)于cd對稱，所以這兩點的電勢相等，而電場力做功的特點是只與初末位置的電勢有關(guān)，與其所經(jīng)過的路徑無關(guān)，所以將P從a點移到b點，電場力做功為零，故C正確。D．由題可知，粒子在a點受到的電場力方向豎直向上，在cd上方受電場力方向豎直向下，所以將P從a點沿直線移到b點過程中，電場力先做正功后做負功，則電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選BC。9、ACD【解析】

AB．若振源在A處，由圖可知，B質(zhì)點剛好起振，且起振方向向下，則各質(zhì)點開始振動的方向均向下，所以P質(zhì)點第一次到達波谷位置需要A正確，B錯誤；C．若振源在A處，P質(zhì)點比Q質(zhì)點先到達波谷位置，提前的時間等于波在PQ間傳播的時間C正確；D．同理，若振源在B處，Q質(zhì)點比P質(zhì)點先到達波谷位置，提前的時間等于波在QP間傳播的時間D正確；E．介質(zhì)中質(zhì)點并不會隨波遷移，只在各自的平衡位置兩側(cè)振動，E錯誤。故選ACD。10、ACD【解析】

A．橫波沿x軸正方向傳播，由于波的周期T>0.6s，經(jīng)過0.6s，傳播距離6m，則波速m/s故A正確；B．t=0.2s時，質(zhì)點A由波峰向平衡位置振動，質(zhì)點B沿y軸正方向向平衡位置振動，故B比A先回到平衡位置，故B錯誤；C．由圖可知，波長8m，則傳播距離6m=則傳播時間為0.6s=0.75T解得T=0.8s，在t=0.5s時，B振動了，波傳播了=3m，根據(jù)波形平移可知，B點到達波峰位置，故C正確；D．經(jīng)過0.4s=0.5T，則B點振動了2A=0.4m，故D正確；E．t=1.0s時，質(zhì)點A振動了0.8s=T，則A點回到波峰位置，速度為零，故E錯誤。故選ACD。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、（1）C；E；（2）實驗電路圖如圖所示；（3）2.5Ω，0.625，1.875。【解析】

（1）電風(fēng)扇的額定電流，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表選擇C．電風(fēng)扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇E。（2）因為電壓電流需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，電風(fēng)扇的電阻大約，遠小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。電路圖如圖所示。（3）電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風(fēng)扇沒啟動。根據(jù)歐姆定律得：正常工作時電壓為5V，根據(jù)圖象知電流為0.5A，則電風(fēng)扇發(fā)熱功率為：P＝I2R＝0.52×2.5W＝0.625W，則機械功率P′＝UI﹣I2R＝2.5﹣0.625＝1.875W，12、滑塊運動過程中受阻力變小15.625【解析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大彈性勢能與滑塊的動能相等，解①②式得③（3）[3]．該圖像在縱軸上有正截距。則③式為（c為截距）則滑塊的動能小于彈簧的最大彈性勢能，主要原因是滑塊運動過程中受阻力，或?qū)к売覀?cè)高于左側(cè)。（4）[4]．由③式知，圖像的斜率為。換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，則b更大，則圖像斜率變小。（5）[5]．由③式得四、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、【解析】

設(shè)滑塊的質(zhì)量為m，電場撤去前后過程，滑塊的加速度分別為，全過程的最大速度為v；加速過程，