2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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。

1.兩行星A和3各有一顆衛(wèi)星。和A,衛(wèi)星的圓軌道接近各自的行星表面，如果兩行星質(zhì)量之比"A："B=2:1,

兩行星半徑之比RA4=1：2則兩個衛(wèi)星周期之比(：5為()

A.1:4B.4：1C.1:2D.2:1

2.如圖所示，質(zhì)量為機的物體A靜止在質(zhì)量為M的斜面B上，斜面B的傾角”=30。?，F(xiàn)用水平力廠推物體A,在

產(chǎn)由零逐漸增加至"，"g再逐漸減為零的過程中，A和B始終保持靜止。對此過程下列說法正確的是()

2

A.地面對B的支持力隨著力尸的變化而變化

B.A所受摩擦力方向始終沿斜面向上

C.A所受摩擦力的最小值為遛，最大值為3mg

42

D.A對B的壓力的最小值為立mg,最大值為tSmg

24

3.如圖所示，將一交流發(fā)電機的矩形線圈abed通過理想變壓器外接電阻R=5C,已知線圈邊長ab=cd=0.1m,ad=bc

=().2m,匝數(shù)為5()匝，線圈電阻不計，理想交流電壓表接在原線圈兩端，變壓器原副線圈匝數(shù)比：“2=1：3,線圈

在磁感應(yīng)強度8=0.2T的勻強磁場中繞垂直磁場的虛線軸以“=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，則()

A.從圖示位置開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關(guān)系式為e=40sin20()f(V)

B.交流電壓表的示數(shù)為200V

C.電阻R上消耗的電動率為720W

D.電流經(jīng)過變壓器后頻率變?yōu)樵瓉淼?倍

4.下列說法正確的是（）

A.普朗克提出了微觀世界量子化的觀念，并獲得諾貝爾獎

B.愛因斯坦最早發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象，并提出了光電效應(yīng)方程

C.德布羅意提出并通過實驗證實了實物粒子具有波動性

D.盧瑟福等人通過a粒子散射實驗，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)

5.據(jù)科學(xué)家推算，六億兩千萬年前，一天只有21個小時，而現(xiàn)在已經(jīng)被延長到24小時，假設(shè)若干年后，一天會減慢

延長到25小時，則若干年后的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比，下列說法正確的是（）

A.可以經(jīng)過地球北極上空

B.軌道半徑將變小

C.加速度將變大

D.線速度將變小

6.如圖所示，空間存在垂直于斜面向下的勻強電場（圖中未畫出），兩個帶電物塊A和B位于圖中位置，A固定于水平

地面上，B置于光滑斜面上，B的重力為G。則下列情況能讓B在斜面上保持靜止且讓B對斜面的壓力小于Geos”的

是（）

A.A和B都帶正電荷

B.A和B都帶負電荷

C.A帶正電荷，B帶負電荷

D.A帶負電荷，B帶正電荷

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.如圖所示為回旋加速器的原理圖，兩個D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強磁場中，兩D形盒間接入一高頻交流電

源，用回旋加速器給A、B兩個不同粒子分別加速，A粒子的電荷量為切、質(zhì)量為機”加速后獲得的最大動能為

最大速度為匕；B粒子的電荷量為尖、質(zhì)量為，"2,加速后獲得的最大動能為&-2,最大速度為打，已知兩次加速過程

中所接入的高頻交流電源頻率相等，所加的勻強磁場也相同，則下列關(guān)系一定正確的是

B

B.v,=v2

如=也1、后八_%

D--p—~—

%m2"*2%

8.如圖所示，在勻強電場中，有A、B、C、。、E、產(chǎn)六個點組成了一個邊長為a=86cm的正六邊形，已知”=2V,

”=8V,%>=8V,一電子沿8E方向射入該電場。則下列說法正確的是（）

D

A.電子可能從F點射出

B.該電場的電場強度為25V/m

C.該電場中4點電勢為的=2V

D.如果電子從OE中點經(jīng)過，則該電子在中點的電勢能為6eV

9.我國計劃在2030年之前實現(xiàn)飛船載人登月計劃，假設(shè)你有幸成為登上月球的第一位中國人，如果告知萬有引力常

量，你可以完成以下哪項工作（）

A.測出一個石塊在月球表面上方自由下落的高度和時間，求出月球表面上該石塊的重量

B.測出一個石塊在月球表面上方做平拋運動的高度和時間，求出月球的質(zhì)量

C.從月球表面上撿取1（）0塊石頭，測量它們的質(zhì)量和體積，求出月球的平均密度

D.測出飛船貼近月球表而繞月球做勻速圓周運動的周期求出月球的平均密度

10.我國研發(fā)的磁懸浮高速實驗樣車在2019年5月23日正式下線，在全速運行的情況下，該樣車的時速達到600千

米。超導(dǎo)體的抗磁作用使樣車向上浮起，電磁驅(qū)動原理如圖所示，在水平面上相距/的兩根平行導(dǎo)軌間，有垂直水平

面前等距離分布的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B,每個磁場的寬度都是/,相間排列。固定在樣車下方寬為/、阻

值為R的導(dǎo)體線框好“懸浮在導(dǎo)軌上方，樣車運行過程中所受阻力恒為了,當(dāng)磁場以速度vo向右勻速運動時，下列

說法正確的是（）

V

_ab

**：XBXKX：V??：XX1

1

???xX*X；??

1??1?XxI

??:XX1I

1XXt'??…：XX|

??:XXxx!????:Xx1

c

b--I-——

A.樣車速度為零時，受到的電磁驅(qū)動力大小為也馬

R

oD?/22

B.樣車速度為零時，線圈的電熱功率為”

R

C.樣車勻速運動時，克服阻力做功的功率為.飽-^^

D.樣車勻速運動時，速度大小為％-嘉

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）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”。圖中A為質(zhì)量為M的小車，連

接在小車后的紙帶穿過電火花計時器B,它們均置于已平衡摩擦力的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，鉤碼P的質(zhì)

量為機，C為彈簧測力計，實驗時改變P的質(zhì)量，讀出測力計不同讀數(shù)幾不計繩與滑輪的摩擦。

⑴在實驗過程中，（選填“需要”或“不需要”）滿足“小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量”這一條件。

（2）乙圖為某次實驗得到的紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出，已知電源的頻率為由紙帶可得小車的加

速度表達式為（用XI、*2、*3、*4、/來表示）。

（3）實驗完畢后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗時的電壓小于220V,那么加速度的測量值與實際值相比（選填“偏大”“偏小”

或“不變

12.（12分）在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，通過加減小車中祛碼改

變小車和祛碼的總質(zhì)量M（含拉力傳感器），加減砂桶中砂子改變砂桶和砂子的總質(zhì)量機，用拉力傳感器測出輕繩的

拉力大小

拉力傳他置，h、打點計時器

?--Ir-\

（1）用此裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,（填"需要”或"不需要”）平衡摩擦力。

⑵用此裝置探究加速度與力的關(guān)系時,（填“需要”或“不需要”）滿足

（3）用此裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，保持，"不變，且已平衡摩擦力，當(dāng)小車和祛碼的總質(zhì)量較小時，可能不滿足

的情況，此時加速度。與的關(guān)系圖像正確的是

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，。。2為經(jīng)過球形透明體的直線，平行光束沿0。2方向照射到透明體上。已知透明體的半徑為R,

真空中的光速為c。

⑴不考慮光在球內(nèi)的反射，若光通過透明體的最長時間為。求透明體材料的折射率;

⑵若透明體材料的折射率為0,求以45。的入射角射到4點的光，通過透明體后與。1。2的交點到球心。的距離。

14.（16分）如圖甲所示，在足夠大的水平地面上有A、B兩物塊（均可視為質(zhì)點）。UO時刻，A、B的距離xo=6m,A

在水平向右的推力尸作用下，其速度一時間圖象如圖乙所示。Z=0時刻，B的初速度大小w=12m/s、方向水平向右，

經(jīng)過一段時間后兩物塊發(fā)生彈性正碰。已知B的質(zhì)量為A的質(zhì)量的3倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)分別為川=0.1、

=0.4,取g=10m/s2?

（1）求A、B碰撞前B在地面上滑動的時間有以及距離xi；

⑵求從U0時刻起到A與B相遇的時間⑵

⑶若在A、B碰撞前瞬間撤去力凡求A、B均靜止時它們之間的距離

15.（12分）如圖所示，帶電量為g（g為正電荷）的粒子質(zhì)量為，小0、A兩點長度為d且連線與x軸正方向為30。,

不計粒子重力。

（1）若在y軸右側(cè)加上平行于），軸的勻強電場E時，粒子以初速度即沿x軸正方向從。點射出且恰好經(jīng)過4點，求:

電場強度E的大小和方向；

（2）若去掉電場，在坐標系空間內(nèi)加上垂直紙面的勻強磁場5,粒子仍以初速度沿x軸負方向從。點射出且也恰

好經(jīng)過A點，求：磁感應(yīng)強度8的大小和方向以及粒子從。點出發(fā)到第一次經(jīng)過A點時所經(jīng)歷的時間。

八y

/A

?

O

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、A

【解析】

衛(wèi)星做圓周運動時，萬有引力提供圓周運動的向心力，有

cMm4萬2蛇

G—T--m—丁R

R2T2

得

2

T=2兀.

GM

所以兩衛(wèi)星運行周期之比為

故A正確、BCD錯誤。

故選A.

2、D

【解析】

A.對AB組成的整體受力分析，整體受力平衡，豎直方向受到重力和地面對B的支持力，所以地面對B的支持力等

于(M+/?)g,保持不變，A錯誤；

B.拉力?最大時沿斜面向上的分力為

Feos30°=0J5mg

重力沿斜面向下的分力為

mgsin30°=0.5mg

故此時摩擦力沿斜面向下，B錯誤；

C.對A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，當(dāng)拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力時,

摩擦力為零，所以摩擦力最小為零，當(dāng)￡=0時，/最大，

/max=wgsin3O°=O.5mg

C錯誤；

D.垂直于斜面方向有

FN=mgcos30°+Fsin30

當(dāng)E=0時，F(xiàn)N最小，最小為

6

FN=mgcos30°=mg

當(dāng)F=mg時，￡丫最大，最大為

P*613G

FN帕、=mgcos30°+—mgx-=-mg

D正確。

故選D。

3、B

【解析】

A.線圈繞垂直磁場的虛線軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交流電，交變電動勢最大值:

=50x0.2x0.1x0.2x200V=40V

圖示位置為與中性面垂直的位置，感應(yīng)電動勢為最大，則從此時開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關(guān)系式

為

e=40cos200f(V)

故A錯誤;

B.線圈內(nèi)阻不計，則電壓表示數(shù)為交變電動勢的有效值

七=康=20辰

V2

故B正確;

C.根據(jù)變壓比可知，副線圈輸出電壓:

U="-E=60五7

電阻R上消耗的功率:

U2

P=—=1440W

R

故C錯誤;

D.變壓器不會改變交流電的頻率，故D錯誤。

故選：B.

4、D

【解析】

A.普朗克最先提出能量子的概念，愛因斯坦提出了微觀世界量子化的觀念，A錯誤;

B.最早發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象的是赫茲，B錯誤;

C.德布羅意只是提出了實物粒子具有波動性的假設(shè)，并沒有通過實驗驗證，C錯誤;

D.盧瑟福等人通過。粒子散射實驗，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)，D正確。

故選D。

5、D

【解析】

AB.由萬有引力提供向心力得

解得

T=2TT.

GM

當(dāng)周期變大時，軌道半徑將變大，但依然與地球同步，故軌道平面必與赤道共面，故A、B錯誤;

C.由萬有引力提供向心力得

cMm

G-7-=ina

可得

GM

”產(chǎn)

軌道半徑變大，則加速度減小，故C錯誤；

D.由萬有引力提供向心力得

MmV2

G2=m一

可得

軌道半徑變大，則線速度將變小，故D正確；

故選D。

6、B

【解析】

CD.B能保持靜止，說明B受到的合力為零，兩物塊A、B帶異種電荷，B受到的合力不為零，CD錯誤;

A.如果B帶正電，則讓B對斜面的壓力大于GcosO,A錯誤；

B.如果B帶正電，則讓B對斜面的壓力小于Geos，，B正確。

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、BC

【解析】

e2兀m

AC.由于兩個粒子在同一加速器中都能被加速，則兩個粒子在磁場中做圓周運動的周期相等，由丁=一不可知，兩

qB

粒子的比荷一定相等，即如=生，選項A錯誤，選項C正確;

%加2

B.粒子最終獲得的速度V=也，由于兩粒子的比荷相等，因此最終獲得的速度大小相等，選項B正確;

m

D.粒子最后獲得的最大動能

k22m

由于粒子的比荷相等，因此

旦二更

Ek2%

選項D錯誤;

故選BC.

8、BC

【解析】

A.因為是勻強電場，C、。兩點電勢相等，則CD必為等勢線，AC與尸。都與垂直，故C4與。尸皆為電場方向,

電子沿8E方向射入該電場，受到的電場力沿AC方向，不可能偏向尸，選項A錯誤;

B.電場強度為

U6V

E=—CA=----=25V/m

AC2acos30°

B正確；

C.因AF、5E都與CD平行，進一步可知這是三條等勢線，所以

9A=°F=2V,(PB=<PE-5N

選項C正確;

D.OE中點的電勢為6.5V,電子在中點的電勢能為6.5eV,D錯誤。

故選BC?

9、AD

【解析】

A.根據(jù)〃=；g/得

2/?

g=K

則月球表面上該石塊的重量

故A正確；

B.一個石塊在月球表面上方做平拋運動的高度和時間，同樣有豎直方向

,12

〃=5

得

2h

g=：F

又根據(jù)任意一星球表面物體重力等于萬有引力

Mm

GR-=mg

得

Gt2

因不知道月球半徑，則求不出月球的質(zhì)量，故B錯誤;

C.從月球表面上撿取100塊石頭，測量它們的質(zhì)量和體積，只能大體測出月球上石頭的密度，但月球密度不一定與

月球上石頭的密度相同，故C錯誤;

D.由萬有引力提供向心力得:

G黑吟生

得：

4"爐

M

GT2

又"=p§4k/?3,聯(lián)立解得:

3乃

P=

故D正確。

故選AD?

10、AC

【解析】

A.當(dāng)磁場以速度均向右勻速運動且樣車速度為零時，線框前、后邊切割磁感線產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢

E=28/%

由閉合電路歐婿定律可知，線框中的感應(yīng)電流

/一

R

樣車受到的安培力即電磁驅(qū)動力

F=2BIl

聯(lián)立解得

F_4B平v。

R

選項A正確；

B.樣車速度為零時，線圈的電熱功率

「一/2夫_爐_48可說

RR

選項B錯誤；

CD.設(shè)樣車勻速運動的速度為當(dāng)樣車以速度v勻速運動時，線框前后邊切割磁感線的速度為即7,產(chǎn)生的總感應(yīng)電動

勢

E'=2Bl(v0-v)

由閉合電路歐姆定律可知，線框中的感應(yīng)電流

R

樣車受到的安培力即電磁驅(qū)動力

F'=2BI'l

由平衡條件有

F'=f

聯(lián)立解得

"“一f許R

克服阻力做功的功率

Pf=fv=九

f04B2/2

選項D錯誤，C正確。

故選ACo

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。

ti2

11、不需要%+彳00Lf不變

【解析】

該實驗可以用彈簧測力計測量繩子的拉力，故不需要滿足小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量的條件。

(2)⑵根據(jù)逐差法可知，小車的加速度為

_工3+%4-々一否_%4+一%2一%f2

'4-(5T)2-"WO'

⑶⑶根據(jù)⑵中所得到的加速度的表達式可知，加速度與電源電壓無關(guān)，所以加速度的測量值與實際值相比是不變的。

12、需要不需要D

【解析】

(1)[1L在探究“加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中，用此裝置探究“加速度與質(zhì)量''的關(guān)系時，需要平衡摩擦力，否則繩

子的拉力大小就不等于小車的合力；

(2)[2].用此裝置探究“加速度與力”的關(guān)系時，不需要滿足M>>，”，因為繩子的拉力通過力傳感器來測量的；

(3)[3].用此裝置探究“加速度與質(zhì)量”的關(guān)系，保持機不變，當(dāng)小車和祛碼的總質(zhì)量較小時，但仍不滿足M?m的情

況時，雖然控制尸不變，但改變小車的質(zhì)量過程中，繩子的拉力會明顯減小的，因此〃與」-的圖象斜率減小，故ABC

M

錯誤，D正確°

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、(1)^=——;(2)s/2Ro

2A

【解析】

⑴光在透明體內(nèi)的最長路徑為2R,不考慮光在球內(nèi)的反射，則有

一

n

2R

t=——

v

透明體材料的折射率

vt

n=—；

27?

⑵該光線的傳播路徑如圖，入射角i=45。，折射率為〃=夜，根據(jù)折射定律"=也，則折射角r=30°

光從B點射出時的出射角為45。，由幾何關(guān)系知，ZB0C=15°,ZBCO=30°,NC5O=135。，由正弦定理，有

ROC

sin30°sin135°

解得以45。的入射角射到A點的光，通過透明體后與0。2的交點