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、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。

3.請按照題號順序在各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，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.甲、乙兩個同學打乒乓球，某次動作中，甲同學持拍的拍面與水平方向成45。角，乙同學持拍的拍面與水平方向成

3（）。角，如圖所示.設乒乓球擊打拍面時速度方向與拍面垂直，且乒乓球每次擊打球拍前、后的速度大小相等，不計空

氣阻力，則乒乓球擊打甲的球拍的速度”與乒乓球擊打乙的球拍的速度。2之比為（）

2.如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數m=800和n2=200的兩個線圈，上線圈兩端u=51sin314tV的交流電源相連,

將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數可能是

er_n

三"1

二

-kg

三

A.2.0VB.9.0V

C.12.7VD.144.0V

3.下列說法正確的是（）

A.一定量的理想氣體，當氣體體積增大時，氣體一定對外界做功

B.物體放出熱量，其內能一定減少

C.溫度高的物體分子平均動能一定大，但內能不一定大，

D.壓縮氣體需要用力，這是因為氣體分子間存在斥力

4.完全相同的兩列高鐵在直鐵軌上相向行使，速度為350km/h,兩列車迎面交錯而過時，雙方駕駛員看到對方列車從

眼前劃過的時間大約是2s,以下說法正確的是（）

A.由以上數據可以估算出每列車總長約為200m

B.由以上數據可以估算出每列車總長約為400m

C.坐于車尾的乘客看到對方列車從身邊劃過的時間大約是4s

D.坐于車尾的乘客看到對方列車從身邊劃過的時間大約是1s

5.地光是在地震前夕出現在天邊的一種奇特的發光現象，它是放射性元素氨因衰變釋放大量的帶電粒子，通過巖石裂

隙向大氣中集中釋放而形成的。已知氨胃：Rn的半衰期為3.82d,經衰變后產生一系列子體，最后變成穩定的1；Pb,

在這一過程中（）

A.要經過4次a衰變和4次p衰變

B.要經過4次a衰變和6次0衰變

C.氨核筮Rn的中子數為86,質子數為136

D.標號為a、b、c、d的4個氨核經3.82d后一定剩下2個核未衰變

6.一半徑為R的半圓形玻璃磚放置在豎直平面上，其截面如下圖所示.圖中。為圓心，MN為豎直方向的直徑.有一

束細光線自0點沿水平方向射入玻璃磚，可以觀測到有光線自玻璃磚內射出，現將入射光線緩慢平行下移，當入射光

線與0點的距離為d時，從玻璃磚射出的光線剛好消失.則此玻璃的折射率為（）

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.如圖所示，圓形區域直徑MN上方存在垂直于紙面向外的勻強磁場，下方存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感

應強度大小相同?，F有兩個比荷相同的帶電粒子a、b,分別以盯、也的速度沿圖示方向垂直磁場方向從M點入射，最

終都從N點離開磁場，則（）

A.粒子a、b可能帶異種電荷

B.粒子a、b一定帶同種電荷

C.力:也可能為2:1

D.白:也只能為1：1

8.如圖所示，足夠長的光滑導軌傾斜放置，其上端接有電阻R,勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，始終垂直導軌的

導體棒EF接入電路的有效電阻為r,導軌和導線電阻不計，在導體棒EF沿著導軌下滑的過程中，下列判斷正確的是

()

A.感應電流在導體棒EF中方向從F到E

B.導體棒受到的安培力方向沿斜面向下，大小保持恒定

C.導體棒的機械能一直減小

D.導體棒克服安培力做的功等于電阻R消耗的電能

9.如圖所示，在豎直平面內有一平面直角坐標系xOy,存在一個范圍足夠大的垂直紙面向里的水平磁場，磁感應強度

沿x軸方向大小相同，沿y軸方向按3產心（A為大于零的常數）的規律變化。一光滑絕緣的半徑為R的半圓面位于豎

直平面內，其圓心恰好位于坐標原點。處，將一銅環從半面左側最高點。從靜止釋放后，銅環沿半圓面運動，到達右

側的8點為最高點，%b高度差為K下列說法正確的是（）

A.銅環在半圓面左側下滑過程，感應電流沿逆時針方向

B.銅環第一次經過最低點時感應電流達到最大

C.銅環往復運動第二次到達右側最高點時與b點的高度差小于2h

D.銅環沿半圓面運動過程，銅環所受安培力的方向總是與銅環中心的運動方向相反

10.一列簡諧橫波，在f=0.5s時的波動圖象如圖甲所示，介質中x=l5nl處的質點A的振動圖象如圖乙所示，下列說

法正確的是（

A.這列波的波速大小是2m/s

B.這列波的頻率為1Hz

C.這列波沿X軸正方向傳播

D.0.5?0.75s內，圖甲中質點尸的平均速率大于質點。的平均速率

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）舉世矚目的嫦娥四號，其能源供給方式實現了新的科技突破：它采用同位素溫差發電與熱電綜合利用技術

結合的方式供能，也就是用航天器兩面太陽翼收集的太陽能和月球車上的同位素熱源兩種能源供給探測器。圖甲中探

測器兩側張開的是光伏發電板，光伏發電板在外太空將光能轉化為電能。

某同學利用圖乙所示電路探究某光伏電池的路端電壓U與電流/的關系，圖中定值電阻Ro=5C,設相同光照強度下光

伏電池的電動勢不變，電壓表、電流表均可視為理想電表。

（1）實驗一：用一定強度的光照射該電池，閉合開關S,調節滑動變阻器R。的阻值，通過測量得到該電池的U-/如圖丁

曲線由此可知，該電源內阻是否為常數（填“是”或"否”），某時刻電壓表示數如圖丙所示，讀數為V,

由圖像可知，此時電源內阻值為Q。

（2）實驗二：減小實驗一光照的強度，重復實驗，測得U-1如圖丁曲線，在實驗一中當滑動變阻器的電阻為某值時路端

電壓為2.0V,則在實驗二中滑動變阻器仍為該值時，滑動變阻器消耗的電功率為W（計算結果保留兩位有效數

12.（12分）用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

II

甲

(1)下列操作正確且必要的有.

A.使用天平測出重物的質量

B.應先接通打點計時器的電源，再松開紙帶，讓重物自由下落

C.用刻度尺測出物體下落的高度兒通過v=gf算出瞬時速度v

D.選擇體積小、質量大的重物，紙帶、限位孔在同一豎直線上，可以減小系統誤差

(2)圖乙是實驗中得到的一條紙帶，將起始點記為O,依次選取6個連續的點，分別記為A、B、C、E、F,量出各

點與。點的距離分別為必、①、%、兒、%、(16,使用交流電的周期為T,在打3點和E點這段時間內，如果重物的

機械能守恒，在誤差允許的范圍內應滿足的關系式為(已知重力加速度為g)。

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，小球C在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態。在它左邊有一垂直于軌道的固定擋板，右邊有

兩個小球A和B用處于原長的輕質彈簧相連，以相同的速度均向C球運動，C與B發生碰撞并立即結成一個整體Do

在A和D繼續向左運動的過程中，當彈簧長度變到最短時，長度突然被第一次鎖定不能伸長但還能繼續被壓縮。然后

D與擋板P發生彈性碰撞，而A的速度不變。過一段時間，彈簧被繼續壓縮到最短后第二次鎖定。已知A、B、C三

球的質量均為山。求：

(1)彈簧長度第一次被鎖定后A球的速度；

(2)彈簧長度第二次被鎖定后的最大彈性勢能。

P

14.（16分）如圖所示，00'為正對放置的水平金屬板M、N的中線。熱燈絲逸出的電子（初速度、重力均不計）在

電壓為U的加速電場中由靜止開始運動，從小孔。射入兩板間正交的勻強電場、勻強磁場（圖中未畫出）后沿00'做

直線運動。已知兩板間的電壓為2U,兩板長度與兩板間的距離均為〃電子的質量為機、電荷量為e。求：

（1）板間勻強磁場的磁感應強度的大小B和方向；

（2）若保留兩金屬板間的勻強磁場不變使兩金屬板均不帶電，則從小孔。射入的電子在兩板間運動了多長時間？

：+|。

，于-一ITM

15.（12分）“801所”設計的磁聚焦式霍爾推進器可作為太空飛船的發動機，其原理如下：系統捕獲宇宙中大量存在

的等離子體（由電量相同的正、負離子組成）經系統處理后，從下方以恒定速率盯向上射入有磁感應強度為小、垂直紙

面向里的勻強磁場區域I內.當柵極MN、尸。間形成穩定的電場后，自動關閉區域I系統（關閉粒子進入通道、撤去

磁場必）.區域n內有磁感應強度大小為灰、垂直紙面向外的勻強磁場，磁場右邊界是直徑為。、與上下極板相切的

半圓（圓與下板相切于極板中央4）.放在A處的放射源能夠向各個方向均勻發射速度大小相等的敬原子核，放原子核

經過該區域后形成寬度為。的平行氤粒子束，經過柵極MN、P。之間的電場加速后從P。噴出，在加速氤原子核的過

程中探測器獲得反向推力（不計氤原子核、等離子體的重力，不計粒子之間相互作用于相對論效應）.已知極板長

RM=2D,柵極MN和P0間距為d,敬原子核的質量為m、電荷量為g,求：

（1）林原子核在A處的速度大小也；

（2）赦原子核從PQ噴出時的速度大小v3；

（3）因區域II內磁場發生器故障，導致區域U中磁感應強度減半并分布在整個區域II中，求能進入區域I的簡原子核占

A處發射粒子總數的百分比.

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】

由題可知，乒乓球在甲與乙之間做斜上拋運動，根據斜上拋運動的特點可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不

變，豎直方向的分速度是不斷變化的，由于乒乓球擊打拍面時速度與拍面垂直，在甲處：Wx=%sin45。；在乙處：

v^=v2sin3O°5所以：三=一$：」^=正.故C正確，ABD錯誤

v2sin45sin302

2、A

【解析】

U.U,,,叫八51,,八51“

由」=一得02=4,其中■=一不丫，得石Va9.0V,因此題中兩線圈并非處于理想狀態，會出現

〃2?1V2402

漏磁，所以交流電壓表的讀數小于9.0V,故選項A正確.

3、C

【解析】

A.一定量的理想氣體，當氣體由于自由擴散而體積增大時，氣體對外界不做功，故A錯誤；

B.物體放出熱量，若同時外界對物體做功，物體的內能不一定減少，故B錯誤；

C.內能取決于物體的溫度、體積和物質的量，溫度高的物體內能不一定大，但分子平均動能一定大，故C正確；

D.氣體之間分子距離很大，分子力近似為零，用力才能壓縮氣體是由于氣體內部壓強產生的阻力造成的，并非由于

分子之間的斥力造成，故D錯誤。

故選C。

4、B

【解析】

AB.兩列車相向運動，每列車總長為：

,350350、?…

L=A=(-------F-----)x2m?400m

3.63.6

故A錯誤，B正確；

CD.坐于車尾的乘客看到對方列車從身邊劃過的時間為：

L400c

t=="z-ZT；S?2S

Av350350

-------1-------

3.63.6

故C、D錯誤;

故選B。

5、A

【解析】

AB.原子核衰變過程，一次a衰變核電荷數和質量數分別減少2和4,一次P衰變核電荷數不變，質量數增加1,所

以要經過4次a衰變和4次6衰變，A正確，B錯誤；

C.氨2器Rn核的質子數為86,質量數為222,中子數為136,C錯誤；

D.半衰期是大量原子核衰變的統計規律，幾個原子核不具有統計意義，D錯誤。

故選Ao

6、C

【解析】

根據題意可知，當入射光線與0點的距離為d時，從玻璃磚射出的光線剛好消失，光線恰好在MV圓弧面上發生了全

反射，作出光路圖，如圖

根據幾何知識得:

sinC=一

R

,「1

sinC=—,

n

聯立得：

n=一

RR

A.-/2,，與上述計算結果〃=￡■不相符，故A錯誤;

y/R2-d2d

B.返正與上述計算結果〃=§不相符，故B錯誤;

Rd

C.4與上述計算結果〃=與相符，故C正確；

aa

D.［與上述計算結果〃=§不相符，故D錯誤。

xa

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。分。

7、BC

【解析】

AB.兩粒子都從M點入射從N點出射，則。粒子向下偏轉，5粒子向上偏轉，由左手定則可知兩粒子均帶正電，故A

錯誤，B正確；

CD.設磁場半徑為R,將MN當成磁場的邊界，兩粒子均與邊界成45。入射，由運動對稱性可知出射時與邊界成45。,

則一次偏轉穿過MN時速度偏轉90。；而上下磁場方向相反，則兩粒子可以圍繞重復穿越，運動有周期性，設a

粒子重復A次穿過MN,粒子重復〃次穿過MN,由幾何關系可知

/啦"=2"("=1,2,3.......)

"?V^=2H(〃=1,2,3......)

2

由洛倫茲力提供向心力=可得

r

m

而兩個粒子的比荷相同，可知

1L=?

v2k

v.1v.2

如“=1,%=1時，—如〃=2,左=1時，—=T,則內:也可能為1:1或2:1,故C正確，D錯誤。

v21v21

故選BCo

8,AC

【解析】

根據右手定則知，感應電流的方向為F到E,故A正確.下滑過程中，根據左手定則知，安培力的方向沿斜面向上，

由于導體棒下滑的過程中速度增大，則感應電動勢增大，電流增大，安培力增大，故B錯誤.導體棒向下運動的過程

中，除重力做功外，安培力做負功，則導體棒的機械能一直減小，故C正確.根據功能關系知，克服安培力做功等于

整個回路產生的電能，故D錯誤.故選AC.

點睛：解決這類導體棒切割磁感線產生感應電流問題的關鍵時分析導體棒受力，進一步確定其運動性質，并明確判斷

過程中的能量轉化及功能關系如安培力做負功量度了電能的產生，克服安培力做什么功，就有多少電能產生.

9、AC

【解析】

A.銅環在半圓面左側下滑過程，磁通量增加，根據楞次定律可得感應電流沿逆時針方向，A正確；

B.銅環第一次經過最低點瞬間，磁通量的變化量為0,感應電流為零，B錯誤；

C.銅環沿半圓面運動，到達右側的b點后開始沿圓弧向左運動，但在向左運動的過程中克服安培力做的功較小，損

失的機械能小于機g/7,所以銅環往復運動第二次到達右側最高點時與8點的高度差小于2心C正確；

D.銅環沿半圓面向下運動過程中，銅環所受安培力的方向是豎直向上的，沿半圓面向上運動過程中，銅環所受安培

力的方向是豎直向下的，D錯誤。

故選AC?

10、BCD

【解析】

A.根據圖甲可得，該波的波長;1=20m；由圖乙可得，該波的周期T=1s,則波速

v--=20m/s

T

A錯誤；

B.波的傳播周期和振源的振動周期相同，波源的振動頻率

y=l=lHz

B正確；

C.由題圖乙可知r=0.5s時，質點A的振動方向向下，在題圖甲中根據“上坡下，下坡上”法可知，波沿x軸正方向傳

播，C正確；

D.0.5~0.75s內，質點尸在,周期內通過的路程大于一個振幅，質點。在,周期內通過的路程小于一個振幅，平均速

44

率等于路程比時間，所以質點尸的平均速率比質點。的平均速率大，D正確。

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、否1.804.782.5

【解析】

(1)[1].根據閉合電路歐姆定律有：U=E-Ir,所以圖象的斜率為電源內阻，但圖象的斜率在電流較大時，變化很大,

所以電源的內阻是變化的。

[2][3].從電壓表的示數可以示數為1.80V,再從圖象的縱軸截距為2.9V,即電源的電動勢為2.9V,又從圖象看出，

當路端電壓為1.80V時，電流為0.23A,所以電源的內阻

(2)[4].在實驗一中，電壓表的示數為2.0V,連接坐標原點與電源的(2.0V路端電壓)兩點，作出定值的伏安特性

曲線如圖所示，

2.0

R=----Q?R)^4.5Q

0.21

同時該直線與圖象方有一交點，則該交點是電阻是實驗二對應的值，由交點坐標可以讀出：0.7V,0.75A.

所以滑動變阻器此時消耗的功率

尸=(0.75)2X4.5W=2.5W1,

(〃6—〃4)2—(e—4)2

12、BDg仇一色)=

8T2

【解析】

(1)[1]A.機械能守恒等式左右兩邊都有質量，所以不用天平測出重物的質量，故A錯誤；

B.操作上，應先接通打點計時器的電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，故B正確；

C.在驗證機械能守恒時，計算速度應利用紙帶處理，不能直接應用自由落體公式，故C錯誤；

D.選擇體積小、質量大的重物，紙帶、限位孔在同一豎直線上，可以減小系統誤差，故D正確。

故選：BD.

(2)⑵根據機械能守恒有:

―=2加[(%—為

^>)—mv}——mvH--m[———--m——-

2E2212Tl21278p

得

(九一九一(小一九『

g優一3=7

8T2

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。

273

13、(l)-v0；(2)—7W(；

【解析】

(1)設C球與B球粘結成D時，D的速度為力，由動量守恒定律可得

mv0=(m+/M)V,

解得

1

vi=~vo

當彈簧壓至最短時，D與A的速度相等，設此速度為也，由動量守恒，有

2mvt+mv0=3mv2

解得A的速度

2

匕=”

(2)設彈簧長度第一次被鎖定后，儲存在彈簧中的勢能為Epi。由能量守恒得

g-+A"說—A.3mvf+Epi

解得

2

撞擊P后，D的速度大小不變，仍為方向向右；A的速度大小和方向均不變。然后D與A繼續相互作用，設當

彈簧壓縮到最短時，A與D的速度為色，根據動量守恒定律可得

2mv2一mv2=3mv3

解得

12

匕=井=丁。

彈性勢能的增加量為

Af——,—,3/?iv?——mv：

p22327

彈簧長度第二次被鎖定后的最大彈性勢能

與2=%+4綜=貴削；

14、(DB=-J^,磁感應強度方向垂紙面向外；(2)

L\e3\2eU

【解析】

(1)電子通過加速電場的過程中，由動能定理有

eU=—mv20

由于電子在兩板間做勻速運動，則

evB=eE②

其中

E=更③

聯立解得

8」,幽④

L

根據左手定則可判斷磁感應強度方向垂紙面向外;

(2)洛倫茲力提供電子在磁場中做圓周運動所需要的向心力，有

evB=m—⑤

聯立①④⑤可得

r=L?

由幾何關系可知

6=60。⑦

而

T三⑧

eB

則電子在場中運動的時間

T2兀m1/mn

f=—=------=-^Lrj-------⑨

66eB3\2eU

15(

'°舞⑵