山西省忻州一中等四校重點(diǎn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高考物理必刷試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．在光滑水平地面上放有一個(gè)表面光滑的靜止的圓弧形小車，另有一質(zhì)量與小車相等可視為質(zhì)點(diǎn)的鐵塊，以速度從小車的右端向左滑上小車，如圖所示，鐵塊上滑至圓弧面的某一高度后返回，不計(jì)空氣阻力，則鐵塊返回到小車的右端以后，相對于地面，將做的運(yùn)動(dòng)是（）A．又以速度沿小車向左滑動(dòng) B．以與大小相等的速度從小車右端平拋出去C．以比小的速度從車右端平拋出去 D．自由落體運(yùn)動(dòng)2．一人站在滑板上以速度在冰面上滑行忽略滑板與冰面間的摩擦某時(shí)刻人沿水平方向向正前方距離滑板離開時(shí)人相對冰面的速度大小為。已知人與滑板的質(zhì)量分別為，則人離開時(shí)滑板的速度大小為（）A． B． C． D．3．圖1所示為一列簡諧橫波在t=0時(shí)的波動(dòng)圖象，圖2所示為該波中x=2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，下列說法正確的是（）A．該波的波速為2m/sB．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．t=1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的速度和加速度方向均未發(fā)生改變4．如圖所示，虛線表示某點(diǎn)電荷Q所激發(fā)電場的等勢面，已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢面上，c、d兩點(diǎn)在另一個(gè)等勢面上．甲、乙兩個(gè)帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一點(diǎn)a射入電場，在電場中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動(dòng)．則下列說法中正確的是A．兩粒子電性相同B．甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速率大于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)的速率C．兩個(gè)粒子的電勢能都是先減小后增大D．經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，兩粒子的動(dòng)能一定相等5．如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心正上方固定一個(gè)小定滑輪，細(xì)繩一端拴一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球置于半球面上的點(diǎn)，另一端繞過定滑輪。今緩慢拉繩使小球從點(diǎn)滑向半球頂點(diǎn)未到頂點(diǎn)），在此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮〖凹?xì)繩的拉力大小的變化情況是（）A．不變，變小 B．變小，不變 C．變大，變大 D．變大，變小6．如圖所示，在光滑水平面上有質(zhì)量分別為、的物體A，B通過輕質(zhì)彈簧相連接，物體A緊靠墻壁，細(xì)線連接A，B使彈簧處于壓縮狀態(tài)，此時(shí)彈性勢能為，現(xiàn)燒斷細(xì)線，對以后的運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是（）A．全過程中墻對A的沖量大小為B．物體B的最大速度為C．彈簧長度最長時(shí)，物體B的速度大小為D．彈簧長度最長時(shí)，彈簧具有的彈性勢能二、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(cuò)的得0分。7．2019年3月10日0時(shí)28分，“長征三號(hào)”乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火起飛，成功將“中星6C”衛(wèi)星送入太空．“中星”是一顆用于廣播和通信的地球靜止軌道通信衛(wèi)星，可提供高質(zhì)量的話音、數(shù)據(jù)、廣播電視傳輸業(yè)務(wù)，服務(wù)壽命15年．已知地球半徑為，地球表面的重力加速度為，地球自轉(zhuǎn)周期為T，關(guān)于該衛(wèi)星的發(fā)射和運(yùn)行，下列說法正確的是A．該衛(wèi)星發(fā)射升空過程中，可能處于超重狀態(tài)B．該衛(wèi)星可能處于北京上空C．該衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的線速度可能大于第一宇宙速度D．該衛(wèi)星運(yùn)行軌道距離地面的高度為8．質(zhì)譜儀又稱質(zhì)譜計(jì)，是根據(jù)帶電粒子在電磁場中能夠偏轉(zhuǎn)的原理，按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進(jìn)行分離和檢測物質(zhì)組成的一類儀器。如圖所示為某品牌質(zhì)譜儀的原理示意圖，初速度為零的粒子在加速電場中，經(jīng)電壓U加速后，經(jīng)小孔P沿垂直極板方向進(jìn)入垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，旋轉(zhuǎn)半周后打在熒光屏上形成亮點(diǎn)。但受加速場實(shí)際結(jié)構(gòu)的影響，從小孔P處射出的粒子方向會(huì)有相對極板垂線左右相等的微小角度的發(fā)散（其他方向的忽略不計(jì)），光屏上會(huì)出現(xiàn)亮線，若粒子電量均為q，其中質(zhì)量分別為m1、m2（m2>m1）的兩種粒子在屏上形成的亮線部分重合，粒子重力忽略不計(jì)，則下列判斷正確的是（）A．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足cosθ=B．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足sinθ=C．兩種粒子形成亮線的最大總長度為D．兩種粒子形成亮線的最大總長度為9．如圖所示，水平面內(nèi)有A、B、C、D、E、F六個(gè)點(diǎn)，它們均勻分布在半徑為R＝2cm的同一圓周上，空間有一方向與圓平面平行的勻強(qiáng)電場。已知A、C、E三點(diǎn)的電勢分別為、φC＝2V、，下列判斷正確的是（）A．電場強(qiáng)度的方向由E指向AB．電場強(qiáng)度的大小為1V/mC．該圓周上的點(diǎn)電勢最高為4VD．將電子從D點(diǎn)沿DEF移到F點(diǎn)，靜電力做正功10．已知與長直通電導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，其中I為導(dǎo)線中的電流，k為常數(shù)。在∠ABC=120°的等腰三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處各有一條長直通電導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流I，電流方向如圖所示。其中O點(diǎn)為AC邊的中點(diǎn)，D點(diǎn)與B點(diǎn)關(guān)于AC邊對稱?，F(xiàn)將另外一根通電導(dǎo)體棒垂直于紙面放在O點(diǎn)時(shí)，其受到的安培力的大小為F。若將該導(dǎo)體棒垂直于紙面放到D點(diǎn)，電流大小和方向與在O點(diǎn)時(shí)一致，則此時(shí)該導(dǎo)體棒受到的安培力（）A．方向與在O點(diǎn)受到的安培力方向相同B．方向與在O點(diǎn)受到的安培力方向垂直C．大小為FD．大小為2F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）用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，將A、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放．當(dāng)物體B穿過圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩個(gè)固定在鐵架臺(tái)P1、P2處的光電門，通過電子計(jì)時(shí)器可測出物體B通過P1、P2這段距離的時(shí)間．(1)若測得P1、P2之間的距離為d，物體B通過這段距離的時(shí)間為t，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v＝________．(2)若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了等式____________成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要________．12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組采用圖甲所示的裝置“探究動(dòng)能定理”即探究小車所受合外力做功與小車動(dòng)能的變化之間的關(guān)系。該小組將細(xì)繩一端固定在小車上，另一端繞過定滑輪與力傳感器、重物相連。實(shí)驗(yàn)中，小車在細(xì)繩拉力的作用下從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，力傳感器記錄細(xì)繩對小車的拉力大?。海?）實(shí)驗(yàn)中為了把細(xì)繩對小車的拉力視為小車的合外力，要完成的一個(gè)重要步驟是_____；（2）若實(shí)驗(yàn)中小車的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量，對本實(shí)驗(yàn)______影響（填“有”或“沒有”）；（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列物理量中必須測量的是______。A．長木板的長度LB．重物的質(zhì)量mC．小車的總質(zhì)量M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，在上端開口的絕熱汽缸內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為的絕熱活塞（厚度不計(jì)）、，、之間為真空并壓縮一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧，、與汽缸無摩擦，活塞下方封閉有溫度為的理想氣體。穩(wěn)定時(shí)，活塞、將汽缸等分成三等分。已知活塞的橫截面積均為，，大氣壓強(qiáng)，重力加速度取。(1)現(xiàn)通過加熱絲對下部分氣體進(jìn)行緩慢加熱，當(dāng)活塞剛好上升到氣缸的頂部時(shí)，求封閉氣體的溫度；(2)在保持第(1)問的溫度不變的條件下，在活塞上施加一豎直向下的力，穩(wěn)定后活塞回到加熱前的位置，求穩(wěn)定后力的大小和活塞、間的距離。14．（16分）電子對湮滅是指電子和正電子碰撞后湮滅，產(chǎn)生伽馬射線。如圖所示，在豎直面xOy內(nèi)，第I象限內(nèi)存在平行于y軸的勻強(qiáng)電場E，第II象限內(nèi)存在垂直于面xOy向外的勻強(qiáng)磁場B1，第IV象限內(nèi)存在垂直于面xOy向外的矩形勻強(qiáng)磁場B2（圖中未畫出）。點(diǎn)A、P位于x軸上，點(diǎn)C、Q位于y軸上，且OA距離為L．某t0時(shí)刻，速度大小為v0的正電子從A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場，經(jīng)C點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第I象限，最后以的速度從P點(diǎn)射出。同一t0時(shí)刻，另一速度大小為的負(fù)電子從Q點(diǎn)沿與y軸正半軸成角的方向射入第IV象限，后進(jìn)入未知矩形磁場區(qū)域，離開磁場時(shí)正好到達(dá)P點(diǎn)，且恰好與P點(diǎn)出射的正電子正碰湮滅，即相碰時(shí)兩電子的速度方向相反。若已知正負(fù)電子的質(zhì)量均為m、電荷量大小為e、電子重力不計(jì)。求：(1)第II象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B1(2)電場強(qiáng)度E及正電子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)的時(shí)間(3)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)及第IV象限內(nèi)矩形磁場區(qū)域的最小面積S15．（12分）平行金屬導(dǎo)軌豎直固定放置，頂端接一阻值為R的電阻，平行邊界MN和PQ相距x，內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從邊界處MN由靜止釋放，到邊界PQ時(shí)，加速度恰好為零，已知平行金屬導(dǎo)軌寬為L，重力加速度為g，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計(jì)導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻。求：（1）導(dǎo)體棒到邊界PQ時(shí)速度的大??；（2）導(dǎo)體棒穿過磁場的過程中通過電阻的電荷量；（3）導(dǎo)體棒穿過磁場所用的時(shí)間。

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、D【解析】

小鐵塊和小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒，以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得因?yàn)镸=m，所以解得。所以鐵塊離開車時(shí)將做自由落體運(yùn)動(dòng)。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、C【解析】

規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律可知：解得負(fù)號(hào)表示速度與正方向相反，大小為；故選C。3、C【解析】

A.由圖1讀出波長，由圖2讀出，因此該波的波速，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由圖2可以看出，質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)向上振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”知，波沿軸正方向傳播，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.由圖2可知，時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于波峰位置，速度最小，加速度最大，故選項(xiàng)C正確；D.從到是半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向上振動(dòng)到波峰位置，然后再回到平衡位置，它的速度方向先向上再向下，加速度方向是由回復(fù)力方向決定的，該過程中回復(fù)力的方向一直向下，所以加速度方向一直向下，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4、B【解析】根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)所受的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)可知，甲受到引力，乙受到斥力，則甲與Q是異種電荷，而乙與Q是同種電荷，故兩粒子所帶的電荷為異種電荷．故A錯(cuò)誤．甲粒子從a到c過程，電場力做正功，動(dòng)能增加，而乙從a到d過程，電場力做負(fù)功，動(dòng)能減小，兩初速度相等，則知甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度大于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)的速度．故B正確．甲粒子從a到b過程，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大；電場力對乙粒子先做負(fù)功后做正功，電勢能先增大后減?。蔆錯(cuò)誤．a(chǎn)到b時(shí)，電場力對兩粒子的做的功都是0，兩個(gè)粒子的速率再次相等，由于不知道質(zhì)量的關(guān)系，所以不能判定兩個(gè)粒子的動(dòng)能是否相等．故D錯(cuò)誤．故選B．5、A【解析】

小球受重力支持力和拉力作用，將三力平移可構(gòu)成首尾連接的三角形，其中重力與過點(diǎn)豎直線平行，支持力沿半球面半徑方向且拉力沿繩方向，力的三角形與小球、滑輪構(gòu)成的三角形相似，設(shè)小球與滑輪間的繩長為，滑輪到點(diǎn)的距離為，半球面半徑為，則有：小球從點(diǎn)滑向半球頂點(diǎn)過程中，小球到點(diǎn)距離為不變，不變，減小，所以不變，變小故選A。6、C【解析】

AB．當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)A恰好離開墻壁，此過程彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體B的動(dòng)能，由能量守恒求得該速度就是B的最大速度，此過程A的動(dòng)量始終為零，對A由動(dòng)量定理對B由動(dòng)量定理解得選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．以后的運(yùn)動(dòng)過程中物體A將不再與墻壁有力的作用，A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)彈簧長度最長時(shí)，A、B速度相同，根據(jù)動(dòng)量守恒代入得C正確；D．彈簧長度最長時(shí)則選項(xiàng)D錯(cuò)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(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(cuò)的得0分。7、AD【解析】

該衛(wèi)星發(fā)射升空過程中，一定是先加速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，故A正確；該衛(wèi)星是一顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星，一定處于赤道上空，不可能處于北京上空，故B錯(cuò)誤；環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度都小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；由、可得，故D正確．故選AD8、AD【解析】

由題意知解得同理設(shè)左右最大發(fā)射角均為時(shí)，粒子光斑的右邊緣恰好與粒子光斑的左邊緣重合，如圖所示（圖中虛線為半圓軌跡和向左發(fā)散角軌跡，實(shí)線為半圓軌跡和向左發(fā)散軌跡），則聯(lián)立解得此時(shí)兩種粒子光斑總寬度為解得故選AD。9、AC【解析】

A．設(shè)AE中點(diǎn)為G，如圖所示，則根據(jù)勻強(qiáng)電場的性質(zhì)可解得該點(diǎn)的電勢為則所以GC連線是一個(gè)等勢線；電場線與等勢面垂直，且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，所以電場強(qiáng)度的方向由E指向A，故A正確；B．EA兩點(diǎn)間的電勢差為EA兩點(diǎn)間的距離再根據(jù)電場強(qiáng)度公式可得故B錯(cuò)誤；C．沿著電場線方向電勢逐漸降低，因此H點(diǎn)電勢最高，則而解得故C正確；D．電子從D沿著圓周移到F點(diǎn)，電勢先升高后降低，電子帶負(fù)電，電勢能先減小后增加，靜電力先做正功后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。故選AC。10、AC【解析】

AB．由磁場疊加以及安培定則可知，AC兩處的直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場疊加結(jié)果為零，則O點(diǎn)的磁場是B點(diǎn)的直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的，其方向?yàn)樗较蜃螅煌砜芍狣點(diǎn)的合磁場方向也是水平向左，則導(dǎo)體棒在O點(diǎn)和D點(diǎn)所受安培力的方向相同（如圖），選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．由以上分析可知，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為則導(dǎo)體棒在OD兩點(diǎn)受安培力相等，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。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、d/t天平【解析】(1)由于A、B兩物體的質(zhì)量相等，當(dāng)物體B通過圓環(huán)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B系統(tǒng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故物體B剛穿過圓環(huán)后的速度．(2)A、B、C系統(tǒng)由初態(tài)至金屬片C被擱置在賀環(huán)上的教程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為，系統(tǒng)增加的動(dòng)能．若，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)從表達(dá)式可得：本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要天平來測量物體及金屬片的質(zhì)量．12、平衡摩擦力沒有C【解析】

（1）[1]實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)長木板的傾角以平衡摩擦力，以保證細(xì)繩的拉力等于小車受的合力；

（2）[2]由于有力傳感器測量繩的拉力，則沒必要使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和力傳感器的總質(zhì)量，即對本實(shí)驗(yàn)沒有影響；

（3）[3]實(shí)驗(yàn)中需要測量小車的動(dòng)能，故需要知道小車的