湖南省張家界市重點中學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．氡是一種化學元素，符號為Rn，無色、無嗅、無味具有放射性，當人吸人體內后可在人的呼吸系統造成輻射損傷，引發(fā)肺癌，而建筑材料是室內氡的主要來源。氡的一種衰變?yōu)閯t下列判斷正確的是A．該衰變?yōu)棣滤プ傿．衰變過程中質量數守恒，電荷數不守恒C．的結合能小于的結合能D．的比結合能小于的比結合能2．2019年被稱為5G元年。這一年全球很多國家開通了5G網絡，開啟了一個全新的通信時代，即萬物互聯的物聯網時代，5G網絡使用的無線電電波通信頻率是在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段網絡擁有更大的帶寬和更快的的傳輸速率。下列說法正確的是（）A．4G信號是縱波，5G信號足橫波B．4G信號和5G信號相遇能產生干涉現象C．4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射現象D．5G信號比4G信號波長更長，相同時間傳遞的信息量更大3．帆船運動中，運動員可以調節(jié)帆面與船前進方向的夾角，使船能借助風獲得前進的動力．下列圖中能使帆船獲得前進動力的是A． B．C． D．4．有趣的“雅各布天梯”實驗裝置如圖中圖甲所示，金屬放電桿穿過絕緣板后與高壓電源相接。通電后，高電壓在金屬桿間將空氣擊穿，形成弧光?；」庋刂疤焯荨毕蛏稀芭馈?，直到上移的弧光消失，天梯底部將再次產生弧光放電，如此周而復始。圖乙是金屬放電桿，其中b、b′是間距最小處。在弧光周而復始過程中下列說法中正確的是（）A．每次弧光上“爬”的起點位置是a、a′處B．每次弧光上“爬”的起點位置是b、b'處C．弧光消失瞬間，兩桿間b、b'處電壓最大D．弧光消失瞬間，兩桿間c、c'處場強最大5．我國新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M”目前建設順利，預計2020年投入運行，開展相關科學實驗。該裝置以氫、氘氣體為“燃料”，通過將其注入裝置并擊穿、“打碎”產生近堆芯級別的等離子體，來模擬核聚變反應。若已知H的質量為m1H的質量為m2，He的質量為m3，n質量為m4，關于下列核反應方程，下列說法中正確的是（）A．He+n是熱核反應，其中x=2B．HeO+H是熱核反應，其中x=1C．B+He是人工轉變，其中x=1D．SrXe+n是裂變反應，其中x=86．關于原子、原子核和波粒二象性的理論，下列說法正確的是（）A．根據玻爾理論可知，一個氫原子從能級向低能級躍遷最多可輻射10種頻率的光子B．在核反應中，質量數守恒，電荷數守恒，但能量不一定守恒C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，可能是因為這束光的光照強度太弱D．、、三種射線中，射線的電離本領最強，射線的穿透本領最強二、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．如圖所示，兩根光滑的金屬導軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌在左端接有電阻R，導軌的電阻可忽略不計，斜面處在勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上，質量為m、電阻可忽略不計的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌由靜止開始上滑，并上升h高度，在這一過程中（）A．作用在金屬棒上的合力所做的功大于零B．恒力F所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和C．恒力F與安培力的合力的瞬時功率一定時刻在變化D．恒力F與重力mg的合力所做的功大于電阻R上產生的焦耳熱8．下列說法正確的是（）A．固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運動的B．液態(tài)物質浸潤某固態(tài)物質時，附著層中分子間的相互作用表現為斥力C．一定質量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當它的體積減小時，在單位時間內、單位面積上氣體分子對器壁碰撞的次數增大D．理想氣體實驗定律對飽和汽也適用E.有的物質在物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高9．一定質量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示，則（）A．狀態(tài)b、c的內能相等B．狀態(tài)a的內能比狀態(tài)b、c的內能大C．在a到b的過程中氣體對外界做功D．在a到b的過程中氣體向外界放熱E.在b到c的過程中氣體一直向外界放熱10．如圖甲所示，正六邊形導線框abcdef放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示．t＝0時刻，磁感應強度B的方向垂直紙面向里，設產生的感應電流以順時針方向為正、豎直邊cd所受安培力的方向以水平向左為正．則下面關于感應電流i和cd邊所受安培力F隨時間t變化的圖象正確的是()A． B．C． D．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）如圖，物體質量為，靜置于水平面上，它與水平面間的動摩擦因數，用大小為、方向與水平方向夾角的拉力F拉動物體，拉動4s后，撤去拉力F，物體最終停下來取試求：物體前4s運動的加速度是多大？物體從開始出發(fā)到停下來，物體的總位移是多大？12．（12分）如圖甲(側視圖只畫了一個小車)所示的實驗裝置可以驗證“牛頓第二定律”，兩個相同的小車放在光滑水平桌面上，右端各系一條細繩，跨過定滑輪各掛一個小盤增減盤中的砝碼可改變小車受到的合外力，增減車上的砝碼可改變小車的質量。兩車左端各系一條細線用一個黑板擦把兩細線同時按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車靜止(如圖乙)，抬起黑板擦兩車同時運動，在兩車尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車立刻停止，測出兩車位移的大小。（1）該實驗中，盤和盤中砝碼的總質量應___小車的總質量(填“遠大于”、“遠小于”、“等于”)；（2）圖丙為某同學在驗證“合外力不變加速度與質量成反比”時的實驗記錄，已測得小車1的總質量M1=100g，小車2的總質量M2=200g，由圖可讀出小車1的位移x1=5.00m小車2的位移x2=___cm，可以算出=___(結果保留三位有效數字)；在實驗誤差允許的范圍內，___(填“大于”、“小于”、“等于”)。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）右端開口，左端封閉的粗細均勻的U形玻璃管豎直放置，長為10cm的水銀柱封閉了長為30cm的空氣柱，尺寸如圖甲所示，現用注射器（開始時活塞在底部）緩慢地將水銀抽出，如圖乙所示．已知注射器管橫截面積是玻璃管橫截面積的10倍，大氣壓強為76cmHg，整個過程不漏氣且溫度不變．求：(1)當水銀恰好被抽出時玻璃管內空氣的壓強（單位用cmHg表示）；(2)注射器管有效長度的最小值（結果保留3位有效數字）．14．（16分）如圖所示，水平地面上方MN邊界左側存在垂直紙面向里的勻強磁場和沿豎直方向的勻強電場，磁感應強度B=1.0T，邊界右側離地面高h=0.45m處由光滑絕緣平臺，右邊有一帶正電的a球，質量ma=0.1kg、電量q=0.1C，以初速度=0.9m/s水平向左運動，與大小相同但質量為=0.05kg靜止于平臺左邊緣的不帶電的絕緣球b發(fā)生彈性正碰，碰后a球恰好做勻速圓周運動，兩球均視為質點，，求：(1)電場強度的大小和方向；(2)碰后兩球分別在電磁場中運動的時間；(3)碰后兩球落地點相距多遠；15．（12分）如圖所示，汽缸開口向右、固定在水平桌面上，汽缸內用活塞(橫截面積為S)封閉了一定質量的理想氣體，活塞與汽缸壁之間的摩擦忽略不計．輕繩跨過光滑定滑輪將活塞和地面上的重物(質量為m)連接．開始時汽缸內外壓強相同，均為大氣壓p0(mg＜p0S)，輕繩處在伸直狀態(tài)，汽缸內氣體的溫度為T0，體積為V．現使汽缸內氣體的溫度緩慢降低，最終使得氣體體積減半，求：(1)重物剛離開地面時汽缸內氣體的溫度T1；(2)氣體體積減半時的溫度T2；(3)在如圖乙所示的坐標系中畫出氣體狀態(tài)變化的整個過程并標注相關點的坐標值．

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】

AB．衰變過程中滿足質量數守恒和電荷數守恒，可知為粒子，所以該衰變?yōu)樗プ儯珹B錯誤；C．衰變過程中要釋放核能，所以的結合能大于的結合能，C錯誤；D．比結合能越大的原子核越牢固，所以的比結合能小于的比結合能，D正確。故選D。2、C【解析】

A．電磁波均為橫波，A錯誤；B．兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，B錯誤；C．因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現象，C正確；D．5G信號頻率更高，光子的能量越大，故相同時間傳遞的信息量更大，故D錯誤。故選C。3、D【解析】

船所受風力與帆面垂直，將風力分解成沿船前進方向和垂直于船身方向．船在垂直船身方向受到的阻力能抵消風力垂直于船身方向的分量【詳解】A、A圖中船所受風力垂直于船前進方向，沿船前進方向的分力是零．故A項錯誤．B、將B圖中風力分解后沿船前進方向分力與船前進方向相反，故B項錯誤．C、將C圖中風力分解后沿船前進方向分力與船前進方向相反，故C項錯誤．D、將D圖中風力分解后沿船前進方向分力與船前進方向相同，能使使帆船獲得前進動力．故D項正確．4、B【解析】

兩根金屬放電桿與高壓電源相接，在電極最近處場強最大，空氣首先被擊穿，每次弧光上“爬”的起點位置是b、b'處，在c、c'處距離最遠，場強最小，則最終弧光在c、c'處消失?；」庀查g，兩金屬桿之間沒有電場了。故選B。5、C【解析】

A．He+n是熱核反應，根據核電荷數守恒和質量守恒可知，其中x=1，A錯誤；B．HeO+H是人工轉變，其中x=1，B錯誤；C．B+He是人工轉變，其中x=1，C正確；D．SrXe+n是裂變反應，根據核反應前后電荷數守恒和質量數守恒知x=10，故D錯誤。故選C。6、D【解析】

A．大量氫原子從能級向低能級躍遷最多可輻射10種頻率的光子，一個氫原子從能級向低能級躍遷最多只能輻射4種頻率的光子，故A錯誤；B．在核反應中，質量數守恒，電荷數守恒，能量也守恒，故B錯誤；C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為金屬的極限頻率大于入射光的頻率，故C錯誤；D．、、三種射線中，射線的電離本領最強，射線的穿透本領最強，故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】導體棒由靜止向上加速，動能增大，根據動能定理可知，合力所作的功一定大于零，故A正確；由WF-WG-W安=0得，WF-WG=W安，即恒力F與重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于電路中發(fā)出的焦耳熱，由于導體棒也存在電阻，故導體棒中也發(fā)生熱量，故B錯誤；導體棒最終一定做勻速運動，則最后受力平衡，平衡后速度保持不變，則重力的功率不變，即恒力F與安培力的合力的瞬時功率不再變化，故C錯誤；由B分析可知，由于導體棒和電阻R均放出熱量，故恒力F與重力mg的合力所做的功大于電阻R上產生的焦耳熱，故D正確．故選AD．點睛：本題考查導體棒切割磁感線規(guī)律的應用，對于電磁感應與功能結合問題，注意利用動能定理進行判斷各個力做功之間關系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整個回路中產生熱量．8、BCE【解析】

A．無論固體、液體和氣體，分子都在做永不停息的無規(guī)則運動，故A錯誤；B．液體浸潤某固體時，附著層內分子分布比內部密集，分子力表現為斥力，液面沿固體擴展，故B正確；C．溫度不變，分子平均動能不變，分子平均速率不變。體積減小時，單位體積內分子個數增大，壓強增大，故C正確；D．對于飽和汽，只要稍微降低溫度就會變成液體，體積大大減?。恢灰晕⒃龃髩簭娨矔兂梢后w，體積大大減小，所以飽和汽不遵循氣體實驗定律，故D錯誤；E．晶體有固定熔點，熔化時吸收熱量，溫度不變，故E正確。故選BCE。9、ABD【解析】

A．根據理想氣體狀態(tài)方程結合圖象可知，狀態(tài)b、c的溫度相同，故內能相等，故A正確；B．根據理想氣體狀態(tài)方程結合圖象可知，狀態(tài)a的溫度比狀態(tài)b、c的溫度高，故狀態(tài)a的內能比狀態(tài)b、c的內能大，故B正確；C．在a到b的過程中，體積減小，外界對氣體做功，故C錯誤；D．a到b的過程，溫度降低，內能減小，氣體體積減小，外界對氣體做功，根據熱力學第一定律可知氣體應從外界放熱，故D正確；E．狀態(tài)b、c的內能相等，由b到c的過程氣體體積增大，氣體對外界做功，根據熱力學第一定律可知，整個過程氣體吸熱，由a到b的過程氣體放熱，故在c到a的過程中氣體應吸熱；故E錯誤．10、AC【解析】

分析：根據法拉第電磁感應定律求出各段時間內的感應電動勢和感應電流的大小，根據楞次定律判斷出感應電流的方向，通過安培力大小公式求出安培力的大小以及通過左手定則判斷安培力的方向．解答：解：A、0～2s內，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，根據楞次定律，感應電流的方向為順時針方向，為正值．根據法拉第電磁感應定律，E==B0S為定值，則感應電流為定值，I1=．在2～3s內，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據楞次定律，感應電流方向為順時針方向，為正值，大小與0～2s內相同．在3～4s內，磁感應強度垂直紙面向外，且逐漸減小，根據楞次定律，感應電流方向為逆時針方向，為負值，大小與0～2s內相同．在4～6s內，磁感應強度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，根據楞次定律，感應電流方向為逆時針方向，為負值，大小與0～2s內相同．故A正確，B錯誤．C、在0～2s內，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據FA=BIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負值．0時刻安培力大小為F=2B0I0L．在2s～3s內，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據FA=BIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正值，3s末安培力大小為B0I0L．在2～3s內，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向右，為負值，第4s初的安培力大小為B0I0L．在4～6s內，磁感應強度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C正確，D錯誤．故選AC．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、42m【解析】

（1）由牛頓第二定律運用正交分解法求解加速度；（2）根據運動公式求解撤去外力之前時的位移；根據牛頓第二定律求解撤去外力后的加速度和位移，最后求解總位移.【詳解】（1）受力分析：正交分解：由牛頓第二定律得：；；聯立解得：（2）前4s內的位移為，

4s末的速度為：，

撤去外力后根據牛頓第二定律可知：，

解得：，

減速階段的位移為：，

通過的總位移為：．【點睛】此題是牛頓第二定律的應用問題；關鍵是知道加速度是聯系運動和力的橋梁，運用正交分解法求解加速度是解題的重點．12、遠小于2.42～2.472.02～2.07等于【解析】

(1)因為實驗的研究對象是整個系統，系統受到的合外力就等于mg，所以不需要滿足懸掛的沙桶總質量一定要遠遠小于小車（包括盛沙的盒及盒內的砂）的總質量；(2)由圖可知，小車2的位移為2.