天津市濱海新區(qū)大港油田一中2021-2022學(xué)年高考壓軸卷物理試卷含解析

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。考試結(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．在地球同步軌道上等間距布置三顆地球同步通訊衛(wèi)星，就可以讓地球赤道上任意兩位置間實現(xiàn)無線電通訊，現(xiàn)在地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的1．1倍。假設(shè)將來地球的自轉(zhuǎn)周期變小，但仍要僅用三顆地球同步衛(wèi)星實現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)的最小周期約為A．5小時 B．4小時 C．1小時 D．3小時2．如圖所示，自身重力不計的定滑輪固定在天花板上，跨過定滑輪的輕繩兩端分別與兩物體相連，物體質(zhì)量為，物體質(zhì)量為。重力加速度為，現(xiàn)由靜止釋放物體，在物體上升、下降的運動過程中，定滑輪對天花板的拉力為（）A． B． C． D．3．帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點以初速度v0進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到b點，如圖所示，實線是電場線，關(guān)于粒子，下列說法正確的是(A．在a點的加速度大于在b點的加速度B．在a點的電勢能小于在b點的電勢能C．在a點的速度小于在B點的速度D．電場中a點的電勢一定比b點的電勢高4．下列說法正確的是（）A．牛頓第一定律并不是在任何情況下都適用的B．根據(jù)F=ma可知，物體的加速度方向一定與物體所受拉力F的方向一致C．繞地球飛行的宇航艙內(nèi)物體處于漂浮狀態(tài)是因為沒有受到重力作用D．人在地面上起跳加速上升過程中，地面對人的支持力大于人對地面的壓力5．某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，當(dāng)輸入電壓增加20V時，輸出電壓（）A．增加200V B．增加2V C．降低200V D．降低2V6．如圖甲，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝10：1，副線圈電路接有滑動變阻器R和額定電壓為12V、線圈電阻為2Ω的電動機M．原線圈輸入的交流電壓如圖乙．閉合開關(guān)S，電動機正常工作，電流表示數(shù)為1A．下列判斷正確的是（）A．副線圈兩端的電壓有效值為VB．滑動變阻器R的接入電阻為10ΩC．電動機輸出的機械功率為12WD．若電動機突然卡住，原線圈輸入功率將變小二、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．我國成功研制了世界最高水平的“”石墨烯超級電容器。超級電容器充電時，電極表面將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使這些離子附著于電極表面上形成相距小于、相互絕緣的等量異種電荷層，石墨烯電極結(jié)構(gòu)使得該異種電荷層的面積成萬倍增加。下列有關(guān)說法正確的是（）A．該電容器充滿電后的帶電荷量為B．該電容器最多能儲存的電能C．超級電容器電容大的原因是其有效正對面積大、板間距離小D．當(dāng)該電容器放電至兩端電壓為時，其電容變?yōu)?．如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)存在相互正交的勻強磁場B和勻強電場E，B1磁場方向垂直于紙面向里，平板S上有可讓粒子通過狹縫到達記錄粒子位置的膠片。平板S右方有垂直于紙面向外的勻強磁場B2，則下列相關(guān)說法中正確的是A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．該束帶電粒子帶負電C．速度選擇器的P1極板帶負電D．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，比荷越小9．如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，方向垂直于xOy平面向外。在y軸上的A點放置一放射源，可以不斷地沿xOy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量+q的同種粒子，這些粒子打到x軸上的P點。知OA＝OP＝L。則A．粒子速度的最小值為v=B．粒子速度的最小值為v=C．粒子在磁場中運動的最長時間為t=D．粒子在磁場中運動的最長時間為t=10．把光電管接成如圖所示的電路，用以研究光電效應(yīng)。用一定頻率的可見光照射光電管的陰極，電流表中有電流通過，則（）A．用紫外線照射，電流表中一定有電流通過B．用紅外線照射，電流表中一定無電流通過C．保持照射光不變，當(dāng)滑動變阻器的滑片向端滑動時，電流表示數(shù)可能不變D．將電路中電池的正負極反轉(zhuǎn)連接，電流表中一定沒有電流通過三、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）圖甲為一個簡單的多用電表的電路圖，其中電源的電動勢E=1.5V、內(nèi)阻r=1.0Ω，電流表內(nèi)阻Rg=10Ω、滿偏電流Ig=10mA。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，C為上排刻度線的中間刻度。(1)選擇開關(guān)接“1”，指針指在圖乙所示位置時示數(shù)為_____（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。(2)如果選擇開關(guān)接“3”，圖甲中電阻R2=240Ω，則此狀態(tài)下多用電表為量程_____的電壓表。(3)如果選擇開關(guān)接“2”，該多用電表可用來測電阻，C刻度應(yīng)標為_______Ω。(4)如果選擇開關(guān)接“2”，紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針剛好滿偏，再測量某一電阻，指針指在圖乙所示位置，則該電阻的測量阻值為_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。(5)如果將該多用電表的電池換成一個電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1.2Ω的電池，正確調(diào)零后測量某電阻的阻值，其測量結(jié)果_____（選填“偏大”、“偏小”或“準確”）。12．（12分）一個小電珠上標有“”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪出這個電珠的圖象，有下列器材供選用：A．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）B．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）C．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）D．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）E．滑動變阻器（阻值范圍為，額定電流為）F．滑動變阻器（阻值范圍為，額定電流為）(1)實驗中電壓表應(yīng)選用_______，電流表應(yīng)選用_______（均用器材前的字母表示）。(2)為了盡量減小實驗誤差，要電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器應(yīng)選用_________（用器材前的字母表示）。(3)請在虛線框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖_____，并把圖中所示的實驗器材用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖_______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）由圓柱體和正方體組成的透明物體的橫截面如圖所示，O表示圓的圓心，圓的半徑OB和正方形BCDO的邊長均為a。一光線從P點沿PO方向射入橫截面。經(jīng)過AD面恰好發(fā)生全反射，反射后從CD面上與D點距離為的E點射出。光在真空中的傳播速度為c。求：(i)透明物體對該光的折射率；(ii)該光從P點射入至傳播到E點所用的時間。14．（16分）如圖所示，固定在豎直面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑半圓形軌道cde與長s=2.2m的水平軌道bc相切于c點，傾角θ=37°的斜軌道ab通過一小段光滑圓弧與水平軌道bc平滑連接。質(zhì)量m=1kg的物塊B靜止于斜軌道的底端b處，質(zhì)量M=3kg的物塊A從斜面上的P處由靜止沿斜軌道滑下，與物塊B碰撞后黏合在一起向右滑動。已知P處與c處的高度差H=4.8m，兩物塊與軌道abc間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，A、B均視為質(zhì)點，不計空氣阻力。求：(1)A與B碰撞后瞬間一起滑行的速度大??；(2)物塊A、B到達e處時對軌道的壓力大小。15．（12分）如圖所示，在傾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強磁場區(qū)域MNPQ，磁感應(yīng)強度B的大小為5T，磁場寬度d＝0.55m，有一邊長L＝0.4m、質(zhì)量m1＝0.6kg、電阻R＝2Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量為m2＝0.4kg的物體相連，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，將線框從圖示位置由靜止釋放，物體到定滑輪的距離足夠長.(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)線框abcd還未進入磁場的運動過程中，細線中的拉力為多少？(2)當(dāng)ab邊剛進入磁場時，線框恰好做勻速直線運動，求線框剛釋放時ab邊距磁場MN邊界的距離x多大？(3)在(2)問中的條件下，若cd邊恰離開磁場邊界PQ時，速度大小為2m/s，求整個運動過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為多少？

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、B【解析】

設(shè)地球的半徑為R，則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r=1.1R，已知地球的自轉(zhuǎn)周期T=24h，地球同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期與地球的自轉(zhuǎn)周期一致，若地球的自轉(zhuǎn)周期變小，則同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期變小。由公式可知，做圓周運動的半徑越小，則運動周期越小。由于需要三顆衛(wèi)星使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊，所以由幾何關(guān)系可知三顆同步衛(wèi)星的連線構(gòu)成等邊三角形并且三邊與地球相切，如圖。由幾何關(guān)系可知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r′=2R由開普勒第三定律得故B正確，ACD錯誤。故選B。2、C【解析】

設(shè)繩子的拉力為，物體加速運動的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律，對有對有加速度聯(lián)立解得根據(jù)平衡條件，得定滑輪對天花板的拉力為故C正確，ABD錯誤。故選C。3、C【解析】電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，可知EA＜EB，所以a、b兩點比較，粒子的加速度在b點時較大，故A錯誤；由粒子的運動的軌跡可以知道，粒子受電場力的方向應(yīng)該指向軌跡的內(nèi)側(cè)，根據(jù)電場力方向與速度方向的夾角得電場力先做負功后做正功，電勢能先增大后減小，整個過程電場力做正功，電勢能減小，即在a點的電勢能大于在b點的電勢能，故B錯誤；整個過程電場力做正功，根據(jù)動能定理得經(jīng)b點時的動能大于經(jīng)a點時的動能，所以無論粒子帶何種電，經(jīng)b點時的速度總比經(jīng)a點時的速度大，故C正確；由于不知道粒子的電性，也不能確定電場線的方向，所以無法確定a點的電勢和b點的電勢大小關(guān)系，故D錯誤；故選C．4、A【解析】

A.牛頓第一定律只能適用于宏觀、低速的物體，故A正確；B.F=ma中的物體加速度對應(yīng)的是物體所受的合外力，而不僅僅是拉力F，故B錯誤；C.繞地球飛行的宇航艙內(nèi)物體依舊受到地球的吸引作用，故依舊受到重力作用，故C錯誤；D.地面對人的支持力與人對地面的壓力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故D錯誤。故選A。5、B【解析】

根據(jù)得即解得即輸出電壓增加2V，故B正確，ACD錯誤。故選B。6、B【解析】

A．變壓器初級電壓有效值為220V，則副線圈兩端的電壓有效值為選項A錯誤；B．滑動變阻器接入電阻為選項B正確；C．電動機輸出的機械功率為選項C錯誤；D．若電動機突然卡住，次級電流將變大，次級消耗的功率變大，則原線圈輸入功率將變大，選項D錯誤；故選B.點睛：此題要注意電動機問題的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系：輸出功率等于總功率與內(nèi)阻上的熱功率的差值；電動機被卡住后相當(dāng)于純電阻，則電路的電流會變大，電動機很快被燒毀.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、AC【解析】

A．根據(jù)超級電容器“”，結(jié)合可知該電容器充滿電后的帶電荷量C=36000C故A正確；B．電容器是一種儲能元件，該電容器充滿電最多能儲存的電能為J=54000J故B錯誤；C．借助平行板電容器的決定式分析可知，超級電容器電容大的原因是其有效正對面積大，板間距離小，故C正確；D．電容器的電容只與電容器本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，與電容器帶電荷量和兩極板間電壓無關(guān)，故D錯誤。故選AC。8、AD【解析】

A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具，故A正確；B．帶電粒子在磁場中向下偏轉(zhuǎn)，磁場的方向垂直紙面向外。根據(jù)左手定則知，該束粒子帶正電，故B錯誤；C．在平行極板間，根據(jù)左手定則知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場力的方向豎直向下，知電場強度的方向豎直向下，所以速度選擇器的極板帶正電，選項C錯誤；D．進入磁場中的粒子速度是一定的，根據(jù)得知越大，比荷越小，故D正確。故選：AD。9、AD【解析】設(shè)粒子的速度大小為v時，其在磁場中的運動半徑為R，則由牛頓運動定律有：qBv=mv2R；

若粒子以最小的速度到達P點時，其軌跡一定是以AP為直徑的圓（圖中圓O由幾何關(guān)系知：sAP=2l；R=22l

，則粒子的最小速度v=2qBl2m，選項A正確，B錯誤；粒子在磁場中的運動周期T=2πmqB；設(shè)粒子在磁場中運動時其軌跡所對應(yīng)的圓心角為θ，則粒子在磁場中的運動時間為：t＝點睛：電荷在勻強磁場中做勻速圓周運動，關(guān)鍵是畫出軌跡，找出要研究的臨界狀態(tài)，由幾何知識求出半徑．定圓心角，求時間．10、AC【解析】

A．紫外線的頻率高于可見光，照射時能發(fā)生光電效應(yīng)，電流表中一定有電流通過。所以A正確；B．紅外線的頻率低于可見光，其光子能量更小。紅外線的頻率有可能大于陰極的截止頻率，則可能發(fā)生光電效應(yīng)，電流表中可能有電流通過。所以B錯誤；C．當(dāng)滑片向端滑動時，光電管兩端電壓增大，其陽極吸收光電子的能力增強。但若在滑動前電流已經(jīng)達到飽和光電流，則增大電壓光電流也不會增大。所以C正確；D．將電路中電池的正負極反接，光電子處在反向電壓下，若光電子的動能足夠大，電流表中可能有電流通過。所以D錯誤。故選AC。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、7.46mA2.5V15051準確【解析】

(1)[1]選擇開關(guān)接“1”時測電流，電表表盤下面刻度的最小分度值為0.2mA，指針在兩最小刻度之間進行估讀，故其示數(shù)為說明：估讀方法符合最新高考評分標準。(2)[2]根據(jù)串聯(lián)電路有分壓作用可知，當(dāng)電表滿偏時有所以開關(guān)接“3”時為量程2.5V的電壓表。(3)[3]歐姆表的內(nèi)阻由于歐姆表的中值電阻等于歐姆表內(nèi)阻，故C處刻度為150Ω。(4)[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律有其中，解得(5)[5]因為電源內(nèi)阻的變化，可以通過調(diào)零電阻阻值的變化來抵消，所以調(diào)零后測量某電阻阻值的測量結(jié)果是準確的。12、ADE【解析】

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