湖南省五市十校教研教改共同體2021-2022學年高考壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．目前，我國的第五代移動通信技術(shù)（簡稱5G或5G技術(shù)）已經(jīng)進入商用階段，相應(yīng)技術(shù)達到了世界先進水平。5G信號使用的是超高頻無線電波，關(guān)于5G信號，下列說法正確的是（）A．5G信號是由機械振動產(chǎn)生的B．5G信號的傳輸和聲波一樣需要介質(zhì)C．5G信號與普通的無線電波相比粒子性更顯著D．5G信號不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象2．下列關(guān)于物理學史、物理學研究方法的敘述中，正確的是（）A．庫侖提出一種觀點，認為在電荷周圍存在著由它產(chǎn)生的電場B．伽利略通過觀察發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律C．牛頓通過多次實驗發(fā)現(xiàn)力不是維持物體運動的原因D．卡文迪許通過扭秤實驗，測定出了萬有引力常量3．如圖，水平放置的圓環(huán)形窄槽固定在桌面上，槽內(nèi)有兩個大小相同的小球a、b，球b靜止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽運動，在位置P與球b發(fā)生彈性碰撞，碰后球a反彈，并在位置Q與球b再次碰撞。已知∠POQ=，忽略摩擦，且兩小球可視為質(zhì)點，則a、b兩球質(zhì)量之比為（）A．3︰1 B．1︰3 C．5︰3 D．3︰54．下列說法中正確的是()A．β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠比射線弱B．氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核經(jīng)過7.6天后就一定只剩下1個氡原子核C．已知質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是（2m1+2m2-m3）c2D．放射性元素發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核外的電子發(fā)生電離產(chǎn)生的5．獰貓彈跳力驚人，棲息在干燥的曠野和沙漠，善于捕捉鳥類。一只獰貓以某一初速度斜向上與水平地面成θ角跳離地面，落地前其最大高度為h，最大水平位移為x。不考慮空氣阻力。下列說法正確的是（）A．保持起跳速度大小不變，增大θ角，獰貓在空中的運動時間不變B．保持起跳速度大小不變，增大θ角，獰貓在空中的最大高度h增大C．保持起跳角度θ不變，增大起跳速度，x與h的比值減小D．保持起跳角度θ不變，增大起跳速度，x與h的比值增大6．2013年6月20日，女航天員王亞平在“天宮一號”目標飛行器里成功進行了我國首次太空授課．授課中的一個實驗展示了失重狀態(tài)下液滴的表面張力引起的效應(yīng)．在視頻中可觀察到漂浮的液滴處于相互垂直的兩個橢球之間不斷變化的周期性“脈動”中．假設(shè)液滴處于完全失重狀態(tài)，液滴的上述“脈動”可視為液滴形狀的周期性微小變化（振動），如圖所示．已知液滴振動的頻率表達式為，其中k為一個無單位的比例系數(shù)，r為液滴半徑，ρ為液體密度，σ為液體表面張力系數(shù)（其單位為N/m），α、β、γ是相應(yīng)的待定常數(shù)．對于這幾個待定常數(shù)的大小，下列說法中可能正確的是（）A．，， B．，，C．，， D．，，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．根據(jù)現(xiàn)行有效國際民航組織《危險物品安全航空運輸技術(shù)細則》和《中國民用航空危險品運輸管理規(guī)定》，嚴禁攜帶額定能量超過160Wh的充電寶；嚴禁攜帶未標明額定能量同時也未能通過標注的其他參數(shù)，計算得出額定能量的充電寶。如圖為國產(chǎn)某品牌一款充電寶的銘牌。則（）A．該充電寶的輸入電壓為交流5VB．該充電寶的輸出電壓為直流5.1VC．該充電寶可以給手機充電最短時間大約10hD．乘客可以攜帶該充電寶登機8．2018年3月30日01時56分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第三十、三十一顆北斗導航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，是我國北斗三號第七、八顆組網(wǎng)衛(wèi)星。北斗導航衛(wèi)星的軌道有三種：地球靜止軌道（高度35809km）、傾斜地球同步軌道（高度35809km）、中圓地球軌道（高度21607km），如圖所示。已知地球半徑為6370km，下列說法正確的是（）A．傾斜同步軌道衛(wèi)星的加速度與地球靜止軌道的加速度大小相等B．中圓地球軌道衛(wèi)星受到的萬有引力一定比靜止軌道衛(wèi)星受到的萬有引力大C．傾斜同步軌道衛(wèi)星每天在固定的時間經(jīng)過同一地區(qū)的正上方D．傾斜同步軌道衛(wèi)星的機械能一定大于中圓地球軌道衛(wèi)星的機械能9．目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，立體圖如圖甲所示，側(cè)視圖如圖乙所示，其工作原理是：燃燒室在高溫下將氣體全部電離為電子與正離子，即高溫等離子體，高溫等離子體經(jīng)噴管提速后以速度v＝1000m/s進入矩形發(fā)電通道，發(fā)電通道有垂直于噴射速度方向的勻強磁場（圖乙中垂直紙面向里），磁感應(yīng)強度大小B0＝5T，等離子體在發(fā)電通道內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這時兩金屬薄板上就會聚集電荷，形成電勢差。已知發(fā)電通道長L＝50cm，寬h＝20cm，高d＝20cm，等離子體的電阻率ρ＝4Ωm，電子的電荷量e＝1.6×10－19C。不計電子和離子的重力以及微粒間的相互作用，則以下判斷正確的是（）A．發(fā)電機的電動勢為2500VB．若電流表示數(shù)為16A，則單位時間（1s）內(nèi)打在下極板的電子有1020個C．當外接電阻為12Ω時，電流表的示數(shù)為50AD．當外接電阻為50Ω時，發(fā)電機輸出功率最大10．圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x＝4.0m處的質(zhì)點；圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，下列說法正確的是（）A．在t＝0.10s時，質(zhì)點Q向y軸正方向運動B．在t＝0.25s時，質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同C．從t＝0.10s到t＝0.25s，該波沿x軸負方向傳播了6mD．從t＝0.10s到t＝0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cmE.質(zhì)點Q簡諧運動的表達式為y＝0.10sin10πt（國際單位）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）如圖甲所示是某研究性學習小組探究小車加速度與力關(guān)系的實驗裝置，長木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細繩通過滑輪與固定的拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示繩中拉力F的大小，改變桶中砂的質(zhì)量進行多次實驗。完成下列問題：(1)實驗時，下列操作或說法正確的是______________；A．需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)C．選用電磁打點計時器比選用電火花計時器實驗誤差小D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)實驗中得到一條紙帶，相鄰計數(shù)點間有四個點未標出，各計數(shù)點到A點的距離如圖乙所示。電源的頻率為50Hz，則打點計時器打B點時砂桶的速度大小為___m/s；(3)以拉力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，以加速度a為縱坐標，畫出的a—F圖像可能正確的是（____）A．B．C．D．(4)若作出a—F圖線，求出其“斜率”為k，則小車的質(zhì)量為_____。12．（12分）某同學猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數(shù)成正比例的常數(shù)。該同學設(shè)計以下實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。如圖所示，在水平桌面上放置一個氣墊導軌，將彈簧一端固定于氣墊導軌左側(cè)。調(diào)整導軌使滑塊能在導軌上自由勻速滑動。將光電門固定在離彈簧右側(cè)原長點稍遠的位置。推動滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊?；瑝K離開彈簧后運動通過光電門。通過測量和計算研究上述猜想。實驗中進行以下測量：A．測得滑塊的質(zhì)量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時間t；F.重復上述操作，得到若干組實驗數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個問題用實驗測得的物理量字母及比例常數(shù)b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時的動能相等。若關(guān)于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實驗數(shù)據(jù)并分析結(jié)論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標原點的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實驗中測得的一組數(shù)據(jù)：，，，，。由此計算比例常數(shù)________N/m。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，在豎直平面內(nèi)，第二象限存在方向豎直向下的勻強電場(未畫出)，第一象限內(nèi)某區(qū)域存在一邊界為矩形、磁感應(yīng)強度B0＝0.1T、方向垂直紙面向里的勻強磁場(未畫出)，A(m，0)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有比荷＝108C/kg的離子束在紙面內(nèi)沿與x軸正方向成θ＝60°角的方向從A點射入磁場，初速度范圍為×106m/s≤v0≤106m/s，所有離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸正半軸，進入電場區(qū)域。x軸負半軸上放置長為L的熒光屏MN，取π2＝10，不計離子重力和離子間的相互作用。(1)求矩形磁場區(qū)域的最小面積和y軸上有離子穿過的區(qū)域長度；(2)若速度最小的離子在電場中運動的時間與在磁場中運動的時間相等，求電場強度E的大小(結(jié)果可用分數(shù)表示)；(3)在第(2)問的條件下，欲使所有離子均能打在熒光屏MN上，求熒光屏的最小長度及M點的坐標。14．（16分）用兩只玩具小車A、B做模擬碰撞實驗，玩具小車A、B質(zhì)量分別為m1=lkg和m2=3kg，把兩車放置在相距S=8（1）兩個小車碰撞后的速度大小;（2）小車A受到的恒力F的作用時間。15．（12分）如圖所示，空間存在一方向豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場。電場強度的大小為E，磁感應(yīng)強度的大小為B，電場和磁場的分界面為水平面，用圖中虛線表示。界面上O點是電場中P點的垂足，M點位于O點的右側(cè)，OM=d，且與磁場方向垂直。一個質(zhì)量為加、電荷量為g的帶負電的粒子，從P點以適當?shù)乃俣人较蛴疑涑?。恰好能?jīng)過M點，然后歷經(jīng)磁場一次回到P點。不計粒子的重力。求：(1)P點離O點的高度h；(2)該粒子從P點射岀時的速度大小v0。

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、C【解析】

A．5G信號是無線電波，無線電波是由電磁振蕩產(chǎn)生的，機械波是由機械振動產(chǎn)生的，故A錯誤；B．無線電波的傳播不需要介質(zhì)，機械波的傳播需要介質(zhì)，故B錯誤；C．5G信號是超高頻無線電波，比普通的無線電波頻率高得多，故粒子性更顯著，故C正確；D．衍射現(xiàn)象是波特有現(xiàn)象，則無線電波可以產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，故D錯誤。故選C。2、D【解析】

A．法拉第提出一種觀點，認為在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，故A錯誤；B．開普勒通過分析第谷觀測的天文數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，故B錯誤；C．伽利略通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)了物體的運動不需要力來維持，故C錯誤；D．卡文迪許通過扭秤實驗，測定出了萬有引力常量，故D正確。故選D。3、D【解析】

由動量守恒可知，碰后兩球的速度方向相反，且在相同時間內(nèi)，b球運動的弧長為a球運動的弧長為3倍，則有由動量守恒定律有由能量守恒有聯(lián)立解得故ABC錯誤，D正確。故選D。4、C【解析】A、β射線是電子流，不是電磁波，穿透本領(lǐng)比γ射線弱，故A錯誤；B、半衰期具有統(tǒng)計意義，對大量的原子核適用，對少量的原子核不適用，故B錯誤；C、根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可得釋放的能量是，故C正確；D、β衰變是原子核的衰變，與核外電子無關(guān)，β衰變時釋放的電子是由核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子的同時釋放出來的，故D錯誤；故選C．5、B【解析】

A．獰貓做斜拋運動，在豎直方向則有獰貓在空中的運動時間保持起跳速度大小不變，增大角，獰貓在空中的運動時間增大，故A錯誤；B．獰貓在空中的最大高度保持起跳速度大小不變，增大角，獰貓在空中的最大高度增大，故B正確；CD．獰貓最大水平位移為最大水平位移與最大高度的比值為保持起跳角度不變，增大起跳速度，與的比值不變，故C、D錯誤。故選B。6、B【解析】

從物理單位的量綱來考慮，則A中單位，故A錯誤；在B選項中，，故B正確；對C選項，，故C錯誤；在D選項中，，故D錯誤。故選B。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】

A．由圖可知，該充電寶的輸入電壓為直流5V，故A錯誤；B．由圖可知，該充電寶的輸出電壓為直流5.1V，故B正確；C．由圖可知，該充電寶的輸出電流為2.1A，則該充電寶可以給手機充電最短時間故C錯誤；D．由圖可知，該充電寶額定能量為37.44Wh，則乘客可以攜帶該充電寶登機，故D正確。故選BD。8、AC【解析】

A．由公式可知，由于傾斜同步軌道與地球靜止軌道的半徑相同，則加速度大小相等，故A正確；B．中圓地球軌道衛(wèi)星與靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知，故無法比較萬有引力大小，故B錯誤；C．傾斜同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑與靜止軌道同步衛(wèi)星的軌道半徑相等，故公轉(zhuǎn)周期相等，說明傾斜同步軌道衛(wèi)星每天在固定的時間經(jīng)過同一地區(qū)的正上方，故C正確；D．傾斜同步軌道衛(wèi)星與中圓地球軌道衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知，故無法比較它們的機械能，故D錯誤。故選AC。9、BC【解析】

A．由等離子體所受的電場力和洛倫茲力平衡得qvB0＝則得發(fā)電機的電動勢為E＝B0dv＝1000V故A錯誤；B．由電流的定義可知，代入數(shù)據(jù)解得n＝1020個故B正確；C．發(fā)電機的內(nèi)阻為r＝ρ＝8Ω由閉合電路歐姆定律I＝＝50A故C正確；D．當電路中內(nèi)、外電阻相等時發(fā)電機的輸出功率最大，此時外電阻為R＝r＝8Ω故D錯誤。故選BC。10、BCE【解析】

A．由y－t圖象可知，t＝0.10s時質(zhì)點Q沿y軸負方向運動，選項A錯誤；C．由y－t圖象可知，波的振動周期T＝0.2s，由y－x圖象可知λ＝8m，故波速v＝＝40m/s，根據(jù)振動與波動的關(guān)系知波沿x軸負方向傳播，則波在0.10s到0.25s內(nèi)傳播的距離Δx＝vΔt＝6m，選項C正確；B．t＝0.25s時，波形圖如圖所示，此時質(zhì)點P的位移沿y軸負方向，而回復力、加速度方向沿y軸正方向，選項B正確；D．由Δt＝0.15s＝T，質(zhì)點P在其中的T內(nèi)路程為20cm，在剩下的T內(nèi)包含了質(zhì)點P通過最大位移的位置，故其路程小于10cm，因此在Δt＝0.15s內(nèi)質(zhì)點P通過的路程小于30cm，選項D錯誤；E．由y－t圖象可知質(zhì)點Q做簡諧運動的表達式為y＝0.10·sint（m）＝0.10sin10πt（m），選項E正確．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、B0.832A【解析】

(1)[1]．AD．由于有拉力傳感器可顯示繩中拉力F的大小，則不需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量，也不需要砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，選項AD錯誤；B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)，選項B正確；C．電火花計時器與紙帶之間的摩擦力較小，則選用電火花計時器比選用電磁打點計時器實驗誤差小，選項C錯誤；故選B.(2)[2]．已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔為：T=5×0.02s=0.1s。

B點對應(yīng)的速度為則此時砂桶的速度為(3)[3]．因長木板放在水平桌面上，則由于沒平衡摩擦力，對小車根據(jù)牛頓第二定律則得到的a—F圖像可能正確的是A。(4)[4]．由可知解得12、滑塊運動過程中受阻力變小15.625【解析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大彈性勢能與滑塊的動能相等，解①②式得③（3）[3]．該圖像在縱軸上有正截距。則③式為（c為截距）則滑塊的動能小于彈簧的最大彈性勢能，主要原因是滑塊運動過程中受阻力，或?qū)к売覀?cè)高于左側(cè)。（4）[4]．由③式知，圖像的斜率為。換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，則b更大，則圖像斜率變小。（5）[5]．由③式得四、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、