江蘇省南京市玄武高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高三最后一卷物理試卷含解析

2021-2022學(xué)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(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(nèi)，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(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

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.如圖所示，某豎直彈射裝置由兩根勁度系數(shù)為k的輕彈簧以及質(zhì)量不計(jì)的底盤構(gòu)成，當(dāng)質(zhì)量為m的物體豎直射

向空中時(shí)，底盤對物體的支持力為6,”g（g為重力加速度），已知兩根彈簧與豎直方向的夾角為，=60。，則此時(shí)每根

彈簧的伸長量為

A.亭B.早C.4^D.”

2.如圖所示，一只螞蟻從盤中心。點(diǎn)向盤邊緣用點(diǎn)沿直線勻速爬動，同時(shí)圓盤繞盤中心。勻速轉(zhuǎn)動，則在螞蟻

向外爬的過程中，下列說法正確的（）

A.螞蟻運(yùn)動的速率不變B.螞蟻運(yùn)動的速率變小

C.相對圓盤螞蟻的運(yùn)動軌跡是直線D.相對地面螞蟻的運(yùn)動軌跡是直線

3.如圖所示，質(zhì)量為加、長度為L的導(dǎo)體棒MN的電阻為R,初始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于水平軌道上，電源的電動勢為

E、內(nèi)阻為廣。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,其方向斜向上與軌道平面成。角且垂直于導(dǎo)體棒MN開關(guān)閉合后，

導(dǎo)體棒仍靜止，則導(dǎo)體棒MN所受摩擦力的大小和方向分別為（）

BFIRF1

A.——sin。，方向向左B.——sin。，方向向右

R+rR+r

RFIftpj

c.衛(wèi)士cose,方向向左D.與士cose,方向向右

R+rR+r

4.鉆一60放射性的應(yīng)用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè)。在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、刺激增產(chǎn)、輻射防治蟲害和食

品輻射保藏與保鮮等；在醫(yī)學(xué)上，常用于癌和腫瘤的放射治療。一個(gè)鉆60原子核（；；Co）放出一個(gè)P粒子后衰變成

一個(gè)銀核（累ND,并伴隨產(chǎn)生了丫射線。已知鉆60的半衰期為5.27年，該反應(yīng)中鉆核、0粒子、銀核的質(zhì)量分別為

"21、"?2、機(jī)3。下列說法正確的是（）

A.核反應(yīng)中釋放的能量為（/H2+/M3—〃“）C2

B.核反應(yīng)中釋放出的Y射線的穿透本領(lǐng)比0粒子強(qiáng)

C.若有16個(gè)鉆60原子核，經(jīng)過5.27年后只剩下8個(gè)鉆60原子核

D.8粒子是鉆原子核外的電子電離形成的

5.如圖所示，四個(gè)等量異種的點(diǎn)電荷，放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處。4、8、C、。為正方形四個(gè)邊的中點(diǎn)，。為正方形

的中心，下列說法正確的是（）

—產(chǎn)

&-…i--…&

A.4、C兩個(gè)點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相反

B.。點(diǎn)電場強(qiáng)度等于零

C.將一帶正電的試探電荷從8點(diǎn)沿直線移動到。點(diǎn)，電場力做正功

D.O點(diǎn)的電勢低于A點(diǎn)的電勢

6.某電磁軌道炮的簡化模型如圖所示，兩圓柱形固定導(dǎo)軌相互平行，其對稱軸所在平面與水平面的夾角為〃，兩導(dǎo)軌

長為L,間距為d,一質(zhì)量為機(jī)的金屬彈丸置于兩導(dǎo)軌間，彈丸直徑為d,電阻為R,與導(dǎo)軌接觸良好且不計(jì)摩擦阻力，

導(dǎo)軌下端連接理想恒流電源，電流大小恒為/,彈丸在安培力作用下從導(dǎo)軌底端由靜止開始做勻加速運(yùn)動，加速度大

小為以下列說法正確的是（）

恒海以a

A.將彈丸彈出過程中，安培力做的功為機(jī)M+,"gLsin。

B.將彈丸彈出過程中，安培力做的功為尸尺

C.將彈丸彈出過程中，安培力的功率先增大后減小

D.將彈丸彈出過程中，安培力的功率不變

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。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

7.如圖所示，x軸在水平地面上，軸在豎直方向。圖中畫出了從）'軸上沿x軸正方向水平拋出的三個(gè)小球內(nèi)人和c

的運(yùn)動軌跡。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.”和。的初速度大小之比為近：1

B.”和。在空中運(yùn)動的時(shí)間之比為2：1

C.。和c的初速度大小之比為行：］

D.。和c在空中運(yùn)動的時(shí)間之比為貶：］

8.如圖所示，足夠大的平行玻璃磚厚度為d,底面鍍有反光膜CD,反光膜厚度不計(jì)，一束光線以45。的入射角由A

點(diǎn)入射，經(jīng)底面反光膜反射后，從頂面8點(diǎn)射出（B點(diǎn)圖中未畫出）。已知玻璃對該光線的折射率為0,c為光在真

空中的傳播速度，不考慮多次反射。則下列說法正確的是（）

cD

A.該光線在玻璃中傳播的速度為c

B.該光線在玻璃中的折射角為30°

C.平行玻璃磚對該光線的全反射臨界角為45。

D.為了使從A點(diǎn)以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜面積至少為4次

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.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：T=,其中h為普朗克常量,

8兀kGM

c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞質(zhì)量，左是一個(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（）

10.如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波U0時(shí)刻的波形圖，虛線是0.2s時(shí)的波形圖，下列說法正確的是（）

A.該波的波長為4m

B.若波向右傳播，x=lm的質(zhì)點(diǎn)0時(shí)刻正在向x軸方向運(yùn)動

C./=0.2s時(shí)，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的加速度最大且方向沿y軸負(fù)方向

D.若波向左傳播，0~0.2s時(shí)間內(nèi)它傳播的最小距離為3m

E.若波向右傳播，它的最大周期為0.8s

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）如圖所示，用做平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)的裝置驗(yàn)證機(jī)能守恒定律。小球從桌面左端以某一初速度開始向右滑動，在

桌面右端上方固定一個(gè)速度傳感，記錄小球離開桌面時(shí)的速度（記作小球落在地面上，記下落點(diǎn)，小球從桌面右

邊緣飛出點(diǎn)在地面上的投影點(diǎn)為O,用刻度尺測量落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離X。通過改變小球的初速度，重復(fù)上述過程，記

錄對應(yīng)的速度y和距離也已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。若想驗(yàn)證小球在平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，只需驗(yàn)證平拋運(yùn)

動過程的加速度等于重力加速度即可。

一：.速度傳感器未畫出

Iri-*------*

力力〃”勸hJ*7

0

(1)某同學(xué)按如圖所示測量高度力和水平距離X,其中存在測量錯(cuò)誤的是(填“肥或“X”)，正確的測量方法

應(yīng)是。

(2)若小球在下落過程中的加速度為a,則x與y的關(guān)系式為x=.

(3)該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了縱、橫坐標(biāo)，以/為縱坐標(biāo)，畫出的圖象為一條過原點(diǎn)的直線，圖線的斜率為上那么

該同學(xué)選擇為橫坐標(biāo)，根據(jù)平拋運(yùn)動得到的加速度為.然后與g。比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相

等，就驗(yàn)證了小球在平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。

12.(12分)如圖所示為測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，擋光條固定在物塊的最前端，光電門固定在木

板上，并靠近物塊的初始位置，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

(1)如圖所示，利用游標(biāo)卡尺測得的擋光條寬度為cm

(2)調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置，使木板水平，物塊被彈射器彈開，在木板上做減速運(yùn)動。某次測量時(shí)發(fā)現(xiàn)擋光條通過光電門時(shí)，數(shù)

字計(jì)時(shí)器記錄擋光條的擋光時(shí)間為f,測得物塊被彈開時(shí)擋光條與光電門中心的距離為xo,物塊停止時(shí)光電門中心與

擋光條中心的距離為x,擋光條寬度用d表示，物塊的質(zhì)量用機(jī)表示，則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)〃=,彈

射器對物塊做的功為(均用字母表示)

(3)考慮到空氣阻力的影響，〃的測量值與真實(shí)值相比(填“偏大”“偏小”或“相等”)。

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)能量守恒定律、動量守恒定律、電荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的規(guī)律，在微觀粒子的相互作用過

程中也同樣適用.盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子之后，他猜測：原子核內(nèi)可能還存在一種不帶電的粒子.

(1)為尋找這種不帶電的粒子，他的學(xué)生查德威克用a粒子轟擊一系列元素進(jìn)行實(shí)驗(yàn).當(dāng)他用&粒子轟擊鉞

原子核（：Be）時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種未知射線，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定這就是中子，從而證實(shí)了盧瑟福的猜測.請你完成此核反應(yīng)方

程：+：a->+；）〃.

（2）為了測定中子的質(zhì)量町,，查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰.實(shí)驗(yàn)中

他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關(guān)系是為=3%.已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是叫v=14m〃，將中子與

氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞.請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算中子質(zhì)量也與氫核質(zhì)量機(jī)”的比值.

（3）以鈾235為裂變?nèi)剂系摹奥凶印焙朔磻?yīng)堆中，裂變時(shí)放出的中子有的速度很大，不易被鈾235俘獲，需要使其減

速.在討論如何使中子減速的問題時(shí)，有人設(shè)計(jì)了一種方案：讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞，他選擇了三種粒子：

鉛核、氫核、電子.以彈性正碰為例，僅從力學(xué)角度分析，哪一種粒子使中子減速效果最好，請說出你的觀點(diǎn)并說明

理由.

14.（16分）1916年，Tolman和Stewart發(fā)表論文指出，一個(gè)繞在圓柱上的閉合金屬線圈當(dāng)該圓柱以一定的角速度

繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈中會有電流通過，這種效應(yīng)稱為Stewart-Tolman效應(yīng)。設(shè)有許多匝線圈，每匝線圈的半徑為r,每

匝線圈均用電阻為R的細(xì)金屬導(dǎo)線繞成，線圈均勻地繞在一個(gè)很長的玻璃圓柱上，圓柱的內(nèi)部為真空每匝線圈的位置

用黏膠固定在圓柱上，單位長度的線圈匝數(shù)為〃，包含每匝線圈的平面與圓柱的軸垂直。從某一時(shí)刻開始，圓柱以角

加速度繞其軸旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過足夠長時(shí)間后：請計(jì)算每匝線圈中的電流強(qiáng)度。

15.（12分）如圖所示，長為3/的不可伸長的輕繩，穿過一長為/的豎直輕質(zhì)細(xì)管，兩端拴著質(zhì)量分別為小、血機(jī)

的小球A和小物塊8,開始時(shí)3先放在細(xì)管正下方的水平地面上.手握細(xì)管輕輕搖動一段時(shí)間后，5對地面的壓力恰

好為零，A在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動.已知重力加速度為g,不計(jì)一切阻力.

（1）求4做勻速圓周運(yùn)動時(shí)繩與豎直方向夾角公

（2）求搖動細(xì)管過程中手所做的功；

（3）輕搖細(xì)管可使5在管口下的任意位置處于平衡，當(dāng)3在某一位置平衡時(shí)，管內(nèi)一觸發(fā)裝置使繩斷開，求A做平

拋運(yùn)動的最大水平距離.

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、D

【解析】

對物體m,受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：N-mg=ma；其中：N=6mg；解得：a=5g；再對質(zhì)量不計(jì)的底盤

和物體m整體分析，受兩個(gè)拉力和重力，根據(jù)牛頓第二定律，有：豎直方向：2Fcos60°-mg=ma；解得：F=6mg；根

據(jù)胡克定律，有：二=:=當(dāng)，故選D。

2、C

【解析】

AB.在螞蟻向外爬的過程中，沿半徑方向的速度不變，垂直于半徑方向的速度逐漸變大，可知合速度逐漸變大，即螞

蟻運(yùn)動的速率變大，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；

C.螞蟻沿半徑方向運(yùn)動，則相對圓盤螞蟻的運(yùn)動軌跡是直線，選項(xiàng)C正確；

D.相對地面，螞蟻有沿半徑方向的勻速運(yùn)動和垂直半徑方向的圓周運(yùn)動，則合運(yùn)動的軌跡不是直線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

故選C。

3、A

【解析】

磁場方向與導(dǎo)體棒垂直，導(dǎo)體棒所受安培力大小

F=BIL=^-

R+r

方向垂直于磁場方向與電流方向所確定的平面斜向下。

其水平向右的分量大小為

F,=Fsin6

由力的平衡可知摩擦力大小為

BEL

f=F、=sin。

R+r

方向向左。

選項(xiàng)A項(xiàng)正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

4、B

【解析】

A.根據(jù)質(zhì)能方程可知核反應(yīng)中釋放的能量為

AE=(7飛-m^c1

A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)三種射線的特點(diǎn)與穿透性，可知Y射線的穿透本領(lǐng)比B粒子強(qiáng)，B正確；

C.半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義，對個(gè)別的原子沒有意義，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)P衰變的本質(zhì)可知，P粒子是原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的，D錯(cuò)誤。

故選B。

5^D

【解析】

AB.利用點(diǎn)電荷場強(qiáng)的合成A、0、C三點(diǎn)的合場強(qiáng)均水平向右，AB錯(cuò)誤；

C.在80直線上場強(qiáng)方向垂直80向右，則沿著80移動正電荷電場力不做功，C錯(cuò)誤；

D.沿著電場線方向電勢降低，則0點(diǎn)的電勢低于A點(diǎn)的電勢，選項(xiàng)D正確.

故選D。

6、A

【解析】

AB.對彈丸受力分析，根據(jù)牛頓第二定律

F...-mgsin0=ma

安培力做功

W=F安L=maL+mgLsin3

A正確，B錯(cuò)誤；

CD.彈丸做勻加速直線運(yùn)動，速度一直增大，根據(jù)

P=F/v

可知安培力的功率一直增大，CD錯(cuò)誤。

故選A.

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。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

7、CD

【解析】

小球做平拋運(yùn)動，則有：

vot=x

12

2§r=y

對。有，

2L=vata

2L=ggt；

對匕有，

2L=Ah

L=gg記

對c有：

L=Ve(c

L=\sC

解得：

Va：Vh=l：y/2

%：“3：1

vc:v(.=V2:1

L4=&：1

故CD正確，AB錯(cuò)誤。

故選CDo

8、BC

【解析】

A.玻璃磚的折射率為

n-y/2=-

V

則該光線在玻璃中傳播的速度為

C

故A錯(cuò)誤。

sina

B.由折射定律得〃=礪'可得

4=30°

選項(xiàng)B正確

C.設(shè)臨界角為C,則有

sinC」=E

n2

得

C=45°

故C正確。

D.為了使從A點(diǎn)以各種角度入射的光線都能從頂面射出，反射光線不能在頂面發(fā)生全反射，則底面反光膜半徑至少

為

r=dtanC=d

面積兀/，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

9、BCD

【解析】

he，

根據(jù)T—得

8ikGM

5

k,—___h_e__

STTTGM

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?mJ/s2>M的單位是kg,T的單位是K,代入

上式可得我的單位是需等’不等于鵠

A.檢與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

Ks

B.她匯，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確;

Ks2

C.JK1,與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確

W.s

D.-與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；

K

10、ADE

【解析】

A.根據(jù)圖像可知波長2=4m,A正確；

B.若波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，根據(jù)同側(cè)法可知x=lm處的質(zhì)點(diǎn)0時(shí)刻向)'軸正方向運(yùn)動，B錯(cuò)誤；

C.Z=0.2s時(shí)，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的加速度最大且方向沿y軸正方向，C錯(cuò)誤；

D.若波向左傳播，0~0.2s時(shí)間內(nèi)根據(jù)圖像可知圖中波峰的移動的最小距離為3m,則它傳播的最小距離為3m,D正

確；

E.若波向右傳播，經(jīng)過0.2s時(shí)

0.2s=—T+nT(n=l,2,3…)

解得

T=。用s(n=l,2,3...)

4/1+1

當(dāng)〃=0時(shí)，最大周期為0.8s,E正確。

故選ADE.

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、h從桌面到地面的距離V.—v2半

Vak

【解析】

(1)[1][2].其中/，的測量有問題，應(yīng)該是從桌面到地面的距離；

(2)[3].小球下落過程中，豎直方向

h=—ar

2

水平方向:

解得:

x-v.

(3)[4][5].根據(jù)x=?可得f=—則以V為縱坐標(biāo)，畫出的圖象為一條過原點(diǎn)的直線，圖線的斜率為A,

2h2h

那么該同學(xué)選擇/為橫坐標(biāo)；由攵=一得到的加速度為。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就

ak

驗(yàn)證了小球在平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。

2

dmd~(JC+x)

12、0.4500偏大

2xt2

【解析】

(1)口］游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為4mm,游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度與主尺上某一刻度對齊，故其讀數(shù)為0.05xl0mm=0.50mni,

所以最終讀數(shù)為

4mm+0.50mm=4.50mm=0.450cm

(2)⑵物體通過光電門時(shí)的速度為

d

v=—

由動能定理，則有

12

—/amgx-0——mv

解得

d2

卜I—~T

2gxr

［3］再根據(jù)功能關(guān)系，彈射器對物塊做的功除到達(dá)光電門的動能外，還在滑行過程中產(chǎn)生內(nèi)能，則有

W-Rrngx。+^mv2

解得

md2(x+x)

W=0

2xr

(4)［4］考慮空氣阻力的影響，則有

因此〃值的測量值與真實(shí)值相比偏大

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。

m7

2n

13、(1)6C(2)—=7(3)僅從力學(xué)角度分析，氫核減速效果最好，理由見解析

mH6

【解析】

(1)根據(jù)核反應(yīng)過程中核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒，知核反應(yīng)方程式為；He+：3e-：C+：)〃；

(2)設(shè)中子與氫核、氮核碰撞前后速率為％,中子與氫核發(fā)生完全彈性碰撞時(shí)，取碰撞前中子的速度方向?yàn)檎较?

由動量守恒定律和能量守恒定律有：mnv0=mnvn+mHvH；

(犯，說="乂+^mllv；l,

2mvn

解得碰后氫核的速率VH=——,

mn+mH

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同理可得：中子與氮核發(fā)生完全彈性碰撞后，氮核的速率｛="一為n；