江蘇省睢寧縣菁華高級中學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.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。

2.答題時請按要求用筆。

3,請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

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.北京時間2019年11月5日1時43分，我國成功發(fā)射了北斗系統(tǒng)的第49顆衛(wèi)星。據(jù)介紹，北斗系統(tǒng)由中圓地球軌

道衛(wèi)星、地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星三種衛(wèi)星組成，其中中圓地球軌道衛(wèi)星距地高度大約24萬千米，

地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星距地高度都是大約為3.6萬千米。這三種衛(wèi)星的軌道均為圓形。下列相關

說法正確的是（）

A.發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星的速度應大于11.2km/s

B.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星可以相對靜止于某個城市的正上空

C.根據(jù)題中信息和地球半徑，可以估算出中圓地球軌道衛(wèi)星的周期

D.中圓地球軌道衛(wèi)星的向心加速度小于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的向心加速度

2.已知在某時刻的波的圖像如圖所示，且M點的振動方向向上，下述說法正確的是：（）

A.4點振動落后于M點，波向右傳播

B.A點振動落后于M點，波向左傳播

C.8點振動落后于M點，波向右傳播

D.8點振動落后于M點，波向左傳播

3.一宇航員到達半徑為K、密度均勻的某星球表面，做如下實驗：如圖甲所示，用不可伸長的長為L的輕繩拴一質量

為，”的小球，輕繩上端固定在。點，在最低點給小球一初速度，使其繞0點在豎直面內做圓周運動，測得繩的拉力

大小尸隨時間，的變化規(guī)律如圖乙所示。引力常量G及圖中人均為已知量，忽略各種阻力。下列說法正確的是（）

to

c.該星球的第一宇宙速度為Jg絲D.該星球的密度為/土

VR4%mGR

4.一正三角形導線框45c信度為a）從圖示位置沿x軸正向勻速穿過兩勻強磁場區(qū)域。兩磁場區(qū)域磁感應強度大小

均為8、方向相反、垂直于平面、寬度均為心下圖反映感應電流/與線框移動距離x的關系，以逆時針方向為電流

5.電容為C的平行板電容器豎直放置，正對面積為S,兩極板間距為d,充電完成后兩極板之間電壓為U,斷開電路,

兩極板正對區(qū)域視為勻強電場，其具有的電場能可表示為綜=]CU2。如果用外力使平行板電容器的兩個極板間距

緩慢變?yōu)?d,下列說法正確的是（）

A.電容變?yōu)樵瓉淼膬杀禕.電場強度大小變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

C.電場能變?yōu)樵瓉淼膬杀禗.外力做的功大于電場能的增加量

6.如圖所示，一個劈形物體A,各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面呈水平，在水平面上放一個小球B,劈形物

體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是（）

A.沿斜面向下的直線

B.豎直向下的直線

C.無規(guī)則曲線

D.拋物線

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，長度為1的輕桿上端連著一質量為m的小球A（可視為質點），桿的下端用較鏈固接于水平面上的O點。

置于同一水平面上的立方體B恰與A接觸，立方體B的質量為M。今有微小擾動，使桿向右傾倒，各處摩擦均不計,

而A與B剛脫離接觸的瞬間，桿與地面夾角恰為F,重力加速度為g,則下列說法正確的是

7777777T7777777777777777v777777T

A.A與B剛脫離接觸的瞬間，A、B速率之比為2:1

C.A落地時速率為血或

D.A、B質量之比為1：4

8.CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導軌，導軌間距為L,在水平導軌的左側存在磁感應強度方向垂

直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為3,磁場區(qū)域的長度為d,如圖所示導軌的右端接有一電阻凡左端與

一彎曲的光滑軌道平滑連接將一阻值也為R的導體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導體棒最終恰好停在磁場的右

邊界處。已知導體棒與水平導軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為〃，則下列說法中正確的是（）

A.電阻R的最大電流為BL網

2R

B.流過電阻R的電荷量為如

2R

C.整個電路中產生的焦耳熱為mg/z—〃加gd

D.電阻R中產生的焦耳熱為:mg/2

9.下列說法正確的是()

A.布朗運動只能在液體里發(fā)生，且溫度越高，布朗運動越激烈

B.分子間距離增大，分子間作用力對外表現(xiàn)可能為斥力

C.分子動能與分子勢能的和叫作這個分子的內能

D.滴進水中的墨水微粒能做擴散運動，說明分子間有空隙

E.外界對某理想氣體做功2.0xl()6J,氣體對外放熱1.0x1()6j,則氣體溫度升高

10.如圖所示，有上下放置的兩個寬度均為L=0.5m的水平金屬導軌，左端連接阻值均為2c的電阻彳、r2,右端與

豎直放置的兩個相同的半圓形金屬軌道連接在一起，半圓形軌道半徑為H=0.1m。整個裝置處在豎直向上的勻強磁場

中，磁感應強度為B=2T。初始時金屬棒放置在上面的水平導軌上，金屬棒的長剛好為L質量根=lkg,電阻不計。

某時刻金屬棒獲得了水平向右的速度%=2m/s,之后恰好水平拋出。已知金屬棒與導軌接觸良好，重力加速度

g=10m/s2,不計所有摩擦和導軌的電阻，則下列說法正確的是()

A.金屬棒拋出時的速率為lm/s

B.整個過程中，流過電阻彳的電荷量為1C

C.最初金屬棒距離水平導軌右端1m

D.整個過程中，電阻弓上產生的焦耳熱為L5J

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)有一個量程為3V、內電阻約為40()()。的電壓表，現(xiàn)用如圖所示的電路測量其內電阻

(1)實驗中可供選擇的滑動變阻器有兩種規(guī)格，甲的最大阻值為2()(X)Q,乙的最大阻值為10Q。應選用。(選

填“甲”或“乙,,)

(2)實驗過程的主要步驟如下，請分析填空。

A.斷開開關S,把滑動變阻器R的滑片P滑到端；(選填或“6”)

B.將電阻箱R的阻值調到零；

C.閉合開關S,移動滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V

D.開關S處于閉合狀態(tài)保持滑片P的位置不變，調節(jié)電阻箱R的阻值使電壓表指針指到V,讀出此時電阻

箱R'的阻值，此值即為電壓表內電阻的測量值

(3)電壓表內電阻的測量值/?測和真實值R真相比，有R測Ra.(選填“〉”或“v”)

12.(12分)在練習使用多用電表的實驗中。請完成下列問題：

(1)用多用表測量某元件的電阻，選用“xlOO”倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉角度過小，因此需選擇

(填“xio”或“xik”)倍率的電阻擋，并需(填操作過程)后，再次進行測量，多用表的指針如圖甲所

示，測量結果為

(2)某同學設計出了一個“歐姆表”，用來測量電阻，其內部結構可簡化成圖乙電路，其中電源內阻r=l.OC,電流表G

的量程為/B,故能通過讀取流過電流表G的電流值而得到被測電阻的阻值。該“歐姆表”的調零方式和普通歐姆表不同。

該同學想用一個電阻箱心來測出電路中電源的電動勢E和表頭的量程心，進行如下操作步驟：

A.先使兩表筆間不接入任何電阻，斷開狀態(tài)下閉合開關，調滑動電阻器使表頭滿偏；

B.將該“歐姆表”與電阻箱及連成閉合回路，改變電阻箱阻值；記下電阻箱示數(shù)&和與之對應的電流表G的示數(shù)/；

1111

C.將記錄的各組及，/的數(shù)據(jù)轉換成一、刀后并描點得到了一丁圖線，如圖丙所示;

I&1K

11

D.根據(jù)圖丙中的7-丁圖線，求出電源的電動勢E和表頭的量程由圖丙可知電源的電動勢為_______，電流表

1K、

G的量程是o

⑶在⑵中，某次實驗發(fā)現(xiàn)電流表G的指針半偏，則電阻箱接入電路中的電阻&=(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（a）,一水平面內固定有兩根平行的長直金屬導軌，導軌間距為L；兩根相同的導體棒M、N置于

導軌上并與導軌垂直，長度均為L;棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為〃（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）；整個裝置處于豎

直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為瓦從f=0時開始，對導體棒M施加一平行于導軌的外力后尸隨時間變化

的規(guī)律如圖（b）所示。已知在力時刻導體棒M的加速度大小為“g時，導體棒N開始運動。運動過程中兩棒均與導

軌接觸良好，重力加速度大小為g,兩棒的質量均為小，電阻均為R,導軌的電阻不計。求：

（l）/o時刻導體棒M的速度VM；

（2）07。時間內外力F的沖量大?。?/p>

（3）0~6時間內導體棒M與導軌因摩擦產生的內能。

14.（16分）某透明材料做成的梯形棱鏡如圖甲所示，AB//CD,ZB=ZC=90°,NO=60。，把該棱鏡沿AC連線分割成

兩個三棱鏡，并把三樓鏡45c向右平移一定的距離，如圖乙所示。一光線與4。邊夾角夕=30。，從E點射入棱鏡，

最終垂直于8c邊從尸點（圖中未畫出）射出，E、尸在垂直于。的方向上相距為心求：

⑴透明材料的折射率；

（2）三棱鏡/T3C向右平移的距離。

15.（12分）一列簡諧橫波沿X軸正向傳播，r=0時的圖像如圖所示，此時x=18m處質點開始振動，此時刻后介質

中夕質點回到平衡位置的最短時間為o.2s,。質點回到平衡位置的最短時間為is,已知r=0時兩質點相對平衡位置

的位移相同，求：

①波的傳播周期為多少?

②傳播速度是多大？

③從r=()時刻算起經過多長時間距。點20m的質點M第二次回到平衡位置？

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.是發(fā)射掙脫地球引力控制的航天器的最小速度，而地球靜止軌道衛(wèi)星仍然是圍繞地球做勻速圓周運動，所

以地球靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)射速度定小于地球的第二宇宙速度11.2km/s,故A錯誤；

B.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星只是繞地球做勻速圓周運動的周期為24小時，不可以相對靜止于某個城市的正上空，故B

錯誤；

C.已知地球靜止軌道衛(wèi)星離地高度和地球半徑，可得出地球靜止軌道衛(wèi)星的運動半徑、其運動周期7；=1天，已知

中圓地球軌道衛(wèi)星距地面的高度和地球半徑，可得出中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑5，根據(jù)開普勒第三定律有

JL=JL

代入可以得出中圓地球軌衛(wèi)星的周期與，故C正確；

D.由于中圓地球軌道衛(wèi)星距離地面高度小于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星距離地面高度，即中圓地球軌道衛(wèi)星的運動半徑

較小，根據(jù)萬有引力提供向心力有

—Mm

G=ma

可知，中圓地球軌道衛(wèi)星的向心加速度大于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的向心加速度，D錯誤。

故選C。

2、B

【解析】

A、B、M點的振動方向向上，A到3半個波長的范圍，振動方向相同，A點振動落后于M點，則波向左傳播；故B

正確，A錯誤.

C、D,M點的振動方向向上，A到8半個波長的范圍，振動方向相同，8點振動超前于M點，而波向左傳播。故C、

D錯誤.

故選B.

【點睛】

本題是根據(jù)比較質點振動的先后來判斷波的傳播方向，也可以根據(jù)波形平移的方法確定波的傳播方向.

3、D

【解析】

AB.由乙圖知，小球做圓周運動在最低點拉力為7尸0,在最高點拉力為尸o,設最高點速度為昨，最低點速度為4,在

最高點

F+mg-m

oL

在最低點

1F-mg=m

oL

由機械能守恒定律得

gmvf=2mgL+；mv\

解得

.嚴,

Vm

故AB錯誤。

C.在星球表面

GMmv2

——=mg=m—

該星球的第一宇宙速度

故C錯誤；

D.星球質量

GmG

密度

。一M_34

p——―---------

VAnmGR

故D正確。

故選D。

4、A

【解析】

在x上，在0~。范圍，線框穿過左側磁場時，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為逆時針，為正值。在。?2a范圍內，

線框穿過兩磁場分界線時，BC.AC邊在右側磁場中切割磁感線，有效切割長度逐漸增大，產生的感應電動勢&增大,

AC邊在左側磁場中切割磁感線，產生的感應電動勢心不變，兩個電動勢串聯(lián)，總電動勢

E=E2

增大，同時電流方向為瞬時針，為負值。在2。?3。范圍內，線框穿過左側磁場時，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為

逆時針，為正值，綜上所述，故A正確。

故選Ao

5、C

【解析】

A.極板間距變?yōu)樵瓉韮杀?，根?jù)。=丁與可知電容減半，A錯誤；

4?rkd

B.電荷量和極板正對面積不變，則

「_U_。_4或。

~~d~~Cd~srS

電場強度大小不變，B錯誤；

C.當開關斷開后，電容器極板的電荷量Q不變，根據(jù)

u=Q

C

電容減半，兩極板間電壓加倍，根據(jù)

1,

E=-CU2

P2

可知，電場能加倍，C正確；

D.電路斷開，沒有電流和焦耳熱產生，極板的動能不變，則外力做的功等于電場能的增加量，D錯誤。

故選c。

6、B

【解析】

楔形物體A釋放前，小球受到重力和支持力，兩力平衡；楔形物體A釋放后，由于楔形物體A是光滑的，則小球水

平方向不受力，根據(jù)牛頓第一定律知，小球在水平方向的狀態(tài)不改變，即仍保持靜止狀態(tài).而豎直方向：楔形物體A

對B的支持力將小于小球的重力，小球將沿豎直方向做加速運動，所以小球在碰到斜面前的運動是豎直向下的加速運

動，其運動軌跡是豎直向下的直線，故B正確。

故選B。

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、ABD

【解析】

A.設小球速度為VA,立方體速度為VB,分離時刻，小球的水平速度與長方體速度相同，即：VAsin30o=vB,解得：VA=2VB,

故A正確；

B.根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin30°=m,解得VA=J*,VB=VA/2=J^,故B正確；

C.A從分離到落地，小球機械能守恒，mgLsin3(F=gau2-?〃彳，v=J乎，故C錯誤；

D.在桿從豎直位置開始倒下到小球與長方體恰好分離的過程中，小球和長方體組成的系統(tǒng)機械能守恒，

則有：mgL(l-sin30o)=^mv^+—Mvl

把VA和VB的值代入，化簡得：m：M=l：4,故D正確。

故選：ABD.

8、ABC

【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時，只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達水平面時

的速度，由E=求出感應電動勢，然后求出感應電流；由

A①

q=--------

r+F

可以求出流過電阻R的電荷量；克服安培力做功轉化為焦耳熱，由動能定理(或能量守恒定律)可以求出克服安培力

做功，得到導體棒產生的焦耳熱。

【詳解】

A.金屬棒下滑過程中，由機械能守恒定律得

mgh=^mv2

所以金屬棒到達水平面時的速度

v=y[2gh

金屬棒到達水平面后進入磁場受到向左的安培力做減速運動，則導體棒剛到達水平面時的速度最大，所以最大感應電

動勢為E=BLv,最大的感應電流為

,E

~2R-

故A正確；

B.流過電阻R的電荷量為

A0BLd

q~~=

r+R2R

故B正確；

C.金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得

mgh/Jtngd-0-0

則克服安培力做功

%=mgh-/jingd

所以整個電路中產生的焦耳熱為

Q=%=mgh-/.imgd

故C正確;

D.克服安培力做功轉化為焦耳熱，電阻與導體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產生的焦耳熱為

QR=；Q=；（，勵-Rmgd）

故D錯誤。

故選ABC。

【點睛】

解決該題需要明確知道導體棒的運動過程，能根據(jù)運動過程分析出最大感應電動勢的位置，熟記電磁感應現(xiàn)象中電荷

量的求解公式。

9、BDE

【解析】

A.布朗運動是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的無規(guī)則運動；布朗運動可以在液體里發(fā)生，也可以在氣體里發(fā)生,

且溫度越高，布朗運動越激烈，故A錯誤。

B.在分子間距離r〈力范圍內，即使距離增大，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，故B正確；

C.所有分子動能與分子勢能的總和叫做物體的內能，單個分子的內能沒有意義，故C錯誤；

D.滴進水中的墨水微粒能做擴散運動，說明分子間有空隙，故D正確；

E.外界對某理想氣體做功W=2.0xl05j,氣體對外放熱2=-1.0xl()5j,根據(jù)熱力學第一定律，則氣體的內能變化

^E=W+g=2.0xl05J-1.0xl05J=1.0xl05J

所以氣體的內能增大，溫度升高，故E正確。

故選BDE?

10、AC

【解析】

A.金屬棒從半圓形金屬軌道的頂點恰好水平拋出，則有

V2

mg=m—

v=y[gR=im/s

選項A正確；

BC.對導體棒在水平導軌上運動應用動量定理得

-BIL-t=mv-mva

得

-BqL=mv-mvQ

解得回路中產生的電荷量為

q=\C

據(jù)

AOBLx，一

q=----=--------=1C

R忠

耳+4

解得導體棒向右移動的距離為

x=1m

流過4的電荷量

q=^=0.5C

2

選項B錯誤，C正確；

D.根據(jù)能量守恒得回路中產生的總熱量

Q=g相%-^mv2

解得

e=i.5j

電阻弓上產生的熱量

Q=2=0.75J

22

選項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、乙b1.5>

【解析】

滑動變阻器在電路中為分壓使用，為保證測量電路供電電壓不受滑片P位置的影響，減小實驗誤差，滑動變阻器

的最大電阻應遠小于測量電路的電阻，故應選擇10Q的，即應選用乙；

(2)[2]在閉合S前，滑動變阻器滑片應移到某一端使電壓表示數(shù)為0,即滑片應移到人端；

[3]當電阻箱阻值為0時，電壓表滿偏為3V；接入電阻箱后認為電路測量部分的總電壓不變，仍為3V；當電壓表讀

數(shù)為L5V時，電阻箱兩端電壓也為L5V,則電壓表內電阻與電阻箱阻值相等；

(3)[4]電阻箱與電壓表串聯(lián)后，測量電路的電阻增加，則測量電路兩端的總電壓稍大于3.0V,則電阻箱兩端的電壓稍

大于L5V,則電阻箱的阻值大于電壓表的阻值，即有

12、)xlk歐姆調零60001.5V0.25A0.83。

【解析】

(1)[1][2][3].用多用表測量某元件的電阻，選用“xioo”倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉角度過小，說明倍率

檔選擇過低，因此需選擇“xlk”倍率的電阻擋，并需歐姆調零后，再次進行測量，多用表的指針如圖甲所示，測量結

果為6000。。

⑵由閉合電路歐姆定律得

I文昌-r)

IE

[/+------&——]r+/x(——r)=E

R、

把L1.0。代入整理得

i±±_i±

1=x()+

&4EIg

故

卜4

得

/g=0.25A

119-4

；E1.5

得

E=1.5V

⑶⑹.電流表G的指針半偏，則/=0.125A,由

1111、1

7=rx(zr-E)+r

代入數(shù)據(jù)解得

Rx=0.83Q

四、計算題：本