2021-2022學年高考物理模擬試卷

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再

選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

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.下列說法中正確的是（）

A.千克（kg）、開爾文（K）和伏特（V）均為國際單位制中的基本單位

B.陰極射線是由電子組成，電子來源于中子的衰變

C.在光電效應的實驗中，若增加入射光的頻率，則相應的遏止電壓也增加

D.a射線來源于原子核內部，是由氫原子組成

2.如圖所示，光滑水平面上放置質量分別為%2m和3/n的三個木塊，其中質量為2m和3m的木塊間用一根不可伸

長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為耳，現用水平拉力尸拉其中一個質量為3%的木塊，使三個木塊以同一加速

度運動，則以下說法正確的是（）

A.質量為2m的木塊受到四個力的作用

B.當尸逐漸增大到耳時，輕繩剛好被拉斷

C.當尸逐漸增大到1.54時，輕繩還不會被拉斷

2

D.輕繩剛要被拉斷時，質量為m和2,”的木塊間的摩擦力為w4

3.如圖所示，A8是固定在豎直平面內的光滑絕緣細桿，A、3兩點恰好位于圓周上，桿上套有質量為〃?、電荷量為

+9的小球（可看成點電荷），第一次在圓心0處放一點電荷+Q,讓小球從A點沿桿由靜止開始下落，通過5點時的速

度為匕，加速度為由；第二次去掉點電荷，在圓周平面加上磁感應強度大小為3、方向垂直紙面向里的勻強磁場，讓

小球仍從A點沿桿由靜止開始下落，經過5點時速度為2，加速度為歐，則（）

A.9<v2B.Vj>v2C.ai<a2D.ai>ai

4.一質點做勻加速直線運動，在通過某段位移x內速度增加了P,動能變為原來的9倍。則該質點的加速度為（）

v2v23v2v2

A.——B.—C.——D.—

x2xx3x

5.中國核學會發布消息稱，截至2019年6月底，中國大陸在運核電機組47臺，裝機容量4873萬千瓦，位居全球第

三。鈾核（皆U）是獲得核能的主要原料之一，其中一種核反應方程為■U+1；nfX+；：Sr+2；）n并釋放核能，下

列說法正確的是（）

A.該核反應是重核裂變，產物的結合能之和大于鈾核（聲U）的結合能

B.該核反應在中子的轟擊下發生，核反應為人工轉變

C.X原子核中的核子數為140個，中子數為84個

D.因為裂變時釋放能量，根據E=?1c2,所以裂變后的總質量數減少

6.下列說法正確的是（）

A.某金屬能發生光電效應，當入射光的顏色不變而增大光照強度時，逸出的光電子的最大初動能也增大

B.若利用黃光和藍光分別在同一裝置研究光電效應，用藍光照射時的遏止電壓大于用黃光照射時的遏止電壓

C.換用頻率小的光照射，但入射光的強度不變，則逸出的光電子的最大初動能不變

D.換用頻率小的光照射，但入射光的強度不變，則從光照射到金屬表面上到發射出電子的時間明顯減少

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，絕緣材料制成的半徑為R的內壁光滑圓軌道,豎直放置在水平地面上且左右恰被光滑擋板擋住，圓心O點

固定著電荷量為Q的場源點電荷.一電荷量為外可視為質點的帶電小球沿軌道內壁做圓周運動,當小球運動到最高點A

時,地面對軌道的彈力恰好為零.若軌道與小球的質量均為m,Q>q>0，忽略小球的電荷對Q形成的電場的影響,重

力加速度為g,靜電力常量為h下列說法中正確的是（）

A.軌道內壁的電場強度處處相同

B.軌道內壁的電勢處處相等

C.運動到與圓心等高的8點時，小球對軌道的壓力大小為4mg-Z挈

R

D.運動到最低點C時，小球對軌道的壓力大小為7mg

8.如圖所示，ABC為一彈性輕繩，一端固定于A點，一端連接質量為加的小球，小球穿在豎直的桿上。輕桿OB一

端固定在墻上，一端為定滑輪。若繩自然長度等于AB，初始時A8C在一條水平線上，小球從C點由靜止釋放滑到E

點時速度恰好為零。已知C、￡兩點間距離為〃，。為CE的中點，小球在。點時彈性繩的拉力為鱉，小球與桿之

2

間的動摩擦因數為0.5,彈性繩始終處在彈性限度內。下列說法正確的是（）

A.小球在O點時速度最大

B.若在E點給小球一個向上的速度乙小球恰好能回到C點，則y=29

C.小球在CZ）階段損失的機械能等于小球在OE階段損失的機械能

D.若。點沒有固定，桿。8在繩的作用下以。為軸轉動，在繩與B點分離之前，B的線速度等于小球的速度沿繩方

向分量

9.如圖所示是導軌式電磁炮的原理結構示意圖。兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定，其間安放炮彈。炮彈可沿導

軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸。內阻為r可控電源提供的強大恒定電流從一根導軌流入，經過炮彈，再

從另一導軌流回電源，炮彈被導軌中的電流形成的磁場推動而發射。在發射過程中，該磁場在炮彈所在位置始終可以

簡化為磁感應強度為8的垂直平行軌道勻強磁場。已知兩導軌內側間距L,炮彈的質量機，炮彈在導軌間的電阻為R,

若炮彈滑行s后獲得的發射速度為外不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.a為電源負極

2

B.電磁炮受到的安培力大小為尸=如二

S

7nv(/?+r)

C.可控電源的電動勢是石=

2sBL

D.這一過程中系統消耗的總能量是，加丫2+

22sBI?

10.如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣空心斜面ABC放置在水平面上，NCAB=30。，斜面內部0點（與斜面無任何連接）

固定一個正點電荷，一帶負電可視為質點的小物體可以分別靜止在M、P、N點，P為MN的中點，OM=ON,OM〃AB,

下列說法正確的是（）

A.小物體在M、P、N點靜止時一定都是受4個力

B.小物體靜止在P點時受到的摩擦力最大

C.小物體靜止在P點時受到的支持力最大

D.小物體靜止在M、N點時受到的支持力相等

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）某同學改裝和校準電壓表的電路如圖所示，圖中虛線框內是電壓表的改裝電路所用電池的電動勢E為20V,

內阻r為20Q（E、「均保持不變）。

⑴已知表頭G滿偏電流為1OOgA,表頭上標記的內阻值為1350Q,A,&和%是定值電阻，利用為和表頭構成量程

為1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用外力兩個接線柱，電壓表的量程為3V；若使用c

兩個接線柱，電壓表的量程為15V。則定值電阻的阻值為鳥=,Q,&=Q,%=

⑵用量程為3V,內阻為2500Q的標準電壓表V對改裝表3V擋的不同刻度進行校準。滑動變阻器R有兩種規格，最

大阻值分別為5（）。和500（）。。為了方便實驗中調節電壓，圖中R應選用最大阻值為。的滑動變阻器。校準時,

在閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應靠近端（填或"N"）。

（3）在3V擋校對電路中，開關全部閉合，在保證電路安全前提下讓滑片P仄M端緩慢向N端滑動的過程中，表頭G的

示數,電源的輸出功率,電源的效率（填變化情況）。

⑷若表頭G上標記的內阻值不準，表頭G內阻的真實值小于135OQ,則改裝后電壓表的讀數比標準電壓表的讀數

（填“偏大”或“編小

12.（12分）學習牛頓第二定律后，某同學為驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量成反比”的結論設計

了如圖所示的實驗裝置.裝置中用不可伸長的輕繩一端連接甲車、另一端與乙車相連，輕繩跨過不計質量的光滑滑輪，

且在動滑輪下端掛一重物測量知甲、乙兩車（含發射器）的質量分別記為叫、"?2,所掛重物的質量記為叫.。

恒修傳位?性“

UU1u

白rniMio

（1）為達到本實驗目的，平衡兩車的阻力（填“需要”或“不需要”），滿足鉤碼的質量遠小于任一小車

的質量（填“需要”或“不需要”）；

（2）安裝調整實驗器材后，同時靜止釋放兩小車并用位移傳感器記錄乙兩車在相同時間內，相對于其起始位置的位移分

別為電、“，在誤差允許的范圍內，若等式_______近似成立，則可認為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其

質量成反比”（用題中字母表示）。

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）某同學設計了一個軌道，豎直放置，讓小球在軌道中運動接力，如圖所示。傾斜直軌道A8與圓弧軌道

BPC在B點相切，AC豎直，C是圓的最高點，另一圓弧軌道。。的圓心為。，其右側虛邊界與AC相切，尸是圓的

最低點。已知A8長為/,與水平方向的夾角a=37。，。。與豎直方向的夾角也是a,圓軌道O0尸的半徑也為/,質量

為m的小球a從A點由靜止開始在外力作用下沿軌道加速運動，一段時間后撤去外力，小球運動到C點后水平拋出，

從D點無碰撞進人圓弧軌道OQ尸內側繼續運動，到尸點與另一靜止的小球力發生彈性碰撞，小球匕從F點水平拋出

并剛好落在A點。不計空氣阻力和軌道的摩擦，已知重力加速度為g,sina=0.6,cosa=0.8.求：

（1）小球a在C點時的速率；

（2）外力對小球a做的功；

（3）小球b的質量。

c

14.(16分)如圖所示，在xOy坐標平面的第一象限內有一沿y軸負方向的勻強電場，在第四象限內有一垂直于平面

向里的勻強磁場，現有一質量為機、電量為+g的粒子(重力不計)從坐標原點。射入磁場，其入射方向與x的正方向

成45。角。當粒子運動到電場中坐標為(3L,L)的尸點處時速度大小為％,方向與*軸正方向相同。求

(1)粒子從0點射入磁場時的速度V；

⑵勻強電場的場強E和勻強磁場的磁感應強度8;

⑶粒子從。點運動到尸點所用的時間。

15.(12分)角反射器是由三個互相垂直的反射平面所組成，入射光束被它反射后，總能沿原方向返回，自行車尾燈

也用到了這一裝置。如圖所示，自行車尾燈左側面切割成角反射器陣列，為簡化起見，假設角反射器的一個平面平行

于紙面，另兩個平面均與尾燈右側面夾45角，且只考慮紙面內的入射光線。

(1)為使垂直于尾燈右側面入射的光線在左側面發生兩次全反射后沿原方向返回，尾燈材料的折射率要滿足什么條件？

⑵若尾燈材料的折射率〃=2,光線從右側面以。角入射，且能在左側面發生兩次全反射，求sin。滿足的條件。

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.開爾文、千克均為國際單位制中基本單位，伏特不是國際單位制中基本單位，故A錯誤；

B.陰極射線是由電子組成，電子來源于核外電子，故B錯誤；

C.遏止電壓

ee

則若增加入射光的頻率，則相應的遏止電壓也增加，故C正確；

D.a射線來源于原子核內部，由兩個質子和兩個中子組成，故D錯誤。

故選C。

2,C

【解析】

A.質量為2帆的木塊受重力、支持力、機對它的壓力以及摩擦力，還有輕繩對它的拉力，總共五個力的作用，故A

錯誤；

BC.當輕繩對質量為2m的木塊的拉力為耳時，根據牛頓第二定律質量為機和2%的木塊的加速度：

不

a=--

3m

對整體進行受力分析，有：

F=6ma=2耳

可知當拉力為2耳時，輕繩恰好被拉斷，故B錯誤，C正確；

D.以質量為小的木塊為研究對象，當輕繩剛要被拉斷時，由牛頓第二定律有：

L=1L

Ff=ma

故D錯誤。

故選C。

3、D

【解析】

AB.A點和8點在同一個等勢面上，第一次小球從A點由靜止運動到5點的過程中，庫侖力對小球做功的代數和為

零，根據動能定理，得

mgh=—mv^

第二次小球從4點由靜止運動到8點的過程中，洛倫茲力不做功，根據動能定理，得

,12

mgh——mv\

所以匕=匕，故AB錯誤；

CD.小球第一次經過8點時，庫侖力有豎直向下的分量，小球受的豎直方向的合力B>mg,由牛頓第二定律可知，

小球經過8點時的加速度ai>g,小球第二次經過3點時，由左手定則可知，洛倫茲力始終與桿垂直向右，同時桿對小

球產生水平向左的彈力，水平方向受力平衡。豎直方向只受重力作用，由牛頓第二定律可知，小球經過8點時的加速

度42=g?所以41>。2,故C錯誤，D正確。

故選D。

4、A

【解析】

設質點的初速度為%,則動能

由于末動能變為原來的9倍，則可知，末速度為原來的3倍，故

V=3%,△□=2%=u

故平均速度

萬==2%=丫

根據位移公式可知

_X

V=—=V

t

根據加速度定義可知

Avv2

a=—=一

tx

A正確，BCD錯誤。

故選A。

5、A

【解析】

A.結合質量數守恒與電荷數守恒可知，鈾核裂變的產物為債核和錮核，并會釋放能量，則裂變產物的結合能之和一

定大于鈾核的結合能，故A正確；

B.該核反應為重核裂變，不是人工轉變，故B錯誤；

C.X原子核中的核子數為(235+1)-(94+2)=140個，中子數為140-(92-38)=86個，故C錯誤；

D.裂變時釋放能量，出現質量虧損，但是總質量數不變，故D錯誤。

故選A。

6、B

【解析】

A.金屬發生光電效應時逸出的光電子最大初動能滿足以=/管一%,由此可知光電子的最大初動能與入射光的頻率

和金屬的逸出功有關，與入射光的強度無關，故A錯誤；

B.根據光電效應方程Ek=hv-%和能量守恒Ek=eU,.,聯立解得

eUc=hv-W0

由于黃光的頻率小于藍光，故黃光的遏止電壓小于藍光的遏止電壓，故B正確；

C.減小入射光的頻率，逸出的光電子的最大初動能將減小，故C錯誤；

D.光電效應具有瞬時性，所以無論入射光的頻率和強度如何變化，從光照射到金屬表面上到發射出電子的時間都是

瞬時的，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】

由點電荷的場強公式石=墨可知，場源點電荷在軌道內壁處產生的電場強度大小相等，但方向不同，A錯誤；軌道

內壁上各點到場源點電荷的距離相同，電勢相等；帶電小球在4點時，帶電小球對軌道的彈力豎直向上，大小等于儂，

軌道對帶電小球的彈力豎直向下大小為儂，在A點對帶電小球有2mg-摩=Q,從A到3由動能定理得

R“R

,在B點有乂一摩=絲與聯立解得在3點時軌道對小球的彈力為N'=4，咫，根據牛頓

22R~R

第三定律可知在3點時小球對軌道的壓力大小為則選項C錯誤；在最低點。時，設軌道時小球的彈力為N〃，

則N"-mg-緡=皿,由4到C由動能定理有ImgR=-\mv2,聯立解得N"=7mg,根據牛頓第三定律

RR22

知,運動到最低點C時，小球對軌道的壓力大小為7，叫,則選項D正確.

8、AD

【解析】

A.設當小球運動到某點P時，彈性繩的伸長量是Xgp,小球受到如圖所示的四個力作用:

4=丘BP

將正交分解，則

FN=4sin(9=kxKP?sin8=kxHC—

〃「1

4

耳的豎直分量

耳、,=FTCOS6=kxBPcos0-kxCP

據牛頓第二定律得

mg-F(-耳、.=ma

解得

3耳丫3kxrp

即小球的加速度先隨下降的距離增大而減小到零，再隨下降的距離增大而反向增大，據運動的對稱性（豎直方向可以

看作單程的彈簧振子模型）可知，小球運動到CE的中點。時，加速度為零，速度最大，A正確

B.對小球從C運動到E的過程，應用動能定理得

mgh-"g0j=0-0

若在￡點給小球一個向上的速度u,小球恰能從E點回到C點，應用動能定理得

（-mgh）+

聯立解得

%r=-mgh,v=/gh

B錯誤；

C.除重力之外的合力做功等于小球機械能的變化，小球在C。段所受繩子拉力豎直分量較小，則小球在C￡）段時摩

擦力和彈力做的負功比小球在DE段時摩擦力和彈力做的負功少，小球在CO階段損失的機械能小于小球在OE階段

損失的機械能，C錯誤；

D.繩與B點分離之前B點做圓周運動，線速度（始終垂直于桿）大小等于小球的速度沿繩方向的分量，D正確。

故選AD?

9、AD

【解析】

A.若電源“、分別為負極、正極，根據左手定則可知，受到的安培力向右，則導體滑塊可在磁場中向右加速；故A

正確；

B.因安培力尸=8”,根據動能定理

1

brx--mv2

2

所以

2

r=-----

2s

選項B錯誤；

C.由勻加速運動公式

v2-0

a=-------

2s

由安培力公式和牛頓第二定律，有

F=BIL=ma

根據閉合電路歐姆定律根據閉合電路歐姆定律

/=—^

R+r

聯立以上三式解得

_mv2(/?+r)

￡=----------------

IsBL

選項C錯誤；

D.因這一過程中的時間為

2s

t=—

v

所以系統產生的內能為

Q=I2(R+r)t

廠mv2(R+r)

E=----------

2sBL

聯立解得

/?J2V3(7?+r)

<9=---------r—:

2sB2產

炮彈的動能為

F12

E.=—mv

k2

由能的轉化與守恒定律得這一過程中系統消耗的總能量為

k22sB°1}

所以D正確。

故選AD。

10、CD

【解析】

對小物體分別在三處靜止時所受力分析如圖所示:

N

A.結合平衡條件，由圖，小物體在P、N兩點時一定受四個力的作用，而在M處不一定。故A錯誤。

B.小物體靜止在P點時，摩擦力片mgs加30。，靜止在N點時：尸="要教"30。+尸，cos30。，靜止在M點時：

f'=mgsin300-F'cos30o,可見靜止在N點時所受摩擦力最大。故B錯誤。

CD.小物體靜止在尸點時，設庫侖力為凡受到的支持力：N=mgcos300+F,在M、N點時：N，=，"gcos3(r+PsE30。,

由庫侖定律知：F>F',故N>N，，即小物體靜止在尸點時受到的支持力最大，靜止在M、N點時受到的支持力相等。

故CD正確。

故選CDo

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、1502865120050M增大增大減小偏大

【解析】

⑴口］電阻與與表頭G并聯，改裝成量程為1mA的電流表，表頭滿偏電流為lOO^A,此時通過電阻R1的電流為

900gA,由并聯分流規律可知

R.900

R]~100

得

=150Q

改裝后電流表內阻

R、==135Q

&+4

［2］將其與此串聯改裝為3V的電壓表由歐姆定律可知，3V量程電壓表的內阻

3

&+K=——Q=3k￡l

A-1X10-3

解得

R2=2865Q

［3］再串聯號改裝為15V量程電壓表，4所分電壓為12V,所以

12

凡=------fi=12kfi

(2)⑷在校準電路中，滑動變阻器采用分壓式接法，故選用最大阻值較小的滑動變阻器，即選用最大阻值為50。的滑

動變阻器；

［5］電源電動勢E=2()V遠大于電壓表量程，所以閉合開關前應使滑片靠近“端，使電壓表在接通電路時兩端電壓由

較小值開始增大

(3)［6］滑片由M向N滑動過程中，電壓表兩端電壓逐漸增大，通過表頭的電流增大，即示數增大

⑺隨滑片由M向N滑動，外電路的總電阻始終大于電源內阻且逐漸減小，所以電源的輸出功率增大；

網由

Er

U=E-

r+R總

可知，路端電壓隨外電路總電阻減小而減小，電源效率〃=￡xlOO%,所以電源的效率減小

(4)[9]電壓表兩端電壓一定，若內阻值偏小，則通過表頭G的電流偏大，從而造成讀數偏大的后果。

12、需要不需要仍S]=加2s2

【解析】

(1)[1][2].為達到本實驗目的，需要平衡兩車的阻力，這樣才能使得小車所受細線的拉力等于小車的合外力；因兩邊細

繩的拉力相等即可，則不需要滿足鉤碼的質量遠小于任一小車的質量；

(2)[3].兩邊小車所受的拉力相等，設為F,則如果滿足物體的加速度與其質量成反比，則

F

a\~一

/%

F

O,=—

加2

12

'=—at

'2}1

聯立可得

m1sl=m2s2

即若等式g4=近似成立，則可認為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量成反比”

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。

;(2)

13、(1)vcW=^mg/；(3)m=^|V13-1mQ

【解析】

(1)從C到O,設小球a做平拋運動的時間為/,在C點時速度為七

在水平方向上

vc/=/(l+sin?)

在O點的速度關系

vctana=gt

解得

(2)設圓弧軌道6PC的半徑為R

由幾何關系得

AC=/?(l+coscr)+/sin?

Hsina=/cosa

小球。從A運動到C的過程

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