福建省三明市永安第一中學(xué)2022年高考壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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．如圖所示，豎直放置的兩端開口的U形管，一段空氣柱被水銀柱a和水銀柱b封閉在右管內(nèi)，水銀柱b的兩個水銀面的高度差為h?，F(xiàn)將U形管放入熱水槽中，則系統(tǒng)再度達(dá)到平衡的過程中（水銀沒有溢出，外界大氣壓保持不變）（）A．空氣柱的壓強(qiáng)變大B．空氣柱的長度不變C．水銀柱b左邊液面要上升D．水銀柱b的兩個水銀面的高度差h不變2．在光電效應(yīng)實驗中，某實驗小組用同種頻率的單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。對這兩個過程，下列四個物理量中，可能相同的是（）A．飽和光電流 B．遏止電壓C．光電子的最大初動能 D．逸出功3．如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場中的三個等勢面，電勢分別為10V、20V、30V，實線是一帶電粒子（不計重力）在該區(qū)域內(nèi)的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，下列說法正確的是（）A．粒子在三點所受的電場力不相等B．粒子必先過a，再到b，然后到cC．粒子在三點所具有的動能大小關(guān)系為Ekb＞Eka＞EkcD．粒子在三點的電勢能大小關(guān)系為Epc＜Epa＜Epb4．如圖所示，A和B為豎直放置的平行金屬板，在兩極板間用絕緣細(xì)線懸掛一帶電小球。開始時開關(guān)S閉合且滑動變阻器的滑動頭P在a處，此時絕緣線向右偏離豎直方向，偏角為θ，電源的內(nèi)阻不能忽略，則下列判斷正確的是（）A．小球帶負(fù)電B．當(dāng)滑動頭從a向b滑動時，細(xì)線的偏角θ變小C．當(dāng)滑動頭從a向b滑動時，電流表中有電流，方向從下向上D．當(dāng)滑動頭停在b處時，電源的輸出功率一定大于滑動頭在a處時電源的輸出功率5．如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個α粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44:1，則下列說法不正確的是（）A．α粒子與反沖粒子的動量大小相等，方向相反B．原來放射性元素的原子核電荷數(shù)為90C．反沖核的核電荷數(shù)為88D．α粒子和反沖粒子的速度之比為1:886．圖示為兩質(zhì)點、做勻速圓周運動的向心加速度大小隨半徑變化的圖線，其中表示質(zhì)點的圖線是一條雙曲線，表示質(zhì)點的圖線是過原點的一條直線。由圖線可知，在半徑逐漸增大的過程中（）A．質(zhì)點的線速度大小保持不變B．質(zhì)點的線速度大小保持不變C．質(zhì)點的角速度不斷增大D．質(zhì)點的角速度不斷增大二、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．光滑絕緣的水平地面上，一質(zhì)量m=1.0kg、電荷量q=1.0×10-6C的小球靜止在O點，現(xiàn)以O(shè)點為坐標(biāo)原點在水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，如圖所示，從t=0時刻開始，水平面內(nèi)存在沿x、y方向的勻強(qiáng)電場E1、E2，場強(qiáng)大小均為1.0×107V/m；t=0.1s時，y方向的電場變?yōu)?y方向，場強(qiáng)大小不變；t=0.2s時，y方向的電場突然消失，x方向的電場變?yōu)?x方向，大小。下列說法正確的是（）A．t=0.3s時，小球速度減為零B．t=0.1s時，小球的位置坐標(biāo)是（0.05m，0.15m）C．t=0.2s時，小球的位置坐標(biāo)是（0.1m，0.1m）D．t=0.3s時，小球的位置坐標(biāo)是（0.3m，0.1m）8．下列說法正確的是（）A．布朗運動就是液體分子的熱運動B．物體溫度升高，并不表示物體內(nèi)所有分子的動能都增大C．內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化D．分子間距等于分子間平衡距離時，分子勢能最小E.一切自然過程總是向分子熱運動的無序性增大的方向進(jìn)行9．下列說法中正確的是__________。A．光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，其頻率不變B．對同一種光學(xué)材料，不同顏色的光在該材料中的傳播速度相同C．雨后路面上的油膜呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的衍射現(xiàn)象E.光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理10．如圖所示，正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，E、F、G、H分別為四條邊的中點,且GH連線水平，O為正方形的中心。豎直平面內(nèi)分布有一勻強(qiáng)電場、電場方向與水平面成45°角?，F(xiàn)自O(shè)點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達(dá)G點。若不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．電場方向一定由O指向DB．粒子從O到G，電勢能逐漸減小C．粒子返回至H點時速率也為D．若僅將初速度方向改為豎直向上，粒子一定經(jīng)過DE間某點三、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）實驗室中有一臺銘牌模糊的可拆卸式變壓器，如圖所示，該變壓器可近似看做理想變壓器。某同學(xué)欲測量它的初級次級線圈匝數(shù)：先在閉合鐵芯的上端鐵軛處緊密纏繞100匝漆包細(xì)銅線，并將細(xì)銅線兩端與理想交流電壓表構(gòu)成閉合回路。（1）在次級線圈左右兩端的接線柱上輸入12V低壓交流電壓，理想交流電壓表示數(shù)為60V，則次級線圈的匝數(shù)為________匝；在初級線圈左右兩端的接線柱上輸入12V低壓交流電壓，理想交流電壓表示數(shù)為30V，則初級線圈的匝數(shù)為________匝。（2）若初級線圈左右兩端接線柱接入的交變電壓瞬時表達(dá)式為u=311sin100πt(V)，則與次級線圈左右兩端接線柱直接相連的理想交流電壓表的示數(shù)為________V。12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置，通過研究紙帶上第一個點到某一個點之間的運動來驗證機(jī)械能守恒定律。通過實驗數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大的誤差，為此改用如圖乙所示的實驗裝置：通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中球心正好經(jīng)過光電門B時，通過與光電門B相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光時間t，用毫米刻度尺測出A、B之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑，重力加速度為g。請回答下列問題：(1)小鐵球經(jīng)過光電門時的瞬時速度v=______（用題中所給字母表示）。(2)如果d、t、h、g滿足關(guān)系式______，就可驗證機(jī)械能守恒定律。(3)比較兩個方案，改進(jìn)后的方案相比原方案主要的兩個優(yōu)點是______。A．不需要測出小鐵球的質(zhì)量B．電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0C．消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響D．?dāng)?shù)據(jù)處理大大簡化四、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）如圖所示，水平軌道AB和CD分別與水平傳送帶左側(cè)和右側(cè)理想連接，豎直光滑圓形軌道與CD相切于點E，一輕質(zhì)彈簧原長，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為的小物塊P由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為?，F(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與小物塊P接觸但不連接。彈簧原長小于光滑軌道AB的長度，軌道靠近B處放置一質(zhì)量為的小物塊Q。傳送帶長，沿順時針方向以速率勻速轉(zhuǎn)動，軌道CE長為。物塊與傳送及軌道CE之間的動摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)用小物塊P將彈簧壓縮至長度為，然后釋放，P與Q彈性碰撞后立即拿走物塊P，Q恰好可以到達(dá)與光滑圓形軌道圓心等高的F點，取。（1）求P與Q碰撞后Q的速度；（2）求光滑圓形軌道的半徑R。14．（16分）如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。有一質(zhì)量為m，電荷量為q，帶負(fù)電的粒子（重力不計）從坐標(biāo)原點O射入磁場，其入射方向與y軸負(fù)方向成45°角。當(dāng)粒子第一次進(jìn)入電場到達(dá)P點時速度大小為v0，方向與x軸正方向相同，P點坐標(biāo)為（4L，L）。求：（1）粒子從O點射入磁場時速度v的大?。唬?）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）粒子從O點運動到P點所用的時間。15．（12分）如圖甲所示，水平足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L＝0.3m。導(dǎo)軌電阻忽略不計，其間連接有阻值R＝0.8Ω的固定電阻。開始時，導(dǎo)軌上固定著一質(zhì)量m＝0.01kg、電阻r＝0.4Ω的金屬桿cd，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)用一平行金屬導(dǎo)軌平面的外力F沿水平方向拉金屬桿cd，使之由靜止開始運動。電壓采集器可將其兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。求：（1）在t＝4s時通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向；（2）4s內(nèi)金屬桿cd位移的大??；（3）4s末拉力F的瞬時功率。

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、D【解析】

AB．外界大氣壓不變，被封閉氣體壓強(qiáng)始終不變，氣體做等壓變化，溫度升高，則氣體體積增大，故AB錯誤；CD．被封閉氣體壓強(qiáng)始終不變，水銀柱b兩液面高度差h不變，則液面位置也不會發(fā)生變化，故C錯誤，D正確。故選D。2、A【解析】

A．飽和光電流和光的強(qiáng)度有關(guān)，這個實驗可以通過控制光的強(qiáng)度來實現(xiàn)飽和光電流相同，A正確；CD．不同的金屬其逸出功是不同的，根據(jù)光電效應(yīng)方程：用同種頻率的單色光，光子能量相同，光電子的最大初動能Ek不同，CD錯誤；B．根據(jù)遏止電壓和最大初動能關(guān)系：可知光電子的最大初動能不同，遏止電壓也不同，B錯誤。故選A。3、D【解析】

A．因表示電場中三個等勢面的三條虛線是平行且等間距的，由此可判斷電場是勻強(qiáng)電場，所以帶電粒子在電場中各點受到的電場力相等。選項A錯誤。B．由題中的圖可知，電場的方向是向上的，帶負(fù)電的粒子將受到向下的電場力作用，帶負(fù)電的粒子無論是依次沿a、b、c運動，還是依次沿c、b、a運動，都會的到如圖的軌跡。選項B錯誤。CD．帶負(fù)電的粒子在電場中運動時，存在電勢能與動能之間的互化，由題意和圖可知，在b點時的電勢能最大，在c點的電勢能最小，可判斷在c點的動能最大，在b點的動能最小。選項C錯誤，D正確。4、B【解析】

A．根據(jù)題圖電路可知A板電勢高于B板電勢，A、B間電場強(qiáng)度方向水平向右。小球受力平衡，故受電場力也水平向右，即小球帶正電，所以A項錯誤；B．當(dāng)滑動頭從a向b滑動時，電阻值減小，路端電壓減小，故R1兩端的電壓減小，極板間電場強(qiáng)度隨之減小，小球所受電場力減小，故細(xì)線的偏角變小，所以B項正確；C．當(dāng)極板間電壓減小時，極板所帶電荷量將減小而放電，又由于A板原來帶正電，故放電電流從上向下流過電流表，所以C項錯誤；D．由于電源的內(nèi)電阻與外電阻的關(guān)系不確定，所以無法判斷電源的輸出功率的變化規(guī)律，所以D項錯誤。故選B。5、D【解析】

微粒之間相互作用的過程中遵守動量守恒定律，由于初始總動量為零，則末動量也為零，即α粒子和反沖核的動量大小相等，方向相反；由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場的平面內(nèi)，且在洛倫茲力作用下做圓周運動；由得：，若原來放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對α粒子：，對反沖核：，由于，根據(jù)，解得，反沖核的核電荷數(shù)為，它們的速度大小與質(zhì)量成反比，由于不知道質(zhì)量關(guān)系，無法確定速度大小關(guān)系，故A、B、C正確，D錯誤；6、A【解析】

A．由向心加速度可知若與成反比，即圖線是雙曲線，則線速度大小保持不變，選項A正確；C．由角速度，線速度不變，則的角速度與半徑成反比，選項C錯誤；BD．根據(jù)，若與成正比，即圖線是過原點的直線，則角速度保持不變，即質(zhì)點的角速度保持不變，而線速度，可見的線速度與半徑成正比，選項BD錯誤。故選A。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、AD【解析】

從t=0時刻開始，水平面內(nèi)存在沿+x、+y方向的勻強(qiáng)電場E1、E2，場強(qiáng)大小均為，則由牛頓第二定律可知小球沿+x、+y方向的加速度的大小均為經(jīng)過1s，t=0.1s時，小球沿+x、+y方向的速度大小均為小球沿+x、+y方向的位移大小均為在第2個0.1s內(nèi)，小球沿x方向移動的距離沿y方向移動的距離沿y方向移動的速度t=0.2s時，y方向的電場突然消失，x方向的電場變?yōu)?x方向，則在第3個0.1s內(nèi)小球沿+x方向做勻減速直線運動，由可知，在第3個0.1s內(nèi)，小球沿+x方向移動的距離t=0.3s時，小球的速度微綜上分析可知，AD正確，BC錯誤。故選AD。8、BDE【解析】

A．布朗運動是固體小微粒的運動，不是分子的運動，A錯誤；B．溫度升高，平均動能增大，但不是物體內(nèi)所有分子的動能都增大，B正確；C．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，內(nèi)能可以不全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化，理想熱機(jī)的效率也不能達(dá)到100%，C錯誤；D．根據(jù)分子勢能和分子之間距離關(guān)系可知，當(dāng)分子間距離等于分子間平衡距離時，分子勢能最小，D正確；E．一切自然過程總是向分子熱運動的無序性增大的方向進(jìn)行，E正確。故選BDE。9、ACE【解析】

A．光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，其頻率不變，選項A正確；B．對同一種光學(xué)材料，不同顏色的光在該材料中的傳播速度不同，選項B錯誤；C．雨后路面上的油膜呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象，選項C正確；D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，選項D錯誤；E．光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理，選項E正確；故選ACE。10、AD【解析】

A．自O(shè)點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達(dá)G點，可知粒子沿OG方向做勻減速運動，粒子受到的合外力沿GO方向水平向右，因重力豎直向下，則電場力斜向右上方，即電場方向一定由O指向D，選項A正確；B．粒子從O到G，電場力做負(fù)功，則電勢能逐漸增加，選項B錯誤；C．粒子返回至O點時速率為，則到達(dá)H點的速度大于v0，選項C錯誤；D．設(shè)正方形邊長為2L，粒子速度方向向左時，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度為向右的g，因粒子恰能到達(dá)G點，則僅將初速度方向改為豎直向上，粒子的加速度水平向右，大小為g，則當(dāng)粒子水平位移為L時，則：豎直位移則粒子一定經(jīng)過DE間某點，選項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、200400110【解析】

(1)[1][2]．由理想變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系可知次級線圈的匝數(shù)為匝初級線圈的匝數(shù)匝(2)[3]．因交流電壓表的示數(shù)為電壓有效值該變壓器初級、次級線圈的匝數(shù)比為2：1，由可知與次級線圈左右兩端接線柱直接相連的理想交流電壓表的示數(shù)為110V.12、BC【解析】

(1)[1]用平均速度代替小鐵球經(jīng)過光電門時的瞬時速度，即(2)[2]若小鐵球機(jī)械能守恒，則有可得(3)[3]比較兩個方案，改進(jìn)后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點：一是消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響；二是電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0，故BC正確，AD錯誤。故選BC。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）4m/s（2）1m【解析】

（1）將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為的小物塊P由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為，則此時彈簧具有的彈性勢能為彈簧水平放置時，小物塊P將彈簧壓縮至長度為，然后釋放，可知此時彈簧具有的彈性勢能仍為EP=18J，則物體P脫離彈簧后的速度滿足解得v0=6m/s物塊P與Q碰撞滿足動量守恒的能量守恒，則：解得v1=4m/s（2）物塊滑上傳送帶上時的加速度加速到共速時的距離為可知物塊Q將以6m/s的速度滑離傳送帶，即到達(dá)C點的速度vC=6m/s則由C點到F點由動能定理：解