2021-2022學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，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，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，圖甲是旋轉磁極式交流發電機簡化圖，其矩形線圈在勻強磁場中不動，線圈匝數為10匝，內阻不可忽

略。產生勻強磁場的磁極繞垂直于磁場方向的固定軸00,（00沿水平方向）勻速轉動，線圈中的磁通量隨時間按如

圖乙所示正弦規律變化。線圈的兩端連接理想變壓器，理想變壓器原、副線圈的匝數比小：m=2：1,電阻K尸R2=8C。

電流表示數為1A。則下列說法不正確的是（）

O'

A.Med線圈在圖甲所在的面為非中性面

B.發電機產生的電動勢的最大值為10五丫

C.電壓表的示數為10V

D.發電機線圈的電阻為4。

2.如圖所示，從勻速運動的水平傳送帶邊緣，垂直彈入一底面涂有墨汁的棋子，棋子在傳送帶表面滑行一段時間后隨

傳送帶一起運動。以傳送帶的運動方向為x軸，棋子初速度方向為y軸，以出發點為坐標原點，棋子在傳送帶上留下

的墨跡為（）

3.陰雨天里積雨云會產生電荷，云層底面產生負電荷，在地面感應出正電荷，電場強度達到一定值時大氣將被擊穿,

發生閃電。若將云層底面和地面看作平行板電容器的兩個極板，板間距離記為300m,電壓為2x107v,積雨云底面

面積約為IxlO'n?。若已知靜電力常量與空氣的介電常數，由以上條件是否能估算出以下物理量（）

①云層底面與地面間的電場強度

②云層底面與地面構成的電容器的電容

③云層底面所帶電量

A.只能估算出①

B.只能估算出①和②

C.只能估算出②和③

D.①②③均能估算出

4.如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關說法正確的是

?￡/eV

00--------------------------Q

4-----------------------------------------0.85

3--------------------------------------1.S1

2--------------------------------------34

1--------------------------------------13.6

A.處于基態的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至，〃=2能級

B.大量處于〃=4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可輻射出3種不同頻率的光

C.若用從〃=3能級躍遷到〃=2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發生光電效應，則用從〃=4能級躍遷到〃=3

能級輻射出的光，照射該金屬時一定能發生光電效應

D.用〃=4能級躍遷到〃=1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬粕產生的光電子的最大初動能為6.41eV

5.2024年我國或將成為全球唯一擁有空間站的國家。若我國空間站離地面的高度是同步衛星離地面高度的上，同步

衛星離地面的高度為地球半徑的6倍。已知地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g,則空間站繞地球做圓周運

動的周期的表達式為（）

A.2否性華

Vng

回+6次

13.LTCI

vns

5+6)3/？

C.2%

〃g

6.如圖所示，用天平測量勻強磁場的磁感應強度，下列各選項所示的載流線圈匝數相同，邊長MN相等，將它們分

別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態，若磁場發生微小變化，天平最容易失去平

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.如圖所示，傾角為30°的粗糙斜面A3固定在水平地面AC上，AB.AC均絕緣、豎直且高為我,地面O點固定

一電量絕對值為q的負點電荷，C、。相距質量為機、帶電量為g（＞0）的小滑塊以初速度從斜面底端A點滑上

斜面，恰好能到達斜面頂端。整個裝置處于水平向右的勻強電場中，場強大小后=上也，若取無窮遠為零勢能面,

3q

已知孤立點電荷周圍電場的電勢可表示為9=左義，式中左為靜電力常量、r為離場源電荷的距離，。為場源電荷的帶

r

電量（正電荷取正值，負電荷取負值），則小滑塊（）

A.從4運動到B的過程中，克服摩擦力做的功叼=g加片

B.從4運動到5的過程中，減少的電勢能等于克服重力做的功

C.從A運動到A8中點的過程中，點電荷q對小滑塊做的功卬=圓舊

qh

拒kqq

D.從4運動到48中點時的動能紜=+丁〃說

2h

8.我國成功研制了世界最高水平的“3.0V12000F”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0.5nm、相互絕緣的等量異種電荷層，石墨烯電

極結構使得該異種電荷層的面積成萬倍增加。下列有關說法正確的是（）

A.該電容器充滿電后的帶電荷量為36000C

B.該電容器最多能儲存108000J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.當該電容器放電至兩端電壓為L5V時，其電容變為6000F

9.如圖所示。有一束平行于等邊三棱鏡橫截面ABC的紅光從空氣射向E點，并偏折到尸點。已知入射方向與邊

的夾角9=45°，E.尸分別為邊AB.8c的中點，則（）

A.該三棱鏡對紅光的折射率為四

B.光在F點發生全反射

C.從下點出射的光束與入射到E點的光束的夾角為30°

D.若改用紫光沿相同角度從E點入射，則出射點在尸點左側

10.一列波源在x軸原點的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示為/=0時刻的波形，此時波源正好運動到y軸的1cm

處，此時波剛好傳播到x=7m的質點A處，已知波的傳播速度為24m/s,下列說法正確的是（）

g

64Wm

A.波源的起振方向沿y軸正方向

B.從UO時刻起再經過gs時間，波源第一次到達波谷

C.從/=0時刻起再經過2.75s時間質點B第一次出現在波峰

D.從U0時刻起到質點B第一次出現在波峰的時間內，質點A經過的路程是48cm

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)精密測量工具的原理及讀數

⑴甲同學用游標卡尺測量某物體的厚度，如圖所示，則該物體厚度測量值為一cm；

02cm

(2)乙同學用螺旋測微器測量鉛筆芯的直徑D如圖所示，讀數。=,

20

10

12.(12分)某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小

球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運動過程中的機械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的

遮光時間分布是八和，當地的重力加速度為g。

(1)用20分度游標卡尺測量小球直徑d,刻度線如圖乙所示，則4=cm；

(2)為了驗證小球自A到B過程中機械能是否守恒，還需要進行哪些實驗測量—

A.用天平測出小球的質量

B.測出小球到光電門A的豎直高度

C.A、B光電門中點間的豎直高度〃

(3)根據實驗測得的物理量，如果滿足關系，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒;

(4)若計時電腦還記錄了小球自A到B的時間Z,本實驗還可以測量當地的重力加速度，則重力加速度8=

(使用d、:、:和用表示)

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)在紙面平面內有一平面直角坐標系xOy,A為y軸上到。距離為d的點、C為x軸上到。距離為2d的點，

在A沿x軸正向以速度vo發射一個帶負電荷的帶電粒子，粒子質量為機、電荷量為-g。在第一象限內存在沿y軸正方

向的勻強電場，在第四象限存在垂直紙面向里、磁場感應強度大小為8=瞥的勻強磁場，帶電粒子從A點發出后，

qa

經過x軸上的C點進入磁場，進入磁場經過一段時間后從y軸的下半軸飛出磁場，不計重力，求：

(1)電場場強大小；

(2)帶電粒子在電場和磁場中運動的總時間。

OXXXX

XXXX

XXXX

xx^xX

14.(16分)如圖所示，絕緣軌道CDGH位于豎直平面內，圓弧段OG的圓心角為。=37。，OG與水平段C。、傾斜段

GH分別相切于。點和G點，。段粗糙，QG"段光滑，在//處固定一垂直于軌道的絕緣擋板，整個軌道處于場強為

E=1X104N/C,水平向右的勻強電場中。一質量機=4xl0-3kg、帶電量q=+3xlO/C的小滑塊在C處由靜止釋放，經擋板

碰撞后滑回到段的中點尸處時速度恰好為零。已知段長度L=0.8m,圓弧的半徑片0.2m；不計滑塊與擋板

碰撞時的動能損失，滑塊可視為質點。求：

(1)滑塊在GH段上的加速度；

(2)滑塊與。段之間的動摩擦因數“；

(3)滑塊在。段上運動的總路程。某同學認為：由于僅在C。段上有摩擦損耗，所以，滑塊到達尸點速度減為零后

將不再運動，在段上運動的總路程為L+」L=1.2m。你認為該同學解法是否合理？請說明理由，如果錯誤，請給

2

出正確解答。

15.（12分）如圖所示，一直角三角形A5C處于勻強電場中（電場未畫出），NA=30°,BC=L,三角形三點的電

勢分別為%=0,外=%=與（外〉。，為已知量）。有一電荷量為一4、質量為加的帶電粒子（重力不計）從A

點以與A8成30。角的初速度％向左下方射出，求：

（1）求電場強度E；

（2）設粒子的運動軌跡與N8AC的角平分線的交點為G,求粒子從A點運動到G點的時間6,

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.線圈位于中性面時，磁通量最大，由圖甲可知，此時的磁通量最小，為峰值面，故A正確不符合題意；

B.由圖乙知

（P=BS=—nWb,r=0.02s

m100

角速度為

27r

CD-——=1OOnrad/s

T

電動勢的最大值

Em=nBSto=TO6V

故B正確不符合題意

C.根據歐姆定律以及變壓器原副線圈電壓關系的

u-IRRU2_n2

2/+殳U\〃|

解得歷=8V,故C錯誤符合題意;

D.由閉合電路的歐姆定律得

解得

r=4Sl

故D正確不符合題意。

故選C。

2、A

【解析】

分析可知，在傳送帶這個參考系中，合速度的方向和摩擦力的方向在一條直線上，所以運動軌跡應該是一條直線，又

因為棋子相對于傳送帶往后運動，故A正確，BCD錯誤。

故選A.

3、D

【解析】

①兩極板間的電壓已知，兩極板間的距離已知，根據可知云層底面與地面間的電場強度；

②已知積雨云底面面積約為S=1X108m2,板間距離為d=300m、而靜電力常量與空氣的介電常數，根據電容器的

決定式C=可以估算電容器的電容；

③根據Q=可以估算云層底面所帶電量，

故ABC錯誤，D正確。

故選D。

4、D

【解析】

A.處于基態的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至"=2能級，不能吸收10.2eV的能量.故A錯誤;

B.大量處于〃=4能級的氫原子，最多可以輻射出C；=6種，故B錯誤;

C.從"=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光的能量值大于從"=4能級躍遷到"=3能級輻射出的光的能量值，用從n=3

能級躍遷到〃=2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發生光電效應，則用從"=4能級躍遷到〃=3能級輻射出的光，照

射該金屬時不一定能發生光電效應，故C錯誤；

D.處于〃=4能級的氫原子躍遷到“=1能級輻射出的光的能量為：E=E,-E[=-0.85-(-13.6)=12.75eV,根據光

電效應方程，照射逸出功為6.34eV的金屬鉗產生的光電子的最大初動能為：Ekm=E-W=12.75-6.34=6.4leV,

故D正確；

5、A

【解析】

在地球表面，/〃g=g等得

R

GM=gR2

空間站做勻速圓周運動時

?Mm,2萬、2

軌道半徑

r=R+—x6R=R+—

nn

故BCD錯誤，A正確;

故選Ao

6、A

【解析】

天平原本處于平衡狀態，所以線框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，

由于線框平面與磁場強度垂直，且線框不全在磁場區域內，所以線框與磁場區域的交點的長度等于線框在磁場中的有

效長度，由圖可知，A圖的有效長度最長，磁場強度8和電流大小/相等，所以A所受的安培力最大，則4圖最容易

使天平失去平衡.A正確；BCD錯誤；

故選A.

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。分。

7、ABD

【解析】

A.因C、。相距也〃，由幾何關系可知，AD=BD,又因故4、8兩點在點電荷。產生的電場中等電勢,

3「

故從A運動到5,點電荷/對小滑塊做的總功為零。從A運動到B的過程：由動能定理得

‘‘Eh。—mgk—Wf=0-?-

tan30f20

而qE=mg＞解得

Wf=^mvo

故A正確；

B.小滑塊減少的電勢能等于電場力做的功，從A運動到B的過程中，點電荷/對小滑塊做的總功為零，故減少的電

勢能等于勻強電場對小滑塊做的功，即

A口qEh

故B正確；

C.由公式夕=%會可知，點電荷/產生的電場在A點的電勢

r

kq\/3kq

3

在A8中點的電勢

kq

。中

舟h

故C錯誤;

D.由對稱性可知，從A運動到A8中點的過程中，克服摩擦力做的功為g也，故由動能定理可得

2t鬻0。『\一飆+%=線片

解得

用=粵+加

故D正確。

故選ABD?

8、AC

【解析】

A.根據超級電容器“3.0V12000F”，結合

c=2

U

可知該電容器充滿電后的帶電荷量

Q=CO=12000x3.0C=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

1,1,

W=—CU2=—X12000X3.02.J=54000J

22

故B錯誤；

C.借助平行板電容器的決定式

C3

4k/rd

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構有關，與電容器帶電荷量和兩極板間電壓無關，故D錯誤。

故選AC?

9、AC

【解析】

A.如圖所示，作兩界面法線相交于。點，在A3界面，由幾何知識知，入射角為45°，折射角為30°,所以

〃等夜

故A正確;

B.光在8c界面上人射角為30°,則

1J2

sinC=-=—

n2

即臨界角

C=45

則在8C面上不會發生全反射，故B錯誤;

C.分析知5c面上折射角為45°，入射光線與出射光線相交于G點，/BEF=60°，NBEG=45°，則

ZGEF=15°，NBFE=60°，/BFG=45°

則

ZGFE=15°

所以從F點出射的光束與入射到E點的光束的夾角為30°,故C正確;

D.紫光頻率比紅光頻率大，棱鏡對紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度從E點人射，則出射點在尸點右側，D

錯誤。

故選AC。

10、BC

【解析】

A.波向x軸的正方向傳播，此時波傳到質點A位置，此時質點A的振動方向沿y軸負方向，所以波源的起振方向沿y

軸負方向，故A錯誤;

B.該波的波長為12m,周期

T4121

T=---s=—s

v242

從/=0時刻起波源振動到波谷需要的振動時間

2433

故B正確；

C.波從質點A傳播到質點B需要的時間為

A1224

質點8從開始振動到第一次到達波峰所用的時間為

3T3

t—=-s

248

所以時間為

t=tt+t2=2.75s

故C正確：

D.從UO時刻起到質點8第一次出現在波峰，經歷的時間為2.75s,則4經過的路程是

2.75

s=------x8cm=44cm

T

故D錯誤。

故選BC?

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、0.2252.150(2.150+0.002)

【解析】

根據游標卡尺的讀數方法可知其讀數為

d=2mm+5x0.05mm=2.25mm=0.225cm

(2)［2］根據螺旋測微器的讀數方法可知其讀數為

D=2mm+15.0x0.01mm=2.15()mm

12、1.025C=2gh

Ar-tAz-q

\l2j2

【解析】

⑴口］游標卡尺的主尺刻度為10mm,游標尺刻度為5x0.05mm=0.25mm,所以小球直徑

d=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm

(2)［2］如果機械能守恒，則小球減小的重力勢能等于增加的動能，則

即

所以不需要測量小球的質量。研究的過程是小球在兩光電門之間的能量變化，需要A、B光電門中點間的豎直高度〃。

故AB錯誤，C正確。

1,1,

(3)［3］由以上分析可知，如果滿足加8〃=5m4一/小葉，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒。而

d

V，=?

d

為一二

即

、2

d

=2gh

’2J

(4)[4]根據勻變速運動的速度時間關系v=v0+at,有

4

’27kA7

得

d

g=---------------

t2-Art}?Ar

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。

znv2d+7id

13、(1)—(1(2)--------

2qd%

【解析】

(1)帶電粒子在第一象限做類平拋運動，經過X軸時的速度與X軸正方向夾角為。，沿X軸正向

2d=vo/i

沿y軸負方向

,12

d=—ati2

2

聯立解得

a=應,2d

2d%

又

a=也,tan，=—

m%

粒子經過x軸的速度大小為

cos。

解得

E=普，〃=45。，u=

2qd

(2)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力妙3=竺二，結合8=瞥解得運動半徑