山西省太原市山西大學附中2021-2022學年高考物理二模試卷含解析

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，為某靜電除塵裝置的原理圖，廢氣先經(jīng)過機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū)、圖中虛線是某一帶負電的塵埃(不計重力)僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，A、B兩點是軌跡與電場線的交點，不考慮塵埃在遷移過程中的相作用和電荷量變化，則以下說法正確的是A．A點電勢高于B點電勢B．塵埃在A點的加速度大于在B點的加速度C．塵埃在遷移過程中做勻變速運動D．塵埃在遷移過程中電勢能始終在增大2、光電效應實驗中，一組同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了四條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲、乙、丙、丁)，如圖所示。以下判斷正確的是（）A．甲光的頻率大于乙光 B．丙光的頻率等于丁光C．甲光的強度等于丙光 D．乙光的強度等于丁光3、理想變壓器的輸入端、輸出端所連接電路如圖所示，圖中交流電源的電動勢e=311sin(100πt)V，三只燈泡完全相同。當電鍵S1、S2均斷開時，交流電源的輸出功率為理想變壓器輸出功率的3倍。下列各說法中正確的是（）A．理想變壓器的匝數(shù)比為1：3B．燈泡L1消耗的功率是燈泡L2消耗功率的4倍C．斷開電鍵S1，閉合電鍵S2時，燈泡L1兩端的電壓有效值為110VD．斷開電鍵S2，閉合電鍵S1時，燈泡L1的亮度與C項情況下相比較較暗4、如圖所示電路中，電流表A和電壓表V均可視為理想電表．現(xiàn)閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器滑片P向左移動，下列說法正確的是（）A．電流表A的示數(shù)變小，電壓表V的示數(shù)變大B．小燈泡L變亮C．電容器C上電荷量減少D．電源的總功率變大5、如圖所示，P是一束含有兩種單色光的光線，沿圖示方向射向半圓形玻璃磚的圓心O，折射后分成a、b兩束光線，則下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)光頻率小于b光頻率B．在玻璃磚中傳播的時間a光比b光長C．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率D．若讓玻璃磚在紙面內(nèi)繞O點逆時針轉(zhuǎn)動180°，P光線保持不變，則a、b兩束光線也保持不變6、磁流體發(fā)電機的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。把平行金屬板A、B和電阻R連接，A、B之間有很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）以速度v噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓，成為電源的兩個電極。下列推斷正確的是（）A．A板為電源的正極B．電阻R兩端電壓等于電源的電動勢C．若減小兩極板的距離，則電源的電動勢會減小D．若增加兩極板的正對面積，則電源的電動勢會增加二、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，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的復色光從空氣射向AB邊的中點D，入射方向與邊AB的夾角為θ=30°，經(jīng)三棱鏡折射后分為a、b兩束單色光，單色光a偏折到BC邊的中點E，單色光b偏折到F點，則下列說法正確的是（）A．該棱鏡中對單色光a的折射率為B．在棱鏡中傳播，a光的傳播速度較大C．a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大8、某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標簽模糊的理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比。R為定值電阻，、為兩只標有“5V，2A”的相同小燈泡，在輸入端加如圖乙所示的交變電壓。開關(guān)S斷開時，燈泡正常發(fā)光，測得電阻R兩端的電壓與燈泡兩端電壓相等，則下列說法正確的是（）A．理思變壓器原副線圈的匝數(shù)比為B．理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為C．定值電阻的阻值為D．閉合開關(guān)S后，燈泡變暗9、一列簡諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸傳播，波源位于坐標原點O，t=0時刻波源開始振動，t=3s時波源停止振動，如圖為t=3.2s時的波形圖。其中質(zhì)點a的平衡位置離原點O的距離為x=2.5m。以下說法正確的是_______。A．波速為5m/sB．波長C．波源起振方向沿y軸正方向D．在t=3.3s，質(zhì)點a位于波谷E.從波源起振開始計時，3.0s內(nèi)質(zhì)點a運動的總路程為2.5m10、下列說法正確的是（）A．當障礙物或孔的尺寸比波長大或差不多時,才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B．不鳴笛的汽車向你駛來時聽到的頻率不等于喇叭發(fā)聲頻率是屬于聲波的干涉現(xiàn)象C．頻率相同的兩列波相遇,波谷和波谷相遇處為振動加強點D．增大單擺的擺長,單擺擺動的頻率將減小E.彈簧振子的振幅越小,其振動頻率將保持不變?nèi)嶒烆}：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）某同學為了測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，找來了一塊電流表和三個定值電阻，電流表的規(guī)格為“0~10mA，30Ω”，三個定值電阻的阻值分別為2Ω、10Ω、120Ω，該同學連接了如圖所示的電路。回答下列問題：(1)該電路中，R1的阻值為________，R2的阻值為________；(2)電鍵S1閉合至a，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I1；(3)電鍵S1閉合至b，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I2；(4)根據(jù)(2)(3)，可求得干電池的電動勢E=____________，內(nèi)電阻r=___________。12．（12分）某同學設計出如圖甲所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”讓小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)為了驗證機械能守恒定律，除了該實驗準備的如下器材：鐵架臺、夾子、鐵質(zhì)小球，光電門、數(shù)字式計時器、游標卡尺（20分度），請問還需要________（選填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；(2)用游標卡尺測量鐵球的直徑。主尺示數(shù)（單位為cm）和游標的位置如圖所示，則其直徑為________cm；(3)用游標卡尺測出小球的直徑為d，調(diào)整AB之間距離h，記錄下小球通過光電門B的時間t，多次重復上述過程，作出隨h的變化圖線如圖乙所示。若已知該圖線的斜率為k，則當?shù)氐闹亓铀俣萭的表達式為________。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．（10分）如圖所示，一個半圓柱形透明介質(zhì)，其橫截面是半徑為的半圓，AB為半圓的直徑，為圓心，該介質(zhì)的折射率；①一束平行光垂直射向該介質(zhì)的左表面，若光線到達右表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？②一細束光線在點上側(cè)且與點相距處垂直于從左方入射，求此光線從該介質(zhì)射出點的位置？14．（16分）如圖所示，水平放置的輕質(zhì)彈簧原長為2L，一端與質(zhì)量的物塊P接觸但不連接，另一端固定在A點，光滑水平軌道AB長度為5L.長度為的水平傳送帶分別與B端和水平光滑軌道CD平滑連接，物塊P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，傳送帶始終以的速率順時針勻速轉(zhuǎn)動.質(zhì)量為小車放在光滑水平軌道上，位于CD右側(cè)，小車左端與CD段平滑連接，小車的水平面長度，右側(cè)是一段半徑的四分之一光滑圓弧，物塊P與小車水平上表面的動摩擦因數(shù).用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度L，然后放開，P開始沿軌道運動，沖上傳送帶后開始做減速運動，到達傳送帶右端時速度恰好與傳送帶速度大小相等.重力加速度大小求：（1）彈簧壓縮至長度L時儲存的彈性勢能（2）物塊P在小車圓弧上上升的最大高度H（3）要使物塊P既可以沖上圓弧又不會從小車上掉下來，小車水平面長度的取值范圍15．（12分）如圖所示的坐標系內(nèi)，以垂直于x軸的虛線PQ為分界線，左側(cè)的等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)分布著勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，AC邊有一擋板可吸收電子，AC長為d.右側(cè)為偏轉(zhuǎn)電場，兩極板長度為，間距為d.電場右側(cè)的x軸上有足夠長的熒光屏.現(xiàn)有速率不同的電子在紙面內(nèi)從坐標原點O沿y軸正方向射入磁場，電子能打在熒光屏上的最遠處為M點，M到下極板右端的距離為，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，不考慮電子間的相互作用以及偏轉(zhuǎn)電場邊緣效應，求：（1）電子通過磁場區(qū)域的時間t；（2）偏轉(zhuǎn)電場的電壓U；（3）電子至少以多大速率從O點射出時才能打到熒光屏上.

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、B【解析】沿電場線方向電勢降低，由圖可知，B點的電勢高于A點電勢，故A錯誤；由圖可知，A點電場線比B點密集，因此A點的場強大于B點場強，故A點的電場力大于B點的電場力，則A點的加速度大于B點的加速度，故B正確；放電極與集塵極間建立非勻強電場，塵埃所受的電場力是變化的．故粒子不可能做勻變速運動，故C錯誤；由圖可知，開始速度方向與電場力方向夾角為鈍角，電場力做負功，電勢能增大；后來變?yōu)殇J角，電場力做正功，電勢能減?。粚τ谌^程而言，根據(jù)電勢的變化可知，電勢能減小，故D錯誤．故選B．點睛：本題考查考查分析實際問題工作原理的能力，解題時要明確電場線的分布規(guī)律，并且能抓住塵埃的運動方向與電場力方向的關(guān)系是解題突破口．2、A【解析】

AB．根據(jù)愛因斯坦光電效應方程Ek=h-W0反向裁止電壓Ek=eUc同一光電管的逸出功W0相同，由于Uc1Uc2，所以可以判定：甲光的頻率大于乙光的頻率；丙光的頻率（等于甲光）大于丁光的頻率（等于乙光），故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)飽和光電流與照射光強度的關(guān)系可知，甲光的強度大于丙光，乙光的強度大于丁光，故CD錯誤。故選A。3、B【解析】

AB．變壓器的輸出功率等于輸入功率，電源的輸出功率等于燈泡L1的功率和變壓器的輸入功率之和，所以由已知條件知燈泡L1的功率等于變壓器輸入功率的2倍，也就是燈泡L1的功率等于燈泡L2、L3的功率之和的2倍，所以燈泡L1的功率是燈泡L2功率的4倍，則變壓器原線圈的電流是副線圈電流的2倍，由理想變壓器電流與匝數(shù)成反比，可得匝數(shù)比為1：2，故A錯誤，B正確；C．斷開電鍵S1，閉合電鍵S2時，由上面分析知，則UL1=2UL2變壓器的輸入電壓和輸出電壓關(guān)系為U2=2U1而U2=UL2UL1+U1=V=220V所以UL1=176V，UL2=88V故C錯誤；D．斷開電鍵S2，閉合電鍵S1時，U1=220V，則U2=440V，所以UL2=220V與C中相比電壓升高，燈泡變亮，故D錯誤。故選B。4、A【解析】

A、B閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器滑片P向左移動時，變阻器接入電路的電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中總電流I減小，則小燈泡L變暗，電流表A的示數(shù)變小．電壓表的示數(shù)U=E﹣I（RL+r），I減小，其他量不變，則U增大，即電壓表V的示數(shù)變大．故A正確，B錯誤．C、電容器的電壓等于變阻器兩端的電壓，即等于電壓表的示數(shù)，U增大，由Q=CU，知電容器C上的電荷量增大．故C錯誤．D、電源的總功率P=EI，I減小，則電源的總功率變?。蔇錯誤．故選A5、B【解析】

AC．由圖看出a光的偏折程度大于b光，所以根據(jù)折射定律得知：玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，折射率大則頻率大，則a光的頻率大，AC錯誤；B．根據(jù)公式可知a光的折射率較大，則在玻璃磚中，a光的速度小于b光的速度，則在玻璃磚中傳播的時間a光比b光長，B正確；D．旋轉(zhuǎn)前，發(fā)生折射過程是由玻璃射向空氣中，而旋轉(zhuǎn)180°后，發(fā)生的折射過程是由空氣射向玻璃，故光線會發(fā)生變化，D錯誤。故選B。6、C【解析】

A．等離子體進入磁場，根據(jù)左手定則，正電荷向下偏轉(zhuǎn)，所以B板帶正電，為電源的正極，A極為電源的負極，故A錯誤；B．分析電路結(jié)構(gòu)可知，A、B為電源的兩極，R為外電路，故電阻R兩端電壓為路端電壓，小于電源的電動勢，故B錯誤；CD．粒子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，有解得減小兩極板的距離d，電源的電動勢減小，增加兩極板的正對面積，電動勢不變，故C正確，D錯誤。故選C。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、AC【解析】

A．設到E點的a光線的入射角為i=60°，折射角為r=30°，則折射率選項A正確；B．在棱鏡中傳播，b光的折射率較小，由可知，a光傳播速度較大，選項B錯誤；C．a(chǎn)光的折射率大于b光，則a光的頻率一定大于b光的頻率，選項C正確；D．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率，則a光的波長小于b光的波長，根據(jù)可知，分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小，選項D錯誤。故選AC。8、BCD【解析】

AB．由圖乙可知，輸入電壓的有效值為20V，斷開S，燈泡L1正常發(fā)光，故燈泡兩端的電壓為5V，燈泡中的電流為2A，即副線圈輸出電壓為5V，又因電阻R兩端的電壓為5V，故變壓器原線圈的輸入電壓為15V，原、副線圈的匝數(shù)比故A錯誤，B正確；

C．由理想變壓器輸入功率等于輸出功率可知，原、副線圈中的電流之比解得電阻R中的電流為A，由歐姆定律可知故C正確：

D．開關(guān)S閉合后，電路的總電阻減小，設副線圈輸出電壓保持不變，故副線圈輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，原線圈輸入電流增大，電阻R兩端電壓增加，則變壓器原線圈輸入電壓減小，故副線圈輸出電壓減小，燈泡L1兩端電壓降低，燈泡L1變暗，故D正確。

故選BCD。9、ABE【解析】

A．t=3s時波源停止振動，t=3.2s時，波傳播了1.0m，則波速選項A正確；B．由題圖可知，波長，選項B正確；C．t=3.2s時，波傳播了由于λ=2.0m，故t=3.2s時，處質(zhì)點振動與x=2.0m處質(zhì)點的運動相同，可判斷t=3.2s時x=2.0m處的質(zhì)點向下振動，故波源起振方向沿y軸負方向，選項C錯誤；D．波的周期從t=3.2s時刻經(jīng)質(zhì)點位于平衡位置，選項D錯誤；E．從0時刻起，波傳遞到質(zhì)點需要的時間則3.0s內(nèi)質(zhì)點振動了故質(zhì)點運動的總路程為s=6×4A+A=2.5m選項E正確。故選ABE。10、CDE【解析】當障礙物或孔的尺寸比光的波長小很多或相差不大時，光可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，A錯誤；不鳴笛的汽車向你駛來時聽到的頻率不等于喇叭發(fā)聲頻率是屬于聲波的多普勒效應，B錯誤；頻率相同的兩列波的波谷和波谷相遇處的質(zhì)點振動是加強點，C正確；根據(jù)，可知當擺長增大時，單擺的周期增大，頻率減小，D正確；根據(jù)簡諧運動的周期由振動系統(tǒng)本身決定，與振幅無關(guān)，頻率與周期的關(guān)系為，即頻率與振幅也無關(guān)，E正確；選CDE.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、2Ω120Ωdfce【解析】

(1)[1][2]從電路結(jié)構(gòu)中可看出，電流表與電阻R1并聯(lián)，改裝成大量程的電流表；電流表與電阻R2串聯(lián)，改裝成大量程的電壓表，所以R1的阻值為2Ω，R1分流為電流表的15倍，則改裝后的電流表的量程為160mA；R2的阻值為120Ω，電流表滿偏電壓為電阻R2分壓為電流表滿偏電壓的4倍，則改裝后的電壓表的量程為1.5V(2)[3][4]當電鍵S1閉合至a時，電路結(jié)構(gòu)為電阻R0與改裝后的電流表串聯(lián)，所以電鍵S2閉合至d，電鍵S3閉合至f(3)[5][6]當電鍵S1閉合至b時，電路結(jié)構(gòu)為電阻R0與改裝后的電壓表并聯(lián)，所以電鍵S2閉合至c，電鍵S3閉合至e(4)[7][8]由(2)中有=I1(190+16r)由(3)中有E=I2(RA+R2)+(I2+I2)r=I2(150+16r)兩式聯(lián)立解得E=，r=12、刻度尺1.015【解析】

(1)[1]．根據(jù)實驗原理和題意可知，還需要用刻度尺測量A點到光電門的距離，故選刻度尺；(2)[2]．20分度的游標卡尺，精確