浙江省杭州市五縣七校2021-2022學(xué)年高三壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，一U型粗糙金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處于某勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。輕輕敲擊導(dǎo)體棒，使其獲得平行于導(dǎo)軌向右的速度并做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。欲使導(dǎo)體棒能夠在導(dǎo)軌上滑行距離較大，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能為（）A．垂直導(dǎo)體棒向上偏左B．垂直導(dǎo)體棒向下偏左C．垂直金屬導(dǎo)軌平面向上D．垂直金屬導(dǎo)軌平面向下2、一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為。假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一質(zhì)量為的物體，物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F。已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為（）A． B． C． D．3、如圖甲所示，矩形導(dǎo)線框abcd放在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向，水平向右為安培力的正方向，在0~4s內(nèi)，線框ab邊受到的安培力F隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．4、圖甲是利用光電管進(jìn)行光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。分別用a、b、c三束單色光照射陰極K，調(diào)節(jié)A，K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關(guān)系圖象如圖乙所示，由圖可知（）A．b光照射時(shí)，陰極的逸出功較小B．b光子的能量小于a光子的能量C．對(duì)于b光，A、K間的電壓低于Uc1時(shí)，將不能發(fā)生光電效應(yīng)D．a(chǎn)光和c光的頻率相同，但a光的強(qiáng)度更強(qiáng)5、如圖所示，abcd是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形回路，處在斜向左上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與回路平面呈45度角，ab，cd為金屬棒，ad,bc為細(xì)的金屬絲，金屬絲的質(zhì)量不計(jì)，ab金屬棒固定且兩端通過(guò)導(dǎo)線與另一側(cè)的電源相連，連接在另一端的cd金屬棒剛好能懸在空中且正方形回路處于水平，cd段金屬棒的質(zhì)量為m通過(guò)回路的磁通量為Φ，重力加速度為g則cd棒中電流的大小和方向：A．mgLΦ，方向從d到cB．mgLC．2mgLΦ，方向從d到cD．6、如圖所示，用材料、粗細(xì)均相同的電阻絲做成ab、cd、ef三種形狀的導(dǎo)線，分別放在電阻可忽略的足夠長(zhǎng)的相同的光滑金屬導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面，在相同的水平外力F作用下，三根導(dǎo)線均向右做勻速運(yùn)動(dòng)，某一時(shí)刻撤去外力F，已知三根導(dǎo)線接入導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度關(guān)系滿足lab<lcd<lef，且每根導(dǎo)線與導(dǎo)軌的兩個(gè)觸點(diǎn)之間的距離均相等，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．三根導(dǎo)線勻速運(yùn)動(dòng)的速度相同B．三根導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同C．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，三根導(dǎo)線的熱功率相同D．從撤去外力到三根導(dǎo)線停止運(yùn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)線ef的電荷量最大二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、甲、乙兩物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的位置一時(shí)間圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．在3～5s時(shí)間內(nèi)，甲的速度大小等于乙的速度大小B．甲的出發(fā)位置在乙的前面C．甲、乙在20m處相遇D．在3～7s的時(shí)間內(nèi)，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小8、如圖甲所示的電路中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，電表均為理想電表，為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，為定值電阻，若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交變電流。下列說(shuō)法中正確的是（）A．輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為B．時(shí)，該發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面C．溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，變壓器的輸入功率變大D．溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，變壓器的輸入功率變大9、在大型物流貨場(chǎng)，廣泛的應(yīng)用傳送帶搬運(yùn)貨物。如圖所示，傾斜的傳送帶以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)行，皮帶始終是繃緊的。質(zhì)量的貨物從傳送帶上端點(diǎn)由靜止釋放，沿傳送帶運(yùn)動(dòng)到底端點(diǎn)，兩點(diǎn)的距離。已知傳送帶傾角，貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度，，。則（）A．貨物從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用時(shí)間為1.2sB．貨物從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為0.8JC．貨物從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，傳送帶對(duì)貨物做功大小為11.2JD．貨物從運(yùn)動(dòng)到與傳送帶速度相等的過(guò)程中，貨物減少的重力勢(shì)能小于貨物增加的動(dòng)能與摩擦產(chǎn)生的熱量之和10、兩種單色光A、B的波長(zhǎng)之比為，用A、B分別照射鋅板逸出的光電子的最大初動(dòng)能分別為、。由此可知（）A．A、B光子的能量之比為 B．A、B光子的能量之比為C．鋅板的逸出功為 D．鋅板的逸出功為三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）小妮同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。A、B是兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同小球，O為穿過(guò)輕桿的固定轉(zhuǎn)軸，C為固定在支架上的光電門，初始時(shí)桿處于水平狀態(tài)，重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下∶(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球B的直徑d如圖乙所示，則d=______mm；(2)用毫米刻度尺測(cè)得AO長(zhǎng)為l，BO長(zhǎng)為2l；(3)由靜止釋放兩小球，當(dāng)小球B通過(guò)光電門時(shí)，測(cè)得光線被小球擋住的時(shí)間為t，則在桿由水平轉(zhuǎn)至豎直的過(guò)程中兩小球組成的系統(tǒng)增加的動(dòng)能Ek=___，減少的重力勢(shì)能Ep=____（用m、g、l、d、t表示）。(4)若在誤差允許的范圍內(nèi)Ek=Ep，則小球A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證“碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒”和探究“碰撞過(guò)程中的動(dòng)能是否守恒”。水平的氣墊導(dǎo)軌上有兩滑塊A、B，滑塊A上有寬度為d的遮光板；滑塊B上固定一支架，支架上水平固定一內(nèi)壁光滑左側(cè)開(kāi)口的細(xì)薄金屬直管，金屬管右側(cè)用金屬板封閉，管內(nèi)靠近金屬板處?kù)o置一金屬小球。氣墊導(dǎo)軌通氣后利用右側(cè)擋板上的彈射裝置將滑塊A向左彈出，測(cè)得滑塊A第一次經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間為t1，后與靜止的滑塊B相碰，碰后滑塊B和小球一起向左滑動(dòng)滑塊A向右運(yùn)動(dòng)?；瑝KA第二次通過(guò)光電門的時(shí)間為t2，滑塊B與左側(cè)擋板剛接觸時(shí)，立即被安裝的鎖止裝置鎖止，同時(shí)金屬管中的小球沿管壁飛出落在水平地面上的O點(diǎn)(圖中未畫出)。用天平稱量出滑塊A(包括遮光板的總質(zhì)量M1、滑塊B(包括支架、金屬管)的總質(zhì)量M2、小球的質(zhì)量m，重力加速度為g。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）除了題中已給出的物理量還需用刻度尺測(cè)出的物理量及符號(hào)是________。（2）小球離開(kāi)金屬管口時(shí)的速度大小為_(kāi)_______(用題中已知和(1)問(wèn)中物理量符號(hào)表示)。（3）要驗(yàn)證碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒，本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為_(kāi)_______。（4）要進(jìn)一步探究碰撞過(guò)程中的動(dòng)能是否守恒，需要比較表達(dá)式________與表達(dá)式________在誤差允許范圍內(nèi)是否相等。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）人們對(duì)手機(jī)的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，有些人喜歡躺著玩手機(jī)。若手機(jī)的質(zhì)量為150g，從離人臉約20cm的高度無(wú)初速度掉落，砸到人臉后手機(jī)未反彈，人臉受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.1s，重力加速度g=10m/s2，試求手機(jī)對(duì)人臉的平均沖力大小。14．（16分）從兩個(gè)波源發(fā)出的兩列振幅相同、頻率均為5Hz的簡(jiǎn)諧橫波，分別沿x軸正、負(fù)方向傳播，在某一時(shí)刻到達(dá)A、B點(diǎn)，如圖中實(shí)線、虛線所示．兩列波的波速均為10m/s．求（i）質(zhì)點(diǎn)P、O開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)刻之差；（ii）再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后，兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動(dòng)振幅極大和極小的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)．15．（12分）如圖所示，豎直放置的U形玻璃管與容積為V0＝15cm3的金屬球形容器連通，玻璃管左側(cè)橫截面積為右側(cè)橫截面積的4倍．右側(cè)玻璃管和球形容器中用水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體．開(kāi)始時(shí)，U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h1＝15cm，右側(cè)玻璃管內(nèi)水銀柱上方空氣柱長(zhǎng)h0＝9cm.現(xiàn)緩慢向左管中加入水銀，使兩邊水銀柱達(dá)到同一高度，玻璃管和金屬球?qū)崃己?已知大氣壓p0＝75cmHg，U形玻璃管的右側(cè)橫截面積為S＝1cm2)．求：(1)此過(guò)程中被封氣體內(nèi)能如何變化？吸熱還是放熱？(2)需要加入的水銀體積．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

欲使導(dǎo)體棒能夠在導(dǎo)軌上滑行距離較大，則導(dǎo)體棒在滑行過(guò)程中所受摩擦力應(yīng)較小，則安培力的方向應(yīng)為斜向上，由右手定則和左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能為垂直導(dǎo)體棒向下偏左，故B正確。故選B。2、C【解析】

因在行星表面質(zhì)量為的物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，則可知行星表面的重力加速度又對(duì)衛(wèi)星：聯(lián)立解得：故選C。3、D【解析】

由圖可知內(nèi)，線圈中磁通量的變化率相同，由可知電路中電流大小時(shí)恒定不變，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針；由可知與成正比；由左手定律可知線框邊受到的安培力水平向右，為正值，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤；故選D。4、D【解析】

A．逸出功由材料本身決定，與照射光無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)光電效應(yīng)方程光電子最大初動(dòng)能可知b光照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能較大，b光子的能量高于a光子的能量，故B錯(cuò)誤；C．能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與所加電壓無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)光和c光照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能相同，故兩者的頻率相同，由于a光的最大飽和電流更大，故a光的強(qiáng)度更強(qiáng)，故D正確。故D正確。5、A【解析】

設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則有：Φ=BL2sin45°，求得B=2ΦL2，cd棒處于靜止，則受到的安培力垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度指向右上，設(shè)cd中的電流為I，則有：BILcos45°=mg，解得：I=mgLΦ，根據(jù)左手定則可知，6、D【解析】

A．當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由可知，三種情況下F、B、L相同，但是R不同，則速度v不同，ef電阻較大，則速度較大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因速度v不同，則由E=BLv可知，三根導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，三根導(dǎo)線的熱功率等于外力F的功率，即P=Fv，因v不同，則熱功率不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．撤去F后由動(dòng)量定理：而則因ef的速度v和質(zhì)量m都比較大，則從撤去外力到三根導(dǎo)線停止運(yùn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)線ef的電荷量q最大，選項(xiàng)D正確；故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】

A．因?yàn)閤-t圖像的斜率等于速度，可知在3～5s時(shí)間內(nèi)，甲的速度大小小于乙的速度大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．甲和乙出發(fā)的位置都在x=0位置，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，甲、乙在20m處相遇，選項(xiàng)C正確；D．在3～7s的時(shí)間內(nèi)，甲的位移小于乙的位移，根據(jù)可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，選項(xiàng)D正確；故選CD。8、BC【解析】

A．由交變電流的圖像可讀出電壓的最大值為，周期為0.02s，則角速度為所以輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，電壓的瞬時(shí)值為0，所以該發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面，故B正確；CD．溫度升高時(shí)，其阻值變小，副線圈中的電流變大則原線圈中電流也變大，由可知變壓器的輸入功率變大，電壓表讀數(shù)減小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、AC【解析】

A．物塊在傳送帶上先做a1勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)物體受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1解得a1=10m/s2加速到與傳送帶共速時(shí)的時(shí)間物塊運(yùn)動(dòng)的距離因?yàn)閙gsinθ>μmgcosθ，可知共速后物塊將繼續(xù)加速下滑，加速度：mgsinθ-μmgcosθ=ma2解得a2=2m/s2根據(jù)即解得t2=1s，則貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間為t=t1+t2=1.2s選項(xiàng)A正確；B．貨物在前半段加速階段相對(duì)傳送帶的位移貨物在后半段加速階段相對(duì)傳送帶的位移則從A到B的過(guò)程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．貨物從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，傳送帶對(duì)貨物做功大小為選項(xiàng)C正確；D．貨物從運(yùn)動(dòng)到與傳送帶速度相等的過(guò)程中，對(duì)貨物由動(dòng)能定理：即貨物減少的重力勢(shì)能與摩擦力做功之和等于貨物增加的動(dòng)能；選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.10、AC【解析】

AB．A、B兩種光子的波長(zhǎng)之比為，由及知，A、B光子的能量之比為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)金屬鋅的逸出功為W，用A單色光照射時(shí)有用B單色光照射時(shí)有解兩式得選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC.三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、12.40mgl【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為12mm，游標(biāo)讀數(shù)為則游標(biāo)卡尺的最終讀數(shù)為(3)[2]小球B通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度A、B轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑之比為1：2，A、B的角速度相等，根據(jù)知A、B的速度之比為1：2，所以A的瞬時(shí)速度系統(tǒng)動(dòng)能增加量[3]系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量12、小球從離開(kāi)金屬管口到落地的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的水平位移s和豎直高度h【解析】

(1)[1]．滑塊A與靜止的滑塊B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑動(dòng)，B被鎖止后，小球以碰后B的速度平拋，故利用平拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求出小球離開(kāi)金屬管時(shí)的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要測(cè)出小球從離開(kāi)金屬管口到落地的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的水平位移s和豎直高度h。(2)[2]．由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，平拋的初速度為。(3)[3]．取向左為正方向滑塊A、B碰前的總動(dòng)量為，碰后的總動(dòng)量為，故需驗(yàn)證的表達(dá)式為(4)[4][5]．滑塊A、B碰前的總動(dòng)能為，碰后的總動(dòng)能為，故要探究功能是否守恒，需要比較和是否相等。四、計(jì)算題：本題共2小題，共2