江蘇省無錫市石塘灣中學(xué)2021-2022學(xué)年高考物理一模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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．在足夠長的光滑絕緣水平臺面上，存在有平行于水平面向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E。水平臺面上放置兩個靜止的小球A和B（均可看作質(zhì)點(diǎn)），兩小球質(zhì)量均為m，帶正電的A球電荷量為Q，B球不帶電，A、B連線與電場線平行。開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球開始運(yùn)動（此時為計時零點(diǎn)，即t0），后與B球發(fā)生正碰，碰撞過程中A、B兩球總動能無損失。若在各次碰撞過程中，A、B兩球間均無電荷量轉(zhuǎn)移，且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力，則（）A．第一次碰撞結(jié)束瞬間B球的速度大小為B．第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右運(yùn)動了2LC．第二次碰撞結(jié)束瞬間B球的速度大小為D．相鄰兩次碰撞時間間隔總為22．如圖所示，繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的角速度為，對地球的張角為弧度，萬有引力常量為。則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的運(yùn)動屬于勻變速曲線運(yùn)動B．張角越小的衛(wèi)星，其角速度越大C．根據(jù)已知量可以求地球質(zhì)量D．根據(jù)已知量可求地球的平均密度3．如圖1所示，輕彈簧上端固定，下端懸吊一個鋼球，把鋼球從平衡位置向下拉下一段距離A，由靜止釋放。以鋼球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立軸，當(dāng)鋼球在振動過程中某一次經(jīng)過平衡位置時開始計時，鋼球運(yùn)動的位移—時間圖像如圖2所示。已知鋼球振動過程中彈簧始終處于拉伸狀態(tài)，則（）A．時刻鋼球處于超重狀態(tài)B．時刻鋼球的速度方向向上C．時間內(nèi)鋼球的動能逐漸增大D．時間內(nèi)鋼球的機(jī)械能逐漸減小4．如圖，在真空中的絕緣光滑水平面上，邊長為L的正三角形的三個頂點(diǎn)上分別固定放置電量為+Q、+Q、-Q的點(diǎn)電荷，以圖中頂點(diǎn)為圓心、0.5L為半徑的圓與其腰及底邊中線的交點(diǎn)分別為A、B、C、D。下列說法正確的是（）A．A點(diǎn)場強(qiáng)等于C點(diǎn)場強(qiáng)B．B點(diǎn)電勢等于D點(diǎn)電勢C．由A點(diǎn)靜止釋放一正點(diǎn)電荷+q，其軌跡可能是直線也可能是曲線D．將正點(diǎn)電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能始終不變5．如圖所示，物體A放在斜面體B上，A恰能沿斜面勻速下滑，而斜面體B靜止不動．若沿斜面方向用力向下拉物體A，使物體A沿斜面加速下滑，則此時斜面體B對地面的摩擦力A．方向水平向左 B．方向水平向右C．大小為零 D．無法判斷大小和方向6．根據(jù)所學(xué)知識分析，下列說法中正確的是（）A．布朗運(yùn)動就是熱運(yùn)動B．有液體和氣體才能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象C．太空飛船中水滴呈球形，是液體表面張力作用的結(jié)果D．分子間相互作用的引力和斥力的合力一定隨分子間的距離增大而減小二、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。7．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時的溫度為17℃，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度間的關(guān)系為T=t+273K，則下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)B時的溫度為290KB．氣體在狀態(tài)C時的溫度為580KC．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，溫度降低，內(nèi)能減小D．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，從外界吸收熱量8．如圖所示，虛線、、是電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，即，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下運(yùn)動的軌跡，是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．等勢面的電勢一定比等勢面的電勢低B．質(zhì)點(diǎn)通過點(diǎn)時的電勢能比通過點(diǎn)時的電勢能小C．質(zhì)點(diǎn)通過點(diǎn)時的加速度比通過點(diǎn)時的加速度大D．質(zhì)點(diǎn)一定是從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)9．如圖所示，在x軸的負(fù)方向，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在x軸的正方向，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B２，方向也垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且B1∶B2＝3∶2。在原點(diǎn)O處同時發(fā)射兩個質(zhì)量分別為ma和mb的帶電粒子，粒子a以速率va沿x軸正方向運(yùn)動，粒子b以速率vb沿x軸負(fù)方向運(yùn)動，已知粒子a帶正電，粒子b帶負(fù)電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足mava＝mbvb。若在此后的運(yùn)動中，當(dāng)粒子a第4次經(jīng)過y軸(出發(fā)時經(jīng)過y軸不算在內(nèi))時，恰與粒子b相遇。粒子重力不計。下列說法正確的是（）A．粒子a、b在磁場B1中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3∶2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時的速度方向相同D．粒子a、b的質(zhì)量之比為1∶510．如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L，水平導(dǎo)軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的光滑圓弧導(dǎo)軌相切，水平導(dǎo)軌的右端連接阻值為R的定值電阻，從水平導(dǎo)軌左端起寬度為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)將一金屬桿從圓弧導(dǎo)軌的最高處由靜止釋放，金屬桿滑到磁場右邊界時恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為m、電阻也為R，且與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬桿在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計，重力加速度大小為g，則()A．金屬桿到達(dá)圓弧導(dǎo)軌的最低點(diǎn)前瞬間對導(dǎo)軌的壓力大小為3mgB．金屬桿在磁場中運(yùn)動的最大加速度為C．整個過程中，通過金屬桿橫截面的電荷量為D．整個過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為mg(r－μd)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）寒假期間，某課外活動小組用蘋果自制了一水果電池組．現(xiàn)在要測量該電池組的電動勢和內(nèi)阻（電動勢約為2V，內(nèi)阻在1kΩ～2kΩ之間），實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有如下器材各一個多用電表：歐姆擋（×1，×11，×111，×1k）直流電流擋（1～1．5mA，1～1mA，1～11mA，1～111mA）直流電壓擋（1～1．5V，1～2．5V，1～11V，1～51V，1～251V，1～511V）電壓表：（1～3V，1～15V）電流表：（1～1．6A，1～3A）滑動變阻器：R1（1～11Ω），R2（1～2111Ω）開關(guān)及導(dǎo)線若干．（1）該小組同學(xué)先用多用電表直流電壓“1～2．5V”擋，粗測了電池組的電動勢，指針穩(wěn)定時如圖甲所示，其示數(shù)為________V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）為了更精確地測量該電池組的電動勢和內(nèi)阻，采用伏安法測量，應(yīng)選________測電壓，選_______測電流（填電表名稱和所選量程）；滑動變阻器應(yīng)選______（填電阻符號）；（3）請設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路，并用線段代替導(dǎo)線將圖乙中相關(guān)器材連成實(shí)物電路圖．12．（12分）為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細(xì)線與重物相連，細(xì)線拉力大小F等于力傳感器的示數(shù)。讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t。改變重物質(zhì)量，重復(fù)以上操作5次，處理數(shù)據(jù)后得到下表中的5組結(jié)果。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出如圖所示的a-F圖像，已知重力加速度g=10m/s2，根據(jù)圖像可求出滑塊質(zhì)量m=______kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=________。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）如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點(diǎn)光源，已知水對該單色光的折射率為4/3，玻璃對該單色光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度為2d．求：（1）該單色光在玻璃和水中傳播的速度（2）水面形成的圓形光斑的半徑（不考慮兩個界面處的反射光線）14．（16分）如圖所示，一質(zhì)量為m的小物塊，以v0＝15m/s的速度向右沿水平面運(yùn)動12.5m后，沖上傾斜角為37o的斜面，若物塊與水平面及斜面的動摩擦因數(shù)均為0.5，斜面足夠長，物塊從水平面到斜面的連接處無能量損失。求（1）物塊在斜面上能達(dá)到的最大高度；（2）物塊在斜面上運(yùn)動所需的時間。（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）15．（12分）如圖所示，長0.32m的不可伸長的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為0.3kg的小球B靜止在水平面上，繩恰好處于伸直狀態(tài)。一質(zhì)量為0.2kg的小球A以某一速度沿水平面向右運(yùn)動，與小球B發(fā)生彈性正碰，碰撞后小球B恰好能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動，不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2，求∶(1)碰撞后小球B的速度大?。?2)碰撞前小球A的速度大小。

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、A【解析】

A．碰前球A的加速度碰前A的速度為碰前B的速度為由于碰撞過程中A、B兩球總動能無損失，動量也守恒，有則碰撞后A、B的速度分別為，即交換速度，故A正確；B．碰后B球向前勻速運(yùn)動，A向前做勻加速運(yùn)動，以后面球?yàn)閰⒖枷?，前面球速度設(shè)為v，到再次相遇，時間和位移相等，根據(jù)可知，則位移為由彈性碰撞可知，第二次碰撞結(jié)束瞬間B球的速度大小為碰前A球的速度，即為故BC錯誤；D．由彈性碰撞可知，每次碰撞前后，兩球的速度差為即每次都是后面球的速度增加2后追上前面球，而加速度是固定的，則每次相鄰兩次碰撞時間間隔總為故D錯誤。故選A。2、D【解析】

A．衛(wèi)星的加速度方向一直改變，故加速度一直改變，不屬于勻變速曲線運(yùn)動，故A錯誤；B．設(shè)地球的半徑為R，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的半徑為r，由幾何知識得可知張角越小，r越大，根據(jù)得可知r越大，角速度越小，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得地球質(zhì)量為因?yàn)閞未知，所以由上面的式子可知無法求地球質(zhì)量，故C錯誤；D．地球的平均密度則知可以求出地球的平均密度，故D正確。故選D。3、D【解析】

A．從圖中可知時刻鋼球正向下向平衡位置運(yùn)動，即向下做加速運(yùn)動，加速度向下，所以處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．從圖中可知時刻正遠(yuǎn)離平衡位置，所以速度向下，B錯誤；C．時間內(nèi)小球先向平衡位置運(yùn)動，然后再遠(yuǎn)離平衡位置，故速度先增大后減小，即動能先增大后減小，C錯誤；D．時間內(nèi)小球一直向下運(yùn)動，拉力恒向上，做負(fù)功，所以小球的機(jī)械能減小，D正確。故選D。4、B【解析】

A．由場強(qiáng)疊加可知，A點(diǎn)和C點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都不同，選項A錯誤；B．由于底邊上的正負(fù)電荷在BD兩點(diǎn)形成電場的電勢疊加后的總電勢均為零，則BD兩點(diǎn)的電勢就等于頂端電荷在BD兩點(diǎn)的電勢，則B點(diǎn)電勢等于D點(diǎn)電勢，選項B正確；C．兩個正電荷形成的電場在兩個電荷連線的垂直平分線上，即與過-Q的電荷的直線上，可知A點(diǎn)與-Q連線上的電場線是直線，且指向-Q，則由A點(diǎn)靜止釋放一正點(diǎn)電荷+q，其軌跡一定是指向-Q的直線，選項C錯誤；D．由B的分析可知，BD兩點(diǎn)電勢相等，但是與C點(diǎn)的電勢不相等，則將正點(diǎn)電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能要發(fā)生變化，選項D錯誤。故選B。5、C【解析】

由題物體A恰能在斜面體上沿斜面勻速下滑時，斜面對物體A的作用力豎直向上，與物體A的重力平衡。物體A對斜面的力豎直向下，斜面不受地面的摩擦力作用。此時斜面體受到重力、地面的支持力、物體對斜面的壓力和沿斜面向下的滑動摩擦力。若沿平行于斜面的方向用力F向下拉此物體A，使物體A加速下滑時，物體A對斜面的壓力沒有變化，則對斜面的滑動摩擦力也沒有變化，所以斜面體的受力情況沒有改變，則地面對斜面體仍沒有摩擦力，即斜面體受地面的摩擦力為零。A.方向水平向左。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.方向水平向右。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.大小為零。與上述結(jié)論相符，故C正確；D.無法判斷大小和方向。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。故選：C。6、C【解析】

A．布朗運(yùn)動是物質(zhì)微粒在液體或氣體中的無規(guī)則運(yùn)動，間接反映了液體分子或氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，它不是微粒的熱運(yùn)動，也不是液體分子的熱運(yùn)動，A錯誤；B．固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，B錯誤；C．太空飛船中的水滴處于完全失重狀態(tài)，在表面張力作用下收縮為球形，C正確；D．當(dāng)時，分子間相互作用的引力和斥力的合力隨分子間距離的增大而減小，當(dāng)時，分子間相互作用的引力和斥力的合力隨分子間距離的增大而先增大后減小，D錯誤。故選C。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、BC【解析】

A．氣體在狀態(tài)A時的溫度為17C，TA=(273+17）K=290K，由理想氣體狀態(tài)方程得氣體在狀態(tài)B時的溫度TB=1160KA項錯誤；B．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C做等容變化，根據(jù)查理定律得解得Tc=580KB項正確；C．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C不對外做功，但溫度降低，內(nèi)能減小，C項正確；D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界放出熱量，D項錯誤。故選BC。8、AB【解析】

A．電場線與等勢面垂直，而根據(jù)軌跡彎曲的方向和質(zhì)點(diǎn)帶正電可知，電場線指向下方，沿電場線方向電勢降低，故等勢面的電勢最高，故A正確；B．不妨設(shè)質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，則此過程中電場力做負(fù)功，電勢能增大，故B正確；C．等差等勢面處密，處電場強(qiáng)度大，則質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過處時受到的電場力大，加速度大，故C錯誤；D．根據(jù)題意無法判定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向，D項錯誤。故選：AB。9、BCD【解析】

本題涉及到兩個粒子分別在兩個不同磁場中做勻速圓周運(yùn)動問題，相遇問題既考慮到位移問題，又考慮到時間等時，比較復(fù)雜，所以要從簡單情況出發(fā)，由題意a粒子逆時針旋轉(zhuǎn)，b粒子順時針旋轉(zhuǎn)，由于兩粒子的動量（m2va=m1vb）和電量相同，則半徑之比就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的反比，所以在B1磁場中的半徑小，則兩粒子在兩磁場旋轉(zhuǎn)兩個半周時，a粒子相對坐標(biāo)原點(diǎn)上移，b粒子相對坐標(biāo)原點(diǎn)下移，若b粒子在最初不相遇，則以后就不能相遇了。所以只考慮b粒子旋轉(zhuǎn)半周就與a粒子相遇的情況。【詳解】由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑公式知道：，所以選項A錯誤。由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑公式r＝知道，a粒子從O點(diǎn)出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2，穿過y軸后逆時針向下轉(zhuǎn)半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經(jīng)過y軸時在從標(biāo)原點(diǎn)的上方（2ra2-2ra1）處，同理第四次經(jīng)過y軸時在坐標(biāo)原點(diǎn)上方2（2ra2-2ra1）處，所以由題意知選項B正確。從最短時間的情況進(jìn)行考慮，顯然是b粒子向上轉(zhuǎn)半周后相遇的，a粒子第四次經(jīng)過y軸時是向右方向，而b粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項C正確。根據(jù)周期公式及題意，當(dāng)兩粒子在y軸上相遇時，時間上有：Tb1＝Ta1+Ta2

即：，結(jié)合B1：B2=3：2，得到：，所以選項D正確。故選BCD。【點(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)在于兩個粒子在不同的兩個磁場中以不同的速度做半徑和周期不同勻速圓周運(yùn)動，又涉及到相遇問題，需要考慮多種因素。關(guān)鍵的一點(diǎn)是a粒子在兩個磁場旋轉(zhuǎn)一次后通過y軸時位置上移，而b粒子恰恰相反，所以是b粒子經(jīng)過半周后與a粒子相遇的，有此結(jié)論可以判斷選項的正誤。10、AC【解析】

A．金屬桿沿圓弧導(dǎo)軌下滑過程中機(jī)械能守恒，mgr＝mv2在到達(dá)最低點(diǎn)前瞬間F－mg＝m解得F＝3mg故A正確；B．金屬桿剛進(jìn)入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，對金屬桿受力分析，由牛頓第二定律有＋μmg＝mam解得am＝＋μg故B錯誤；C．根據(jù)q＝可知，整個過程中通過金屬桿橫截面的電荷量為q＝故C正確；D．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q總＝mgr－μmgd定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q焦＝mg(r－μd)故D錯誤。故選AC。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、（1）1.8V；（2）電壓表，1-3V；多用電表直流電流檔1mA；R2；（3）連線圖見解析；【解析】試題分析：（1）萬用表讀數(shù)為1.8V；（2）用伏安法測量電源的電動勢及內(nèi)阻，應(yīng)選用1-3V的電壓表測量電壓，因?yàn)橥ㄟ^水果電池的最大電流不超過1mA,故選擇多用電表直流電流1mA檔；因?yàn)殡姵貎?nèi)阻在1kΩ-2kΩ之間，所以滑動變阻器選擇R2；（3）實(shí)物連線如圖所示．考點(diǎn)：測量電源的電動勢及內(nèi)阻；12、0.