2021-2022學(xué)年北京市中央民大附中高考?jí)狠S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．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、如圖甲所示，被稱為“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)不脫落，其原理可等效為如圖乙所示的模型：半徑為的磁性圓軌道豎直固定，質(zhì)量為的鐵球（視為質(zhì)點(diǎn)）沿軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)，A、B分別為軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，軌道對(duì)鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變，不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則A．鐵球繞軌道可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．鐵球繞軌道運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C．鐵球在A點(diǎn)的速度必須大于D．軌道對(duì)鐵球的磁性引力至少為，才能使鐵球不脫軌2、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的鐵球處于靜止?fàn)顟B(tài)，鐵球與斜面的接觸點(diǎn)為A,推力F的作用線通過球心O，假設(shè)斜面、墻壁均光滑，若讓水平推力緩慢增大，在此過程中，下列說法正確的是()A．力F與墻面對(duì)鐵球的彈力之差變大B．鐵球?qū)π泵娴膲毫徛龃驝．鐵球所受的合力緩慢增大D．斜面對(duì)鐵球的支持力大小等于3、如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一光滑水平桌面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，若A環(huán)以圖示的順時(shí)針方向，繞圓心由靜止轉(zhuǎn)動(dòng)起來，則（）A．B環(huán)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來B．B環(huán)對(duì)桌面的壓力將增大C．B環(huán)將有沿半徑方向擴(kuò)張的趨勢(shì)D．B環(huán)中將有順時(shí)針方向的電流4、如圖所示，車廂水平底板上放置質(zhì)量為M的物塊，物塊上固定豎直輕桿。質(zhì)量為m的球用細(xì)線系在桿上O點(diǎn)。當(dāng)車廂在水平面上沿直線加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球和物塊相對(duì)車廂靜止，細(xì)線偏離豎直方向的角度為θ，此時(shí)車廂底板對(duì)物塊的摩擦力為f、支持力為N，已知重力加速度為g，則（）A．f=Mgsinθ B．f=MgtanθC．N=(M+m)g D．N=Mg5、下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是（）A．圖甲：盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會(huì)釋放出巨大的核能C．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的D．圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)6、某行星外圍有一圈厚度為d的光帶，簡(jiǎn)化為如圖甲所示模型，R為該行星除光帶以外的半徑．現(xiàn)不知光帶是該行星的組成部分還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，當(dāng)光帶上的點(diǎn)繞行星中心的運(yùn)動(dòng)速度v，與它到行星中心的距離r，滿足下列哪個(gè)選項(xiàng)表示的圖像關(guān)系時(shí)，才能確定該光帶是衛(wèi)星群A． B．C． D．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、如圖所示，質(zhì)量相同的小球A、B通過質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿相連接，緊靠豎直墻壁放置。由于輕微擾動(dòng)，小球A、B分別沿水平地面和豎直墻面滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中小球和桿始終在同一豎直平面內(nèi)，重力加速度為g，忽略一切摩擦和阻力，下列說法正確的是（）A．B球沿墻下滑的過程中，兩球及桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒但動(dòng)量不守恒B．B球從下滑至恰好到達(dá)水平面的瞬間，桿對(duì)A一直做正功C．B球從下滑至恰好到達(dá)水平面的瞬間,地面對(duì)A的支持力先減小后增大D．當(dāng)細(xì)桿與水平方向成30°角時(shí)，小球A的速度大小為v，可求得桿長(zhǎng)為8、下列說法中正確的是（）A．物體速度增大，則分子動(dòng)能增大，內(nèi)能也增大B．一定質(zhì)量氣體的體積增大，但既不吸熱也不放熱，內(nèi)能減小C．相同質(zhì)量的兩種物體，提高相同的溫度，內(nèi)能的增量一定相同D．物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積都有關(guān)系E.凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性9、2019年北京時(shí)間4月10日21時(shí)，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動(dòng)．黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強(qiáng)，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨很多新奇的物理現(xiàn)象．傳統(tǒng)上認(rèn)為，黑洞“有進(jìn)無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來．但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認(rèn)為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個(gè)“黑洞溫度”T：，其中h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞質(zhì)量，k是一個(gè)有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”．以下能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．10、隨著北京冬奧會(huì)的臨近，滑雪項(xiàng)目成為了人們非常喜愛的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖，質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從高為h的A點(diǎn)由靜止滑下，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)以速度v0水平飛出，經(jīng)一段時(shí)間后落到傾角為θ的長(zhǎng)直滑道上C點(diǎn)，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員（）A．落到斜面上C點(diǎn)時(shí)的速度vC=B．在空中平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=C．從B點(diǎn)經(jīng)t=時(shí)，與斜面垂直距離最大D．從A到B的過程中克服阻力所做的功W克=mgh－mv02三、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）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把數(shù)據(jù)記錄在表格中，數(shù)據(jù)是按加速度大小排列的，第8組數(shù)據(jù)中小車質(zhì)量和加速度數(shù)據(jù)漏記組號(hào)F/Nm/kga/m?s210.290.860.3420.140.360.3930.290.610.4840.190.360.5350.240.360.6760.290.410.7170.290.360.8180.2990.340.360.94(1)該同學(xué)又找到了第8組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的紙帶以及小車質(zhì)量，紙帶如圖乙所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出來的點(diǎn)未畫出。請(qǐng)你幫助該同學(xué)求出第8組中的加速度a=___m/s2；(2)如果要研究加速度與力的關(guān)系，需取表格中___組數(shù)據(jù)（填組號(hào)），做圖像；如果要研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，需取表格中____組數(shù)據(jù)（填組號(hào)），做圖像。這種研究方法叫做_____法；(3)做出圖像如圖丙所示，由圖像_____（填“可以”或“不可以”）判斷a與m成正比。12．（12分）某同學(xué)在做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．某同學(xué)經(jīng)過粗略的調(diào)試后，出現(xiàn)了干涉圖樣，但不夠清晰，以下調(diào)節(jié)做法正確的是______．A．旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭上下?lián)軇?dòng)金屬撥桿C．左右撥動(dòng)金屬撥桿前后撥動(dòng)金屬撥桿該同學(xué)通過測(cè)量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對(duì)齊，如圖2所示，若要使兩者對(duì)齊，該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)_______．A．僅左右轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡僅旋轉(zhuǎn)單縫C．僅旋轉(zhuǎn)雙縫僅旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭如圖3所示中條紋間距表示正確是______．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）內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直放置，用質(zhì)量不計(jì)、橫截面面積S=2×10－4m2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。先在活塞上方緩綴倒上沙子，使封閉氣體的體積逐漸變?yōu)樵瓉淼囊话搿＝又贿呍诨钊戏骄従彽股仙匙?，一邊?duì)汽缸加熱使活塞位置保持不變，直到氣體溫度達(dá)到177℃，已知外界環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強(qiáng)p=1.0×103Pa，熱力學(xué)溫度T=t+273K，重力加速度g取10m/s2，求：①加熱前所倒沙子的質(zhì)量。②整個(gè)過程總共倒在活塞上方的沙子的質(zhì)量。14．（16分）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工，該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料進(jìn)行加工處理，改變其性能，一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積，腔顱腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將多瓶氬氣壓入到爐腔中，使得爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)至少為，已知每瓶氬氣的容積，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)；室溫為，加壓后的氬氣可視為理想氣體。(1)求至少要準(zhǔn)備的氬氣瓶數(shù)；(2)若將爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)增大至后，用升高溫度的方法繼續(xù)使?fàn)t腔內(nèi)壓強(qiáng)增加到，求此時(shí)爐腔中氣體的溫度。15．（12分）如圖所示，豎直放置的圓柱形密閉氣缸，缸體質(zhì)量m1=10kg，活動(dòng)質(zhì)量m2=2kg，橫截面積S=2×10－3m2，活塞與一勁度系數(shù)k=1.0×103N/m的彈簧相連，當(dāng)氣缸下部被支柱支起時(shí)，彈簧剛好無伸長(zhǎng)，此時(shí)活塞下部被封閉氣柱長(zhǎng)度L=20cm。試求：（已知大氣壓強(qiáng)為，設(shè)氣缸足夠長(zhǎng)，且不計(jì)一切摩擦）(1)支柱移去前氣體的壓強(qiáng)；(2)若將氣缸下的支柱移去，待氣缸重新平衡時(shí)，缸體下降的高度為多少。

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、B【解析】

AB．小鐵球在運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，其中鐵球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小不變，支持力的方向過圓心，它們都始終與運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所以磁力和支持力都不能對(duì)小鐵球做功，只有重力會(huì)對(duì)小鐵球做功，所以小鐵球的機(jī)械能守恒，在最高點(diǎn)的速度最小，在最低點(diǎn)的速度最大．小鐵球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤，B正確；C．小鐵球在運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，在最高點(diǎn)軌道對(duì)小鐵球的支持力的方向可以向上，小鐵球的速度只要大于1即可通過最高點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．由于小鐵球在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，所以小鐵球在最高點(diǎn)的速度越小，則機(jī)械能越小，在最低點(diǎn)的速度也越小，根據(jù)：F＝m可知小鐵球在最低點(diǎn)時(shí)需要的向心力越?。谧畹忘c(diǎn)小鐵球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上．要使鐵球不脫軌，軌道對(duì)鐵球的支持力一定要大于1．所以鐵球不脫軌的條件是：小鐵球在最高點(diǎn)的速度恰好為1，而且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)鐵球的支持力恰好等于1．根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小鐵球在最高點(diǎn)的速度恰好為1，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度滿足mg?2Rmv2，軌道對(duì)鐵球的支持力恰好等于1，則磁力與重力的合力提供向心力，即：F﹣mg，聯(lián)立得：F＝5mg，故D錯(cuò)誤．2、D【解析】

對(duì)小球受力分析，受推力F、重力G、墻壁的支持力N、斜面的支持力N′，如圖：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：x方向：F-N′sinθ-N=0豎直方向：N′cosθ=mg解得：；

N=F-mgtanθ；A.故當(dāng)F增加時(shí)，墻壁對(duì)鐵球的作用力不斷變大，為N=F-mgtanθ；可知F與墻面對(duì)鐵球的彈力之差不變，故A錯(cuò)誤；BD.當(dāng)F增加時(shí)，斜面的支持力為，保持不變，故球?qū)π泵娴膲毫σ脖３植蛔?，故D正確，B錯(cuò)誤；C.鐵球始終處于平衡狀態(tài)，合外力始終等于0；故C錯(cuò)誤；3、C【解析】略考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；楞次定律．分析：因帶電絕緣環(huán)A的運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于電荷定向移動(dòng)，從而產(chǎn)生電流，導(dǎo)致圓環(huán)B中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．使得處于磁場(chǎng)中的B圓環(huán)受到力的作用．解答：解：A、A環(huán)以圖示的順時(shí)針方向，繞圓心由靜止轉(zhuǎn)動(dòng)起來，設(shè)絕緣環(huán)帶正電，所以產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，使得B環(huán)中的磁通量變大，由楞次定律可得感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針的，兩環(huán)的電流方向相反，則具有沿半徑擴(kuò)張趨勢(shì)．若絕緣環(huán)帶負(fù)電，所以產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，使得B環(huán)中的磁通量仍變大，由楞次定律可得感應(yīng)電流方向是順時(shí)針的，兩環(huán)的電流方向仍相反，則仍具有沿半徑擴(kuò)張趨勢(shì)．由上可知，B環(huán)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)對(duì)桌面的壓力不變．故選C點(diǎn)評(píng)：由楞次定律來確定感應(yīng)電流方向，同時(shí)當(dāng)電流方向相同時(shí)，兩者相吸引；而當(dāng)電流方向相反時(shí)，兩者相排斥．4、C【解析】

以m為研究對(duì)象，受力如圖所示由牛頓第二定律得解得而繩的拉力為以M為研究對(duì)象，受力如圖所示在豎直方向上，由平衡條件有在水平方向上，由牛頓第二定律有解得故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】

圖甲：盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型．故A錯(cuò)誤．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，裂變反應(yīng)會(huì)釋放出巨大的核能．故B錯(cuò)誤．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，故C正確；圖丁：湯姆孫通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)．故D錯(cuò)誤．故選C．6、D【解析】

若光帶是衛(wèi)星群，則應(yīng)該滿足，即，即圖像應(yīng)該是過原點(diǎn)的直線，故選D.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、AD【解析】

A．B球沿墻下滑的過程中，系統(tǒng)受到的力只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，但是由于合外力不等于零，所以動(dòng)量不守恒，故A正確；BC．初始時(shí)刻A球的速度為零，當(dāng)B球到達(dá)水平面時(shí)，B的速度向下，此時(shí)B球沿著細(xì)桿方向的分速度為零，所以此時(shí)A球的速度為零，那么在向右端過程中A球必定先加速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng)，桿對(duì)球A先施加斜向下的推力做正功，此時(shí)A對(duì)地面壓力大于自身重力，后施加斜向上的拉力做負(fù)功，此時(shí)A對(duì)地面壓力小于自身重力，故B、C錯(cuò)誤；D．小球A的速度為時(shí)，設(shè)小球B的速度大小為，則有解得兩球下滑過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有聯(lián)立解得故D正確；故選AD。8、BDE【解析】

A．速度增大，不會(huì)改變物體的分子的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；B．體積增大時(shí)，氣體對(duì)外做功，不吸熱也不放熱時(shí)，內(nèi)能減小，故B正確；C．質(zhì)量相同，但物體的物質(zhì)的量不同，故溫度提高相同的溫度時(shí)，內(nèi)能的增量不一定相同，故C錯(cuò)誤；D．物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積都有關(guān)系，故D正確；E．由熱力學(xué)第二定律可知，凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，故E正確。故選BDE。9、BCD【解析】

根據(jù)得h的單位為J?s=Nms=kg?m2/s，c的單位是m/s，G的單位是N?m2/kg2=kg?m3/s2，M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是，不等于。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；10、CD【解析】

A．從B點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上有在豎直方向上有落到C點(diǎn)時(shí)，水平和豎直位移滿足解得從B點(diǎn)到C點(diǎn)，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)與斜面垂直距離最大時(shí)，速度方向平行于斜面，故有解得C正確；D．從A到B的過程中重力和阻力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得D正確。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、0.90（0.89~0.92）2、4、5、7、91、3、6、7、8控制變量不可以【解析】

(1)[1]每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出來的點(diǎn)未畫出，故相鄰點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為：T=0.02×5s=0.1s根據(jù)逐差公式可得，故加速度為代入數(shù)據(jù)可得.(2)[2]研究加速度與力的關(guān)系，需要保證質(zhì)量不變，選取2、4、5、7、9組數(shù)據(jù)。[3]研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，需要控制力F不變，選取1、3、6、7、8組數(shù)據(jù)。[4]涉及多個(gè)變量時(shí)，需要控制其