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、如圖所示為五個點電荷產(chǎn)生的電場的電場線分布情況，a、b、c、d是電場中的四個點，曲線”是一帶電粒子僅在

電場力作用下的運動軌跡，則下列說法正確的是（）

A.該帶電粒子帶正電

B.a點的電勢高于〃點的電勢

C.帶電粒子在c點的動能小于在d點的動能

D.帶電粒子在c點的加速度小于在d點的加速度

2、假設(shè)將來一艘飛船靠近火星時，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，則下列說法正確的是（）

軌道in----------

就道

?//

小、軌道I;

A.飛船在軌道II上運動到P點的速度小于在軌道軌道I上運動到P點的速度

B.若軌道/貼近火星表面，測出飛船在軌道/上運動的周期，就可以推知火星的密度

C.飛船在軌道/上運動到尸點時的加速度大于飛船在軌道II上運動到尸點時的加速度

D.飛船在軌道n上運動時的周期小于在軌道1上運動時的周期

3,如圖所示，質(zhì)量分別為機、M的兩個物體系在一根通過定滑輪（質(zhì)量忽略不計）的輕繩兩端，M放在水平地板上，m

被懸掛在空中，若將M沿水平地板向右緩慢移動少許后M仍靜止，貝!）（）

B.M對地面的壓力變大

C.拉所受的靜摩擦力變大

D.懸掛滑輪的繩的張力變大

4、如圖所示，輕繩一端固定在。點，另一端拴有質(zhì)量為機的球。在最低點給小球一水平初速度，使其在豎直平面內(nèi)

做圓周運動。小球運動到某一位置時，輕繩與豎直方向成。角。關(guān)于輕繩的拉力7和。角的關(guān)系式你可能不知道，但

是利用你所學(xué)過的知識可以確定下列哪個表達式是正確的（）

A.7=a+3，"gsin0（a為常數(shù)）B.T=a+--^~（a為常數(shù)）

sin0

C.T=a+3，"gcos0（a為常數(shù)）D.T=a+-—^~（a為常數(shù)）

cos。

5、甲、乙兩運動員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運動，速度大小都是lm/s,甲、乙相遇時用力推對方，此后

都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為lm/s和2m/s.求甲、乙兩運動員的質(zhì)量之比（）

A.1:2B.2:1C.2:3D.3:2

6、2018年12月8日“嫦娥四號”發(fā)射升空，它是探月工程計劃中第四顆人造探月衛(wèi)星.已知萬有引力常量為G,月球

的半徑為R,月球表面的重力加速度為g,嫦娥四號繞月球做圓周運動的軌道半徑為r,繞月周期為7.則下列說法中

正確的是

A.“嫦娥四號”繞月運行的速度大小為收I

B.月球的第一宇宙速度大小為病

C.嫦娥四號繞行的向心加速度大于月球表面的重力加速度g

D.月球的平均密度為〃=里二

GT2R3

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、拉格朗日點又稱平動點。地球和月球連線之間，存在一個拉格朗日點，處在該點的空間站在地球和月球引力的共同

作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球做勻速圓周運動。已知空間站、月球圍繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑

分別約為3.2x105km和3.8x105,月球圍繞地球公轉(zhuǎn)周期約為27天。gBlOm/s2,下列說法正確的是()

A.地球的同步衛(wèi)星軌道半徑約為4.2xl0%m

B.空間站的線速度與月球的線速度之比約為0.84

C.地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度

D.月球的向心加速度小于空間站向心加速度

8、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在“=220夜sin100"(V)的交流電源上，副線圈接有R=55。的負載電阻，原、

副線圈匝數(shù)之比為2：1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是

電流表的讀數(shù)為1.0。A

B.電流表的讀數(shù)為2.00A

C.電壓表的讀數(shù)為110V

D.電壓表的讀數(shù)為155V

9、如圖所示，豎直放置的半圓形軌道與水平軌道平滑連接，不計一切摩擦.圓心。點正下方放置為2加的小球A,質(zhì)

量為，”的小球8以初速度均向左運動，與小球A發(fā)生彈性碰撞.碰后小球A在半圓形軌道運動時不脫離軌道，則小

球8的初速度為可能為()

A.B.C.275^D.

10、將一個小球豎直向上拋出，碰到高處的天花板后反彈，并豎直向下運動回到拋出點，若反彈的速度大小是碰撞前

速度大小的0.65倍，小球上升的時間為1s,下落的時間為1.2s,重力加速度取lOm/sz,不計空氣阻力和小球與天

花板的碰撞時間，則下列說法正確的是

A.小球與天花板碰撞前的速度大小為l()m/s

B.小球與天花板碰撞前的速度大小為8m/s

C.拋出點到天花板的高度為15m

D.拋出點到天花板的高度為13m

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）在“探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系”實驗中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實驗改進，在調(diào)節(jié)桌面水

平后，添加了用力傳感器來測細線中的拉力.

（1）關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是.

A.必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C.應(yīng)當先釋放小車，再接通電源

D.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

E.實驗中需要將小車軌道適當傾斜以平衡摩擦力

F.實驗中小車應(yīng)從靠近打點計時器位置靜止釋放

（2）實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫

出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，打下B點時，小車運動的速率是m/s.小車運動的加速度大小是m/s2.（計算結(jié)果

保留三位有效數(shù)字）

（3）由實驗得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示.則小車與軌道的滑動摩擦力F尸一N.

12.（12分）如圖甲（側(cè)視圖只畫了一個小車）所示的實驗裝置可以驗證“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小盤增減盤中的祛碼可改變小車受到的合外力，增減車上的祛碼可

改變小車的質(zhì)量。兩車左端各系一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），抬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，測出兩車位移的大小。

小車i—

一J~T小車2—

黑板擦

乙

（1）該實驗中，盤和盤中祛碼的總質(zhì)量應(yīng)—小車的總質(zhì)量（填“遠大于”、“遠小于”、“等于“）；

（2）圖丙為某同學(xué)在驗證“合外力不變加速度與質(zhì)量成反比”時的實驗記錄，已測得小車1的總質(zhì)量Mi=100g,小車2

的總質(zhì)量M2=200g,由圖可讀出小車1的位移X!=5.00m小車2的位移x2=—cm,可以算出一（結(jié)果保留三位有

效數(shù)字）；在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，——心（填“大于”、“小于”、“等于"）。

a2嗎

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）某種透明材料制成的半球殼，外徑是內(nèi)徑的兩倍，過球心。的截面如圖所示，4是外球面上的點，4。是

半球殼的對稱軸。一單色光在圖示截面內(nèi)從A點射入，當入射角，=45。時折射光恰與內(nèi)球面相切于B點。

（D求透明材料對該光的折射率：

（ii）要使從A點入射光的折射光能從內(nèi)球面射出半球殼，求光在A點入射角應(yīng)滿足的條件。

14.（16分）如圖所示，金屬圓環(huán)軌道MN、尸。豎直放置，兩環(huán)之間ABDC內(nèi)（含邊界）有垂直紙面向里的勻強磁場,

磁感應(yīng)強度為灰,A8水平且與圓心等高，。豎直且延長線過圓心。電阻為r,長為2/的輕質(zhì)金屬桿，一端套在內(nèi)環(huán)

MN上,另一端連接質(zhì)量為m的帶孔金屬球，球套在外環(huán)P0上，且都與軌道接觸良好。內(nèi)圓半徑4=/，外圓半徑5=3/,

PM間接有阻值為R的電阻，讓金屬桿從A5處無初速釋放，恰好到達EF處，E尸到圓心的連線與豎直方向成，角。

其它電阻不計，忽略一切摩擦，重力加速度為g。求：

Q

R

(1)這一過程中通過電阻R的電流方向和通過R的電荷量q；

⑵金屬桿第一次即將離開磁場時，金屬球的速率v和K兩端的電壓I7o

15.(12分)如圖所示，固定在水平面開口向上的導(dǎo)熱性能良好足夠高的汽缸，質(zhì)量為機=5kg、橫截面面積為S=50cm2

的活塞放在大小可忽略的固定擋板上，將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中，開始汽缸內(nèi)氣體的溫度為，尸27℃、壓強

為pi=1.0xl()5pa。已知大氣壓強為po=l.Oxl()5pa,重力加速度為g=10m/s2。

(1)現(xiàn)將環(huán)境的溫度緩慢升高，當活塞剛好離開擋板時，溫度為多少攝氏度？

(2)繼續(xù)升高環(huán)境的溫度，使活塞緩慢地上升"=10cm,在這上過程中理想氣體的內(nèi)能增加了18J,則氣體與外界交換

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、C

【解析】

A.帶電粒子做曲線運動，所受的合力指向軌跡凹側(cè)，分析可知該帶電粒子帶負電，A錯誤；

BC.根據(jù)等勢面與電場線垂直，畫出過。點的等勢面如圖所示。

則

根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低知

%><pd

所以

%>(Pa

同理可得

(Pc<%

由于帶電粒子帶負電，則粒子的電勢能

%>4

根據(jù)能量守恒定律知，帶電粒子的動能

Eke<耳4

B錯誤，C正確；

D.電場線的疏密程度表示電場強度的大小

E,>Ed

則帶電粒子受到的電場力

由牛頓第二定律知帶電粒子的加速度

4>%

D錯誤。

故選C。

2、B

【解析】

A.飛船從軌道n到軌道i時做向心運動，所以要減速，所以飛船在軌道n上運動到尸點的速度大于在軌道軌道I上

運動到尸點的速度，故A錯誤；

B.由公式Mni=m4梟7r2R,解得:

M-塔

GT2

密度

4-

M=3"

V4-NGT2

故B正確；

C.不管在那個軌道上飛船在尸點受到的萬有引力是相等的，為飛船提供加速度，所以加速度相等，故C錯誤;

3n3

D.由開普勒第三定律可知，取=不可知，由于軌道n上半長軸大于軌道I的半徑，所以飛船在軌道n上運動時的

周期大于在軌道1上運動時的周期，故D錯誤.

3、D

【解析】

A.因，“處于靜止狀態(tài)，故繩子的拉力等于，〃的重力，即尸=mg,繩的張力不變，故選項A錯誤;

BC.對M受力分析如圖甲所示，把尸進行正交分解可得關(guān)系式:

N+fsinO=Mg

Feos0=f

當M向右移動少許后，，變大，故N減小，/減小，故選項B、C錯誤;

D.對滑輪受力分析如圖乙所示，把拉物體的繩子的拉力合成得尸谷=7.因歹不變，兩繩的夾角變小，則尸令變大,

故懸掛滑輪的繩的張力變大，選項D正確.

4、C

【解析】

當〃=0。時（最低點），L為繩長，根據(jù)牛頓第二定律

,mv,

當，=180。時（最高點）

T2+?ig=^-

從最高點到最低點的過程，由動能定理得

gmv^-；mv^=2mgL

可以得出

「七=6mg

因此利用特殊值代入法可知C選項滿足上述結(jié)論，ABD錯誤，C正確。

故選C。

5、D

【解析】

由動量守恒定律得

叫匕~m2v2-m2v'2一加F：

解得

網(wǎng)v2+v\

1TL,匕+吠；

代入數(shù)據(jù)得

叫_3

m22

故選D。

6、D

【解析】

根據(jù)月球表面萬有引力等于重力可求月球質(zhì)量，進而可求月球的平均密度.根據(jù)月球?qū)Α版隙鹚奶枴钡娜f有引力提供向

心力可求“嫦娥四號”的繞行速度.根據(jù)重力提供向心力，可求月球的第一宇宙速度.

【詳解】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力罩”=〃??，得i，=J斗，又因為月球表面的物體受到的重力等于萬有引力

mg=,得GM=gR2,所以v=.故A錯誤；

2

B.月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運行速度，所以重力提供向心力mg=〃z三，得丫=場.故B錯誤；

C.根據(jù)萬有引力提供向心力，嫦娥四號繞行的向心加速度。="，月球表面的重力加速度8=縹.嫦娥四號繞行

rR-

的向心加速度小于月球表面的重力加速度.故C錯誤；

D.根據(jù)萬有引力提供向心力，？Ci竽Mtn=〃24誓7r2「，得月球的質(zhì)量M=4把7r2廠二，所以月球的密度「=[^/￥3=冗尸_*.故

產(chǎn)T2GT2GT2R3

D正確；

故選D

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、ABC

【解析】

A.由題知，月球的周期乃=27天=648h,軌道半徑約為「2=3.8xl()5km,地球同步衛(wèi)星的周期7i=24h,軌道半徑約n,

根據(jù)開普勒第三定律有：

T；_/

代入數(shù)據(jù)解得：ri=4.2xl()4km,A正確；

B.空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)

v=a>r

得兩者線速度之比為:

丫空=3.2XIO'

?0.84

市―3.8x105

B正確;

C.根據(jù)萬有引力提供向心力有:

解得：0二下，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小于空間站的軌道半徑'所以地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的

向心加速度，C正確；

D.空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)

a—co

月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以月球的向心加速度大于空間站向心加速度，D錯誤。

故選ABC。

8、AC

【解析】

CD.原線圈電壓有效值U=220V,根據(jù)原副線圈匝數(shù)比為2:1可知次級電壓為S=UOV,則電壓表的讀數(shù)為110V,

選項C正確，D錯誤；

AB.根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率，即

11R

解得/i=LOOA,選項A正確，B錯誤；

故選AC.

9、BC

【解析】

A與B碰撞的過程為彈性碰撞，則碰撞的過程中動量守恒，設(shè)B的初速度方向為正方向，設(shè)碰撞后B與A的速度分

別為VI和V2＞則:

mvo=mvi+2mv2

由動能守恒得：

12121c2

-mv0=耳mv；+/-2mv2

聯(lián)立得：嶺=半①

3

1.恰好能通過最高點，說明小球到達最高點時小球的重力提供向心力，是在最高點的速度為Vmin,由牛頓第二定律得：

2

2mg=2"乜迎②

R

A在碰撞后到達最高點的過程中機械能守恒，得：

1,1,

2mg-2/?=--2mv----2mv^m③

聯(lián)立①②③得：v°=1.5底正，可知若小球B經(jīng)過最高點，則需要：1.5而西

2.小球不能到達最高點，則小球不脫離軌道時，恰好到達與。等高處，由機械能守恒定律得：

2mg./?=；.2mv；④

聯(lián)立①④得：v產(chǎn)15^^

可知若小球不脫離軌道時，需滿足：VO<1.5"1R

由以上的分析可知,若小球不脫離軌道時，需滿足：vo<1.5，荻或V。〉1.5屈R,故AD錯誤，BC正確.

故選BC

【點睛】

小球A的運動可能有兩種情況：1.恰好能通過最高點，說明小球到達最高點時小球的重力提供向心力，由牛頓第二

定律求出小球到達最高點點的速度，由機械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞過程中動量守恒及能量

守恒定律可以求出小球B的初速度；2.小球不能到達最高點，則小球不脫離軌道時，恰好到達與O等高處，由機械

能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞過程中動量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度.

10、AC

【解析】

AB.由題意可知，

%+~gt\=O.65vf2+—gt2

解得u=l()m/s,故A正確，B錯誤；

CD.拋出點到天花板的高度為

故C正確，D錯誤。

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、DEF0.7212.401.0

【解析】

(1)[1]AB.對小車的拉力是通過力傳感器得到的，故無需測量沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠小

于小車的質(zhì)量，故AB錯誤；

C.使用打點計時器，應(yīng)先接通電源，在釋放小車，故C錯誤；

D.探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確；

E.由于實驗要求研究小車的合外力與加速度的關(guān)系，需要排除與軌道的滑動摩擦力的影響，所以實驗中需要將長木

板傾斜，以平衡摩擦力，故E正確；

F.在釋放小車前，小車應(yīng)盡量靠近打點計時器，以能在紙帶上打出更多的點，有利于實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小,

故F正確；

(2)[2]相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為T=01s,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點

的速度等于該過程中的平均速度，打下8點時，小車運動的速率是：

0.1801-0.0360._...

v?==---------------------ni/s=0n.721m/s

112T2x0.1

[3]根據(jù)Ax=aT'可得：

XBD-X()R0.2881-0.0961x2,_,

a=BD,°B=-----------------m/s22=2.40m/s22

4T24x0.01

(3)[4]根據(jù)牛頓第二定律可知：

2F-Ff-tna

解得:

Ff=1.()N

12、遠小于2.42?2.472.02~2.07等于

【解析】

(1)因為實驗的研究對象是整個系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg,所以不需要滿足懸掛的沙桶總質(zhì)量一定要遠遠小

于小車(包括盛沙的盒及盒內(nèi)的砂)的總質(zhì)量；

(2)由圖可知，小車2的位移為2.43m,由勻加速直線運的位移公式可知，x=^at2,即。=后由于時間相等，所以

幺=、但=、泮=2.05,由牛頓第二定律可知：a=—g,所以兩小車的加速度之比等于質(zhì)量的反比?

?2Vx2V2.43M

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、⑴n=42;5)i<30°

【解析】

(i)當入射角i=45。時，設(shè)折射角為r,透明材料對該光的折射率為〃，AA80為直角三角形，則

.R

sinr———

2R

sinz

n=--