2021-2022學(xué)年北京市中央民大附中高三最后一模物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿(mǎn)、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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．宇航員在某星球表面以初速度2.0m/s水平拋出一物體，并記錄下物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示，O為拋出點(diǎn)，若該星球半徑為4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該星球表面的重力加速度為16.0m/s2B．該星球的第一宇宙速度為4.0km/sC．該星球的質(zhì)量為2.4×1020kgD．若發(fā)射一顆該星球的同步衛(wèi)星，則同步衛(wèi)星的繞行速度可能大于4.0km/s2．如圖，一根容易形變的彈性輕導(dǎo)線兩端固定。導(dǎo)線中通有如圖箭頭所示的電流I。當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是（）A． B．C． D．3．如圖所示，AB是固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣細(xì)桿，A、B兩點(diǎn)恰好位于圓周上，桿上套有質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可看成點(diǎn)電荷)，第一次在圓心O處放一點(diǎn)電荷+Q，讓小球從A點(diǎn)沿桿由靜止開(kāi)始下落，通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為，加速度為a1；第二次去掉點(diǎn)電荷，在圓周平面加上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓小球仍從A點(diǎn)沿桿由靜止開(kāi)始下落，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度為，加速度為a2，則（）A．＜ B．＞ C．a(chǎn)1＜a2 D．a(chǎn)1＞a24．AB是固定在空中的光滑水平橫桿，一質(zhì)量為M的物塊穿在桿AB上，物塊通過(guò)細(xì)線懸吊著一質(zhì)量為m的小球．現(xiàn)用沿桿的恒力F拉物塊使物塊、小球一起（保持相對(duì)靜止）向右運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，則以下說(shuō)法正確的是（）A．桿對(duì)物塊的支持力為MgB．細(xì)線上的拉力為C．D．物塊和小球的加速度為5．某移動(dòng)電源上標(biāo)志的4500mAh反映的物理量是（）A．電壓 B．電量C．功率 D．能量6．2013年12月2日，“嫦娥三號(hào)”成為了全人類(lèi)第一個(gè)在月球背面成功實(shí)施軟著陸的探測(cè)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(hào)”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(shuō)法正確的是（）A．“嫦娥三號(hào)”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(hào)”著陸前的一小段時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)C．“嫦娥三號(hào)”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為T(mén)=D．月球的密度為ρ=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，光滑的四分之一圓弧軌道豎直放置，軌道的末端的切線水平，一傾角為的斜面體的頂端緊挨著圓弧軌道的末端點(diǎn)放置，圓弧上的點(diǎn)與圓心的連線與水平方向的夾角為。一個(gè)小球從點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，經(jīng)點(diǎn)水平飛出，恰好落到斜面上的點(diǎn)。已知小球的質(zhì)量，圓弧軌道的半徑，重力加速度。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球在點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為 B．、兩點(diǎn)的高度差為C．、兩點(diǎn)的水平距離為 D．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間為8．如圖所示質(zhì)量均為m的物體AB通過(guò)輕質(zhì)彈簧連接；物體A、C通過(guò)輕繩連接在光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，用手托著質(zhì)量為M的物體C使A靜止在彈簧上，物體B靜止在地面上，繩伸直恰無(wú)彈力。忽略空氣阻力，放手后物體C下落，直至物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力。若將C換成大小為Mg的豎直向下的拉力作用，也直至物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力。兩種情況下，此時(shí)A的動(dòng)能分別表示為、，A的重力勢(shì)能分別表示為、，彈簧的彈性勢(shì)能分別表示為、，細(xì)繩對(duì)A所做的功分別表示為、，重力加速度為g，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．若，則 B．若，則C．若，則 D．若，則9．如圖所示，直線a、拋物線b和c為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率PE、輸出功率PR、電源內(nèi)部發(fā)熱功率Pr，隨路端電壓U變化的圖象，但具體對(duì)應(yīng)關(guān)系未知，根據(jù)圖象可判斷A．PE-U圖象對(duì)應(yīng)圖線a．由圖知電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻為3ΩB．Pr-U圖象對(duì)應(yīng)圖線b，由圖知電動(dòng)勢(shì)為3V，阻為1ΩC．PR-U圖象對(duì)應(yīng)圖線c，圖象中任意電壓值對(duì)應(yīng)的功率關(guān)系為PE=Pr+PRD．外電路電阻為1.5Ω時(shí)，輸出功率最大為2.25W10．如圖所示，用等長(zhǎng)的絕緣線分別懸掛兩個(gè)質(zhì)量、電量都相同的帶電小球A和B，兩線上端固定于O點(diǎn)，B球固定在O點(diǎn)正下方。當(dāng)A球靜止時(shí)，兩懸線的夾角為θ．下列方法中能保持兩懸線的夾角不變的是（）A．同時(shí)使兩懸線長(zhǎng)度減半B．同時(shí)使兩球的質(zhì)量和電量都減半C．同時(shí)使A球的質(zhì)量和電量都減半D．同時(shí)使兩懸線長(zhǎng)度減半和兩球的電量都減半三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，其示數(shù)為_(kāi)___cm；用刻度尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度如圖乙所示，其示數(shù)為_(kāi)____cm；用歐姆表粗略測(cè)量該金屬絲的電阻，選擇“×1”歐姆擋測(cè)量，示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)為_(kāi)____Ω。（2）用伏安法進(jìn)一步精確測(cè)金屬絲的電阻R，實(shí)驗(yàn)所用器材如下：a.電流表A(量程為0.2A，內(nèi)阻為1Ω)b.電壓表V(量程為9V，內(nèi)阻約3kΩ)c.定值電阻R0(阻值為2Ω)d.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為10Ω，額定電流為2A)e.電池組(電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻不計(jì))f.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干①某小組同學(xué)利用以上器材設(shè)計(jì)電路，部分電路圖如圖丁所示，請(qǐng)把電路圖補(bǔ)充完整_____。(要保證滑動(dòng)變阻器的滑片任意移動(dòng)時(shí)，電表均不被燒壞)②某次實(shí)驗(yàn)中，電壓表的示數(shù)為4.5V，電流表的示數(shù)為0.1A，則金屬絲電阻的值為_(kāi)_______Ω；根據(jù)該測(cè)量值求得金屬絲的電阻率為_(kāi)_______Ω·m。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)12．（12分）如圖甲為某同學(xué)測(cè)量某一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖，其中虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電流表的電路。已知毫安表的內(nèi)阻為10，滿(mǎn)偏電流為100mA。電壓表量程為3V，R0、R1、R2為定值電阻，其中的R0=2。(1)已知R1=0.4，R2=1.6。若使用a和b兩個(gè)接線柱，電流表量程為_(kāi)_______A；若使用a和c兩個(gè)接線柱，電流表量程為_(kāi)_______A。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：①按照原理圖連接電路；②開(kāi)關(guān)S撥向b，將滑動(dòng)變阻器R的滑片移動(dòng)到________端（填“左”或“右”）。閉合開(kāi)關(guān)S1；③多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下相應(yīng)的毫安表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U。(3)數(shù)據(jù)處理：①利用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)畫(huà)成了如圖乙所示的圖像；②由圖像的電源的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)阻r=________（E和r的結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）“嫦娥四號(hào)”在月球背面軟著陸和巡視探測(cè)，創(chuàng)造了人類(lèi)探月的歷史。為了實(shí)現(xiàn)“嫦娥四號(hào)”與地面間的太空通訊，我國(guó)于2018年5月發(fā)射了中繼衛(wèi)星“鵲橋”，它是運(yùn)行于地月拉格朗日點(diǎn)的通信衛(wèi)星，點(diǎn)位于地球和月球連線的延長(zhǎng)線上。若某飛行器位于點(diǎn)，可以在幾乎不消耗燃料的情況下與月球同步繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知飛行器質(zhì)量遠(yuǎn)小于月球質(zhì)量，地球與月球的中心距離為，點(diǎn)與月球的中心距離為，月球繞地球公轉(zhuǎn)周期為，引力常量為。求：（1）該飛行器在點(diǎn)的加速度大小。（2）地球質(zhì)量與月球質(zhì)量的比值。14．（16分）如圖所示，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，導(dǎo)軌上端接有電阻R和一個(gè)理想電流表，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌下部的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場(chǎng)方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場(chǎng)上邊界h處由靜止開(kāi)始沿著金屬導(dǎo)軌下落，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。金屬桿下落過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)電流穩(wěn)定后金屬桿運(yùn)動(dòng)速度的大?。?3)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩端的電壓大小。15．（12分）如圖甲所示，水平臺(tái)面AB與水平地面間的高度差，一質(zhì)量的小鋼球靜止在臺(tái)面右角B處。一小鋼塊在水平向右的推力F作用下從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做向右直線運(yùn)動(dòng)，力F的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，當(dāng)時(shí)立即撤去力F，此時(shí)鋼塊恰好與鋼球發(fā)生彈性正碰，碰后鋼塊和鋼球水平飛離臺(tái)面，分別落到地面上的C點(diǎn)和D點(diǎn)。已知B、D兩點(diǎn)間的水平距離是B、C兩點(diǎn)間的水平距離的3倍，鋼塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取。求：(1)鋼塊的質(zhì)量m1；(2)B、C兩點(diǎn)間的水平距離x1。

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】

A．物體做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有聯(lián)立解得該星球表面的重力加速度為，故A錯(cuò)誤；BC．設(shè)該星球的第一宇宙速度為，該星球的質(zhì)量為，在星球表面附近，則有解得故B正確，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越大，則繞行速度越小，第一守宙速度是繞星球表面運(yùn)行的速度，同步衛(wèi)星的速度一定小于4.0km/s，故D錯(cuò)誤；故選B。2、B【解析】

考查安培力?！驹斀狻緼．圖示電流與磁場(chǎng)平行，導(dǎo)線不受力的作用，故A錯(cuò)誤；B．由左手定則判得，安培力的方向水平向右，故B正確；C．由左手定則判得，安培力的方向垂直直面向里，故C錯(cuò)誤；D．由左手定則判得，安培力的方向水平向右，故D錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】

AB．A點(diǎn)和B點(diǎn)在同一個(gè)等勢(shì)面上，第一次小球從A點(diǎn)由靜止運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，庫(kù)侖力對(duì)小球做功的代數(shù)和為零，根據(jù)動(dòng)能定理，得第二次小球從A點(diǎn)由靜止運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，洛倫茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理，得所以，故AB錯(cuò)誤；CD．小球第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，庫(kù)侖力有豎直向下的分量，小球受的豎直方向的合力F1>mg，由牛頓第二定律可知，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度a1>g，小球第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，由左手定則可知，洛倫茲力始終與桿垂直向右，同時(shí)桿對(duì)小球產(chǎn)生水平向左的彈力，水平方向受力平衡。豎直方向只受重力作用，由牛頓第二定律可知，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度a2=g，所以a1>a2，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4、C【解析】

對(duì)小球和物塊組成的整體，分析受力如圖1所示，根據(jù)牛頓第二定律得：水平方向：，豎直方向：．故A錯(cuò)誤；以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況如圖2所示，由牛頓第二定律得：；,故B錯(cuò)誤；對(duì)整體在水平方向：，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】以小球和物塊整體為研究對(duì)象，分析受力，根據(jù)牛頓第二定律研究橫桿對(duì)M的摩擦力、彈力與加速度的關(guān)系．對(duì)小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，采用合成法研究細(xì)線與豎直方向的夾角、細(xì)線的拉力與加速度的關(guān)系．5、B【解析】移動(dòng)電源上標(biāo)志的4500mAh反映的物理量是電量，表示以4500mA放電，可以放一個(gè)小時(shí)，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B6、D【解析】

A．“嫦娥三號(hào)”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中萬(wàn)有引力全部提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．為了減小與地面的撞擊力，在“嫦娥三號(hào)”著陸前的一小段時(shí)間內(nèi)“嫦娥四號(hào)”需要做減速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)。故B錯(cuò)誤；C．“嫦娥三號(hào)”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力，即：解得：故C錯(cuò)誤；D．月球表面的重力近似等于萬(wàn)有引力，則：，月球的密度：故D正確。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、BD【解析】

A．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理有在c點(diǎn)時(shí)有代入數(shù)據(jù)解得，據(jù)牛頓第三定律，小球在點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為，故A錯(cuò)誤；BCD．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)有解得又由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知水平位移豎直位移故B正確，D正確，C錯(cuò)誤。故選BD。8、AD【解析】

A．開(kāi)始時(shí)彈簧被壓縮當(dāng)物塊B恰對(duì)地面無(wú)壓力時(shí)，彈簧的彈力等于mg，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)則兩種情況下彈簧的形變量相同，彈簧的彈性勢(shì)能不變；由能量關(guān)系，第一種情況：第二種情況：若M=m，則v=v′，即，選項(xiàng)A正確；B．兩種情況下彈簧長(zhǎng)度均變化，即A上升的高度相同，重力勢(shì)能變化量相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．兩種情況下彈簧伸長(zhǎng)量相同，則彈性勢(shì)能相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由A的分析可知，若M>m，則v<v′，第一種情況下繩子對(duì)A做功：第二種情況下繩子對(duì)A做功：則選項(xiàng)D正確；故選AD。9、BC【解析】

A.總功率：，可知PE-U圖象對(duì)應(yīng)圖線a，由數(shù)學(xué)知識(shí)得知，圖象a的斜率大小：；當(dāng)U=0時(shí)，，聯(lián)立解得E=3V，r=1Ω，故A錯(cuò)誤；B.內(nèi)阻消耗的功率：，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖象的對(duì)應(yīng)圖線b，故B正確；C.根據(jù)功率關(guān)系可得：，則，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖象的對(duì)應(yīng)圖線c，故C正確；D.當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，即當(dāng)外電路電阻為1Ω時(shí)，輸出功率最大，最大輸出功率為，故D錯(cuò)誤。故選：BC。10、CD【解析】

同時(shí)使兩懸線長(zhǎng)度減半，若角度θ不變，球間距減半，根據(jù)公式F=kQqr2，靜電斥力增加為4倍，故重力和靜電斥力的合力方向一定改變，不能在原位置平衡，故A錯(cuò)誤；同時(shí)使兩球的質(zhì)量和電荷量減半，A球的重力減小為一半，靜電力都減小為四分之一，故重力和靜電斥力的合力方向一定改變，不能在原位置平衡，故B錯(cuò)誤；同時(shí)使A球的質(zhì)量和電荷量減半，A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、0.221030.5030.029.3【解析】

(1)[1]螺旋測(cè)微器的示數(shù)為[2]刻度尺示數(shù)為[3]歐姆表選擇“×1”歐姆擋測(cè)量，示數(shù)為(2)[4]當(dāng)電壓表滿(mǎn)偏時(shí)，通過(guò)的電流約為0.3A，可利用與電流表并聯(lián)分流，因電流表內(nèi)阻已知，故電流表采用內(nèi)接法。[5]通過(guò)的電流為兩端的電壓故[6]由知金屬絲的電阻率12、0.63.0左3.02.5（2.3~2.7均可）【解析】

(1)