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1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2 B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共 24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，A 和 B 为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。开始时开关S 闭合且滑动变阻器的滑动头P 在。处,此时绝缘线向右偏离竖直方向,偏角为0,电源的内阻不能忽略,则下列判断正确的是（）A
2、.小球带负电B.当滑动头从“向 滑动时，细线的偏角，变小C.当滑动头从4 向 6 滑动时，电流表中有电流，方向从下向上D.当滑动头停在5 处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a 处时电源的输出功率2、下列说法中正确的是（）A.伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来B.自然界的四种基本相互作用是强相互作用，弱相互作用，电相互作用和磁相互作用C.“月一地检验”证明了一切场力都遵循“平方反比”的规律D.一对相互作用力做功，总功一定为零3、安培曾假设：地球的磁场是由绕地轴的环形电流引起的。现代研究发现：地球的表面层带有多余的电荷，地球自转的速度在变慢。据此分析，下列说法正确的是（）
3、A.地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变弱B.地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变强C.地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变弱D.地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变强4、如图所示，在叱烂3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦 在 f=0 时刻，从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y 轴正方向的夹角分布在0。90。范围内。其中，沿 y 轴正方向发射的粒子在f=fo时刻刚好从磁场右边界上尸（3a,73 a）点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）yP(3a,j3a)0：3a”iA.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a4乃aB.粒子的发射速
4、度大小为丁4万C.带 电 粒 子 的 比 荷 为 工D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2而5、在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个质量可以忽略不计的定滑轮，两物体质量分别为mI、，2,轻绳一端固定于a点，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计。整个装置稳定时下列说法正确的是（）A.a可能大于4B.mi 一定大于miC加1可能大于 2D.轻杆受到绳子的作用力2/巧geos，6、水平面上有质量相等的a、两个物体，水平推力尸I、尸2分别作用在a、b k,一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的n-f图象如图所示，图中ABCD则整个过程中A.用的冲量等于尸2的冲
5、量B.尸1的冲量大于尸2的冲量C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对 物体的冲量D.合外力对。物体的冲量等于合外力对6物体的冲量二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、下 列 说 法 中 正 确 的 是.A.饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关B.气体在等压变化过程中，若其温度升高，则容器内每秒钟单位面积上气体分子碰撞的平均次数将减少C.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，是因为油脂使水的表面张力增大的缘故D.分子间距离增大时，分子间引力和斥
6、力都减小，分子势能不一定减小E.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大.8,半径分别为r 和 2r的同心半圆导轨MN、固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R、质量为，”且质量分布均匀的导体棒A 8置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心。，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为8、方向竖直向下的匀强磁场中。在 N、。之间接有一阻值也为K 的电阻。导体棒A 3 在水平外力作用下，以角速度“绕。顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g,则下列说法正确的是（
7、）A.导体棒中的电流方向为B.导体棒A 端相等于电源正极C.导体棒A 5 两 端 的 电 压 为 亚 色4D.若保持导体棒转动的角速度不变，同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则通过电阻R 的电流可能一直为零9、如图所示，A、B 两物块的质量分别为2m 和 m,静止叠放在水平地面上.A、B 间的动摩擦因数为卬B 与地面间的动摩擦因数为年.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现 对 A 施加一水平拉力F,则（）A.当 FV2jimg时，A、B 都相对地面静止B.当 F=1/dmg时，A 的加速度为:gC.当 F3um g时，A 相 对 B 滑动D.无 论 F 为何值，B 的加
8、速度不会超过10、将一小球竖直向上抛出，取竖直向上为正方向，设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定。从抛出到落回抛出点的过程中，小球的加速度。、速 度 八 机 械 能 E、动能&与其离开抛出点高度”之间的关系正确的 是（）三、实验题：本题共2 小题，共 18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11.（6 分）多用电表的原理如图为简易多用电表的电路图。图中E 是电池；&、&、R3、&和凡是固定电阻，&是可变电阻；表 头 G 的满偏电流为250“A,内阻为480。虚线方框内为换挡开关，A 端 和 8 端分别与两表笔相连。该多用电表有5 个挡位，5 个挡位为：直流
9、电压I V 挡和5 V 挡，直流电流1 mA挡和2.5 m A 挡，欧姆xlOOQ挡。表头图中的4 端与（填“红”或“黑”）色表笔相连接；（2）根据题给条件可得以=Q,&=Q,值=。，R=12.（12分）某同学用图1 中的器材，做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验.（1）已知小灯泡的额定电压为2 V,电流表的内阻约为几欧，电压表的内阻有几千欧，请将实验电路图连接完整.（）闭合开关前，滑 动 变 阻 器 的 滑 片 应 移 到（填4 或 B ）端.（2）闭合开关，调节滑动变阻器，出多组电流表的值和电压表的值，在坐标纸上作出/-U图象如图2所示.由图象可知，小 灯 泡 的 电 阻 随 温 度 的 升 高
10、 而（填“增大”或“减小”）；根据图象可得小灯泡的额定功率为 W.由于电压表的分流作用，实验存在（填”系统”或“偶然”）误差，根据图象求得的额定功率比真实值_ _ _ _ _ _（填“大”或“小 ）.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.（10分）如图所示，真空中有以。为圆心，R为半径的圆形匀强磁场区域，圆的最左端与y轴相切于坐标原点O,圆的最上端与平行于x轴 的 虚 线 相 切 于 尸 点，磁场方向垂直纸面向里，第 一 象 限 内 在 虚 线 上 方 沿v轴负方向有平行于y轴的有界匀强电场（上边界平行于x轴，图中未
11、画出）。现从坐标原点。在纸面内向坐标系的第一象限和第四象限内的不同方向发射速率均为的质子。己知沿“轴正方向发射的质子恰好从尸点离开磁场进入电场，能到达电场的上边界，最后也能返回磁场，电场强度E和磁感应强度5大小未知，但满足关系=，不计质子的重力、质子对电场和磁场的影响及质子间的相互作用。求匀强电场上边界与虚线M N的间距d；在第四象限内沿与x轴正方向成30角的方向发射一质子，最终离开磁场，求从发射到最终离开磁场区域的过程质子运动的时间/;（3）若电场方向改为沿x轴的负方向，场强大小不变，如图所示，电场上边界位置也不变，yo=4R处有一平行于x轴的荧光屏，与y轴相交于。点，由。点发射的所有质子最
12、终均能打在荧光屏上，求荧光屏的最小长度。14.（16分）1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速被广泛应用于科学研究和恢学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所，置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加速器按一定频率的高频交流电源，保证粒子每次经过电场都被加速，加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子，初速度不计，在加速器中被加速，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。求把质量为，、电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间；（2）若此回
13、旋加速器原来加速质量为2,带电荷量为q的a粒子（；He）,获得的最大动能为Ekm,现改为加速笊核（：H）,它获得的最大动能为多少？要想使气核获得与a粒子相同的动能，请你通过分析，提出一种简单可行的办法；（3）已知两D形盒间的交变电压如图乙所示，设a粒子在此回旋加速器中运行的周期为T,若存在一种带电荷量为，、质量为W的粒子黑X,在，=工时进入加速电场，该粒子在加速器中能获得的最大动能？（在此过程中，粒子未飞出4D形盒）15.（12分）如图所示，放置在水平地面上一个高为48cm、质量为30kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阚门，阀门细管直径不计.活塞质量为10kg,横截面积为50cm
14、2.现打开阀门，让活塞下降直至静止.不考虑气体温度的变化，大气压强为l.OxlOSpa,忽略所有阻力。求：（1）活塞静止时距容器底部的高度；活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，通过计算说明能否将金属容器缓缓提离地面?参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、【解析】A.根据题图电路可知4 板电势高于8 板电势，A、间电场强度方向水平向右。小球受力平衡，故受电场力也水平向右，即小球带正电，所 以 A 项错误；B.当滑动头从“向滑动时，电阻值减小，路端电压减小，故凡两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，小球所受电
15、场力减小，故细线的偏角变小，所 以 B 项正确；C.当极板间电压减小时，极板所带电荷量将减小而放电，又由于A 板原来带正电，故放电电流从上向下流过电流表,所 以 C 项错误；D.由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所以无法判断电源的输出功率的变化规律，所 以 D 项错误。故选B。2,A【解析】A.伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来，故 A 正确；B.自然界中的四种基本相互作用是万有引力、强相互作用、电磁力、弱相互作用，故 B 错误；C.“月-地检验”证明了地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反比”规律，故 C 错误;D.一对作用力和反作用力
16、分别作用在两个不同物体上，它们可能分别对两个物体都做正功，其代数和为正值，比如在光滑水平面由静止释放的两个带同种电荷的小球，库仑力对两个小球都做正功，作用力和反作用力所做的功的代数和为正值，故物体间的一对相互作用力做功的代数和不一定为零，故 D 错误。故选A。3、C【解析】地球自西向东自转，地球表面带电，从而形成环形电流。这一环形电流产生地磁场。若从北极俯视地球地磁场由外向里，由安培定则知产生磁场的环形电流方向应自东向西，与地球自转方向相反，则地球带负电。地球自转速度变小，则产生的环形电流/变小，则产生的磁场变弱，A B D 错误，C 正确。故选C。4、D【解析】A.沿 y 轴正方向发射的粒子
17、在磁场中运动的轨迹如图所示：H 3 a,石 a)r 卜、.O：3 a x设粒子运动的轨迹半径为r,根据几何关系有(3 a -r)2+(有a)?=r2可得粒子在磁场中做圆周运动的半径r=2a选 项 A 错误；B.根据几何关系可得.a a百si n 8=r 2所以e=-3圆弧。尸的长度所以粒子的发射速度大小s 4%av=-%3 f o选 项 B 错误；C.根据洛伦兹力提供向心力有n VqvB-m r结合粒子速度以及半径可得带电粒子的荷质比q _ 2TCm 3切0选 项 C 错误；D.当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时，粒子在磁场中运动的时间最长，画出粒子轨迹过程图如图所示:粒子与磁场边界相切于M点，
18、从E点射出。设从P点射出的粒子转过的圆心角为-。，时间为f,从E点射出的粒子转过的圆心角为2 （兀-。），故带电粒子在磁场中运动的最长时间为2九，选 项D正确。故 选D。5、D【解析】对n分析可知绳子的拉力大小，对滑轮分析，由于滑轮放在一根绳子上，绳子两端的张力相等，故可知两绳子和竖直方向上的夹角相等，由共点力的平衡关系可得出两质量的关系.【详解】对m分析可知，m i受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m i g；对于动滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m i的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角
19、a和0相等；故A错误；由以上可知，两端绳子的拉力等于ng,而它们的合力等于m i g,因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知l m i g m i g,即m i一定小于In u.但 是，小不一定大于故B C错误。轻杆受到绳子的作用力等于两边绳子的合力，大小为2?g c o s g,选 项D正确；故选D。【点睛】本题要注意题目中隐含的信息，记住同一绳子各部分的张力相等，即可由几何关系得出夹角的关系；同时还要注意应用力的合成的一些结论.6、D【解析】C.由图，A 3与C D平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等
20、。但a的运动总时间小于力的时间，根据/手可知，摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对方物体的冲量，故C错误。A B.根据动量定理，对整个过程研究得Fih-ftoB=0Flt2-ftOD=0由图看出，fOBVfOD,则有即Fi的冲量小于F2的冲量。故 A B 错误。D.根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，必两个物体动量的变化量都为零，所以相等，故 D 正确；二、多项选择题：本题共4 小题，每小题5 分，共 20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。7、A B D【解析】饱和汽压只与温度有关，与饱和汽的体积无
21、关，故 A 正确；气体在等压变化过程中，若其温度升高，分子平均作用力变大，由于压强不变，所以容器内每秒钟单位面积上气体分子碰撞的平均次数将减小，故 B 正确；水对油脂表面是不浸润的所以成水珠状，水对玻璃表面是浸润的，无法形成水珠，表面张力是一样的，故 C 错误；分子间距离增大时,分子间引力和斥力都减小，但是分子势能不一定减小，关键要看分子力做正功还是负功，故 D 正确；气体的温度升高时，根据理想气体的状态方程：=C由于体积不知如何变化，所以气体的压强不一定增大；故 E 错误；故选A B DT8、A C【解析】A B.由右手定则可知，导体棒中的电流方向为A-8,导体棒相当于电源，电源内部电流由负
22、极流向正极，则 5 端相当于电源正极，故 A 正确，B 错误；C.A B 棒产生的感应电动势为1 1 3E=-B(2ra)Brco=-Brco2 2 2导体棒A B 两端的电压为u=上 E/BFS2R 4故 C 正确；D.若保持导体棒转动的角速度不变，由于磁场均匀增大，则导体棒切割磁感线产生的电动势增大，如果导体棒不动,竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，回路中产生的电动势不变，且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反，则两电动势不可能一直相等，即通过电阻R 的电流不可能一直为零，故 D 错误。故选A C。9、B C D【解析】3试题分析：根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为：f B
23、 m=,2 g,因此要使B能够相对地面滑动，A对B所3施加的摩擦力至少为：f A B=f B m=e M?g，A、B间的最大静摩擦力为：fABm=2 p m g,因此，根据牛顿第二定律可知当满足：与=互三刍侬，且 上机g S f A B2 n m g,即根g S FV 3 n m g时，A、B将一起向右加速滑动，故选项A错误；当FN 3 j i m g时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有：F2 pm g=2 m a A 2 pm g3F 1 51jmg=m aB,解得：a A=-呷a n=-g,故选项C、D正确；当F=-Z g时，对A和B整体受力分析2-2m-2 2有，F-y
24、(2 w +m)g =(2 w+m)c z,解得 a A=a i$=g g,故选项 B 正确.考点：本题主要考查了牛顿第二定律的应用，以及处理连接体的方法问题，属于中档题.1 0、A D【解析】A.小球所受空气阻力大小恒定，上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有(mg+/)=matm大小恒定，方向向下，小球所受空气阻力大小恒定，下降阶段是匀加速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有f-mg=ma2虑大小恒定，方向向上，且有 a2故A正确；B.上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，有v2-V o =2ah非一次线性函数，同理可知，下降过程的n-/z图像也非一次线性
25、函数，故B错误；C.上升过程机械能E与小球离抛出点高度的关系为E =E0-fh下降过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为E =Et-f(H-h)由图像可知，故C错误；D.上升过程动能E k与小球离抛出点高度h的关系为E k=E k o T m g +f)h下降过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为瓦=(加g _/)(4 _/?)且落回出发点的动能小于抛出时的动能，故 D 正确。故选AD,三、实验题：本题共2 小题，共 18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、黑 64 96 880 4000【解析】(1)口 根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证
26、在测电阻时电流表中电流“红进黑出”，所以A 端应接黑色笔；3 与表头串联是电压表的改装，与表头并联是电流表的改装。当开关拨向1,此时电表为量程为2.5m A电流表,4)=(4+6 儿当开关拨向2,此时电表为量程为1mA电流表，电路图如图联立两式可解得R i=64C,处=96。；4北 5 当开关拨向4,此时电表为量程为IV 的电压表，此时有Ji当开关拨向5,此时电表为量程为5V 的电压表，此时有联立两式解得4=880。；砥=4000。【解析】(1)滑动变阻器用分压式接法，电流表外接，电路连接如图所示:12 闭合开关前，为使滑动变阻器输出电压为零，滑片应移到4 端.(2)3 由图象可知，小灯泡的电
27、附随温度的升高而增大；4 由图2 可以看出，当灯泡的电压为2V时，通过灯泡的电流为0.5 A,因此灯泡的额定功率为:P=VI=2xO.5W=1W由于电压表的分流作用，实验存在系统误差，实验测得的电流偏大，因此根据图2 求得的额定功率比真实值大.四、计算题：本题共2 小题，共 26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。(14-6+万)13、(1)3R;(2)A-LR 13-;R8%【解析】(1)经分析，质子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径为R,进入电场后做匀减速直线运动，到达上边界时速度刚好减为零，在电场中，根据动能定理有1 2-qEd=0-mv0在磁场中
28、，根据洛伦兹力提供向心力有%8=吗又%=丁，联立解得d=3R(2)质子在磁场和电场中的运动轨迹如图1所示，由几何知识知，质子第一次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为%=120,质子第二次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为。2=6 0,则质子在电场中运动的总时间c d 4d 12Rt7=2=%2质子在无场区运动的总时间7?(l-sin6O)2-若t-.=Z-=-r%故质子运动的总时间为(14-石+兀)/?/=4+f3=-%经分析，所有质子经过磁场偏转后均沿平行于y轴的方向进入电场，轨迹如图2,质子做类平抛运动，质子刚好打在。点时，有 y=3R=卬。A1 /A x=cita2 0qE=maa：qE=q
29、vE _ 说 J；m 6m 6/n%67?联立解得M =R4故沿y 轴负方向发射的质子打在荧光屏上的位置离y 轴最远，最远距离x=2R-/x-R4出磁场时横坐标x 在工?宠范围内的质子将打在j 轴左侧的荧光屏上，有/=vQtta n 02x=（3 RA/）ta n 0联立解得xx -v lt-1t、2 6R 23R 3R当，=丁 时，即 工=时，X有最大值，最大值为故质子打在荧光屏上发光的区域长度为5 3 n/=r+x =-7?+-7?=/?4 81 4、(1)8乎，见解析；(3)l O O qU o*【解析】(1)由洛伦兹力提供向心力得mvq%B=K粒子每旋转一周动能增加2qU,则旋转周数n
30、=4m U周期T 2兀R1=-v,粒子在磁场中运动的时间tS 皿破 2U一般地可忽略粒子在电场中的运动时间，ta!可视为总时间(2)对a粒子，由速度v=幽m a c2m得其最大动能为口 I 0 2 q2B2R22 4m对笊核，最大动能为h 1 2后 加=2机乙H1 g)52 R2=一 X 1 X -2 /2q2B2R28m若两者有相同的动能，设磁感应强度变为夕、由a粒子换成抗核，有q2B2R2 _ q2B2R24 m8m解得即磁感应强度需增大为原来的0 倍高频交流电源的原来周期_ 4兀 m1=-qB故丁 _ 27rm _ 204 加 _ 忘 47rm _ 0 7幺*qB 2 qB 22由 a粒
31、子换为笊核时，交流电源的周期应为原来的正2(3)对粒子器X 分析，其在磁场中的周期271nl2 0 1 2 0 0每次加速偏移的时间差为T=TT T2 -4 0 0加速次数A T1 0 0所以获得的最大动能纥“=M u =1 0 0 也1 5、(l)2 0 c m 不能【解析】(1)活塞经阀门细管时，容器内气体的压强为：pi=1.0 xl()5pa。容器内气体的体积为：L i=2 4 c m活塞静止时，气体的压强为：p,=p+-1.0 x l 05+-1 O x l05 1.2 xl O5P a2 S 50 x1 O-5根据玻意耳定律：p W l=P 2%代入数据得：1.0 x1 0 5x2 4 x5p2S 1.2 xl O5 x S=2 0 c m(2)活塞静止后关闭阀门，设当活塞被向上拉至容器开口端时，L3=48cm根据玻意耳定律：pLS=piLiS代入数据得：p3=5xlO4Pa又因为F+pjS=pnS+mg所以F=350N40 xl0N所以金属容器不能被提离地面。