湖南省隆回縣2021-2022學(xué)年高考壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學(xué)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(yīng)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(zhǔn)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(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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O，三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過一根輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置，最終三小環(huán)恰好處于平衡位置，平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長度的一半.已知小環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕繩與c的摩擦不計(jì).則A．a(chǎn)與大環(huán)間的彈力大小mgB．繩子的拉力大小為mgC．c受到繩子的拉力大小為3mgD．c與大環(huán)間的彈力大小為3mg2．圖為氫原子的能級示意圖。處于n=4能級的一群氫原子向低能級躍遷時(shí)，輻射出的光子再照射列逸出功為2.29eV的某金屬板上，下列說法正確的是（）A．共有10種不同頻率的光子輻射出來B．共有6種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C．入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大D．從金屬板中逸出的光電子就是粒子3．如圖，在xoy坐標(biāo)系中有圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其圓心在原點(diǎn)O，半徑為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場方向垂直紙面向外。粒子A帶正電，比荷為，第一次粒子A從點(diǎn)（－L，0）在紙面內(nèi)以速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，第二次粒子A從同一點(diǎn)在紙面內(nèi)以相同的速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，已知第一次在磁場中的運(yùn)動時(shí)間是第二次的2倍，則A． B．C． D．4．關(guān)于靜電場的描述正確的是A．電勢降低的方向就是電場線方向B．沿著電場線方向電場強(qiáng)度一定減小C．電場中電荷的受力方向就是電場強(qiáng)度的方向.D．電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零5．一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，在通過某段位移x內(nèi)速度增加了v，動能變?yōu)樵瓉淼?倍。則該質(zhì)點(diǎn)的加速度為（）A． B． C． D．6．兩根相互平行的水平放置長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2，且I1>I2；有一電流元IL與兩導(dǎo)線均平行，且處于兩導(dǎo)線的對稱面上，導(dǎo)線某一橫截面所在平面如圖所示，則下列說法正確的是（）A．電流元所處位置的磁場方向一定豎直向下B．電流元所處位置的磁場方向一定水平向右C．要使電流元平衡，可在電流元正上方某位置加一同向通電導(dǎo)線D．如果電流元在所處位置受的安培力為F，則兩導(dǎo)線在該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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．以下說法正確的是_______________A．液體表面張力有使液面收縮到最小的趨勢B．水結(jié)為冰時(shí)，水分子的熱運(yùn)動會消失C．熱量總是自動地從分子平均動能大的物體向分子平均動能小的物體轉(zhuǎn)移D．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動，反映了花粉分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動E.恒溫水池中，小氣泡由底部緩慢上升過程中，氣泡中的理想氣體內(nèi)能不變，對外做功，吸收熱量8．如圖所示，空間分布著勻強(qiáng)電場，電場中有與其方向平行的四邊形，其中為的中點(diǎn)，為的中點(diǎn).將電荷量為的粒子，從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電勢能減?。粚⒃摿Ｗ訌狞c(diǎn)移動到點(diǎn)，電勢能減小.下列說法正確的是（）A．點(diǎn)的電勢一定比點(diǎn)的電勢高B．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度方向必沿方向C．若之間的距離為，則該電場的電場強(qiáng)度的最小值為D．若將該粒子從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力做功9．在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈共100匝，繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A．時(shí)，線圈在中性面B．線圈產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為100HzC．若不計(jì)線圈電阻，在線圈中接入定值電阻，則該電阻消耗的功率為D．線圈磁通量隨時(shí)間的變化率的最大值為10．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻從靜止開始做簡諧振動，帶動周圍的質(zhì)點(diǎn)振動，在x軸上形成一列向x正方向傳播的簡諧橫波。如圖甲為x=0處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，如圖乙為該簡諧波在t0=0.03s時(shí)刻的一部分波形圖。已知質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置在x=1.75m處，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置在x=2m。下列說法正確的是___________A．質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向向上B．從t0時(shí)刻起經(jīng)過0.0275s質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置C．從t0時(shí)刻算起，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q的先到達(dá)最低點(diǎn)D．從t0時(shí)刻起經(jīng)過0.025s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程小于1mE.從t0時(shí)刻起經(jīng)過0.01s質(zhì)點(diǎn)Q將運(yùn)動到x=3m處三、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）在航空儀表上使用的電阻器和電位器，要求具有電阻溫度系數(shù)低，電阻率大，耐磨等性能。實(shí)驗(yàn)小組測量一個(gè)由新材料制成的圓柱體的電阻率ρ的實(shí)驗(yàn)，其操作如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為L＝_____mm；

用螺旋測微器測出其直徑D如圖乙所示，則D=____mm；(2)此圓柱體電阻約為100Ω，欲測量這種材料的電阻率ρ，現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：A．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=20Ω）；B．電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω）：C．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；D．滑動變阻器R1（0~10Ω，額定電流2A）；E.定值電阻R0＝80ΩF.直流電源E（電動勢為4V，內(nèi)阻很小）；G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。為了盡可能精確測量圓柱體的阻值，在所給的方框中設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的物理符號________；(3)此圓柱體長度為L直徑D，若采用以上電路設(shè)計(jì)進(jìn)行測量電阻率ρ＝________（寫出表達(dá)式）（若實(shí)驗(yàn)中用到電流表A1、電流表A2、電壓表V，其讀數(shù)可分別用字母I1、I2、U來表示）。12．（12分）用游標(biāo)卡尺測得某樣品的長度如圖甲所示，其讀數(shù)L=________mm；用螺旋測微器測得該樣品的外邊長a如圖乙所示，其讀數(shù)a=________mm。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）我們可以借鑒研究靜電場的方法來研究地球周圍空間的引力場，如用“引力場強(qiáng)度”、“引力勢”的概念描述引力場。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G，將地球視為均質(zhì)球體，且忽略自轉(zhuǎn)。(1)類比電場強(qiáng)度的定義方法，寫出地球引力場的“引力場強(qiáng)度E”的定義式，并結(jié)合萬有引力定律，推導(dǎo)距離地心為r（r>R）處的引力場強(qiáng)度的表達(dá)式；(2)設(shè)地面處和距離地面高為h處的引力場強(qiáng)度分別為和，如果它們滿足，則該空間就可以近似為勻強(qiáng)場，也就是我們常說的重力場。請估算地球重力場可視為勻強(qiáng)場的高度h（取地球半徑R=6400km）；(3)某同學(xué)查閱資料知道:地球引力場的“引力勢”的表達(dá)式為（以無窮遠(yuǎn)處引力勢為0）。請你設(shè)定物理情景，簡要敘述推導(dǎo)該表達(dá)式的主要步驟。14．（16分）如圖所示，彎成四分之三圓弧的細(xì)桿豎直固定在天花板上的點(diǎn)，細(xì)桿上的兩點(diǎn)與圓心在同一水平線上，圓弧半徑為0.8m。質(zhì)量為0.1kg的有孔小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）穿在圓弧細(xì)桿上，小球通過輕質(zhì)細(xì)繩與質(zhì)量也為0.1kg小球相連，細(xì)繩繞過固定在處的輕質(zhì)小定滑輪。將小球由圓弧細(xì)桿上某處由靜止釋放，則小球沿圓弧桿下滑，同時(shí)帶動小球運(yùn)動，當(dāng)小球下滑到點(diǎn)時(shí)其速度為4m/s，此時(shí)細(xì)繩與水平方向的夾角為37°，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，cos16°=0.1．問：(1)小球下滑到點(diǎn)時(shí)，若細(xì)繩的張力，則圓弧桿對小球的彈力是多大？(2)小球下滑到點(diǎn)時(shí)，小球的速度是多大？方向向哪？(3)如果最初釋放小球的某處恰好是點(diǎn)，請通過計(jì)算判斷圓弧桿段是否光滑。15．（12分）如圖所示，光滑水平面上小球A、B分別以、的速率相向運(yùn)動，碰撞后B球靜止．已知碰撞時(shí)間為，A、B的質(zhì)量均為求：碰撞后A球的速度大?。慌鲎策^程A對B平均作用力的大?。?/p>

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】AB、三個(gè)小圓環(huán)能靜止在光滑的圓環(huán)上，由幾何知識知：abc恰好能組成一個(gè)等邊三角形，對a受力分析如圖所示：在水平方向上：在豎直方向上：解得：；故AB錯；c受到繩子拉力的大小為：，故C正確以c為對象受力分析得：在豎直方向上：解得：故D錯誤；綜上所述本題答案是;C2、C【解析】

A.共有種不同頻率的光子輻射出來，選項(xiàng)A錯誤；B.其中能級差大于2.29eV的躍遷有：4→1、3→1、2→1、4→2，即共有4種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯誤；C.根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大，選項(xiàng)C正確；D.從金屬板中逸出的光電子是，不是粒子，選項(xiàng)D錯誤。故選C。3、B【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌跡如圖所示：，

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：則粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑為：根據(jù)幾何知識可知BOCO1以及BODO2為菱形，所以∠1=180°-（90°-α）=90°+α∠2=180°-（90°+β）根據(jù)題意可知∠1=2∠2，所以得到α+2β＝90°＝。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選B。4、D【解析】

A．沿電場線方向電勢降低，電勢降低最快的方向是電場線方向，故A項(xiàng)錯誤；B．負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場，沿著電場線方向電場強(qiáng)度增大，故B項(xiàng)錯誤；C．電場中正電荷的受力方向與電場強(qiáng)度的方向相同，電場中負(fù)電荷的受力方向與電場強(qiáng)度的方向相反，故C項(xiàng)錯誤；D．電勢具有相對性，電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零，故D項(xiàng)正確。5、A【解析】

設(shè)質(zhì)點(diǎn)的初速度為，則動能由于末動能變?yōu)樵瓉淼?倍，則可知，末速度為原來的3倍，故，故平均速度根據(jù)位移公式可知根據(jù)加速度定義可知A正確，BCD錯誤。故選A。6、D【解析】

AB．根據(jù)安培定則及磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加，又由于，可得電流元所處位置的磁場方向斜向右下，故A、B錯誤；C．根據(jù)同向電流互相吸引，可判斷要使電流元平衡，可在電流元右上方某位置加一同向通電導(dǎo)線，故C錯誤；D．電流元在該處與磁場方向垂直，而受到的力為，所以根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義可知兩導(dǎo)線在該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故D正確；故選D。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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、ACE【解析】

A．液體由于存在表面張力，由收縮成球形的趨勢，故A正確；B．水結(jié)冰時(shí)，由液體變?yōu)楣腆w，分子熱運(yùn)動仍然存在，故B錯誤；C．由熱力學(xué)第二定律可知，熱量總是自發(fā)的從溫度高的物體傳到溫度低的物體，即熱量總是自動地從分子平均動能大的物體向分子平均動能小的物體轉(zhuǎn)移，故C正確；D．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動，反映了水分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故D錯誤；E．由于水池恒溫，故理性氣體溫度不變，內(nèi)能不變，由于氣體上升的過程體積膨脹，故對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故E正確；故選ACE。8、CD【解析】

將電荷量為的粒子,從點(diǎn)移動到點(diǎn),電勢能減小,則點(diǎn)的電勢比點(diǎn)高；同理點(diǎn)電勢比點(diǎn)高;兩點(diǎn)電勢關(guān)系無法確定,勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度方向不一定沿方向，選項(xiàng)AB錯誤；若之間的距離為,則該電場的電場強(qiáng)度取最小值時(shí)必沿方向,此時(shí),則，選項(xiàng)C正確；點(diǎn)的電勢，同理,則若將該粒子從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力做功，選項(xiàng)D正確9、ACD【解析】

A．t=0.01s時(shí)，感應(yīng)電動勢為零，穿過線圈的磁通量最大，線圈在中性面位置，故A正確。B．由圖可知周期為0.02s，則頻率為f=50Hz，故B錯誤。C．線圈產(chǎn)生的交變電動勢有效值為電阻消耗的功率故C正確。D．t=0.005s電動勢最大為311V，則磁通量隨時(shí)間的變化率為故D正確。故選ACD。10、BCD【解析】

由圖讀出波長和周期T，由波長與周期可求出波傳播的速度，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的位置分析其運(yùn)動情況，注意質(zhì)點(diǎn)不隨著波遷移；【詳解】A、由圖甲可知，在時(shí)刻振源質(zhì)點(diǎn)是向y軸負(fù)方向振動，其余質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振源質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況，故質(zhì)點(diǎn)Q起振的方向仍為y軸負(fù)方向，故選項(xiàng)A錯誤；B、由圖甲可知周期為，由圖乙可知波長為，則波速為：則由圖乙可知當(dāng)P再次處于平衡位置時(shí)，時(shí)間為：經(jīng)過周期的整數(shù)倍之后，質(zhì)點(diǎn)P再次處于平衡位置，即經(jīng)過還處于平衡位置，故選項(xiàng)B正確；C、由于波沿軸正方向傳播，可知從t0時(shí)刻算起，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q的先到達(dá)最低點(diǎn)，故選項(xiàng)C正確；D、由題可知：，若質(zhì)點(diǎn)P在最高點(diǎn)、最低點(diǎn)或平衡位置，則通過的路程為：，但此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P不在特殊位置，故其路程小于，故選項(xiàng)D正確；E、波傳播的是能量或者說是波的形狀，但是質(zhì)點(diǎn)不隨著波遷移，故選項(xiàng)E錯誤。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、50.155.695(5.693~5.697)【解析】

(1)[1]20分度的游標(biāo)卡尺，精確度為0.05mm，圓柱體的長度為[2]螺旋測微器的轉(zhuǎn)動刻度為50格，共0.5mm，一小格的長度為0.01mm，轉(zhuǎn)動刻度估讀到零點(diǎn)幾格，則圓柱體的直徑為(5.693~5.697)(2)[3]直流電源E的電動勢為4V，實(shí)驗(yàn)提供的電壓表為15V，量程太大不合適，而電流表A1的內(nèi)阻已知，還有一個(gè)定值電阻R0＝80Ω，可考慮改裝出電壓表，量程為量程較合適，改裝后待測電阻的最大電流為電流表A2的量程100mA，直接接在待測電阻上指針的偏轉(zhuǎn)幅度小，而改裝后的電壓表和待測電阻并聯(lián)后的總電流約為80mA，則電流表A2(100mA)接在干路上指針偏轉(zhuǎn)比較合適；滑動變阻器R1(10Ω)遠(yuǎn)小于待測電阻阻值100Ω，為了調(diào)節(jié)方便和更多的獲得測量數(shù)據(jù)，則采用滑動變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示