陜西省榆林市第二中學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注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，圖a中變壓器為理想變壓器，其原線圈接在（V）的交流電源上，副線圈與阻值R1=2Ω的電阻接成閉合電路，電流表為理想電流表。圖b中阻值為R2=32Ω的電阻直接接到（V）的交流電源上，結(jié)果電阻R1與R2消耗的電功率相等，則（）A．通過電阻R1的交流電的頻率為50HzB．電阻R1消耗的電功率為9WC．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為8:1D．電流表的示數(shù)為2.5A2、如圖所示，固定在同一平面內(nèi)有三條彼此絕緣的通電直導線，導線中的電流，方向為圖中箭頭方向，在三根導線所在平面內(nèi)有a、b、c、d四個點，四個點距相鄰導線的距離都相等，則四個點中合磁感應(yīng)強度最大的點是（）A．a(chǎn)點 B．b點 C．c點 D．d點3、如圖甲所示電路，理想變壓器原線圈輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器，C為耐壓值為22V的電容器，所有電表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．副線圈兩端電壓的變化頻率為0.5HzB．電流表的示數(shù)表示的是電流的瞬時值C．滑動片P向下移時，電流表A1和A2示數(shù)均增大D．為保證電容器C不被擊穿，原副線圈匝數(shù)比應(yīng)小于10：14、如圖，在xoy坐標系中有圓形勻強磁場區(qū)域，其圓心在原點O，半徑為L，磁感應(yīng)強度大小為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（－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動時間是第二次的2倍，則A． B．C． D．5、如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用豎直向下的力作用在上，使其向下做勻加速直線運動，在彈簧的彈性限度內(nèi)，下列是力和運動時間之間關(guān)系的圖象，正確的是（）A． B． C． D．6、質(zhì)量為m的物塊放在傾角為的固定斜面上。在水平恒力F的推動下，物塊沿斜面以恒定的加速度a向上滑動。物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，則F的大小為（）A． B．C． 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、如圖為豎直放置的上粗下細的玻璃管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同，使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為，壓強變化量為，對液面壓力的變化量為，則（）A．水銀柱向下移動了一段距離B．C．D．8、在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有()A．升壓變壓器的輸出電壓增大B．降壓變壓器的輸出電壓增大C．輸電線上損耗的功率增大D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大9、如圖所示，兩個中心重合的正三角形線框內(nèi)分別存在著垂直于紙面向里和垂直于紙面向外的勻強磁場，已知內(nèi)部三角形線框ABC邊長為2a，內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小為B0，且每條邊的中點開有一個小孔。有一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子從AB邊中點D垂直AB進入內(nèi)部磁場。如果要使粒子恰好不與邊界碰撞，在磁場中運動一段時間后又能從D點射入內(nèi)部磁場，下列說法正確的是()A．三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應(yīng)強度大小也為B0B．三角形A′B′C′的邊長可以為2aC．粒子的速度大小為D．粒子再次回到D點所需的時間為10、圖為回旋加速器的示意圖，形金屬盒半徑為，兩盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強度為的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為，加速電壓為。處粒子源產(chǎn)生氘核，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。若加速過程中粒子在磁場中運動的周期與高頻交流電周期相等，則下列說法正確的是（）A．若加速電壓增加為原來2倍，則氘核的最大動能變?yōu)樵瓉淼?倍B．若高頻交流電的頻率增加為原來2倍，則磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍C．若該加速器對氦核加速，則高頻交流電的頻率應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍D．若該加速器對氦核加速，則氦核的最大動能是氘核最動能的2倍三、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）某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力，設(shè)置了如圖的實驗裝置，透明玻璃管中裝有水，蠟燭用針固定在管的底部，當拔出細針時，蠟燭能夠上?。疄檠芯肯灎T的運動情況，采用了智能手機的頻攝功能，拍攝頻率為10Hz.在實驗過程中拍攝了100多張照片，取開始不久某張照片編號為0，然后依次編號，并取出編號為10的倍數(shù)的照片，使用照片編輯軟件將照片依次排列處理，以照片編號0的位置為起點，測量數(shù)據(jù)，最后建立坐標系描點作圖，縱坐標為位移，橫坐標為照片編號，如圖所示．通過計算機擬合發(fā)現(xiàn)各點連線近似于拋物線，則蠟燭上升的加速度為________m/s2（保留2位有效數(shù)字）已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，忽略蠟燭運動受到的粘滯力，若要求蠟燭受到的浮力，還需要測量______________．12．（12分）如圖甲為某同學測量某一電源的電動勢和內(nèi)電阻的電路圖，其中虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電流表的電路。已知毫安表的內(nèi)阻為10，滿偏電流為100mA。電壓表量程為3V，R0、R1、R2為定值電阻，其中的R0=2。(1)已知R1=0.4，R2=1.6。若使用a和b兩個接線柱，電流表量程為________A；若使用a和c兩個接線柱，電流表量程為________A。(2)實驗步驟：①按照原理圖連接電路；②開關(guān)S撥向b，將滑動變阻器R的滑片移動到________端（填“左”或“右”）。閉合開關(guān)S1；③多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下相應(yīng)的毫安表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U。(3)數(shù)據(jù)處理：①利用實驗測得的數(shù)據(jù)畫成了如圖乙所示的圖像；②由圖像的電源的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________（E和r的結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。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）如圖所示，水平虛線ab和cd在同一豎直平面內(nèi)，間距為L，中間存在著方向向右與虛線平行的勻強電場，虛線cd的下側(cè)存在一圓形磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，圓形磁場與虛線cd相切于M點。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子由電場上邊界的S點以速度v0垂直電場方向進人電場，經(jīng)過一段時間粒子從M點離開電場進人磁場，粒子在磁場中的速度大小為2v0，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后，粒子由虛線cd上的N點垂直于虛線返回勻強電場且剛好再次回到S點。粒子重力忽略不計，求：（1）SM兩點間的距離；（2）圓形磁場的半徑r以及磁感應(yīng)強度B的大??；（3）帶電粒子在整個運動過程中的總時間。14．（16分）如圖所示，半徑的四分之一光滑圓弧豎直放置，與粗糙水平地面平滑連接于點，整個空間存在場強大小的勻強電場，豎直邊界右側(cè)電場方向水平向右，左側(cè)電場方向豎直向上；小物塊（視為質(zhì)點）大小形狀相同，電荷量為，不帶電，質(zhì)量，。從點由靜止釋放，與靜止在地面上點的碰撞。已知與地面間動摩擦因數(shù)均為，P、D間距離，取，間碰撞為彈性碰撞且碰撞時間極短。求：（1）物塊運動到點時，受到圓弧軌道支持力的大??；（2）物塊碰撞后瞬間，速度的大小和方向；（3）物塊第一次碰撞后，過多長時間發(fā)生第二次碰撞。15．（12分）如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸開口向上豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體?；钊馁|(zhì)量為m、橫截面積為s，與容器底部相距h?，F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時停止加熱，活塞上升了2h并穩(wěn)定，此時氣體的熱力學溫度為T1．已知大氣壓強為P0，重力加速度為g，活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣。求：①加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量；②停止對氣體加熱后，在活塞上緩緩。添加砂粒，當添加砂粒的質(zhì)量為m0時，活塞恰好下降了h。求此時氣體的溫度。

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、C【解析】

A．根據(jù)可知ω=50πrad/s，故頻率為故A錯誤；

B．R2消耗的功率為故R1消耗的功率為4.5W，故B錯誤；

D．有P=I2R1得電流表的示數(shù)為1.5A，故D錯誤；

C．電阻R1兩端的電壓為U2=IR1=1.5×2=3V故故C正確。

故選C。2、C【解析】

由安培定則可知在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，和在a點產(chǎn)生的磁場合磁感應(yīng)強度為零，所以a點的合磁感應(yīng)強度等于在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度，同理可得b點和d點的合磁感應(yīng)強度等于在這兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度，c點的合磁感應(yīng)強度等于、和在c點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度同向疊加的矢量和，所以c點的合磁感應(yīng)強度最大，故C正確，ABD錯誤。故選C。3、C【解析】

A．根據(jù)圖乙知交流電周期為0.02s，周期與頻率的關(guān)系為所以頻率為50Hz，故A錯誤；B．電流表、電壓表的示數(shù)表示的都是有效值，故B錯誤；C．滑動變阻器的觸頭向下滑動，電阻減小，而副線圈電壓不變，副線圈電流增大，由P=UI可得副線圈的輸出功率變大，變壓器的輸入功率等于輸出功率增大，所以輸入電流也變大，即兩個電流表的示數(shù)都增大，故C正確；D．由題意知，原線圈的最大電壓為311V，而電容器的耐壓值為22V，即為最大值，根據(jù)原副線圈的變壓比可知匝數(shù)比應(yīng)大于，故D錯誤。故選C。4、B【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡如圖所示：，

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A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項B正確；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。5、D【解析】

在作用力F之前，物塊放在彈簧上處于靜止狀態(tài)，即作用力F之后，物塊向下做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有x即為物塊向下運動的位移，則聯(lián)立可得即F隨時間變化圖象為D，所以D正確，ABC錯誤。故選D。6、D【解析】

如圖所示，物塊勻加速運動受重力、推力F、滑動摩擦力和支持力。正交分解后，沿斜面方向垂直于斜面方向平衡又有解以上三式得故選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、CD【解析】

AC．首先假設(shè)液柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：得①對氣體B：得②又設(shè)初始狀態(tài)時兩液面的高度差為h（水銀柱的長度為h），初始狀態(tài)滿足③聯(lián)立①②③得水銀柱向上移動了一段距離，故A錯誤C正確；B．由于氣體的總體積不變，因此，故B錯誤；D．因為，且液面上升，上表面面積變大，所以故D正確。故選CD。8、CD【解析】試題分析：由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯誤．B、由于發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，又升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據(jù)P=UI可輸電線上的電流I線增大，導線上的電壓損失變大，則降壓變壓器的初級電壓減小，則降壓變壓器的輸出電壓減小，故B錯誤．根據(jù)P損=I線2R，又輸電線上的電流增大，電阻不變，所以輸電線上的功率損失增大，故C正確．根據(jù)，則有：；發(fā)電廠的輸出電壓不變，輸電線上的電阻不變，所以輸電線上損耗的功率占總功率的比例隨著發(fā)電廠輸出功率的增大而增大．故D正確．故選CD．考點：遠距離輸電9、ACD【解析】

A．要想使粒子不與邊界碰撞，在磁場中運動一段時間后又能從D點射入內(nèi)部磁場，則帶電粒子在內(nèi)、外磁場中做圓周運動的軌跡都應(yīng)為半徑為a的圓弧，粒子運動軌跡如圖所示，所以三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應(yīng)強度大小也應(yīng)該為B0，故A正確；B．由幾何知識可知，三角形A′B′C′的最短邊長為2a＋2a，B錯誤；C．帶電粒子做圓周運動的軌跡半徑為r＝a＝速度為C正確；D．分析知粒子再次回到D點時，其運動軌跡對應(yīng)的圓心角θ＝2×60°＋300°＝420°，故D正確故選ACD。10、BD【解析】

A．質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時的半徑為R，則根據(jù)知則最大動能為與加速的電壓無關(guān)，故A錯誤；B．電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等，若高頻交流電的頻率增加為原來2倍，則T為原來一半，而，則磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍。故B正確；C．氦核的比荷為，氚核的比荷為，根據(jù)可知，若該加速器對氦核加速，則高頻交流電的周期應(yīng)變?yōu)樵瓉淼谋叮l率為原來的．故C錯誤；D．最大動能若該加速器對氦核加速，則氦核的最大功能是氘核最大功能的2倍。故D正確。

故選BD。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、或蠟燭的質(zhì)量m【解析】

(1)由圖可知，，，，，，根據(jù)逐差法可知：，其中，代入數(shù)可得，a=0.014m/s2；(2)根據(jù)牛頓第二定律可知：，所以還要測蠟燭的質(zhì)量m．12、0.63.0左3.02.5（2.3~2.7均可）【解析】

(1)[1]若使用a和b兩個接線柱，根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律解得量程為[2]若使用a和c兩個接線柱，根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律解得(2)②[3]為了保護電路，初始時刻滑動變阻器的阻值應(yīng)最大，所以將滑片滑到最左端。(3)②[4]若使用a和b兩個接線柱，電流表量程擴大倍，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知變形得圖像的縱截距即為電動勢大小，即[5]圖像斜率的大小則電源內(nèi)阻為四、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、（1）；（2），；（3）?！窘馕觥?/p>

（1）根據(jù)題意作出粒子的運動軌跡如圖所示在電場中，粒子帶正電，從S到M過程中做類平拋運動，在豎直方向做勻速直線運動，則有在M點，沿水平方向的速度所以粒子的側(cè)位移則SM兩點間的距離（2）在M處，由速度關(guān)系知解得粒子在電場中從N返回S過程中的時間為根據(jù)位移時間公式有且解得則由幾何關(guān)系知，在中在中，帶電粒子的軌道半徑為粒子在磁