2021-2022學年湖南省張家界市重點中學高考沖刺物理模擬試題含解析

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．下列說法正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象揭示了原子具有核式結構B．衰變成要經過6次β衰變和8次α衰變C．α、β和γ三種射線中α射線的穿透力最強D．氫原子向低能級躍遷后，核外電子的動能減小2．如圖所示，一名消防救援隊隊員手拉長為L、呈水平方向的輕繩從平臺上跳下，運動到B點時松開手，恰好落到障礙物后被困人員所在的A點。B點是障礙物的最高點，O、B、C三點在同一豎直線上，隊員可視為質點，空氣阻力不計，利用圖示信息判斷，下列關系正確的是（）A． B． C． D．3．自然界的電、磁現(xiàn)象和熱現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻。下列說法正確的是（）A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，揭示了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流與其產生磁場的方向關系，并提出了電流產生磁場的“分子電流假說”D．庫侖設計了電荷扭秤實驗，并總結出了電荷間相互作用規(guī)律的“庫侖定律”4．下面是某同學對一些概念及公式的理解，其中正確的是（）A．根據(jù)公式可知，金屬電阻率與導體的電阻成正比B．根據(jù)公式可知，該公式只能求純電阻電路的電流做功C．根據(jù)公式可知，電流越大，單位時間內通過導體橫截面的電荷量就越多D．根據(jù)公式可知，電容與電容器所帶電荷成正比，與兩極板間的電壓成反比5．甲、乙兩列完全相同的橫波分別從波源A、B兩點沿x軸相向傳播，時的波形圖像如圖所示，若兩列波的波速都是，下列說法正確的是（）A．甲乙兩列波的頻率都是4HzB．時，甲乙兩波相遇C．時，處質點的位移為負方向最大D．時，處質點與處質點的振動方向相反6．如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質絕緣細線水平懸掛，處于垂直紙面水平向里的勻強磁場中，棒中通有由M到N的恒定電流I，細線的拉力不為零，兩細線豎直．現(xiàn)將勻強磁場磁感應強度B大小保持不變，方向緩慢地轉過90°變?yōu)樨Q直向下，在這個過程中()A．細線向紙面內偏轉，其中的拉力一直增大B．細線向紙面外偏轉，其中的拉力一直增大C．細線向紙面內偏轉，其中的拉力先增大后減小D．細線向紙面外偏轉，其中的拉力先增大后減小二、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，氣缸分上、下兩部分，下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積，大小活塞分別在上、下氣缸內用一根硬桿相連，兩活塞可在氣缸內一起上下移動，缸內封有一定質量的氣體，活塞與缸壁無摩擦且不漏氣起初，在小活塞上的燒杯中放有大量沙子能使兩活塞相對于氣缸向上移動的情況是A．給氣缸緩慢加熱B．取走燒杯中的沙子C．大氣壓變小D．讓整個裝置自由下落8．對于物質固體、液體、氣體的認識，下列說法正確的是（）A．液晶具有晶體的光學各向異性B．絕對濕度的單位是Pa，相對濕度沒有單位C．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內部D．單晶體和多晶體的物理性質是各向異性的，非晶體是各向同性的E.液體的飽和汽壓與溫度有關，溫度越高飽和汽壓越大，但飽和汽壓與飽和汽的體積無關9．如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N、電阻不計的正方形線圈abcd，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞轉軸OO′以角速度ω勻速轉動，軸OO′'垂直于磁感線，制成一臺交流發(fā)電機，它與理想變壓器的原線圈連接，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2，二極管的正向電阻為零，反向電阻無窮大，從正方形線圈處于圖示位置開始計時，下列判斷正確的是()A．交流發(fā)電機的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝NBωL2cosωtB．變壓器的輸入功率與輸出功率之比為2∶1C．電壓表V示數(shù)為NBωL2D．若將滑動變阻器的滑片向下滑動，電流表和電壓表示數(shù)均變小10．中國航天科工集團虹云工程，將在2023年前共發(fā)射156顆衛(wèi)星組成的天基互聯(lián)網，建成后WiFi信號覆蓋全球。假設這些衛(wèi)星中有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為，（T0為地球的自轉周期），已知地球的第一宇宙速度為v，地球表面的重力加速度為g，則地球的半徑R和該衛(wèi)星做圓周運動的半徑r分別為（）A． B． C． D．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）某同學在驗證合外力一定，物體的質量與加速度的關系時，采用圖甲所示的裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車的加速度a與小車質量M(包括所放砝碼及傳感器的質量)的對應關系圖象，如圖乙所示．實驗中所掛鉤碼的質量20g，實驗中選用的是不可伸長的輕繩和光滑的輕質定滑輪．(1)實驗開始時，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的輕繩與木板平行．他這樣做的目的是下列哪一個_____________；(填字母代號)A．可使位移傳感器測出的小車的加速度更準確B．可以保證小車最終能夠做直線運動C．可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車所受的合力(2)由圖乙可知，圖線不過原點O，原因是_____________________________；(3)該圖線的初始段為直線，該段直線的斜率最接近的數(shù)值是_____________．A．30B．0.3C．20D．0.212．（12分）曉宇為了測量一段長度為L的金屬絲的電阻率，進行了如下的實驗操作。(1)首先用多用電表中“×10”的歐姆擋對該金屬絲進行了粗測，多用電表調零后用紅黑表筆連接在金屬絲的兩端，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的阻值R約為____Ω；(2)接著對該金屬絲的電阻進行了精確的測量，其中實驗室提供了如下實驗器材電流表A1（0~5mA，r1=50Ω）、電流表A2（0~0.6A，r2=0.2Ω）、電壓表V(0~6V，ｒv≈1.5kΩ）、滑動變阻器R（額定電流2A，最大阻值為15Ω）、10Ω的定值電阻R1、500Ω的定值電阻R2內阻可忽略不計的電源（E=6V）、開關一個、導線若干、螺旋測微器、刻度尺。①利用螺旋測微器測量待測金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑D＝____mm；②請將實驗電路畫在虛線框中，并注明所選儀器的標號____；③為了求出電阻率，則需測量的物理量有___（并寫出相應的符號），該金屬絲的電阻率的表達式為ρ=___（用已知量和測量量表示）。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）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)質子之后，他猜測：原子核內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，他的學生查德威克用粒子轟擊一系列元素進行實驗．當他用粒子轟擊鈹原子核時發(fā)現(xiàn)了一種未知射線，并經過實驗確定這就是中子，從而證實了盧瑟福的猜測．請你完成此核反應方程．（2）為了測定中子的質量，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．實驗中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關系是．已知氮核質量與氫核質量的關系是，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)計算中子質量與氫核質量的比值．（3）以鈾235為裂變燃料的“慢中子”核反應堆中，裂變時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，有人設計了一種方案：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，請說出你的觀點并說明理由．14．（16分）如圖所示，兩氣缸AB粗細均勻，等高且內壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑為B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導熱外，其余部分均絕熱．兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣；當大氣壓為P0，外界和氣缸內氣體溫度均為7℃且平衡時，活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的，活塞b在氣缸的正中央．①現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度；②繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，當活塞a上升的距離是氣缸高度的時，求氧氣的壓強．15．（12分）如圖，質量m1=0.45kg的平頂小車靜止在光滑水平面上，質量m2=0.5kg的小物塊(可視為質點)靜止在車頂?shù)挠叶耍毁|量為m0=0.05kg的子彈以水平速度v0=100m/s射中小車左端并留在車中，最終小物塊相對地面以2m/s的速度滑離小車．已知子彈與車的作用時間極短，小物塊與車頂面的動摩擦因數(shù)μ=0.8，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．取g=10m/s2，求：（1）子彈相對小車靜止時小車速度的大??；（2）小車的長度L．

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】

A．天然放射現(xiàn)象中，原子核發(fā)生衰變，生成新核，同時有中子產生，因此說明了原子核有復雜的結構，但不能說明原子具有核式結構，故A錯誤；B．根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，質量數(shù)少32，則發(fā)生8次α衰變，導致電荷數(shù)少16，但是電荷數(shù)共少10，可知，發(fā)生了6次β衰變，故B正確；C．γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，α射線的穿透能力最弱，電離能力最強，故C錯誤；D．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子向低能級躍遷后，電子軌道的半徑減小，由庫侖力提供向心力得可知核外電子的動能增大，故D錯誤。故選B。2、A【解析】

消防救援隊隊員從平臺上跳下到B點由動能定理得松手后消防救援隊隊員做平拋運動，則有，聯(lián)立解得故A正確，BCD錯誤。故選A。3、D【解析】

A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。不是安培，所以A錯誤；B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了電路中的電流與電壓及電阻的關系。所以B錯誤；C．安培發(fā)現(xiàn)了電流與其產生磁場的方向關系，并提出了電流產生磁場的“分子電流假說”。不是法拉第，所以C錯誤；D．庫侖設計了電荷扭秤實驗，并總結出了電荷間相互作用規(guī)律的“庫侖定律”，符合物理學史。所以D正確。故選D。4、C【解析】

A．電阻率是由導體本身的性質決定的，其大小與電阻無關，選項A錯誤；B．公式適用于純電阻電路和非純電阻電路中的電流所做功，選項B錯誤；C．根據(jù)公式可知，電流越大，單位時間內通過導體橫截面的電荷量就越多，選項C正確；D．電容的公式采用的是比值定義法，電容大小與電量和電壓無關，選項D錯誤。故選C。5、C【解析】

A．兩列波長均為，根據(jù)可知頻率為A錯誤；B．兩波初始時刻相距，相遇用時B錯誤；C．時，結合B選項和波形平移法可知，甲、乙兩列波在處均為波谷位置，所以質點的負向位移最大，C正確；D．根據(jù)同側法可知時，處質點與處質點的振動方向均向上，D錯誤。故選C。6、A【解析】

開始時，金屬棒的重力和安培力大小相等．當磁場方向由垂直紙面向里緩慢地轉過90°變?yōu)樨Q直向下，知安培力的大小FA=BIL不變，方向由豎直向上向里變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮鶕?jù)共點力平衡知，細線向紙面內偏轉，因為金屬棒受重力、拉力和安培力平衡，重力和安培力的合力于拉力大小等值方向，重力和安培力的大小不變，之間的夾角由180°變?yōu)?0°，知兩個力的合力一直增大，所以拉力一直增大，故A正確，BCD錯誤．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、BD【解析】

以活塞和氣體整體為研究對象，由物體平衡條件知(P0-P)(S-s)=G，明確原來氣體壓強小于大氣壓強；題目設計的變化如加熱、取走沙子、大氣壓減小、裝置自由下落后，我們根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程判斷出氣體的體積增大還是減小，就可以知道活塞上升還是下降了．【詳解】A．設缸內氣體壓強P，外界大氣壓為P0，大活塞面積S，小活塞面積s，活塞和鋼球的總重力為G，以活塞和氣體整體為研究對象，由物體平衡條件知：(P0-P)(S-s)=G…①給氣缸緩慢加熱，氣體溫度升高，由蓋呂薩克定律知氣體體積要增大，從氣缸結構上看活塞應向下移動，故A錯誤．B．取走燒杯中的沙子后，整體的重力小了，由①式知容器內氣體壓強必須增大，由玻意耳定律知氣體體積要減小，所以氣缸要向上移動，故B正確．C．大氣壓變小時，由①式知道缸內氣體壓強要減小，由玻意耳定律知氣體體積要增大，所以氣缸要向下移動，故C錯誤．D．讓整個裝置自由下落，缸內氣體壓強增大(原來小于大氣壓強)，由玻意耳定律知氣體體積要減小，所以氣缸向上移動，故D正確．故選BD．【點睛】本題的關鍵是利用活塞受力平衡的條件和理想氣體狀態(tài)方程判斷封閉氣體的體積如何變化，是一道比較困難的易錯題．8、ABE【解析】

A.液晶既有液體的流動性，又有光學的各向異性，故A正確；B.絕對濕度指大氣中水蒸汽的實際壓強，空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸汽的壓強表示，單位是Pa；而空氣的相對濕度是空氣中水蒸氣的絕對濕度與同溫度水的飽和汽壓的比值，所以空氣的相對濕度沒有單位，故B正確；C.液體表面張力產生在液體表面層，它的方向與液體表面相切而使得表面有收縮的趨勢，同時跟液面分界線垂直，故C錯誤；D.單晶體物理性質是各向異性的，非晶體和多晶體是各向同性的；故D錯誤；E.飽和汽壓是物質的一個重要性質，它的大小取決于物質的本性和溫度，而與體積無關；一定溫度下飽和汽壓的分子數(shù)密度是一定值，溫度越高飽和汽壓越大，故E正確。故選ABE.9、AC【解析】

A．從垂直于中性面時開始時，矩形線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBL2ωcosωt故A正確；B．變壓器的輸入與輸出功率之比為1：1，故B錯誤；C．交流電在一個周期內有半個周期通過二極管，次級交流電壓的最大值等于U2m=2NBωL2根據(jù)電流的熱效應可得解得U=NBωL2故C正確；D．當P位置向下移動，R增大，根據(jù)理想變壓器的變壓原理知輸出電壓即電壓表V的示數(shù)不變，電阻消耗的功率變小，故電流表示數(shù)變小，故D錯誤。故選AC．10、AD【解析】

AB．繞地球表面運行的衛(wèi)星對應的速度是第一宇宙速度，此時重力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m，即得出故A正確，B錯誤；CD．衛(wèi)星在高空中旋轉時，萬有引力提供向心力，設地球的質量為M，此高度的速度大小為v1，則有其中GM=R2g解得該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑故C錯誤，D正確。故選AD。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、（1）C（2）平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）D【解析】

（1）實驗開始時，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的輕繩與木板平行．他這樣做的目的是可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車所受的合力，故選C.（2）由F+F1=Ma解得由圖乙可知，圖線不過原點O，在a軸上有正截距，可知存在與F相同方向的力，可知原因是平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）根據(jù)可知圖線斜率等于F，則最接近的數(shù)值是F=mg=0.02×10N=0.2N.故選D.12、220Ω4.699（4.697~4.700均可）電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I【解析】

(1)[1]金屬絲的阻值約為：Rx=22×10Ω=220Ω；(2)①[2]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知，該金屬絲的直徑為：4.5mm+19.9×0.01mm=4.699mm；②[3]由(1)可知，該金屬絲的電阻值約為220Ω，電源的電動勢為6V，則流過金屬絲的電流約為：由于電流表A2的量程比較大，因此需將電流表A1改裝成量程為30mA的電流表，則電流表應選用A1，又由電流表的改裝原理可知：解得：R=10Ω因此定值電阻應選擇R1，由于改裝后的電流表內阻已知，因此應選電流表的內接，由于滑動變阻器的總阻值小于金屬絲的電阻值，因此滑動變阻器應用作分壓接法，則所設計的電路圖如圖所示：③[4][5]電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I；流過金屬絲的電流為其電壓為：由歐姆定律可知該金屬絲的電阻值為：又由電阻定律得：截面積為：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、方程式和演算步驟。13、（1）（2）（3）僅從力學角度分析，氫核減速效果最好，理由見解析【解析】（1）根據(jù)核反應過程中核電荷數(shù)與質量數(shù)守恒，知核反應方程式為；（2）設中子與氫核、氮核碰撞前后速率為，中子與氫核發(fā)生完全彈性碰撞時，取碰撞前中子的速度方向為正方向，由動量守恒定律和能量守恒定律有：；，解得碰后氫核的速率，同理可得：中子與氮核發(fā)生完全彈性碰撞后，氮核的速率；因此有，解得；（3）僅從力學角度分析，氫核減速效果最好，