北京市西城區(qū)市級名校2021-2022學(xué)年高三最后一卷物理試卷含解析

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(biāo)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(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、關(guān)于原子、原子核的相關(guān)知識，下列說法正確的是（）A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動能隨著入射光強(qiáng)度的增大而增大B．當(dāng)氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時(shí)，輻射出光子C．核反應(yīng)方程中的X是中子D．輕核聚變的過程質(zhì)量增大，重核裂變的過程質(zhì)量虧損2、如圖所示，實(shí)線表示某電場中的電場線，但方向未知，虛線是某一帶負(fù)電的粒子通過該電場區(qū)域的運(yùn)動軌跡，A、B是運(yùn)動軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用，在A、B兩點(diǎn)的電勢分別為、，加速度大小分別為、，速度大小分別為、，電勢能大小分別為、，則下列說法正確的是（）A．，> B．>，<C．>，< D．<，>3、關(guān)于速度、速度變化量和加速度的關(guān)系，正確說法是A．物體運(yùn)動的速度越大，則其加速度一定越大B．物體的速度變化量越大，則其加速度一定越大C．物體的速度變化率越大，則其加速度一定越大D．物體的加速度大于零，則物體一定在做加速運(yùn)動4、如圖所示，一理想變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為n1和n2，原線圈輸入電壓保持不變，副線圈輸出端通過開關(guān)S接電阻R1和滑動變阻器R，電流表為理想電表，下列說法正確的是（）A．若S斷開，則副線圈輸出端電壓為零B．若S閉合，滑動片P向上滑動，則兩電流表示數(shù)都變小C．若S閉合，滑動片P向上滑動，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變小D．若S閉合，滑動片P向上滑動，則電流表A1示數(shù)不變，A2示數(shù)變小5、如圖所示，斜面固定在水平面上，斜面上一個(gè)物塊在沿斜面向下拉力F1作用下勻速下滑，某時(shí)刻在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F2，則之后較短的一段時(shí)間內(nèi)物塊的運(yùn)動狀態(tài)是（）A．仍勻速下滑 B．勻加速下滑C．勻減速下滑 D．不確定，這與接觸面摩擦系數(shù)的大小有關(guān)6、在勻強(qiáng)磁場中有粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc，磁場方向垂直于線框平面，ac兩點(diǎn)間接一直流電源，電流方向如圖所示．則（）A．導(dǎo)線ab受到的安培力小于導(dǎo)線ac受到的安培力B．導(dǎo)線abc受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力C．線框受到安培力的合力為零D．線框受到安培力的合力方向垂直于ac向上二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、半徑分別為r和2r的同心半圓導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長線通過導(dǎo)軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)锳→BB．導(dǎo)體棒A端相等于電源正極C．導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動的角速度不變，同時(shí)使豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，則通過電阻R的電流可能一直為零8、如圖所示為帶電粒子在某電場中沿x軸正方向運(yùn)動時(shí)，其電勢能隨位移的變化規(guī)律，其中兩段均為直線。則下列敘述正確的是（）A．該粒子帶正電B．2m~4m內(nèi)電勢逐漸升高C．0m~2m和2m~6m的過程中粒子的加速度大小相等方向相反D．2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力對該粒子做的功相等9、下列說法中正確的是A．光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動性，但并非所有的波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象B．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場C．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄D．某人在速度為0.5c的飛船上打開一光源，則這束光相對于地面的速度應(yīng)為1.5cE.火車過橋要慢行，目的是使驅(qū)動力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁10、光滑平行導(dǎo)軌ab、cd水平放置，兩導(dǎo)軌間距為L，兩導(dǎo)軌分別與電容為C的電容器的兩極板相連，兩導(dǎo)軌的右端連接光滑絕緣的圓弧軌道bf、ce圓弧軌道的半徑為R，水平導(dǎo)軌與圓弧軌道分別相切于b、c兩點(diǎn)。把一質(zhì)量為m，長度為L的金屬桿置于bc位置，如圖所示。閉合電鍵S，金屬桿恰能滑到ef。空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場分布如圖所示，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g，下列各種說法中正確的是（）A．金屬桿剛滑上圓弧軌道時(shí)，對軌道的壓力為3mgB．從左向右看，電容器的左極板帶負(fù)電，右極板帶正電C．電容器兩極板間的電勢差減小了D．若磁場方向改為水平向右，則閉合電鍵S后，金屬桿仍能上升R的高度三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖（甲）所示，一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處從靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（H>>d），光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：（1）如圖（乙）所示，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=________mm．（2）小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度表達(dá)式為__________．（3）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出隨H的變化圖象如圖（丙）所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達(dá)式：_______時(shí)，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒．12．（12分）某學(xué)習(xí)小組在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，除導(dǎo)線和開關(guān)外，可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．小燈泡L，規(guī)格2.5V，1.0WB．電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約為1.5ΩC．電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約為0.5ΩD．電壓表V1，量程3V，內(nèi)阻約為3kΩE．電壓表V2，量程15V，內(nèi)阻約為9kΩF．滑動變阻器R1，阻值范圍0~1000ΩG．滑動變阻器R2，阻值范圍0~5ΩH．學(xué)生電源4V，內(nèi)阻不計(jì)(1)為了調(diào)節(jié)方便，測量盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用______、電壓表應(yīng)選用______、實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用如下電路中的______（一律填選項(xiàng)序號）。A．B．C．D．(2)實(shí)驗(yàn)測得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由此可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.0V時(shí)，小燈泡的燈絲電阻是_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，長l＝1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾角θ＝37°.已知小球所帶電荷量q＝1.0×10－6C，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小球所受電場力F的大??；(2)小球的質(zhì)量m；(3)將電場撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小．14．（16分）如圖所示，A、B和M、N為兩組平行金屬板。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，自A板中央小孔進(jìn)入A、B間的電場，經(jīng)過電場加速，從B板中央小孔射出，沿M、N極板間的中心線方向進(jìn)入該區(qū)域。已知極板A、B間的電壓為U0，極板M、N的長度為l，極板間的距離為d。不計(jì)粒子重力及其在a板時(shí)的初速度。（1）求粒子到達(dá)b板時(shí)的速度大小v；（2）若在M、N間只加上偏轉(zhuǎn)電壓U，粒子能從M、N間的區(qū)域從右側(cè)飛出。求粒子射出該區(qū)域時(shí)沿垂直于板面方向的側(cè)移量y；（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，粒子恰好從N板的右側(cè)邊緣飛出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。15．（12分）如圖所示，半徑的四分之一光滑圓弧豎直放置，與粗糙水平地面平滑連接于點(diǎn)，整個(gè)空間存在場強(qiáng)大小的勻強(qiáng)電場，豎直邊界右側(cè)電場方向水平向右，左側(cè)電場方向豎直向上；小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）大小形狀相同，電荷量為，不帶電，質(zhì)量，。從點(diǎn)由靜止釋放，與靜止在地面上點(diǎn)的碰撞。已知與地面間動摩擦因數(shù)均為，P、D間距離，取，間碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。求：（1）物塊運(yùn)動到點(diǎn)時(shí)，受到圓弧軌道支持力的大??；（2）物塊碰撞后瞬間，速度的大小和方向；（3）物塊第一次碰撞后，過多長時(shí)間發(fā)生第二次碰撞。

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、C【解析】

A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強(qiáng)無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時(shí)，要吸收出光子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程中的X質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，選項(xiàng)C正確；D．輕核聚變的過程和重核裂變的過程都要釋放能量，有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】

虛線是某一帶負(fù)電的粒子通過該電場區(qū)域的運(yùn)動軌跡，帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用，粒子的受力方向和場強(qiáng)方向如圖：若粒子由A運(yùn)動到B，電場力方向和運(yùn)動方向成鈍角，電場力做負(fù)功，粒子的電勢能增大，即；粒子在運(yùn)動中只受電場力作用，電場力做負(fù)功，粒子動能減小，；，粒子帶負(fù)電，。A處電場線比B處密集，粒子在A處受到的電場力比B處大，則粒子在A處的加速度大于B處，即。故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯(cuò)誤。3、C【解析】

A．物體運(yùn)動的速度大時(shí)，可能做勻速直線運(yùn)動，加速度為零，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．據(jù)可知，物體的速度變化量大時(shí)，加速度不一定大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．物體的速度變化率就是，物體的速度變化率越大，則其加速度一定越大，故C項(xiàng)正確；D．當(dāng)物體的加速度大于零，速度小于零時(shí)，物體的速度方向與加速度方向相反，物體做減速運(yùn)動，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4、B【解析】

A．理想變壓器的變壓關(guān)系與副線圈是否是通路或斷路無關(guān)，根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律變形匝數(shù)比恒定，輸入電壓不變時(shí)，輸出電壓就保持不變，A錯(cuò)誤；BCD．S閉合，滑片P上滑時(shí)，電阻值變大，則電流表A2示數(shù)變小，又因?yàn)榱鬟^定值電阻R1的電流不變，所以電流表A1示數(shù)也變小，B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。5、C【解析】

設(shè)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ，以物體為研究對象進(jìn)行受力分析如圖所示：沿斜面方向根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得：F1+mgsinθ=μmgcosθ所以μtanθ；當(dāng)物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F2，則有：F2sinθμF2cosθ所以某時(shí)刻在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F2后，物塊將勻減速下滑，故ABD錯(cuò)誤、C正確。故選C。6、A【解析】

A．導(dǎo)線ab受到的安培力大小為，導(dǎo)線ac受到的安培力，由于ab、bc串聯(lián)再與ac并聯(lián)，則有所以故A正確；B．導(dǎo)線abc的有效長度為L，故受到的安培力大小為：，導(dǎo)線ac受到的安培力，且則故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)左手定則，導(dǎo)線abc受安培力垂直于ac向下，導(dǎo)線ac受到的安培力也垂直于ac向下，合力方向垂直于ac向下，故CD錯(cuò)誤。故選A。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

AB．由右手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)锳→B，導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極，則B端相當(dāng)于電源正極，故A正確，B錯(cuò)誤；C．AB棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為故C正確；D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動的角速度不變，由于磁場均勻增大，則導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢增大，如果導(dǎo)體棒不動，豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，回路中產(chǎn)生的電動勢不變，且與導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢方向相反，則兩電動勢不可能一直相等，即通過電阻R的電流不可能一直為零，故D錯(cuò)誤。故選AC。8、CD【解析】

AB．由于電場的方向未知，因此粒子的電性不能確定，2m~6m的電勢的高低也不能判斷，AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ場強(qiáng)與電勢的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識可知Ep﹣x圖像切線的斜率等于，故斜率間接代表了場強(qiáng)大小，0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方向相反，因此電場強(qiáng)度的方向大小相等方向相反，則粒子的加速度大小相等方向相反，C正確；D．2m~4m兩點(diǎn)間距與4m~6m兩點(diǎn)間距相等，電場強(qiáng)度也相等，因此由U=Ed可知，2m~4m兩點(diǎn)間的電勢差等于4m~6m兩點(diǎn)間的電勢差，則2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力做的功相等，D正確。故選CD。9、ACE【解析】

光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動性，只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A正確．變化的電場一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生電場；均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場；選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，綠光的波長比紅光的短，則僅將入射光由紅光改為綠光，干涉條紋間距變窄，故C正確．在速度為0.5c的飛船上打開一光源，根據(jù)光速不變原理，則這束光相對于地面的速度應(yīng)為c，故D錯(cuò)誤；火車過橋要慢行，目的是使驅(qū)動力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋，故E正確．10、AC【解析】

A．金屬桿由bc滑到ef過程，由機(jī)械能守恒有mv2=mgR金屬桿剛滑上圓弧軌道時(shí)，由牛頓第二定律有FN－mg=m兩式聯(lián)立解得FN=3mg所以金屬桿對軌道的壓力為3mg，故A正確B．閉合電鍵后金屬桿獲得向右的速度，說明其所受的安培力向右，由左手定則知電流方向由b到c，所以從左向右看，電容器左端為正極板，右端為負(fù)極板，故B錯(cuò)誤；C．金屬桿受安培力作用，由牛頓第二定律有由運(yùn)動學(xué)公式有v=t，流過金屬桿的電荷量Δq=t，電容器兩極板間電勢差的減小量ΔU=，聯(lián)立解得ΔU=故C正確；D．若磁場方向改為水平向右，金屬桿所受安培力為豎直向上，由于還受到重力作用，金屬桿所獲得的速度將小于v，所以上升的高度將小于R，故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，不要求寫出演算過程。11、7.25d/t或2gH0t02=d2【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm，則小球的直徑d=7.25mm．(2)[2]根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，小球在B處的瞬時(shí)速度；(3)[3]小球下落過程中重力勢能的減小量為mgH0，動能的增加量若機(jī)械能守恒，有：即12、BDC5.1(或5.2或5.3)【解析】

(1)[1][2]小燈泡L的額定電壓為2.5V，故電壓表選D(3V)，額定電流為故電流表選B(0.6A)；[3]小燈泡的電阻為由于故采用電流表外接法，要求小燈泡兩端的電壓從零開始，所以滑動變阻器采用分壓式接法，故實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選C。(2)[4]由圖像可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.0V時(shí)，小燈泡的電流約為0.38A，則小燈泡的電阻為(5.1或5.2)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明、方程式和演算步驟。13、(1)F=3.0×10－3N(2)m=4.0×10－4kg(3)v=2.0m/s【解析】

(1)根據(jù)電場力的計(jì)算公式可得電場力；

(2)小球受力情況如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系可得，所以；(3)電場撤去后小球運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，則，解得v=2m/s．14、（1）（2）（3）,磁