2021-2022學年北京市清華大學附中高三（最后沖刺）物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、心電圖儀是將心肌收縮產生的脈動轉化為電壓脈沖的儀器，其輸出部分可等效為一個不計內阻的交流電源，其電壓U1會隨著心跳頻率發(fā)生變化。如圖所示，心電儀與一理想變壓器的初級線圈相連接，揚聲器（等效為一個定值電阻）與一滑動變阻器連接在該變壓器的次級線圈。則（）A．保持滑動變阻器滑片P不動，當U1變小時，揚聲器的功率變大B．保持滑動變阻器滑片P不動，當U1變小時，原線圈電流I1變小C．若保持U1不變，將滑動變阻器滑片P向右滑，揚聲器獲得的功率增大D．若保持U1不變，將滑動變阻器滑片P向右滑，副線圈的電流I2增大2、如圖為模擬遠距離輸電的部分測試電路。a、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源,定值分別為，且,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k且,電流表、電壓表均為理想表，其示數(shù)分別用I和U表示。當問下調節(jié)電滑動變阻器R3的滑動端P時，電流表、電壓表示數(shù)變化分別用ΔI和ΔU表示。則以下說法錯誤的是（）A． B．C．電源的輸出功率一定減小 D．電壓表示數(shù)一定增加3、如圖所示，固定在豎直平面內的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔。質量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住?，F(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力FN的大小變化情況是()A．F不變，F(xiàn)N增大 B．F減小，F(xiàn)N不變C．F不變，F(xiàn)N減小 D．F增大，F(xiàn)N減小4、甲、乙兩車在一平直公路上從同一地點沿同一方向沿直線運動，它們的v-t圖象如圖所示。下列判斷正確的是（）A．乙車啟動時，甲車在其前方100m處 B．運動過程中,乙車落后甲車的最大距離為50mC．乙車啟動后兩車的間距不斷減小直到兩車相遇 D．乙車啟動后10s內，兩車不會相遇5、2013年12月2日，“嫦娥三號”成為了全人類第一個在月球背面成功實施軟著陸的探測器。為了減小凹凸不平的月面可能造成的不利影響，“嫦娥三號”采取了近乎垂直的著陸方式。已知：月球半徑為R，表面重力加速度大小為g，引力常量為G，下列說法正確的是（）A．“嫦娥三號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的過程中處于超重狀態(tài)B．為了減小與地面的撞擊力，“嫦娥三號”著陸前的一小段時間內處于失重狀態(tài)C．“嫦娥三號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的周期約為T=D．月球的密度為ρ=6、下列描述中符合物理學史實的是（）A．第谷通過長期的天文觀測，積累了大量的天文資料，并總結出了行星運動的三個規(guī)律B．開普勒通過“月地檢驗”證實了地球對物體的吸引力與天體間的吸引力遵守相同的規(guī)律C．伽利略對牛頓第一定律的建立做出了貢獻D．萬有引力定律和牛頓運動定律都是自然界普遍適用的規(guī)律二、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、如圖是利用太陽能驅動的小車，若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經過時間t前進距離s，速度達到最大值vm，在這一過程中電動機的功率恒為P，小車所受阻力恒為f，那么這段時間內()A．小車做加速度逐漸減小的加速運動B．小車做勻加速運動C．電動機所做的功為D．電動機所做的功為8、把光電管接成如圖所示的電路，用以研究光電效應。用一定頻率的可見光照射光電管的陰極，電流表中有電流通過，則（）A．用紫外線照射，電流表中一定有電流通過B．用紅外線照射，電流表中一定無電流通過C．保持照射光不變，當滑動變阻器的滑片向端滑動時，電流表示數(shù)可能不變D．將電路中電池的正負極反轉連接，電流表中一定沒有電流通過9、關于對液體的理解，下列說法正確的是（）A．船能浮在水面上，是由于水的表面存在張力B．水表面表現(xiàn)張力是由于表層分子比內部分子間距離大，故體現(xiàn)為引力造成的C．密閉容器，某種蒸氣開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積，蒸氣仍是飽和的D．相對濕度定義為空氣中水蒸氣的壓強與該溫度水的飽和汽壓之比E.當水面上方的水蒸氣達到飽和狀態(tài)時，水中還會有水分子飛出水面10、如圖所示是一個半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域，磁感應強度大小為B，磁感應強度方向垂直紙面向內．有一個粒子源在圓上的A點不停地發(fā)射出速率相同的帶正電的粒子，帶電粒子的質量均為m，運動的半徑為r，在磁場中的軌跡所對應的圓心角為．下列說法正確的是A．若r=2R，則粒子在磁場中運動的最長時間為B．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，則有成立C．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，則粒子在磁場中的運動時間為D．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，則圓心角為150°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）某同學利用如圖1所示的裝置“探究合外力做功與物體動能變化的關系”，具體實驗步驟如下:A．按照圖示安裝好實驗裝置，掛上砂桶（含少量砂子）。B．調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等。C．取下細繩和砂桶，測量砂子和桶的質量m，并記錄數(shù)據(jù)。D．保持長木板的傾角不變，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時的時間t1、t2，并測量光電門甲、乙之間的距離為s.E.改變光電門甲、乙之間的距離，重復步驟D。請回答下列各問題：（1）若砂桶和砂子的總質量為m，小車的質量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車下滑時所受合力大小為________。（忽略空氣阻力）（2）用游標卡尺測得遮光片寬度（如圖2所示）d=_________mm。（3）在誤差允許的范圍內，若滿足__________，則表明物體所受合外力做的功等于物體動能變化量。（用題目所給字母表示）12．（12分）為了測量一待測電阻Rx的阻值，準備了以下器材：A．多用電表B．電流表G1（0~100mA，內阻約5Ω）C．電流表G2（0~50mA，內阻r2=10Ω）D．定值電阻R0（20Ω）E.滑動變阻器R1（0~5Ω）F.滑動變阻器R2（0~100Ω）G.直流電源（3.0V，內阻不計）H.開關一個及導線若干（1）用多用電表歐姆表“×1”擋粗測電阻時，其阻值如圖甲中指針所示，則Rx的阻值大約是_______Ω。（2）滑動變阻器應選________（填儀器前的序號）。（3）若是用G2表測Rx兩端電壓，請在圖乙對應的虛線框中完成實驗電路設計（要求：滑動變阻器便于調節(jié)，電表讀數(shù)不得低于量程的）。（________）（4）補全實驗步驟：a.按圖乙所示電路圖連接電路，將變阻器滑動觸頭移至最________端（選填“左”或“右”）；b.閉合開關S，移動變阻器滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；c.多次移動變阻器滑動觸頭，記錄相應的G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；d.以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應圖線如圖丙所示，則待測電阻Rx的阻值為________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，平行導軌寬為L、傾角為θ，處在垂直導軌平面向下的勻強磁場中，磁感強度為B，CD為磁場的邊界，導軌左端接一電流傳感器，CD右邊平滑連一足夠長的導軌。質量為m、電阻為R的導體棒ab長也為L，兩端與導軌接觸良好，自導軌上某處由靜止滑下。其余電阻不計，不計一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。(1)棒ab上的感應電流方向如何？(2)棒ab在磁場內下滑過程中，速度為v時加速度為多大？(3)若全過程中電流傳感器指示的最大電流為I0。求棒ab相對于CD能上升的最大高度。14．（16分）如圖，在水平固定放置的汽缸內，用不漏氣的輕質活塞封閉有一定量的理想氣體，開有小孔的薄隔板將氣體分為A、B兩部分．活塞的橫截面積為S，與汽缸壁之間無摩擦．初始時A、B兩部分體積相同，溫度為T，大氣壓強為p1．(1)加熱氣體，使A、B兩部分體積之比達到1:2，求此時的溫度T′；(2)將氣體溫度加熱至2T，然后在活塞上施加一向左的水平恒力F＝5p1S，推動活塞，直至最終達到平衡，推動活塞過程中溫度始終維持2T不變，求最終氣體壓強p′．15．（12分）如圖(a)，水平地面上固定一傾角為37°的斜面，一寬為l＝0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框abcd，線框沿斜面下滑時，ab、cd邊始終與磁場邊界保持平行。以地面為零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E與位移s之間的關系如圖(b)所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為m＝0.1kg，電阻為R＝0.06Ω。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2）求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)ab邊剛進入磁場時，線框的速度v1；(3)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t；(4)線框穿越磁場的過程中，線框中產生的最大電功率Pm；

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】

AB．保持滑動變阻器滑片P不動，當U1變小時，根據(jù)變壓器原副線圈的電壓與匝數(shù)關系可知，次級電壓U2減小，則揚聲器的功率變??；次級電流減小，則初級電流I1也減小，選項A錯誤，B正確；CD．若保持U1不變，則次級電壓U2不變，將滑動變阻器滑片P向右滑，則R電阻變大，次級電流I2減小，則揚聲器獲得的功率減小，選項CD錯誤。故選B。2、B【解析】

A．理想變壓器初、次級線圈電壓變化比電流變化比為則將視為輸入端電源內阻，則所以這也是耦合到次級線圏電阻值為，即為等效電源內阻，故A正確；B．因故B錯誤；C．當向下調節(jié)滑動變阻器R3的滑動端P時，負載電阻變大，電源電壓不變，電流減小，故電源輸出功率減小，故C正確；D．當向下調節(jié)滑動變阻器R3的滑動端P時，負載電阻變大，則回路中電流變小，則原線圈電流也減小，那么電阻R1上的電壓減小，電源電壓不變，所以原線圈的電壓變大，根據(jù)匝數(shù)比可知副線圈的電壓也變大，故D正確。故選B。3、B【解析】

小球沿圓環(huán)緩慢上移可看作處于平衡狀態(tài)，對小球進行受力分析，作出受力示意圖如圖由圖可知△OAB∽△GFA即：，當A點上移時，半徑不變，AB長度減小，故F減小，F(xiàn)N不變，ACD錯誤B正確。4、D【解析】

A．根據(jù)速度圖線與時間軸包圍的面積表示位移，可知乙在時啟動，此時甲的位移為即乙車啟動時，甲車在乙前方50m處，故A錯誤；B．當兩車的速度相等時即時相遇最遠，最大距離為甲乙故B錯誤；C．兩車從同一地點沿同一方向沿直線運動，10s—15s內甲車的速度比乙車的大，兩車的間距不斷增大，故C錯誤；D．當位移相等時兩車才相遇，由圖可知，乙車啟動10s后位移此時甲車的位移為乙車啟動10s后位移小于甲的位移，兩車不會相遇，故D正確；故選D。5、D【解析】

A．“嫦娥三號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的過程中萬有引力全部提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤；B．為了減小與地面的撞擊力，在“嫦娥三號”著陸前的一小段時間內“嫦娥四號”需要做減速運動，處于超重狀態(tài)。故B錯誤；C．“嫦娥三號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的時萬有引力提供向心力，即：解得：故C錯誤；D．月球表面的重力近似等于萬有引力，則：，月球的密度：故D正確。故選：D。6、C【解析】

A．第谷進行了長期的天文觀測，積累了豐富的資料。以此為基礎，之后的開普勒進一步研究總結出了太陽系行星運動的三個規(guī)律。所以A錯誤；B．牛頓通過“月地檢驗”證實了地球對物體的吸引力與天體間的吸引力遵守相同的規(guī)律，不是開普勒。所以B錯誤；C．伽利略對牛頓第一定律的建立做出了貢獻，符合物理學史實。所以C正確；D．萬有引力定律和牛頓運動定律都有一定適用范圍，不適用于高速微觀世界。所以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、AD【解析】

AB．小車電動機的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律，P/v?f=ma故小車的運動是加速度不斷減小的加速運動，故A正確，B錯誤；CD．對小車啟動過程，根據(jù)動能定理，有W電?fs=這段時間內電動機所做的功為W電=fS+故C錯誤，D正確．故選AD.點睛：小車電動機的功率恒定，速度不斷變大，牽引力不斷減小，故小車的運動是加速度不斷減小的加速運動；結合動能定理列式求解電動機所做的功．8、AC【解析】

A．紫外線的頻率高于可見光，照射時能發(fā)生光電效應，電流表中一定有電流通過。所以A正確；B．紅外線的頻率低于可見光，其光子能量更小。紅外線的頻率有可能大于陰極的截止頻率，則可能發(fā)生光電效應，電流表中可能有電流通過。所以B錯誤；C．當滑片向端滑動時，光電管兩端電壓增大，其陽極吸收光電子的能力增強。但若在滑動前電流已經達到飽和光電流，則增大電壓光電流也不會增大。所以C正確；D．將電路中電池的正負極反接，光電子處在反向電壓下，若光電子的動能足夠大，電流表中可能有電流通過。所以D錯誤。故選AC。9、BDE【解析】

A．船能浮在水面上，是由于水的浮力作用，故A項錯誤；B．液體表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，即是表面張力，故B項正確；C．在一定溫度下，飽和蒸氣的分子數(shù)密度是一定的，因而其壓強也是一定的，與體積無關；密閉容器中某種蒸氣開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積時，蒸氣不再是飽和的，但最后穩(wěn)定后蒸氣是飽和的，壓強不變；故C項錯誤；D．相對濕度是指水蒸氣的實際壓強與該溫度下水蒸氣的飽和壓強之比，故D項正確；E．當水面上方的水蒸氣達到飽和狀態(tài)時，單位時間內從水中出來的水分子和從空氣進入水中的水分子個數(shù)相等，達到一種動態(tài)平衡，故E項正確。10、BD【解析】若r=2R，粒子在磁場中時間最長時，磁場區(qū)域的直徑是軌跡的一條弦，作出軌跡如圖，因為r=2R，圓心角θ=60°，粒子在磁場中運動的最長時間，故A錯誤．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，根據(jù)幾何關系，有，故B正確．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，粒子運動軌跡如圖所示，圓心角90°，粒子在磁場中運動的時間，故C錯誤．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，軌跡如圖所示，圖中軌跡圓心與磁場圓心以及入射點和出射點構成菱形，圓心角150°，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、mg6.75mgs=-【解析】

(1)[1]探究“小車的加速度與所受合外力的關系”中小車所受的合外力等于沙桶和沙子的總重力，則步驟D中小車加速下滑時所受合力大小為mg；(2)[2]根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則，遮光片寬度d=6mm+15×0.05mm=6.75mm(3)[3]遮光片通過兩個光電門1、2的速度分別為v1=、v2=故小車動能變化量為△Ek=-在誤差允許的范圍內，合外力做功等于物體動能的變化量，即mgs=-12、9（或9.0）E左10【解析】

（1）[1]多用電表用歐姆表盤的讀數(shù)乘以倍率即為待測電阻阻值（2）[2]滑動變阻器采用分壓式接入電路，所以選擇阻值較小的滑動變阻器便于調節(jié)分壓，即選E。（3）[3]電路中沒有電壓表，電流表的內阻已知，可作為電壓表使用，電流表采用外接方式可以消除系統(tǒng)誤差，使測量結果更精確，定值電阻串聯(lián)在分壓電路上，起到保護電路的作用，電路圖如圖。（5）[4]滑動變阻器的觸頭在開始實驗前，需要滑到最左端保護電路，使電表的示數(shù)都從0開始變化。[5]根據(jù)電路圖結合歐姆定律的分流規(guī)律可得整理得結合圖像的斜率解得四、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