2022年北京市西城區(qū)北京第四十四中學(xué)高三壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、一圓筒內(nèi)壁粗糙，底端放一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），該物體與圓筒內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,圓筒由靜止沿逆時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)直到物體恰好滑動(dòng)，此時(shí)物體、圓心的連線(xiàn)與豎直方向的夾角為，如圖所示，以下說(shuō)法正確的是（）A．在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中物體受到的支持力逐漸增大B．在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中物體受到的靜摩擦力逐漸減小C．物體恰好滑動(dòng)時(shí)夾角與的關(guān)系為D．緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圓筒對(duì)物體的作用力逐漸增大2、下列說(shuō)法正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光的波動(dòng)性B．高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子、中子和電子都不具有波動(dòng)性C．盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)D．核反應(yīng)方程中的為質(zhì)子3、甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在做花樣滑冰表演，沿同一直線(xiàn)相向運(yùn)動(dòng)，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇時(shí)用力推對(duì)方，此后都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度大小分別為1m/s和2m/s.求甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量之比（）A． B． C． D．4、如圖（俯視圖），在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)0.4m的金屬棒ABC從中點(diǎn)B處折成60°角靜置于光滑水平面上，當(dāng)給棒通以由A到C、大小為5A的電流時(shí)，該棒所受安培力為A．方向水平向右，大小為4.0NB．方向水平向左，大小為4.0NC．方向水平向右，大小為2.0ND．方向水平向左，大小為2.0N5、一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線(xiàn)所示，若不計(jì)粒子所受重力，下列說(shuō)法中正確的是（）A．粒子帶負(fù)電荷B．粒子的初速度不為零C．粒子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度D．粒子的加速度大小先減小后增大6、用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強(qiáng)度，則()A．逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能不變B．逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能減小C．逸出的光電子數(shù)不變，光電子的最大初動(dòng)能減小D．光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值，就沒(méi)有光電子逸出了二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、圖甲是工廠靜電除塵裝置的示意圖，煙氣從管口M進(jìn)入，從管口N排出，當(dāng)A、B兩端接直流高壓電源后，在電場(chǎng)作用下管道內(nèi)的空氣分子被電離為電子和正離子，而粉塵在吸附了電子后最終附著在金屬管壁上，從而達(dá)到減少排放煙氣中粉塵的目的，圖乙是金屬絲與金屬管壁通電后形成的電場(chǎng)示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A．金屬絲與管壁間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)B．粉塵在吸附了電子后動(dòng)能會(huì)增加C．粉塵在吸附了電子后電勢(shì)能會(huì)減少D．粉塵在吸附了電子后電勢(shì)能會(huì)增加8、如圖，水平面上從B點(diǎn)往左都是光滑的，從B點(diǎn)往右都是粗糙的．質(zhì)量分別為M和m的兩個(gè)小物塊甲和乙（可視為質(zhì)點(diǎn)），與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同時(shí)開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，它們?cè)谶M(jìn)入粗糙區(qū)域后最后靜止。設(shè)靜止后兩物塊間的距離為s，甲運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t1、乙運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t2，則以下說(shuō)法中正確的是A．若M=m，μ甲=μ乙，則s=LB．若μ甲=μ乙，無(wú)論M、m取何值，總是s=0C．若μ甲＜μ乙，M＞m，則可能t1=t2D．若μ甲＜μ乙，無(wú)論M、m取何值，總是t1＜t29、如圖所示，排球運(yùn)動(dòng)員站在發(fā)球線(xiàn)上正對(duì)球網(wǎng)跳起從O點(diǎn)向正前方先后水平擊出兩個(gè)速度不同的排球。速度較小的排球落在A點(diǎn)，速度較大的排球落在B點(diǎn)，若不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．兩排球下落相同高度所用的時(shí)間相等B．兩排球下落相同高度時(shí)在豎直方向上的速度相間C．兩排球通過(guò)相等的水平距離，落在A點(diǎn)的排球所用的時(shí)間較少D．兩排球在落地前的一小段相等時(shí)間內(nèi)，落在B點(diǎn)的排球下降的高度較小10、如圖所示，航天器和衛(wèi)星分別在同一平面內(nèi)的1、2軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑分別為r、2r，速率分別為v1和v2。航天器運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)突然加速到v3后沿曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其軌跡與軌道2交于B點(diǎn)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速率和加速度分別為v4和a1，衛(wèi)星通過(guò)B點(diǎn)時(shí)加速度為a2。已知地球的質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的物體離地球中心距離為r時(shí)，系統(tǒng)的引力勢(shì)能為（取物體離地球無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），物體沿AB曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能為零。則下列說(shuō)法正確的是（）A．B．C．D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中地球?qū)λ囊ψ龉槿?、?shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)用圖甲電路做“測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)?？捎玫钠鞑挠校篈．電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約10Ω）B．電壓表V（量程0~50mV，內(nèi)阻為50Ω）C．電流表A（量程0~100mA，內(nèi)阻約為2.5Ω）D．電阻箱R（0~999.9Ω，最小改變值為0.1Ω）E．定值電阻R1（阻值為2950Ω）F．定值電阻R2（阻值為9950Ω）G．開(kāi)關(guān)S及若干導(dǎo)線(xiàn)在盡可能減小測(cè)量誤差的情況下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)定值電阻應(yīng)選用____________；（填寫(xiě)器材前面的字母序號(hào)）(2)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，按圖甲電路將圖乙實(shí)物完整連接起來(lái)______________；(3)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)為100mA，此時(shí)電阻箱的阻值為14.3Ω，電壓表的示數(shù)為U0；②斷開(kāi)S，拆下電流表，將B與C用導(dǎo)線(xiàn)直接相連，閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)仍為U0，此時(shí)電阻箱的阻值為17.0Ω，則電流表的內(nèi)阻為_(kāi)__________Ω；③調(diào)節(jié)電阻箱阻值，記下電阻箱的阻值R1，電壓表的示數(shù)U1；多次改變電阻箱的阻值，可獲得多組數(shù)據(jù)。做出電壓表示數(shù)的倒數(shù)隨電阻箱的阻值的倒數(shù)的圖線(xiàn)如圖丙所示，若不考慮電壓表對(duì)電路的影響，電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為_(kāi)________V、_____________Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。12．（12分）如圖所示裝置可以用來(lái)測(cè)量滑塊和水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)。在水平面上將彈簧一端固定，另一端與滑塊接觸（兩者不固連）。壓縮彈簧，靜止釋放，滑塊被彈出，離開(kāi)彈簧后經(jīng)過(guò)光電門(mén)O，最終停在P點(diǎn)。已知擋光片的寬度d，記錄滑塊上擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t，重力加速度大小為g。(1)滑塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的速度為_(kāi)___________。(2)除了記錄滑塊擋光片通過(guò)D點(diǎn)光電門(mén)的擋光時(shí)間之外，還需要測(cè)量的一個(gè)物理量是____________（填選項(xiàng)前的字母）。A．滑塊釋放點(diǎn)到P點(diǎn)距離xB．光電門(mén)與P點(diǎn)間的水平距離sC．滑塊（帶擋光片）質(zhì)量mD．彈簧的長(zhǎng)度l(3)動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)___________（用上述測(cè)量量和重力加速度g表示）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，水平臺(tái)面AB與水平地面間的高度差，一質(zhì)量的小鋼球靜止在臺(tái)面右角B處。一小鋼塊在水平向右的推力F作用下從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做向右直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，力F的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，當(dāng)時(shí)立即撤去力F，此時(shí)鋼塊恰好與鋼球發(fā)生彈性正碰，碰后鋼塊和鋼球水平飛離臺(tái)面，分別落到地面上的C點(diǎn)和D點(diǎn)。已知B、D兩點(diǎn)間的水平距離是B、C兩點(diǎn)間的水平距離的3倍，鋼塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取。求：(1)鋼塊的質(zhì)量m1；(2)B、C兩點(diǎn)間的水平距離x1。14．（16分）如圖所示，一位同學(xué)在用氣墊導(dǎo)軌探究動(dòng)量守恒定律時(shí)，測(cè)得滑塊甲質(zhì)量為m甲，它以v1的速度水平撞上同向滑行的滑塊乙。乙的質(zhì)量為m乙，速度為v2。碰撞后滑塊甲以v3的速度繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。求滑塊乙的滑行速度v乙的大小。15．（12分）如圖所示，間距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì)。場(chǎng)強(qiáng)為B的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d1，間距為d2。兩根質(zhì)量均為m、有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。(設(shè)重力加速度為g)(1)若a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，求b穿過(guò)第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中增加的動(dòng)能△Ek。(2)若a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b恰好離開(kāi)第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域；此后a離開(kāi)第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b又恰好進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。且a、b在任意一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域或無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相同。求b穿過(guò)第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q。(3)對(duì)于第(2)問(wèn)所述的運(yùn)動(dòng)情況，求a穿出第k個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速率。

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．對(duì)物體受力分析如圖所示，正交分解，根據(jù)平衡條件列出方程隨著的增大，減小，增大，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)物塊恰好滑動(dòng)時(shí)得選項(xiàng)C正確；D．緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圓筒對(duì)物體的作用力與重力等大反向，始終不變，D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】

A．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性，A錯(cuò)誤；B．任何運(yùn)動(dòng)的物體包括宏觀物體和微觀粒子都具有波粒二象性，B錯(cuò)誤；C．原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的提出是建立在粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，C正確；D．根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷X為中子，D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】

由動(dòng)量守恒定律得解得代入數(shù)據(jù)得故選D。4、D【解析】

金屬棒的有效長(zhǎng)度為AC，根據(jù)幾何知識(shí)得L=0.2m，根據(jù)安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2N根據(jù)左手定則可判定安培力水平向左，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D。5、B【解析】

A．由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向可知，帶電粒子受電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線(xiàn)向右，與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，故粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．依據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡，可知，粒子的初速度不為零，否則運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)力共線(xiàn)，故B正確；C．根據(jù)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低可知，A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高，帶正電的粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于B點(diǎn)的電勢(shì)能，由能量守恒可知，粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比B點(diǎn)的小，即粒子在A點(diǎn)的速度小于在B點(diǎn)的速度D．依據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)密集，電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)力大，加速度大，所以粒子的加速度先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選B。6、A【解析】

根據(jù)光電效應(yīng)方程得，光強(qiáng)度不影響光電子的最大初動(dòng)能，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)；入射光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，光的強(qiáng)度減弱，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子數(shù)目減少．故A正確，BCD錯(cuò)誤．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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A．由圖乙可知金屬絲與管壁間的電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，A錯(cuò)誤；B．粉塵在吸附了電子后會(huì)加速向帶正電的金屬管壁運(yùn)動(dòng)，因此動(dòng)能會(huì)增加，B正確；CD．此時(shí)電場(chǎng)力對(duì)吸附了電子后的粉塵做正功，因此粉塵在吸附了電子后電勢(shì)能會(huì)減少，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8、BC【解析】

A．由動(dòng)能定理可知：若，，則兩物體在粗糙地面上滑動(dòng)的位移相同，故二者的距離為零，故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)能定理可知：解得：滑行距離與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故若，無(wú)論、取何值，總是，故B正確；CD．兩物體在粗糙斜面上的加速度：則從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到停止的時(shí)間：若，則有：因乙離點(diǎn)較遠(yuǎn)，故可能有：故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。9、AB【解析】

A．從同一高度水平發(fā)出兩個(gè)速度不同的排球，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，豎直方向上有可知兩排球下落相同高度所用的時(shí)間相等，A項(xiàng)正確；B．由可知兩排球下落相同高度時(shí)在豎直方向上的速度相同，B項(xiàng)正確；C．由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知水平方向上有x=vt，可知速度較大的排球通過(guò)相等的水平距離所用的時(shí)間較少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由于做平拋運(yùn)動(dòng)的排球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，兩排球在落地前的一小段相等時(shí)間內(nèi)下降的高度相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選AB。10、AD【解析】

AB．在軌道1運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度在軌道2運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度即從A到B由能量守恒關(guān)系可知解得則選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．在B點(diǎn)時(shí)由可得則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中地球?qū)λ囊ψ龉檫x項(xiàng)D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、E2.72.9012.0【解析】

(1)[1]實(shí)驗(yàn)中需要將電流表A與定值電阻R串聯(lián)，改裝成一個(gè)量程為的電壓表，由部分電路歐姆定律知代入數(shù)據(jù)解得故選E。(2)[2]根據(jù)電路原理圖，實(shí)物連接如圖所示。(3)[3]電壓表的示數(shù)始終為，則說(shuō)明即為[4]根據(jù)閉合電路的歐姆定律知代入數(shù)據(jù)變形后結(jié)合題中所給圖像的縱截距解得[5]斜率求得12、B【解析】

(1)[1]遮光條的寬度較小，通過(guò)光電門(mén)的平均速度近似