北京市西城區(qū)市級名校2021-2022學年高三最后一卷物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請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、關于原子、原子核的相關知識，下列說法正確的是（）A．當發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能隨著入射光強度的增大而增大B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，輻射出光子C．核反應方程中的X是中子D．輕核聚變的過程質量增大，重核裂變的過程質量虧損2、如圖所示，實線表示某電場中的電場線，但方向未知，虛線是某一帶負電的粒子通過該電場區(qū)域的運動軌跡，A、B是運動軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用，在A、B兩點的電勢分別為、，加速度大小分別為、，速度大小分別為、，電勢能大小分別為、，則下列說法正確的是（）A．，> B．>，<C．>，< D．<，>3、關于速度、速度變化量和加速度的關系，正確說法是A．物體運動的速度越大，則其加速度一定越大B．物體的速度變化量越大，則其加速度一定越大C．物體的速度變化率越大，則其加速度一定越大D．物體的加速度大于零，則物體一定在做加速運動4、如圖所示，一理想變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為n1和n2，原線圈輸入電壓保持不變，副線圈輸出端通過開關S接電阻R1和滑動變阻器R，電流表為理想電表，下列說法正確的是（）A．若S斷開，則副線圈輸出端電壓為零B．若S閉合，滑動片P向上滑動，則兩電流表示數(shù)都變小C．若S閉合，滑動片P向上滑動，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變小D．若S閉合，滑動片P向上滑動，則電流表A1示數(shù)不變，A2示數(shù)變小5、如圖所示，斜面固定在水平面上，斜面上一個物塊在沿斜面向下拉力F1作用下勻速下滑，某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2，則之后較短的一段時間內物塊的運動狀態(tài)是（）A．仍勻速下滑 B．勻加速下滑C．勻減速下滑 D．不確定，這與接觸面摩擦系數(shù)的大小有關6、在勻強磁場中有粗細均勻的同種導線制成的等邊三角形線框abc，磁場方向垂直于線框平面，ac兩點間接一直流電源，電流方向如圖所示．則（）A．導線ab受到的安培力小于導線ac受到的安培力B．導線abc受到的安培力大于導線ac受到的安培力C．線框受到安培力的合力為零D．線框受到安培力的合力方向垂直于ac向上二、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、半徑分別為r和2r的同心半圓導軌MN、PQ固定在同一水平面內，一長為r、電阻為R、質量為m且質量分布均勻的導體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長線通過導軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時針勻速轉動，在轉動過程中始終與導軌保持良好接觸。導軌電阻不計，不計一切摩擦，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．導體棒中的電流方向為A→BB．導體棒A端相等于電源正極C．導體棒AB兩端的電壓為D．若保持導體棒轉動的角速度不變，同時使豎直向下的磁場的磁感應強度隨時間均勻增大，則通過電阻R的電流可能一直為零8、如圖所示為帶電粒子在某電場中沿x軸正方向運動時，其電勢能隨位移的變化規(guī)律，其中兩段均為直線。則下列敘述正確的是（）A．該粒子帶正電B．2m~4m內電勢逐漸升高C．0m~2m和2m~6m的過程中粒子的加速度大小相等方向相反D．2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力對該粒子做的功相等9、下列說法中正確的是A．光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動性，但并非所有的波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象B．變化的電場一定產生變化的磁場；變化的磁場一定產生變化的電場C．在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄D．某人在速度為0.5c的飛船上打開一光源，則這束光相對于地面的速度應為1.5cE.火車過橋要慢行，目的是使驅動力頻率遠小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁10、光滑平行導軌ab、cd水平放置，兩導軌間距為L，兩導軌分別與電容為C的電容器的兩極板相連，兩導軌的右端連接光滑絕緣的圓弧軌道bf、ce圓弧軌道的半徑為R，水平導軌與圓弧軌道分別相切于b、c兩點。把一質量為m，長度為L的金屬桿置于bc位置，如圖所示。閉合電鍵S，金屬桿恰能滑到ef?？臻g存在豎直向下的勻強磁場，磁場分布如圖所示，磁場的磁感應強度為B，重力加速度為g，下列各種說法中正確的是（）A．金屬桿剛滑上圓弧軌道時，對軌道的壓力為3mgB．從左向右看，電容器的左極板帶負電，右極板帶正電C．電容器兩極板間的電勢差減小了D．若磁場方向改為水平向右，則閉合電鍵S后，金屬桿仍能上升R的高度三、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）如圖（甲）所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗．有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處從靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（H>>d），光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：（1）如圖（乙）所示，用游標卡尺測得小球的直徑d=________mm．（2）小球經過光電門B時的速度表達式為__________．（3）多次改變高度H，重復上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖（丙）所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式：_______時，可判斷小球下落過程中機械能守恒．12．（12分）某學習小組在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，除導線和開關外，可供選擇的實驗器材如下：A．小燈泡L，規(guī)格2.5V，1.0WB．電流表A1，量程0.6A，內阻約為1.5ΩC．電流表A2，量程3A，內阻約為0.5ΩD．電壓表V1，量程3V，內阻約為3kΩE．電壓表V2，量程15V，內阻約為9kΩF．滑動變阻器R1，阻值范圍0~1000ΩG．滑動變阻器R2，阻值范圍0~5ΩH．學生電源4V，內阻不計(1)為了調節(jié)方便，測量盡量準確，電流表應選用______、電壓表應選用______、實驗電路應選用如下電路中的______（一律填選項序號）。A．B．C．D．(2)實驗測得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由此可知，當燈泡兩端電壓為2.0V時，小燈泡的燈絲電阻是_______Ω（保留兩位有效數(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，長l＝1m的輕質細繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ＝37°.已知小球所帶電荷量q＝1.0×10－6C，勻強電場的場強E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小球所受電場力F的大??；(2)小球的質量m；(3)將電場撤去，小球回到最低點時速度v的大?。?4．（16分）如圖所示，A、B和M、N為兩組平行金屬板。質量為m、電荷量為+q的粒子，自A板中央小孔進入A、B間的電場，經過電場加速，從B板中央小孔射出，沿M、N極板間的中心線方向進入該區(qū)域。已知極板A、B間的電壓為U0，極板M、N的長度為l，極板間的距離為d。不計粒子重力及其在a板時的初速度。（1）求粒子到達b板時的速度大小v；（2）若在M、N間只加上偏轉電壓U，粒子能從M、N間的區(qū)域從右側飛出。求粒子射出該區(qū)域時沿垂直于板面方向的側移量y；（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強磁場，粒子恰好從N板的右側邊緣飛出，求磁感應強度B的大小和方向。15．（12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，豎直邊界右側電場方向水平向右，左側電場方向豎直向上；小物塊（視為質點）大小形狀相同，電荷量為，不帶電，質量，。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。

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．當發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強無關，選項A錯誤；B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，要吸收出光子，選項B錯誤；C．根據(jù)核反應的質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應方程中的X質量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，選項C正確；D．輕核聚變的過程和重核裂變的過程都要釋放能量，有質量虧損，選項D錯誤。故選C。2、C【解析】

虛線是某一帶負電的粒子通過該電場區(qū)域的運動軌跡，帶電粒子在運動中只受電場力作用，粒子的受力方向和場強方向如圖：若粒子由A運動到B，電場力方向和運動方向成鈍角，電場力做負功，粒子的電勢能增大，即；粒子在運動中只受電場力作用，電場力做負功，粒子動能減小，；，粒子帶負電，。A處電場線比B處密集，粒子在A處受到的電場力比B處大，則粒子在A處的加速度大于B處，即。故C項正確，ABD三項錯誤。3、C【解析】

A．物體運動的速度大時，可能做勻速直線運動，加速度為零，故A項錯誤；B．據(jù)可知，物體的速度變化量大時，加速度不一定大，故B項錯誤；C．物體的速度變化率就是，物體的速度變化率越大，則其加速度一定越大，故C項正確；D．當物體的加速度大于零，速度小于零時，物體的速度方向與加速度方向相反，物體做減速運動，故D項錯誤。4、B【解析】

A．理想變壓器的變壓關系與副線圈是否是通路或斷路無關，根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律變形匝數(shù)比恒定，輸入電壓不變時，輸出電壓就保持不變，A錯誤；BCD．S閉合，滑片P上滑時，電阻值變大，則電流表A2示數(shù)變小，又因為流過定值電阻R1的電流不變，所以電流表A1示數(shù)也變小，B正確，CD錯誤。故選B。5、C【解析】

設物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ，以物體為研究對象進行受力分析如圖所示：沿斜面方向根據(jù)共點力的平衡條件可得：F1+mgsinθ=μmgcosθ所以μtanθ；當物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2，則有：F2sinθμF2cosθ所以某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2后，物塊將勻減速下滑，故ABD錯誤、C正確。故選C。6、A【解析】

A．導線ab受到的安培力大小為，導線ac受到的安培力，由于ab、bc串聯(lián)再與ac并聯(lián)，則有所以故A正確；B．導線abc的有效長度為L，故受到的安培力大小為：，導線ac受到的安培力，且則故B錯誤；CD．根據(jù)左手定則，導線abc受安培力垂直于ac向下，導線ac受到的安培力也垂直于ac向下，合力方向垂直于ac向下，故CD錯誤。故選A。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】

AB．由右手定則可知，導體棒中的電流方向為A→B，導體棒相當于電源，電源內部電流由負極流向正極，則B端相當于電源正極，故A正確，B錯誤；C．AB棒產生的感應電動勢為導體棒AB兩端的電壓為故C正確；D．若保持導體棒轉動的角速度不變，由于磁場均勻增大，則導體棒切割磁感線產生的電動勢增大，如果導體棒不動，豎直向下的磁場的磁感應強度隨時間均勻增大，回路中產生的電動勢不變，且與導體棒切割磁感線產生的電動勢方向相反，則兩電動勢不可能一直相等，即通過電阻R的電流不可能一直為零，故D錯誤。故選AC。8、CD【解析】

AB．由于電場的方向未知，因此粒子的電性不能確定，2m~6m的電勢的高低也不能判斷，AB錯誤；C．根據(jù)電勢能與電勢的關系Ep=qφ場強與電勢的關系得由數(shù)學知識可知Ep﹣x圖像切線的斜率等于，故斜率間接代表了場強大小，0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方向相反，因此電場強度的方向大小相等方向相反，則粒子的加速度大小相等方向相反，C正確；D．2m~4m兩點間距與4m~6m兩點間距相等，電場強度也相等，因此由U=Ed可知，2m~4m兩點間的電勢差等于4m~6m兩點間的電勢差，則2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力做的功相等，D正確。故選CD。9、ACE【解析】

光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動性，只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A正確．變化的電場一定產生磁場，變化的磁場一定產生電場；均勻變化的電場產生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場產生穩(wěn)定的電場；選項B錯誤；在光的雙縫干涉實驗中，雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，綠光的波長比紅光的短，則僅將入射光由紅光改為綠光，干涉條紋間距變窄，故C正確．在速度為0.5c的飛船上打開一光源，根據(jù)光速不變原理，則這束光相對于地面的速度應為c，故D錯誤；火車過橋要慢行，目的是使驅動力頻率遠小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋，故E正確．10、AC【解析】

A．金屬桿由bc滑到ef過程，由機械能守恒有mv2=mgR金屬桿剛滑上圓弧軌道時，由牛頓第二定律有FN－mg=m兩式聯(lián)立解得FN=3mg所以金屬桿對軌道的壓力為3mg，故A正確B．閉合電鍵后金屬桿獲得向右的速度，說明其所受的安培力向右，由左手定則知電流方向由b到c，所以從左向右看，電容器左端為正極板，右端為負極板，故B錯誤；C．金屬桿受安培力作用，由牛頓第二定律有由運動學公式有v=t，流過金屬桿的電荷量Δq=t，電容器兩極板間電勢差的減小量ΔU=，聯(lián)立解得ΔU=故C正確；D．若磁場方向改為水平向右，金屬桿所受安培力為豎直向上，由于還受到重力作用，金屬桿所獲得的速度將小于v，所以上升的高度將小于R，故D錯誤。故選AC。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、7.25d/t或2gH0t02=d2【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm，則小球的直徑d=7.25mm．(2)[2]根據(jù)極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，小球在B處的瞬時速度；(3)[3]小球下落過程中重力勢能的減小量為mgH0，動能的增加量若機械能守恒，有：即12、BDC5.1(或5.2或5.3)【解析】

(1)[1][2]小燈泡L的額定電壓為2.5V，故電壓表選D(3V)，額定電流為故電流表選B(0.6A)；[3]小燈泡的電阻為由于故采用電流表外接法，要求小燈泡兩端的電壓從零開始，所以滑動變阻器采用分壓式接法，故實驗電路應選C。(2)[4]由圖像可知，當燈泡兩端電壓為2.0V時，小燈泡的電流約為0.38A，則小燈泡的電阻為(5.1或5.2)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)F=3.0×10－3N(2)m=4.0×10－4kg(3)v=2.0m/s【解析】

(1)根據(jù)電場力的計算公式可得電場力；

(2)小球受力情況如圖所示：根據(jù)幾何關系可得，所以；(3)電場撤去后小球運動過程中機械能守恒，則，解得v=2m/s．14、（1）（2）（3）,磁