山西省孝義市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三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(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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，斜面固定在水平面上，斜面上一個(gè)物塊在沿斜面向下拉力F1作用下勻速下滑，某時(shí)刻在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F2，則之后較短的一段時(shí)間內(nèi)物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（）A．仍勻速下滑 B．勻加速下滑C．勻減速下滑 D．不確定，這與接觸面摩擦系數(shù)的大小有關(guān)2．如圖所示，一輕繩跨過固定在豎直桿下端的光滑定滑輪O，輕繩兩端點(diǎn)A、B分別連接質(zhì)量為m1和m2兩物體?，F(xiàn)用兩個(gè)方向相反的作用力緩慢拉動(dòng)物體，兩個(gè)力方向與AB連線在同一直線上。當(dāng)∠AOB=時(shí)，∠OAB=，則兩物體的質(zhì)量比m1：m2為（）A．1：1 B．1：2 C．1： D．1：3．如圖所示，一個(gè)鋼球放在傾角為的固定斜面上，用一豎直的擋板擋住，處于靜止?fàn)顟B(tài)。各個(gè)接觸面均光滑。關(guān)于球的重力大小G、球?qū)π泵娴膲毫Υ笮N1、球?qū)醢宓膲毫Υ笮N2間的關(guān)系，正確的是（）A．FN1>GB．FN2>GC．FN2=GD．FN1<FN24．如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌水平放置，R為固定電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。電阻阻值也為R的金屬桿MN垂直于導(dǎo)軌放置，桿與導(dǎo)軌之間有摩擦，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。t=0時(shí)刻對(duì)金屬桿施加一水平外力F作用，使金屬桿從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于通過R的電流I、桿與導(dǎo)軌間的摩擦生熱Q、外力F、外力F的功率P隨時(shí)間t變化的圖像中正確的是（）A． B． C． D．5．如圖所示，一個(gè)劈形物體A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面呈水平，在水平面上放一個(gè)小球B，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是()A．沿斜面向下的直線B．豎直向下的直線C．無規(guī)則曲線D．拋物線6．如圖所示，在橫截面為正三角形的容器內(nèi)放有一小球，容器內(nèi)各面與小球恰好接觸，圖中a、b、c為容器的三個(gè)側(cè)面、將它們以初速度v0豎直向上拋出，運(yùn)動(dòng)過程中容器所受空氣阻力與速率成正比，下列說法正確的是A．上升過程中，小球?qū)有壓力且逐漸變大B．上升過程中，小球受到的合力逐漸變大C．下落過程中，小球?qū)有壓力且逐漸變大D．下落過程中，小球?qū)θ萜鞯淖饔昧χ饾u變大二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．如圖甲所示，豎直放置的U形導(dǎo)軌上端接一定值電阻R，U形導(dǎo)軌之間的距離為2L，導(dǎo)軌內(nèi)部存在邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)的正方形磁場(chǎng)區(qū)域P、Q，磁場(chǎng)方向均垂直導(dǎo)軌平面(紙面)向外。已知區(qū)域P中的磁場(chǎng)按圖乙所示的規(guī)律變化(圖中的坐標(biāo)值均為已知量)，磁場(chǎng)區(qū)域Q的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。將長(zhǎng)度為2L的金屬棒MN垂直導(dǎo)軌并穿越區(qū)域Q放置，金屬棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r，且金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌的電阻可忽略，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．通過定值電阻的電流大小為B．0~t1時(shí)間內(nèi)通過定值電阻的電荷量為C．定值電阻的阻值為D．整個(gè)電路的電功率為8．如圖，楔形物塊A靜置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物塊B，用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面勻速上滑。現(xiàn)改變力F的方向至與斜面成一定的角度，仍使物體B沿斜面勻速上滑。在B運(yùn)動(dòng)的過程中，楔形物塊A始終保持靜止。關(guān)于相互間作用力的描述正確的有（）A．A對(duì)B的摩擦力可能不變B．拉力F可能增大C．物體B對(duì)斜面的作用力減小D．地面受到的摩擦力大小可能變大9．如圖，斜面上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，ab=bc=cd，從a點(diǎn)以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，它落在斜面上的b點(diǎn)，速度方向與斜面之間的夾角為θ；若小球從a點(diǎn)以初速度平拋出，不計(jì)空氣阻力，則小球（）A．將落在bc之間B．將落在c點(diǎn)C．落在斜面的速度方向與斜面的夾角大于θD．落在斜面的速度方向與斜面的夾角等于θ10．研究表明，汽車在行駛過程中所受阻力的大小與運(yùn)動(dòng)速率的平方近似成正比。一輛汽車在平直公路上行駛，以某一功率行駛達(dá)到的最大速率為，此時(shí)所受阻力為。若增加汽車功率為原來的兩倍，其他條件不變，該汽車行駛達(dá)到的最大速率為，相應(yīng)的阻力為。對(duì)此下列表述正確的是（）A． B． C． D．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）某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶的總重力表示小車所受合力。（1）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，正確的有_____。A．砂和砂桶的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量B．實(shí)驗(yàn)所用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源應(yīng)選用電壓約為6V的蓄電池C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作，后釋放小車D．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)掛上空砂桶，逐漸抬高木板，直到小車能勻速下滑（2）圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)。已知電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打D點(diǎn)時(shí)紙帶的速度v＝_____m/s（保留三位有效數(shù)字）。（3）該同學(xué)平衡了摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了小車動(dòng)能變化△Ek與繩子拉力對(duì)小車所做功W的關(guān)系圖象，他得到的圖象應(yīng)該是_____。A．B．C．D．12．（12分）用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證、組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。從高處由靜止開始下落，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，其中0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)未標(biāo)出的點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示。已知電源的頻率為，，，取。完成以下問題。（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度_____。(2)在打0~5點(diǎn)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量______，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量_____，由此得出的結(jié)論是________________。(3)依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理作出的圖像如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____。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，一玻璃磚截面為矩形ABCD，固定在水面上，其下表面BC剛好跟水接觸。現(xiàn)有一單色平行光束與水平方向夾角為θ（θ>0），從AB面射入玻璃磚。若要求不論θ取多少，此光束從AB面進(jìn)入后，到達(dá)BC界面上的部分都能在BC面上發(fā)生全反射，則該玻璃磚的折射率最小為多少？已知水的折射率為。14．（16分）如圖所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L＝1m，兩軌道之間用電阻R＝2Ω連接，有一質(zhì)量m＝0.5kg的導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上?，F(xiàn)用水平拉力F沿軌道方向拉導(dǎo)體桿，使導(dǎo)體桿從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過位移x＝0.5m后，撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了x′＝1.5m后停下。求：(1)整個(gè)過程中通過電阻R的電荷量q；(2)拉力的沖量大小IF；(3)整個(gè)過程中導(dǎo)體桿的最大速度vm；(4)在勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中，拉力F與時(shí)間t的關(guān)系式。15．（12分）如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于底面的平面（紙面）內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn)，該光線的延長(zhǎng)線恰好過底面邊緣上的A點(diǎn)．求該光線從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏角．

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、C【解析】

設(shè)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ，以物體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析如圖所示：沿斜面方向根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得：F1+mgsinθ=μmgcosθ所以μtanθ；當(dāng)物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F2，則有：F2sinθμF2cosθ所以某時(shí)刻在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F2后，物塊將勻減速下滑，故ABD錯(cuò)誤、C正確。故選C。2、D【解析】

由相似相角形法可得由于輕繩上拉力相同，由幾何關(guān)系得聯(lián)立得故選D。3、A【解析】

以球?yàn)檠芯繉?duì)象，球受重力、斜面和擋板對(duì)球體的支持力F1和F2，由平衡條件知，F(xiàn)1和FN2的合力與G等大、反向、共線，作出力圖如圖所示，根據(jù)平衡條件，有根據(jù)牛頓第三定律可知，球?qū)π泵娴膲毫Υ笮∏驅(qū)醢宓膲毫Υ笮t故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、B【解析】

A．t時(shí)刻桿的速度為v=at產(chǎn)生的感應(yīng)電流則I∝t；故A錯(cuò)誤。

B．摩擦生熱為則Q∝t2，故B正確。C．桿受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律得F-f-F安=ma得F隨t的增大而線性增大，故C錯(cuò)誤。

D．外力F的功率為P-t圖象應(yīng)是曲線，故D錯(cuò)誤。

故選B。5、B【解析】

楔形物體A釋放前，小球受到重力和支持力，兩力平衡；楔形物體A釋放后，由于楔形物體A是光滑的，則小球水平方向不受力，根據(jù)牛頓第一定律知，小球在水平方向的狀態(tài)不改變，即仍保持靜止?fàn)顟B(tài)．而豎直方向：楔形物體A對(duì)B的支持力將小于小球的重力，小球?qū)⒀刎Q直方向做加速運(yùn)動(dòng)，所以小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)是豎直向下的加速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是豎直向下的直線，故B正確。故選B。6、D【解析】

AB．小球和正三角形容器為共加速系統(tǒng)，上升過程中，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律：系統(tǒng)加速度豎直向下且大于重力加速度，小球加速度向下，所以容器底面c對(duì)小球無作用力，a、b側(cè)面對(duì)小球的作用力豎直向下，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)牛頓第二定律：系統(tǒng)速度減小，加速度減小，小球受到的合外力減小，AB錯(cuò)誤；CD．下落過程中，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律：系統(tǒng)加速度豎直向下且小于重力加速度，小球加速度向下，所以a、b側(cè)面對(duì)小球無作用力，底面c對(duì)小球的作用力豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律：系統(tǒng)的速度增大，加速度減小，小球的加速度減小，底面c對(duì)小球的作用力增大，根據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)θ萜鞯淖饔昧χ饾u變大，C錯(cuò)誤；D正確。故選D。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

A．金屬棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，有解得電流大小故A錯(cuò)誤；B．0～t1時(shí)間內(nèi)通過定值電阻的電荷量B項(xiàng)正確；C．根據(jù)題圖乙可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤；D．整個(gè)電路消耗的電功率故D正確。故選BD。8、BC【解析】

AB．拉力F平行斜面向上時(shí)，先對(duì)物體B受力分析如圖根據(jù)平衡條件，平行斜面方向F=f+mgsinθ垂直斜面方向N=mgcosθ其中：f=μN(yùn)解得F=mg（sinθ+μcosθ）①f=μmgcosθ②拉力改變方向后，設(shè)其與斜面夾角為α，根據(jù)平衡條件，平行斜面方向F′cosα=f+mgsinθ垂直斜面方向N′+F′sinα=mgcosθ其中：f′=μN(yùn)′解得③f′=μ（mgcosθ－F′sinα）④由②④兩式得到滑動(dòng)摩擦力減??；由①③兩式得到，拉力F可能變大，也可能減小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)物體A受力分析，受重力、支持力、B對(duì)A的壓力、B對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力、地面對(duì)A的靜摩擦力，如圖：根據(jù)平衡條件，水平方向有f靜=Nsinθ+fcosθ結(jié)合前面AB選項(xiàng)分析可知，當(dāng)拉力改變方向后，N和f都減小，故f和N的合力一定減?。˙對(duì)A的力就是f和N的合力）。靜摩擦力也一定減小，故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．9、BD【解析】

設(shè)斜面的傾角為θ．小球落在斜面上，有：tanθ=，解得：；在豎直方向上的分位移為：y=gt2＝，則知當(dāng)初速度變?yōu)樵瓉淼谋稌r(shí)，豎直方向上的位移變?yōu)樵瓉淼?倍，所以小球一定落在斜面上的c點(diǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)小球落在斜面上速度與水平方向的夾角為β，則tanβ==2tanθ，即tanβ=2tanθ，所以β一定，則知落在斜面時(shí)的速度方向與斜面夾角一定相同．故C錯(cuò)誤，D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】物體在斜面上做平拋運(yùn)動(dòng)落在斜面上，豎直方向的位移與水平方向上的位移比值是一定值．以及知道在任一時(shí)刻速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍．10、BD【解析】

CD．汽車功率為P時(shí)，最大速率為，由二力平衡有由題意知解得①同理，汽車功率為2P時(shí)，最大速率為②解①②式得③所以D正確，C錯(cuò)誤；AB．將③式代入與解得所以B正確，A錯(cuò)誤。故選BD。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、AC0.475（0.450～0.500都對(duì)）A【解析】

（1）[1]．A．實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶的總重力表示小車所受合力，為了使小車的合力近似等于砂和砂桶的總重力，砂和砂桶的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)所用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源應(yīng)選用電壓約為6V的交流電源，而蓄電池提供的是直流電源，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作，后釋放小車，才能夠在紙帶上打出足夠多的點(diǎn)，故C正確；D．平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)掛上空砂桶，故D錯(cuò)誤。故選：AC。（2）[2]．C點(diǎn)的讀數(shù)為1.65cm，E點(diǎn)的讀數(shù)為3.55cm，CE的距離xCE＝（3.55﹣1.65）cm＝1.90cm。中間時(shí)刻的速度等于該時(shí)間段的平均速度，所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打D點(diǎn)時(shí)紙帶的速度vD＝＝m/s＝0.475m/s。（3）[3]．根據(jù)動(dòng)能定理：W＝△Ek，小車動(dòng)能變化△Ek與繩子拉力對(duì)小車所做功W的關(guān)系圖象是經(jīng)過原點(diǎn)的一條直線，故A正確。12、2.40.580.60在誤差允許的范圍內(nèi)，組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒9.7【解析】

(1)[1]第4點(diǎn)與第6點(diǎn)間的平均速度等于第5點(diǎn)的瞬時(shí)速度，有打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度。(2)[2]系統(tǒng)動(dòng)能的增加量打0~5點(diǎn)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量。[3]系統(tǒng)勢(shì)能的減少量系統(tǒng)勢(shì)能的減少量。[4]可見與大小近似相等，則在誤差允許的范圍內(nèi)，組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(3)[5]系運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，則有解得則圖像的斜率則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。四、?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、【解析】

隨著θ的增大，當(dāng)θ為90o時(shí)，α最大，β最小，此時(shí)若在BC上發(fā)生全反射，則對(duì)任意θ都能發(fā)生全反射。由折射定律由全反射有由幾何關(guān)系有由以上各式解得14、(1)2C(2)4kg·m/s(3)6m/s(4)F＝72t＋18(N)【解析】

（1）導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝回路中電流I＝通過電阻R的電荷量q＝IΔt＝磁通量