2021-2022學年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規定答題。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、某學校科技活動小組設計了一個光電煙霧探測器（如圖甲），當有煙霧進入探測器時（如圖乙），來自光源S的光會被煙霧散射進入光電管C，當光射到光電管中的鈉表面時會產生光電流，當光電流大于10-8A時，便會觸發報警系統報警。已知鈉的極限頻率為6.0×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，則下列說法正確的是（）A．要使該探測器正常工作，光源S發出的光波波長不能小于5.0×10-7mB．若光電管發生光電效應，那么光源的光變強時，并不能改變光電煙霧探測器的靈敏度C．光電管C中能發生光電效應是因為光發生了全反射現象D．當報警器報警時，鈉表面每秒釋放出的光電子最少數目是N=6.25×1010個2、取水平地面為重力勢能零點。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能是重力勢能的4倍。不計空氣阻力，該物塊落地時的位移方向與水平方向夾角的正切值（）A．0.25 B．0.5 C．1 D．23、有趣的“雅各布天梯”實驗裝置如圖中圖甲所示，金屬放電桿穿過絕緣板后與高壓電源相接。通電后，高電壓在金屬桿間將空氣擊穿，形成弧光。弧光沿著“天梯”向上“爬”，直到上移的弧光消失，天梯底部將再次產生弧光放電，如此周而復始。圖乙是金屬放電桿，其中b、b′是間距最小處。在弧光周而復始過程中下列說法中正確的是（）A．每次弧光上“爬”的起點位置是a、a′處B．每次弧光上“爬”的起點位置是b、b'處C．弧光消失瞬間，兩桿間b、b'處電壓最大D．弧光消失瞬間，兩桿間c、c'處場強最大4、如圖所示，空間有一正三棱錐P-ABC，D點是BC邊的中點，O點是底面ABC的中心。現在頂點P固定一負點電荷，下列說法正確的是（）A．底面ABC為等勢面B．A、B、C三點的電場強度相同C．若B、O、C三點的電勢為φB、φO、φC，則有φB－φO=φC－φOD．將一正的試探電荷從B點沿直線BC經過D點移到C點，靜電力對該試探電荷先做負功后做正功5、一帶電粒子從A點射人電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力．下列說法正確的有A．粒子帶正電荷B．粒子的速度不斷增大C．粒子的加速度先不變，后變小D．粒子的電勢能先減小，后增大6、汽車碰撞試驗是綜合評價汽車安全性能的有效方法之一。設汽車在碰撞過程中受到的平均撞擊力達到某個臨界值F0時，安全氣囊爆開。在某次試驗中，質量m1=1600kg的試驗車以速度v1=36km/h正面撞擊固定試驗臺，經時間t1=0.10s碰撞結束，車速減為零，此次碰撞安全氣囊恰好爆開。則在本次實驗中汽車受到試驗臺的沖量I0大小和F0的大小分別為（）（忽略撞擊過程中地面阻力的影響。）A．I0=5.76×104N·S，F0=1.6×105N B．I0=1.6×104N·S，F0=1.6×105NC．I0=1.6×105N·S，F0=1.6×105N D．I0=5.76×104N·S，F0=3.2×105N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、一個電子在電場力作用下做直線運動（不計重力）。從0時刻起運動依次經歷、、時刻。其運動的圖象如圖所示。對此下列判斷正確的是（）A．0時刻與時刻電子在同一位置B．0時刻、時刻、時刻電子所在位置的電勢分別為、、，其大小比較有C．0時刻、時刻、時刻電子所在位置的場強大小分別為、、，其大小比較有D．電子從0時刻運動至時刻，連續運動至時刻，電場力先做正功后做負功8、如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數為k的輕質彈簧相連（輕質彈簧的兩端分別固定在A、B上），B、C兩物體通過細繩繞過光滑輕質定滑輪相連，A固定在水平地面上，C放在固定的傾角為的光滑斜面上。已知B的質量為m，C的質量為4m，重力加速度為g，細繩與滑輪之間的摩擦力不計。現用手按住C，使細繩剛剛拉直但無張力，并保證ab段的細繩豎直、cd段的細繩與斜面平行。開始時整個系統處于靜止狀態，釋放C后，它沿斜面下滑，斜面足夠長，則下列說法正確的是A．整個運動過程中B和C組成的系統機械能守恒B．C下滑過程中，其機械能一直減小C．當B的速度達到最大時，彈簧的伸長量為D．B的最大速度為2g9、下列說法正確的是A．鈾238發生α衰變成釷234時,α粒子與釷234的質量之和等于鈾238的質量．B．鈾238發生α衰變成釷234時,α粒子與釷234的結合能之和一定大于鈾238的結合能．C．β衰變中釋放的β射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流．D．核反應方程14N+He→17O+X中,X是質子且反應過程中系統動量守恒．10、在一個很小的矩形半導體薄片上，制作四個電極E、F、M、N，做成了一個霍爾元件，在E、F間通入恒定電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，M、N間的電壓為UH．已知半導體薄片中的載流子為正電荷，電流與磁場的方向如圖所示，下列說法正確的有（）A．N板電勢高于M板電勢B．磁感應強度越大，MN間電勢差越大C．將磁場方向變為與薄片的上、下表面平行，UH不變D．將磁場和電流分別反向，N板電勢低于M板電勢三、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）測量玩具遙控汽車的額定功率實驗，簡要步驟如下：A．測出小車質量為0.6kg。B．在小車尾部系一條長紙帶，讓紙帶穿過電源頻率為50Hz的打點計時器。C．使小車以額定功率沿水平面加速到最大速度，繼續運行一段時間后關閉小車發動機，讓其在水平面上滑行直到停止。D．取下紙帶進行研究。測得的數據如圖所示。回答下列問題：(1)由紙帶知遙控汽車的最大速度為____________，汽車滑行時的加速度為____________；(2)汽車滑行時的阻力為____________；其額定功率為____________。12．（12分）如圖甲（側視圖只畫了一個小車）所示的實驗裝置可以用來驗證“牛頓第二定律”。兩個相同的小車放在光滑水平桌面上，右端各系一條細繩，跨過定滑輪各掛一個相同的小盤，增減盤中的砝碼可改變小車受到的合外力，增減車上的砝碼可改變小車的質量。兩車左端各系條細線，用一個黑板擦把兩細線同時按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車靜止（如圖乙）。拿起黑板擦兩車同時運動，在兩車尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車立刻停止，測出兩車在此過程中位移的大小。圖丙為某同學在驗證“合外力不變加速度與質量成反比”時的某次實驗記錄，已測得小車1的總質量，小車2的總質量。由圖可讀出小車1的位移，小車2的位移_______，可以算出__________（結果保留3位有效數字）；在實驗誤差允許的范圍內，________（選填“大于”、“小于”或“等于”）。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）為了從室內觀察室外情況，某同學設計了一個“貓眼”裝置，即在門上開一個小孔，在孔內安裝一塊與門厚度相同的圓柱形玻璃體，厚度L=3.46cm，直徑D=2.00cm，如圖所示（俯視圖）。室內的人通過該玻璃體能看到室外的角度范圍為120°。取≈1.73，求該玻璃的折射率。14．（16分）如圖所示，水平地面上靜止放置一輛長度為L=1.5m、質量mA=4kg的小車A，小車的上表面粗糙，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計；小車左端固定一輕質彈簧，自然長度為L=0.5m，最右端靜置一質量mB=2kg的物塊B（可視為質點）；現對A施加一個水平向右F=20N的恒力，小車運動一段時間后，物塊B和彈簧接觸，同時撤掉恒力F，已知物塊B和小車間的動摩擦因數。不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，求：（1）水平向右的恒力F作用的時間t；（2）彈簧最大壓縮量d=0.3m時，彈簧的彈性時能Ep。15．（12分）如圖所示為回旋加速器的結構示意圖，勻強磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應強度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且R?d，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進入D1盒中，經半個圓周之后再次到達兩盒間的狹縫。通過電源正負極的交替變化，可使帶電粒子經兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質量為m、電荷量為+q。(1)不考慮加速過程中的相對論效應和重力的影響。①求粒子可獲得的最大動能Ekm；②若粒子第1次進入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；③求粒子在電場中加速的總時間t1與粒子在D形盒中回旋的總時間t2的比值，并由此分析：計算粒子在回旋加速器中運動的時間時，t1與t2哪個可以忽略？（假設粒子在電場中的加速次數等于在磁場中回旋半周的次數）；(2)實驗發現：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，相對論效應開始顯現，粒子的質量隨著速度的增加而增大。結合這一現象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續使粒子加速了。

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、D【解析】

A．根據光電效應方程有則光源S發出的光波最大波長即要使該探測器正常工作，光源S發出的光波波長不能大于0.5μm，選項A錯誤；B．光源S發出的光波能使光電管發生光電效應，那么光源越強，被煙霧散射進入光電管C的光越多，越容易探測到煙霧，即光電煙霧探測器靈敏度越高，選項B錯誤；C．光電管C中能發生光電效應是因為照射光電管的光束能量大于其逸出功而使其發射出電子，選項C錯誤；D．光電流等于10-8A時，每秒產生的光電子的個數選項D正確。故選D。2、A【解析】

取水平地面為重力勢能零點，設拋出時物體的初速度為v0，高度為h，物塊落地時的豎直方向的速度大小為vy，落地速度與水平方向的夾角為，位移方向與水平方向的夾角為，根據題有解得豎直方向有解得根據幾何關系得代、解得又根據速度夾角正切值與位移夾角正切值的關系有解得故A正確，BCD錯誤。故選A。3、B【解析】

兩根金屬放電桿與高壓電源相接，在電極最近處場強最大，空氣首先被擊穿，每次弧光上“爬”的起點位置是b、b'處，在c、c'處距離最遠，場強最小，則最終弧光在c、c'處消失。弧光消失瞬間，兩金屬桿之間沒有電場了。故選B。4、C【解析】

A．O到P點距離比ABC三點到P點距離短，故電勢比ABC三點電勢低，又O點為底面ABC上的一點，故底面ABC不為等勢面，故A錯誤；B．A、B、C三點到P點距離相同，故三點電場強度大小相等，但方向不同，故A、B、C三點的電場強度不相同，故B錯誤；C．BC兩點到O點距離相等，兩點電勢相等，則φB-φO=φC-φO故C正確；D．BC兩點到P點距離相等，兩點電勢相等，D點到P點距離小于BP、或CP兩點距離，故D的電勢低于B、C兩點電勢，故正試探電荷從B點沿直線BC經過D點移到C點，電勢能先減小后增加，故靜電力對該試探電荷先做正功后做負功，故D錯誤；故選C。5、C【解析】

A.帶電粒子做曲線運動，受力指向曲線的內側，所以所受電場力向左，帶負電；A錯；BC.電場力做負功，所以動能越來越小，電勢能越來越大，速度越來越小B錯；C,對；D.等勢線的疏密程度反映場強大小，所以所受電場力越來越小，加速度越來越小，D錯．故選C6、B【解析】

汽車受到試驗臺的沖量等于汽車動量的改變量的大小平均撞擊力，根據動量定理可知帶入數據解得：A．I0=5.76×104N·S，F0=1.6×105N與分析不符，故A錯誤；B．I0=1.6×104N·S，F0=1.6×105N與分析相符，故B正確；C．I0=1.6×105N·S，F0=1.6×105N與分析不符，故C錯誤；D．I0=5.76×104N·S，F0=3.2×105N與分析不符，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0分。7、AC【解析】

A．電子只受電場力作用沿直線運動，該直線為一條電場線。結合其圖象知其運動情景如圖所示。則0時刻與時刻電子在同一位置。所以A正確；B．電子受電場力向左，則場強方向向右，沿電場線方向電勢逐漸降低，則有所以B錯誤；C．圖象的斜率為加速度。由圖象知過程加速度增大，過程加速度減小。又有則有所以C正確；D．由圖象知過程速度減小，過程速度增大，則其動能先減小、后增大。由動能定理知電場力先做負功，后做正功。所以D錯誤。故選AC。8、BD【解析】

A．整個運動過程中，彈簧對B物體做功，所以B和C組成的系統機械不守恒，故A錯誤；B．C下滑過程中，繩子的拉力對C做負功，由功能關系可知，物體C的機械能減小，故B正確；C．當B的速度最大時，其加速度為零，繩子上的拉力大小為2mg，此時彈簧處于伸長狀態，彈簧的伸長量x2滿足得故C錯誤；D．釋放瞬間，對B受力分析，彈簧彈力得物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離均為h=x1+x2由于x1=x2，彈簧處于壓縮狀態和伸長狀態時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，設B物體的最大速度為vm，由機械能守恒定律得解得：故D正確。9、BD【解析】

A、鈾238、釷234發生衰變時質量都要虧損，釋放的核能轉化為動能，故A錯誤；B、幾個粒子從自由狀態結合成為一個復合粒子時所放出的能量叫結合能，結合能數值越大，分子就越穩定，所以鈾238發生α衰變成釷234時,α粒子與釷234的結合能之和一定大于鈾238的結合能，故B正確；C、β射線的本質是原子核內部一個中子變成一個質子和電子產生的，故C錯誤；D、設X的質量數為m，電荷數為n，則有：4+14=17+m，2+7=8+n，解得：m=1，n=1，所以X表示質子，故D正確；【點睛】發生衰變時質量都要虧損，釋放的核能轉化為動能，幾個粒子從自由狀態結合成為一個復合粒子時所放出的能量叫結合能，結合能數值越大，分子就越穩定，β射線的本質是原子核內部一個中子變成一個質子和電子產生的．10、AB【解析】A、根據左手定則，電流的方向向里，自由電荷受力的方向指向N端，向N端偏轉，則N點電勢高，故A正確；B、設左右兩個表面相距為d，電子所受的電場力等于洛侖茲力，即：設材料單位體積內電子的個數為n，材料截面積為s，則①;I=nesv

②;s=dL

③;由①②③得：,令，則

④;所以若保持電流I恒定，則M、N間的電壓與磁感慮強度B成正比，故B正確；C、將磁場方向變為與薄片的上、下表面平行，則帶電粒子不會受到洛倫茲力，因此不存在電勢差，故C錯誤；D、若磁場和電流分別反向，依據左手定則，則N板電勢仍高于M板電勢，故D錯誤．故選AB.【點睛】解決本題的關鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電子在電場力和洛倫茲力作用下平衡．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、1.00m/s－1.73m/s1.04N1.04W【解析】

(1)[1][2]．汽車的最大速度為紙帶上最后6段對應汽車做關閉發動機做減速運動，加速度為(2)[3][4]．根據牛頓第二定律得

f=ma=0.6×（-1.73）N≈-1.04N當汽車勻速運動時，牽引力與阻力大小相等，即有F=f

則汽車的額定功率為P=Fvm=fvm=1.04×1W=1.04W12、等于【解析】

[1]刻度尺最小分度為0.1cm，則小車2的位移為x