2021-2022學(xué)年天津市南開區(qū)南開中學(xué)高考仿真模擬物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，將直徑為d，電阻為R的閉合金屬環(huán)從勻強(qiáng)磁場B中拉出，這一過程中通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為（）A． B． C． D．2．如圖所示，a、b、c、d為橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)，一帶電量為＋Q的點(diǎn)電荷處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，另有一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅在與+Q之間的庫侖力的作用下沿橢圓運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（）A．負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)的電勢能相等B．負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)所受的電場力相同C．負(fù)電荷在b點(diǎn)的速度小于在d點(diǎn)速度D．負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在d點(diǎn)的電勢能3．已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為A．0.2 B．2 C．20 D．2004．一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列判斷正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)沿x方向可能做勻速運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)沿y方向一定做勻速運(yùn)動(dòng)C．若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則x方向可能先加速后減速D．若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則x方向可能先減速后反向加速5．如圖所示，在光滑水平面上一小球以某一速度運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，遇到一段半徑為R的1/4圓弧曲面AB后，落到水平地面的C點(diǎn)．已知小球沒有跟圓弧曲面的任何點(diǎn)接觸，則BC的最小距離為（）A．R B．R C．R D．（－1）R6．用粒子(He)轟擊氮核(N)，生成氧核(O)并放出一個(gè)粒子，該粒子是（）A．質(zhì)子B．電子C．中子D．光子二、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0分。7．從水平面上方O點(diǎn)水平拋出一個(gè)初速度大小為v0的小球，小球與水平面發(fā)生一次碰撞后恰能擊中豎直墻壁上與O等高的A點(diǎn)，小球與水平面碰撞前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，不計(jì)空氣阻力。若只改變初速度大小，使小球仍能擊中A點(diǎn)，則初速度大小可能為（）A．2v0 B．3v0 C． D．8．如圖所示，一彈性輕繩（繩的彈力與其伸長量成正比）一端固定在A點(diǎn)，彈性繩自然長度等于AB，跨過由輕桿OB固定的定滑輪連接一個(gè)質(zhì)量為m的絕緣帶正電、電荷量為q的小球?？臻g中還存在著水平向右的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），且電場強(qiáng)度E=。初始時(shí)A、B、C在一條豎直線上，小球穿過水平固定的桿從C點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，滑到E點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知C、E兩點(diǎn)間距離為L，D為CE的中點(diǎn)，小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為，小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是A．小球在D點(diǎn)時(shí)速度最大B．若在E點(diǎn)給小球一個(gè)向左的速度v，小球恰好能回到C點(diǎn)，則v=C．彈性繩在小球從C到D階段做的功等于在小球從D到E階段做的功D．若保持電場強(qiáng)度不變，僅把小球電荷量變?yōu)?q，則小球到達(dá)E點(diǎn)時(shí)的速度大小v=9．下列說法中正確的是（）A．液晶既有液體的流動(dòng)性又有晶體的各向異性B．第二類永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律C．在有分子力時(shí)，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小D．大霧天氣，學(xué)生感覺到教室潮濕，說明教室內(nèi)的相對濕度較大E.非晶體是各向同性的，晶體都是各向異性的10．如圖甲所示的電路中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，電表均為理想電表，為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，為定值電阻，若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交變電流。下列說法中正確的是（）A．輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為B．時(shí)，該發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面C．溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，變壓器的輸入功率變大D．溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，變壓器的輸入功率變大三、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）某班同學(xué)在學(xué)習(xí)了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究向心力。同學(xué)們用細(xì)繩系一紙杯(杯中有30mL的水)在空中甩動(dòng)，使紙杯在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(如圖乙所示)，來感受向心力。(1)下列說法中正確的是________。A．保持質(zhì)量、繩長不變，增大轉(zhuǎn)速，繩對手的拉力不變B．保持質(zhì)量、繩長不變，增大轉(zhuǎn)速，繩對手的拉力增大C．保持質(zhì)量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力不變D．保持質(zhì)量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力增大(2)如圖甲所示，繩離杯心40cm處打一結(jié)點(diǎn)A,80cm處打一結(jié)點(diǎn)B，學(xué)習(xí)小組中一位同學(xué)用手表計(jì)時(shí)，另一位同學(xué)操作，其余同學(xué)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。操作一：手握繩結(jié)A，使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)一周，體會(huì)向心力的大小。操作二：手握繩結(jié)B，使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)一周，體會(huì)向心力的大小。操作三：手握繩結(jié)A，使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)兩周，體會(huì)向心力的大小。操作四：手握繩結(jié)A，再向杯中添30mL的水，使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)一周，體會(huì)向心力的大小。①操作二與一相比較：質(zhì)量、角速度相同，向心力的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大小有關(guān)；操作三與一相比較：質(zhì)量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關(guān)；操作四與一相比較：________相同，向心力大小與________有關(guān)；②物理學(xué)中這種實(shí)驗(yàn)方法叫________法。③小組總結(jié)階段，在空中甩動(dòng)紙杯的同學(xué)談感受時(shí)說：“感覺手腕發(fā)酸，感覺力不是指向圓心的向心力而是背離圓心的離心力，跟書上說的不一樣”，你認(rèn)為該同學(xué)的說法正確嗎？答：________。12．（12分）在航空儀表上使用的電阻器和電位器，要求具有電阻溫度系數(shù)低，電阻率大，耐磨等性能。實(shí)驗(yàn)小組測量一個(gè)由新材料制成的圓柱體的電阻率ρ的實(shí)驗(yàn)，其操作如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為L＝_____mm；

用螺旋測微器測出其直徑D如圖乙所示，則D=____mm；(2)此圓柱體電阻約為100Ω，欲測量這種材料的電阻率ρ，現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：A．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=20Ω）；B．電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω）：C．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；D．滑動(dòng)變阻器R1（0~10Ω，額定電流2A）；E.定值電阻R0＝80ΩF.直流電源E（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻很?。籊.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。為了盡可能精確測量圓柱體的阻值，在所給的方框中設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的物理符號________；(3)此圓柱體長度為L直徑D，若采用以上電路設(shè)計(jì)進(jìn)行測量電阻率ρ＝________（寫出表達(dá)式）（若實(shí)驗(yàn)中用到電流表A1、電流表A2、電壓表V，其讀數(shù)可分別用字母I1、I2、U來表示）。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）如圖為透明的球狀玻璃磚的橫截面。O為球心位置，OA=OB=R。玻璃對紅光的折射率，一束紅光從C點(diǎn)照向球面上的P點(diǎn)，經(jīng)折射后恰好從OB的中點(diǎn)D垂直于OB射出?；卮鹣旅鎲栴}。(1)求AC兩點(diǎn)間的距離；(2)若將入射光換成藍(lán)光，光線仍從D點(diǎn)垂直O(jiān)B射出，則入射點(diǎn)C′應(yīng)在C點(diǎn)的哪側(cè)？14．（16分）如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長L1=66cm的水銀柱，中間封有長L2=6.6cm的空氣柱，上部有長L3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg．如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度．(封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣.)15．（12分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中有兩個(gè)全等的直角三角形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，充滿了方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，C點(diǎn)坐標(biāo)為（4L，3L），M點(diǎn)為OC的中點(diǎn)．質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點(diǎn)以平行于y軸方向射入磁場Ⅱ中，速度大小為，不計(jì)粒子所受重力，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場區(qū)域相切時(shí)認(rèn)為粒子能再次進(jìn)入磁場．（1）若粒子無法進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ中，求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小范圍；（2）若粒子恰好不能從AC邊射出，求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；（3）若粒子能到達(dá)M點(diǎn)，求區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的所有可能值．

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、A【解析】

金屬環(huán)的面積：由法拉第電磁感應(yīng)定律得：由歐姆定律得，感應(yīng)電流：感應(yīng)電荷量：q=I△t，解得：故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A．【點(diǎn)睛】本題考查了求磁通量的變化量、感應(yīng)電荷量等問題，應(yīng)用磁通量的定義式、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、電流定義式即可正確解題，求感應(yīng)電荷量時(shí)，也可以直接用公式計(jì)算．2、A【解析】

A．因?yàn)閍、c兩點(diǎn)電勢相等，則負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)的電勢能相等，選項(xiàng)A正確；B．負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)所受的電場力大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．因b點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)，負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能，則由能量守恒定律可知，b點(diǎn)的動(dòng)能大于在d點(diǎn)的動(dòng)能，即在b點(diǎn)的速度大于在d點(diǎn)速度，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A。3、B【解析】

由日常天文知識可知，地球公轉(zhuǎn)周期為365天，依據(jù)萬有引力定律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律，研究地球有G＝M地r地，研究月球有G＝M月r月，日月間距近似為r地，兩式相比＝·.太陽對月球萬有引力F1＝G，地球?qū)υ虑蛉f有引力F2＝G，故＝·＝·＝=2.13，故選B.4、D【解析】

AB．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，合力大致指向軌跡凹的一側(cè)，則加速度大致指向軌跡凹的一側(cè)，由圖可知：x軸方向有分加速度，所以x軸方向不可能勻速，y方向可能有分加速度，故質(zhì)點(diǎn)沿y方向可能做變速運(yùn)動(dòng)，也可能做勻速運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；CD．物體在y方向勻速，則合力在水平方向，合力指向軌跡的凹側(cè)可知合力水平向左，因此物體在水平方向先向右減速后向左加速，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、D【解析】在A點(diǎn)，小球開始離開圓弧曲面，只受重力，則有：得：,之后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則：，得：則平拋運(yùn)動(dòng)的最小水平位移為：,所以BC的最小距離為：A、B、C錯(cuò)誤；D正確；故選D．6、A【解析】

核反應(yīng)方程根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，該粒子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1，為質(zhì)子，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒．以及知道常見的粒子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)。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0分。7、CD【解析】

設(shè)豎直高度為h，小球以v0平拋時(shí)與地面碰撞一次，反彈后與A點(diǎn)碰撞，在豎直方向先加速后減速，在水平方向一直勻速，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性原理，可知該過程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間的兩倍，則有水平方向的位移設(shè)當(dāng)平拋速度為時(shí)，經(jīng)與地面n次碰撞，反彈后仍與A點(diǎn)碰撞，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為水平方向的位移不變，則有解得（n=1，2，3…..）故當(dāng)n=2時(shí)；當(dāng)n=3時(shí)；故AB錯(cuò)誤，CD正確。故選CD。8、ABD【解析】

A.對小球分析可知，在豎直方向由與，故支持力為恒力，即，故摩擦力也為恒力大小為從C到E，由動(dòng)能定理可得由幾何關(guān)系可知，代入上式可得在D點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得由，將可得，D點(diǎn)時(shí)小球的加速度為故小球在D點(diǎn)時(shí)的速度最大，A正確；B.從E到C，由動(dòng)能定理可得解得故B正確；C.由于彈力的水平分力為，和均越來越大，故彈力水平分力越來越大，故彈性繩在小球從C到D階段做的功小于在小球從D到E階段做的功，C錯(cuò)誤；D.將小球電荷量變?yōu)?，由?dòng)能定理可得解得故D正確；故選ABD。9、ACD【解析】

A．液晶既有液體的流動(dòng)性又有晶體的各向異性，選項(xiàng)A正確；B．第二類永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因是違背了熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在有分子力時(shí)，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，選項(xiàng)C正確；D．大霧天氣，學(xué)生感覺到教室潮濕，說明教室內(nèi)的相對濕度較大，選項(xiàng)D正確；E．多晶體具有各向同性，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。故選ACD。10、BC【解析】

A．由交變電流的圖像可讀出電壓的最大值為，周期為0.02s，則角速度為所以輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，電壓的瞬時(shí)值為0，所以該發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面，故B正確；CD．溫度升高時(shí)，其阻值變小，副線圈中的電流變大則原線圈中電流也變大，由可知變壓器的輸入功率變大，電壓表讀數(shù)減小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。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、)BD角速度、半徑質(zhì)量大小控制變量不正確，見解析【解析】

（1）[1]．由題意知，根據(jù)向心力公式F向＝mω2r，結(jié)合牛頓第三定律，有T拉＝mω2r；保持質(zhì)量、繩長不變，增大轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式可知，繩對手的拉力將增大，故A錯(cuò)誤，B正確；保持質(zhì)量、角速度不變，增大繩長，根據(jù)公式可知，繩對手的拉力將增大，故C錯(cuò)誤，D正確。（2）①[2][3]．根據(jù)向心力公式F向＝mω2r，結(jié)合牛頓第三定律，則有T拉＝mω2r；操作二與一相比較：質(zhì)量、角速度相同，向心力的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大小有關(guān)；操作三與一相比較：質(zhì)量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關(guān)；操作四與一相比較：角速度、半徑相同，向心力大小與質(zhì)量大小有關(guān)；②[4]．物理學(xué)中這種實(shí)驗(yàn)方法叫控制變量法。③[5]．該同學(xué)受力分析的對象是自己的手，但實(shí)驗(yàn)中受力分析的對象是紙杯，繩的拉力提供紙杯做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，方向指向圓心，繩對手的拉力與“向心力”大小相等，方向相反，背離圓心，故該同學(xué)的說法不正確。12、50.155.695(5.693~5.697)【解析】

(1)[1]20分度的游標(biāo)卡尺，精確度為0.05mm，圓柱體的長度為[2]螺旋測微器的轉(zhuǎn)動(dòng)刻度為50格，共0.5mm，一小格的長度為0.01mm，轉(zhuǎn)動(dòng)刻度估讀到零點(diǎn)幾格，則圓柱體的直徑為(5.693~5.697)(2)[3]直流電源E的電動(dòng)勢為4V，實(shí)驗(yàn)提供的電壓表為15V，量程太大不合適，而電流表A1的內(nèi)阻已知，還有一個(gè)定值電阻R0＝80Ω，可考慮改裝出電壓表，量程為量程較合適，改裝后待測電阻的最大電流為電流表A2的量程100mA，直接接在待測電阻上指針的偏轉(zhuǎn)幅度小，而改裝后的電壓表和待測電阻并聯(lián)后的總電流約為80mA，則電流表A2(100mA)接在干路上指針偏轉(zhuǎn)比較合適；滑動(dòng)變阻器R1(10Ω)遠(yuǎn)小于待測電阻阻值100Ω，為了調(diào)節(jié)方便和更多的獲得測量數(shù)據(jù)，則采用滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示(3)[4]根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路原理可知，待測電阻的電壓為待測電阻的電流為由歐姆定律和電阻定律可得待測電阻的阻值為聯(lián)立解得電阻率為四、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、(1)；(2)左側(cè)【解析】

(1)光路圖如圖所示由幾何關(guān)系知，由P點(diǎn)向OC作垂線PE交OC于E點(diǎn)，則有由得則解得(2