2021-2022學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.圖為氫原子的能級示意圖。處于〃=4能級的一群氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子再照射列逸出功為2.29eV

的某金屬板上，下列說法正確的是（）

n￡7cV

......................0

23.40

1-------------------13.6

A.共有10種不同頻率的光子輻射出來

B.共有6種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象

C.入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大

D.從金屬板中逸出的光電子就是a粒子

2.強臺風往往造成巨大災難.2018年9月16日17時，第22號臺風“山竹”強臺風級在廣東登陸，登陸時中心附近最

大風力達u=162切?/〃，空氣的密度2=1.3超/旭3,當這登陸的臺風正對吹向一塊長10m、寬4m的玻璃幕墻時，

假定風遇到玻璃幕墻后速度變?yōu)榱悖纱丝晒浪愠雠_風對玻璃幕墻的沖擊力F大小最接近（）

A.2.6xlO32VB.5.3xl04^C.l.lxlO5^D.1.4xl06^

3.分別用頻率為v和2V的甲、乙兩種單色光照射某金屬，逸出光電子的最大初動能之比為1：3,已知普朗克常量為

h,真空中光速為c,電子電量為e。下列說法正確的是（）

A.用頻率為2y的單色光照射該金屬，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定較多

B.用頻率為Ju的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應

C.甲、乙兩種單色光照射該金屬，對應光電流的遏止電壓相同

D.該金屬的逸出功為,/忙

4

4.目前在太陽系內(nèi)一共已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約127萬顆小行星，但這可能僅是所有小行星中的一小部分.若某顆小行星在離太

陽中心R處做勻速圓周運動，運行的周期為T,已知引力常量為G,僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出太陽的（）

A.表面加速度大小B.密度C.半徑D.質(zhì)量

5.如圖所示為用某金屬研究光電效應規(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和Eg,普朗克常量為心則下列說法正確的是（）

B.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

E-E

D.單色光1和單色光2的頻率之差為安衛(wèi)

h

6.中國將于2022年前后建成空間站。假設(shè)該空間站在離地面高度約400km的軌道上繞地球做勻速圓周運動，已知地

球同步衛(wèi)星軌道高度約為36000km,地球的半徑約為64（X）km,地球表面的重力加速度為lOm//，則中國空間站在

軌道上運行的（）

A.周期約為3hB.加速度大小約為8.9m/s2

C.線速度大小約為3.6km/sD.角速度大小約為2rad/h

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.粗細均勻的正方形金屬線框abed靜止在光滑絕緣的水平面上，整個裝置處在垂直水平面的勻強磁場中，ab邊與磁

場邊界重合，如圖所示。現(xiàn)用水平向左的外力尸將線框拉出磁場，且外力與時間的函數(shù)關(guān)系為尸="股，8和4均

為常數(shù)。在拉出線框的過程中，用i表示線框中的電流，。表示流過線框某截面的電荷量，下列描述電流與時間及電

荷量與時間變化關(guān)系的圖象可能正確的是（）

8.如圖所示為遠距離輸電的原理圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定、輸電線上的

電阻不變，假設(shè)用戶所用用電器都是純電阻用電器，若發(fā)現(xiàn)發(fā)電廠發(fā)電機輸出的電流增大了，則可以判定

A.通過用戶的電流減小了

B.用戶接入電路的總電阻減小了

C.用戶消耗的電功率減小了

D.加在用戶兩端的電壓變小了

9.已知與長直通電導線距離為r處的磁感應強度大小為8=%’,其中/為導線中的電流，A為常數(shù)。在NA6C=120。

r

的等腰三角形的三個頂點處各有一條長直通電導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流/,電流方向如圖

所示。其中。點為AC邊的中點，。點與5點關(guān)于AC邊對稱。現(xiàn)將另外一根通電導體棒垂直于紙面放在。點時，其

受到的安培力的大小為尸。若將該導體棒垂直于紙面放到。點，電流大小和方向與在。點時一致，則此時該導體棒受

到的安培力（）

H

A0-：...9；..

I

I

a

*

I）

A.方向與在。點受到的安培力方向相同

B.方向與在。點受到的安培力方向垂直

C.大小為尸

D.大小為2尸

10.如圖所示，空中飛椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，飛椅和人的質(zhì)量為，〃，運動半徑為/?,角速度大小為。，鋼繩

與豎直方向的夾角為，，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是

A.運動周期為二

2萬

B.線速度大小為

C.鋼繩拉力的大小為/W"2R

D.角速度0與夾角的關(guān)系為gtanO=<iR

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）在航空儀表上使用的電阻器和電位器，要求具有電阻溫度系數(shù)低，電阻率大，耐磨等性能。實驗小組測量

一個由新材料制成的圓柱體的電阻率P的實驗，其操作如下：

⑴用20分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為L=mm；用螺旋測微器測出其直徑D如圖乙所

示，貝!JD=___mm；

567cm

州"加州州TIT

1011lb2O|

（2）此圓柱體電阻約為100。，欲測量這種材料的電阻率p,現(xiàn)提供以下實驗器材：

A.電流表Ai（量程50mA,內(nèi)阻ri=20Q）；

B.電流表A2（量程100mA,內(nèi)阻/'2約為40C）：

C.電壓表V（量程15V,內(nèi)阻約為3000。）；

D.滑動變阻器Ri（0-1012,額定電流2A）；

E.定值電阻距）=80。

F.直流電源E（電動勢為4V,內(nèi)阻很小）；

G開關(guān)一只，導線若干。

為了盡可能精確測量圓柱體的阻值，在所給的方框中設(shè)計出實驗電路圖，并標明所選擇器材的物理符號

⑶此圓柱體長度為L直徑O,若采用以上電路設(shè)計進行測量電阻率〃=________（寫出表達式）（若實驗中用到電流

表Ai、電流表A2、電壓表V,其讀數(shù)可分別用字母八、力、U來表示）。

12.（12分）某同學設(shè)計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過

A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間f,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。

（1）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________.

A.小球的質(zhì)量m

B.AB之間的距離”

C.小球從A到B的下落時間fAB

D.小球的直徑d

（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=（用題中所給的物理量表示）。

（3）調(diào)整AB之間距離“，多次重復上述過程，作出I隨”的變化圖象如圖所示，當小球下落過程中機械能守恒時,

（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出搟一”圖象的直線斜率為A則實驗過程中所受的平均阻力/與小球重力

mg的比值V=S>PD=4x9'x3==（用A、Ao表示）。

3344

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，質(zhì)量為〃?=6kg、足夠長的長木板放在水平面上，其上表面水平，質(zhì)量為g=3kg的物塊A

放在長木板上距板右端4=3m處，質(zhì)量為加2=3kg的物塊3放在長木板上左端，地面上離長木板的右端4=3m處

固定一豎直擋板。開始時A,B、長木板均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用一水平拉力F作用在物塊A上，使物塊A相對于長木板

滑動，當長木板剛要與擋板相碰時，物塊A剛好脫離木板，已知兩物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)均為自=。5,長木

板與地面間的動摩擦因數(shù)為〃2=°1，重力加速度g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計物塊大小，求

拉力尸的大小。

BA尸

////J2zzzzzzzzzzz/zlX7^zzzzzzzJzzz/z/z/z///z//zzrL

777777777777777777777777777777777777777777777777777777777

14.（16分）如圖所示，將一個折射率為〃=立的透明長方體放在空氣中，矩形ABC。是它的一個截面，一單色細

2

光束入射到尸點，AP之間的距離為d,入射角為，，AD=RAP，A尸間的距離為d=30cm,光速為c=3.0xl（）8m/s,

求：

（i）若要使光束進入長方體后正好能射至D點上，光線在PD之間傳播的時間;

(ii)若要使光束在AD面上發(fā)生全反射，角，的范圍。

15.(12分)甲、乙兩輛汽車在同一條平直公路上由同一位置同時向同一方向出發(fā)，兩車啟動過程均看作初速度為零

的勻加速直線運動。甲車加速10s后速度達到72knVh,此后做勻速直線運動，乙車加速20s后與甲車的距離開始減小,

最終加速到90km/h開始做勻速直線運動，求：

(1)甲、乙兩車加速過程的加速度分別多大；

(2)乙車運動多長時間追上甲車。

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.共有C：=6種不同頻率的光子輻射出來，選項A錯誤；

B.其中能級差大于2.29eV的躍遷有：4—1、3-1、2-1、4T2,即共有4種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效

應現(xiàn)象，選項B錯誤；

C.根據(jù)光電效應規(guī)律可知，入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大，選項C正確；

D.從金屬板中逸出的光電子是一：e,不是a粒子，選項D錯誤。

故選C。

2、C

【解析】

假設(shè)經(jīng)過t時間，由動量定理得：v1tsp-Q=Ft,代入數(shù)據(jù)：F=v25p?l.lxl057V,故選C

3、B

【解析】

A.單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與光的強度有關(guān)，由于光的強度關(guān)系未知，故A錯誤;

BD.光子能量分別為

E[=hv和E2=2hv

根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知光電子的最大初動能為Ekm=/忙-叱,，逸出光電子的最大初動能之比為1：3,聯(lián)立

解得

W,=—hv

°2

V

用頻率為一的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應，故B正確，D錯誤；

4

C.兩種光的頻率不同，光電子的最大初動能不同，由動能定理可知，題目對應的遏止電壓是不同的，故C錯誤。

故選B。

4、D

【解析】

AC.在太陽表面，重力和萬有引力相等，即

—Mm

G「一=mg

r

因根據(jù)已知條件無法求出太陽半徑，也就無法求出太陽表面的重力加速度，故AC錯誤；

B.在不知道太陽半徑的情況下無法求得太陽的密度，故B錯誤；

D.根據(jù)萬有引力提供向心力可得

八Mm472

G不=，7

求得中心天體質(zhì)量

4/斤

M

GT2

故D正確。

故選：D。

5、D

【解析】

A.由于：

&=e|U”|

&2=e|。』

所以:

Eki<紇2

A錯誤；

B.由：

耳=次一必

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：

42=姐一%

得：

V—v=―—―

2h

D正確。

故選D。

6、B

【解析】

A.設(shè)同步衛(wèi)星的軌道半徑為口，空間站軌道半徑為/*2,根據(jù)開普勒第三定律*=*有

(36000+6400)3_(6400+400)3

(24?—7?

解得

7；?1.54h

故A錯誤；

B.設(shè)地球半徑為K,由公式

GMm

——；—二ma

ri

解得

a?8.9m/s2

故B正確；

C.由公式u=胃，代入數(shù)據(jù)解得空間站在軌道上運行的線速度大小

v?7.7km/s

故C錯誤；

D.根據(jù)3=半2兀，代入數(shù)據(jù)可得空間站的角速度大小

<y?4.lrad/h

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。分。

7、AC

【解析】

A.根據(jù)牛頓第二定律可得

h+kt—BIL=ma

當占=""時，線框勻加速離開磁場，電流與時間成正比，故A正確；

B.由于i最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能實現(xiàn)，故B錯誤；

C.電流可以與時間成正比，而由A圖象可知電流與時間包圍的面積為電荷量，因此。可以與P成正比，圖象可以是

曲線，故C正確；

D.若。與f成正比，則電流為恒量，不可能實現(xiàn)，故D錯誤。

故選AC。

8、BD

【解析】

A項：如果發(fā)電機輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，輸送電流增大，通過用戶的電流增大，故A錯誤；

B項：由/〃2=/；7?+(%)27?用戶可知，輸送電流增大，是由于R用戶減小引起的，故B正確；

C項：當用戶電阻減小時，用戶消耗的功率增大，故C錯誤；

D項：發(fā)電機輸出電流增大，則輸電線上的電壓降增大，因此降壓變壓器的輸入、輸出電壓均減小，即因在用戶兩端

電壓變小了，故D正確。

故選：BDo

9、AC

【解析】

AB.由磁場疊加以及安培定則可知，AC兩處的直導線在。點產(chǎn)生的磁場疊加結(jié)果為零，則。點的磁場是3點的直導

線在。點產(chǎn)生的，其方向為水平向左；同理可知。點的合磁場方向也是水平向左，則導體棒在。點和。點所受安培

力的方向相同（如圖），選項A正確，B錯誤；

CD.由以上分析可知，。點的磁感應強度為

R,I2kl

叫尸女丁二7

-I

2

。點的磁感應強度為

Bn-A:—+/:—cos60+Z:—cos60="￡

DIIII

則導體棒在OO兩點受安培力相等，選項C正確，D錯誤。

故選AC。

10、BD

【解析】

A.運動的周期：

?2萬

1——

（0

A錯誤；

B.根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系:

v=coR

B正確；

CD.對飛椅和人受力分析:

T

根據(jù)力的合成可知繩子的拉力:

cos。

根據(jù)牛頓第二定律：

mgtan0=tnco1R

2

化解得：gtan0=(oR9C錯誤，D正確。

故選BDo

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。

萬。2/](4+4)

11、50.155.695(5.693-5.697)

4A(/2-/,)

【解析】

(1)口］20分度的游標卡尺，精確度為0.05mm,圓柱體的長度為

L=50mm+3x0.05mm=50.15mm

⑵螺旋測微器的轉(zhuǎn)動刻度為50格，共0.5mm,一小格的長度為0.01mm,轉(zhuǎn)動刻度估讀到零點幾格，則圓柱體的直徑

為

D-5.5mm+19.5x0.01mm=5.695mm(5.693-5.697)

⑵⑶直流電源E的電動勢為4V,實驗提供的電壓表為15V,量程太大不合適，而電流表Ai的內(nèi)阻已知，還有一個定

值電阻Ro=80Q,可考慮改裝出電壓表，量程為

UV=/A?+4)=5V

量程較合適，改裝后待測電阻的最大電流為

4

?—A=40mA

maxwo

電流表A2的量程100mA,直接接在待測電阻上指針的偏轉(zhuǎn)幅度小，而改裝后的電壓表和待測電阻并聯(lián)后的總電流約

為80mA,則電流表A2(100mA)接在干路上指針偏轉(zhuǎn)比較合適；滑動變阻器R(10C)遠小于待測電阻阻值100。，為了

調(diào)節(jié)方便和更多的獲得測量數(shù)據(jù)，則采用滑動變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示

(3)[4]根據(jù)所設(shè)計的電路原理可知，待測電阻的電壓為

6-)

待測電阻的電流為

4=一

由歐姆定律和電阻定律可得待測電阻的阻值為

聯(lián)立解得電阻率為

p~4M/,-/,)

【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB,以及物體通過B點的速度大小，

在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；

由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，當減小的機械能應

等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容。

【詳解】

(1)根據(jù)機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知,

需要測量的是A點到光電門B的距離H,故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下

落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小

球的直徑，故D正確。故選BD。

(2)已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

(3)若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有：mgH=1mv2；

即：2gH=(—)2

t

解得：，宗H，那么該直線斜率ko=:。

(4)乙圖線~y=kH,因存在阻力，則有：mgH-fH=—mv2；

t22

fk—k

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為上=今一;

【點睛】