山西重點中學(xué)2021-2022學(xué)年高三最后一卷物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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。1．一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在光滑圓錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為ω，細(xì)線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是（）A． B．C． D．2．2024年我國或?qū)⒊蔀槿蛭ㄒ粨碛锌臻g站的國家。若我國空間站離地面的高度是同步衛(wèi)星離地面高度的，同步衛(wèi)星離地面的高度為地球半徑的6倍。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則空間站繞地球做圓周運動的周期的表達(dá)式為（）A．B．C．D．3．如圖所示為用某金屬研究光電效應(yīng)規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關(guān)系的圖象，用單色光1和單色光2分別照射該金屬時，逸出的光電子的最大初動能分別為Ek1和Ek2，普朗克常量為h，則下列說法正確的是（）A．Ek1>Ek2B．單色光1的頻率比單色光2的頻率高C．增大單色光1的強度，其遏止電壓會增大D．單色光1和單色光2的頻率之差為4．如圖，一兩端封閉的玻璃管在豎直平面內(nèi)傾斜放置，與水平面間的夾角為θ，一段水銀柱將管內(nèi)一定質(zhì)量氣體分割成兩部分。在下列各種情況中，能使管中水銀柱相對玻璃管向a端移動的情況是（）A．降低環(huán)境溫度 B．在豎直平面內(nèi)以b點為軸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管C．保持θ角不變，使玻璃管減速上升 D．使玻璃管垂直紙面向外做加速運動5．圖像法具有自己獨特的優(yōu)勢，它能把復(fù)雜的物理過程直觀形象清楚地展現(xiàn)出來，同時也能夠形象地描述兩個物理量之間的關(guān)系，如圖所示，若x軸表示一個物理量，y軸表示一個物理量，其中在實驗數(shù)據(jù)處理時，會發(fā)現(xiàn)圖像與兩個坐標(biāo)軸的交點（稱為截距）具有特殊的物理意義。對該交點的物理意義，下列說法不正確的是（）A．在測電源電動勢和電源內(nèi)阻時，若x軸表示流過電源的電流，y軸表示閉合電路電源兩端的電壓，則該圖像與x軸的交點的物理意義是短路電流B．在利用自由落體法驗證機械能守恒實驗時，若x軸表示重錘下落到某點時速度的平方，y軸表示重錘落到該點的距離，則該圖像與x軸交點的物理意義是重錘下落時的初速度C．在用單擺測重力加速度的實驗中，若x軸表示擺線長度，y軸表示單擺周期的平方，則該圖像與x軸交點絕對值的物理意義是該單擺擺球的半徑D．在研究光電效應(yīng)的實驗中，若x軸表示入射光的頻率，y軸表示光電子的最大初動能，則該圖像與x軸的交點物理意義是該金屬的極限頻率6．小明乘坐豎直電梯經(jīng)過1min可達(dá)頂樓，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，取豎直向上為正方向，該電梯的加速度a隨時間t的變化圖像如圖所示。若電梯受力簡化為只受重力與繩索拉力，則A．t=4.5s時，電梯處于失重狀態(tài)B．在5～55s時間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5s時，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時，繩索拉力的功率恰好為零二、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．下列說法中正確的是_________。A．浸潤液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象屬于毛細(xì)現(xiàn)象B．液晶既有液體的流動性，又具有光學(xué)各向異性C．一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的D．熱量可以自發(fā)從高溫傳到低溫，可以自發(fā)從低溫傳到高溫E.干濕泡濕度計中兩個溫度計讀數(shù)相差越大，空氣的相對濕度越大8．如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，與水平面夾角為θ，兩導(dǎo)軌上端用阻值為R的電阻相連，該裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。質(zhì)量為m的金屬桿ab以沿導(dǎo)軌平面向上的初速度v0從導(dǎo)軌底端開始運動，然后又返回到出發(fā)位置。在運動過程中，ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計ab和導(dǎo)軌的電阻及空氣阻力。則（）A．初始時刻金屬桿的加速度為B．金屬桿上滑時間小于下滑時間C．在金屬桿上滑和下滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量相同D．在金屬桿上滑和下滑過程中通過電阻R上的電荷量相同9．粗細(xì)均勻的電阻絲圍成如圖所示的線框，置于正方形有界勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于線框平面，圖中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度v勻速沿四個不同方向平動進(jìn)入磁場，并且速度始終與線框最先進(jìn)入磁場的那條邊垂直。在通過如圖所示的位置時，下列說法中正確的是（）A．圖甲中a、b兩點間的電壓最大B．圖丙與圖丁中電流相等且最小C．維持線框勻速運動的外力的大小均相等D．圖甲與圖乙中ab段產(chǎn)生的電熱的功率相等10．一簡諧橫波沿x軸負(fù)向傳播，t時刻的波形如圖所示，則該時刻（）A．質(zhì)點A的速度向上B．質(zhì)點B的動能最大C．B、D兩質(zhì)點的振動情況總是相反D．從該時刻經(jīng)過半個周期，質(zhì)點D的加速度為零E.從該時刻經(jīng)過個周期，質(zhì)點C將移動到質(zhì)點B的位置三、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）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實驗時，把數(shù)據(jù)記錄在表格中，數(shù)據(jù)是按加速度大小排列的，第8組數(shù)據(jù)中小車質(zhì)量和加速度數(shù)據(jù)漏記組號F/Nm/kga/m?s210.290.860.3420.140.360.3930.290.610.4840.190.360.5350.240.360.6760.290.410.7170.290.360.8180.2990.340.360.94(1)該同學(xué)又找到了第8組數(shù)據(jù)對應(yīng)的紙帶以及小車質(zhì)量，紙帶如圖乙所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每兩個相鄰點之間還有4個打出來的點未畫出。請你幫助該同學(xué)求出第8組中的加速度a=___m/s2；(2)如果要研究加速度與力的關(guān)系，需取表格中___組數(shù)據(jù)（填組號），做圖像；如果要研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，需取表格中____組數(shù)據(jù)（填組號），做圖像。這種研究方法叫做_____法；(3)做出圖像如圖丙所示，由圖像_____（填“可以”或“不可以”）判斷a與m成正比。12．（12分）如圖，物體質(zhì)量為，靜置于水平面上，它與水平面間的動摩擦因數(shù)，用大小為、方向與水平方向夾角的拉力F拉動物體，拉動4s后，撤去拉力F，物體最終停下來取試求：物體前4s運動的加速度是多大？物體從開始出發(fā)到停下來，物體的總位移是多大？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，橫截面為半圓形的玻璃磚，在其直徑上A點嵌入一個單色點光源，已知，玻璃對該單色光的折射率n=2，求：(1)該單色光在玻璃和空氣界面發(fā)生全反射時的臨界角C；(2)圖中橫截面半圓弧上單色光無法射出的部分所對應(yīng)的圓心角。14．（16分）如圖所示，啞鈴狀玻璃容器由兩段粗管和一段細(xì)管連接而成，容器豎直放置，容器粗管的截面積為S1=2cm2，細(xì)管的截面積S2=1cm2，開始時粗、細(xì)管內(nèi)水銀長度分別為h1=h2=2cm，整個細(xì)管長為4cm，封閉氣體長度為L=6cm，大氣壓強為P0=76cmHg，氣體初始溫度為27℃，求：①第一次若要使水銀剛好離開下面的粗管，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K;②第二次若在容器中再倒入同體積的水銀，且使容器中氣體體積不變，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K.15．（12分）一半球形玻璃磚，球心為O，OA和OB與豎直方向間的夾角均為30°。一束光線射向A點，折射光線恰好豎直向下射到C點，已知該玻璃磚折射率為。(1)求射向A點的光線與豎直方向的夾角；(2)從B點射入的光線折射后恰好過C點，求折射光線BC與虛線BO夾角的正弦值。

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】

由題知小球未離開圓錐表面時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，用L表示細(xì)線長度，小球離開圓錐表面前，細(xì)線的張力為FT，圓錐對小球的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2LsinθFTcosθ＋FNsinθ＝mg聯(lián)立解得FT＝mgcosθ＋ω2mLsin2θ小球離開圓錐表面后，設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為α，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinα＝mω2Lsinα解得FT＝mLω2故C正確。故選C。2、A【解析】

在地球表面，得GM=gR2空間站做勻速圓周運動時軌道半徑聯(lián)立解得故BCD錯誤，A正確；

故選A。3、D【解析】

A．由于：所以：A錯誤；B．由：可知，單色光1的頻率比單色光2的頻率低，B錯誤；C．只增大照射光的強度，光電子的最大初動能不變，因此遏止電壓不變，C錯誤；D．由：得：D正確。故選D。4、C【解析】

A.假定兩段空氣柱的體積不變，即V1，V2不變，初始溫度為T，當(dāng)溫度降低△T時，空氣柱1的壓強由p1減至p′1，△p1=p1?p′1，空氣柱2的壓強由p2減至p′2，△p2=p2?p′2，由查理定律得：，，因為p2=p1+h>p1，所以△p1<△p2，即水銀柱應(yīng)向b移動。故A錯誤；B.在豎直平面內(nèi)以b點為軸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管，使θ角變大，若水銀柱相對玻璃管不動，則增大了水銀柱對下部氣體的壓力，水銀柱向b端移動，故B錯誤；C.玻璃管豎直向上減速運動，加速度向下，水銀柱失重，若水銀柱相對玻璃管不動，水銀柱對下部氣體壓力減小，水銀柱向a端移動，故C正確；D.使玻璃管垂直紙面向外做加速運動不會影響水銀柱豎直方向上的受力，水銀柱的位置不變，故D錯誤。5、B【解析】

A．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)時，電源的短路電流為A正確；B．根據(jù)機械能守恒定律變形得可知圖像與橫軸截距的物理意義為初速度的平方，B錯誤；C．根據(jù)單擺的周期公式變形得可知圖像與橫軸交點絕對值的物理意義為擺球半徑，C正確；D．根據(jù)光電效應(yīng)方程變形得圖像與橫軸的交點滿足此時頻率即為該金屬的極限頻率，D正確。本題選擇不正確的，故選B。6、D【解析】

A．電梯在t=1時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時加速度a＞1．t=4.5s時，a＞1，電梯也處于超重狀態(tài)。故A錯誤。

B．5～55s時間內(nèi)，a=1，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應(yīng)大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內(nèi)繩索拉力不是最小。故B錯誤。

C．t=59.5s時，電梯減速向上運動，a＜1，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤。

D．根據(jù)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，61s內(nèi)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積為1，所以速度的變化量為1，而電梯的初速度為1，所以t=61s時，電梯速度恰好為1，根據(jù)P=Fv可知繩索拉力的功率恰好為零，故D正確。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、ABC【解析】

A.浸潤液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象屬于毛細(xì)現(xiàn)象，選項A正確；B.液晶既有液體的流動性，又有光學(xué)性質(zhì)的各向異性；選項B正確；C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的。選項C正確；D.熱量可以自發(fā)從高溫傳到低溫，但不能自發(fā)從低溫傳到高溫。選項D錯誤；E.干泡溫度計顯示空氣溫度，濕泡溫度計顯示的是浸水紗布的溫度，空氣相對濕度越小（越干燥），則濕泡處水揮發(fā)越快，溫度越低，兩個溫度計差值就越大，選項E錯誤。故選ABC。8、BD【解析】

A．a(chǎn)b開始運動時，ab棒所受的安培力根據(jù)牛頓第二定律得，ab棒的加速度選項A錯誤；B．物體下滑時加速度滿足根據(jù)可知金屬桿上滑時間小于下滑時間，選項B正確；C．克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的熱量，上滑過程中安培力較大，則克服安培力做功較大，產(chǎn)生的熱量較大，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，在金屬桿上滑和下滑過程中通過電阻R上的電荷量相同，選項D正確。故選BD。9、ABD【解析】

A．圖甲中兩點間的電勢差等于外電壓，其大小為：其它任意兩點之間的電勢差都小于路端電壓，A正確；B．圖丙和圖丁中，感應(yīng)電動勢大小為：感應(yīng)電流：感應(yīng)電動勢大小小于圖甲和圖乙，所以圖丙與圖丁中電流相等且最小，B正確；C．根據(jù)共點力的平衡條件可知，維持線框勻速運動的外力的大小等于安培力大小，根據(jù)安培力公式：圖甲和圖乙的安培力大于圖丙和圖丁的安培力，所以維持線框勻速運動的外力的大小不相等，C錯誤；D．圖甲和圖乙的電流強度相等，速度相同，進(jìn)入磁場的時間也相等，根據(jù)焦耳定律：可得圖甲與圖乙中段產(chǎn)生的電熱的功率相等，D正確。故選ABD。10、BCD【解析】

A．由波的平移法可知，在該時刻質(zhì)點A正向下運動，故A錯誤；B．由圖可得，在該時刻質(zhì)點B在平衡位置，速度最大，動能最大，故B正確；C．B、D兩質(zhì)點相差半個波長，振動情況總相反，故C正確；D．從該時刻經(jīng)過半個周期，質(zhì)點D又處于平衡位置，加速度為零，故D正確．E．從該時刻經(jīng)過1/4個周期，質(zhì)點C將運動到自己的平衡位置，不會運動到B質(zhì)點處，故E錯誤；故選BCD。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、0.90（0.89~0.92）2、4、5、7、91、3、6、7、8控制變量不可以【解析】

(1)[1]每兩個相鄰點之間還有4個打出來的點未畫出，故相鄰點之間的時間間隔為：T=0.02×5s=0.1s根據(jù)逐差公式可得，故加速度為代入數(shù)據(jù)可得.(2)[2]研究加速度與力的關(guān)系，需要保證質(zhì)量不變，選取2、4、5、7、9組數(shù)據(jù)。[3]研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，需要控制力F不變，選取1、3、6、7、8組數(shù)據(jù)。[4]涉及多個變量時，需要控制其他變量恒定，改變其中一個變量，這種方法為控制變量法。(3)[5]分析丙圖可知，圖線為曲線，并不能說明是正比例關(guān)系，故應(yīng)作圖線，研究a與成正比關(guān)系。12、42m【解析】

（1）由牛頓第二定律運用正交分解法求解加速度；（2）根據(jù)運動公式求解撤去外力之前時的位移；根據(jù)牛頓第二定律求解撤去外力后的加速度和位移，最后求解總位移.【詳解】（1）受力分析：正交分解：由牛頓第二定