2021-2022学年山西省太原市山西大学附属中学高考物理一模试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，将一个质量为m的半球形物体放在倾角为37的斜面上，用通过球心且水平向左的力F作用在物体上使其静止.已知物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速

2、度为g，.要使半球体刚好沿斜面上滑，则力F的大小是（ ）AmgB2mgC3mgD4mg2、若“神舟”五号飞船在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（ ）A它的速度大小不变，动量也不变B它不断克服地球对它的万有引力做功C它的速度大小不变，加速度等于零D它的动能不变，引力势能也不变3、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图甲中的线a所示，用此线圈给图乙中电路供电，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图甲中的线b所示，以下说法正确的是At0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行B图线b电动势的瞬时值表达式为e40 s

3、in()VC线圈先后两次转速之比为23D转速调整后，三个灯泡的亮度仍然相同4、图为2020年深圳春节期间路灯上悬挂的灯笼，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O为结点，轻绳OA、OB、OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为FA、FB、FC。其中OB、OC两绳的夹角为，灯笼总质量为3m，重力加速度为g。下列表述正确的是（）AFB一定小于mgBFB与FC是一对平衡力CFA与FC大小相等DFB与FC合力大小等于3mg5、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右端上方固定一根与条形磁误垂直的长直导线。当导线中没有电流通过时，磁铁受到的支持力为，受到的摩擦力为。当导线中通以如图所示方向的电流时，下列说法

4、正确的是（）A减小，水平向左B增大，水平向右C减小，为零D增大，为零6、氢原子的能级图如图所示。用氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，下列说法正确的是（）A产生的光电子的最大初动能为6.41eVB产生的光电子的最大初动能为12.75eVC氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射的光不能使金属铂发生光电效应D氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射的光也能使金属铂发生光电效应二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、在大型物流货场，广泛

5、的应用传送带搬运货物如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将m=1kg的货物放在传送带上的A端，经过1.2s到达传送带的B端用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示已知重力加速度g=10ms2，则可知（ ）A货物与传送带间的动摩擦因数为0.5BA、B两点的距离为2.4mC货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功的大小为12.8JD货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J8、如图所示，B和C两个小球均重为G，用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上，则以下说法中正确的是（）AAB细绳的拉力为GBCD细绳的拉力为GC绳BC与竖直方向

6、的夹角=60D绳BC与竖直方向的夹角=459、如图所示，有一列沿轴正向传播的简谐横波，在时刻振源从点开始振动。当时，波刚好传到处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是（）A该简谐横波的周期是，波速是B频率为的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象C该简谐横波遇到尺寸小于的障碍物时能够发生明显的衍射现象D当时，该简谐横波上的点向右移动了E.若站在振源右侧的接收者以速度匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于10、如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、

7、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是_A须选用密度和直径都较小的摆球B须选用轻且不易伸长的细线C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D计时起、终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间某同学在野外做“用单摆测定重力加速度”的实验时，由于没有

8、合适的摆球，他找到了一块外形不规则的石块代替摆球，如上图所示。操作时，他用刻度尺测量摆线OM的长度L作为摆长，测出n次全振动的总时间由到周期T，求出重力加速度，这样得到的重力加速度的测量值比真实值_（填“大”或“小”）。为了克服摆长无法准确测量的困难，该同学将摆线长度缩短为，重复上面的实验，得出周期，由此他得到了较精确的重力加速度值g=_。12（12分）利用阿特伍德机可以验证力学定律。图为一理想阿特伍德机示意图，A、B为两质量分别为m1、m2的两物块，用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端，两物块离地足够高。设法固定物块A、B后，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一

9、个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，并打开电源。松开固定装置，读出遮光片通过光电门所用的时间t。若想要利用上述实验装置验证牛顿第二定律实验，则(1)实验当中，需要使m1、m2满足关系：_。(2)实验当中还需要测量的物理量有_利用文字描述并标明对应的物理量符号）。(3)验证牛顿第二定律实验时需要验证的等式为_（写出等式的完整形式无需简化）。(4)若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律，则所需要验证的等式为_（写出等式的完整形式无需简化）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A

10、、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为S120 cm2，S210 cm2，它们之间用一根水平细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量M2 kg的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1600 K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p01105Pa，取g10 m/s2，缸内气体可看做理想气体 (i)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；(ii)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动 L/2时，求汽缸内气体的温度14（16分）如图所示，导热良好的气缸直立在水平地面上，气缸的质量为m，高度为L，底面面积为S，用活塞把一定量的气体封闭在气缸内，活塞可沿气缸壁无摩擦移动，

11、活塞及气体的质量可忽略不计，气体可看作理想气体。平衡时，活塞处于距气缸底L处。现用力F缓慢向上拉动活塞，直至气缸刚要离开地面，此过程中活塞未移动到气缸口处。（环境温度保持不变，环境气体压强为p0）求：(1)气缸刚要离开地面时，活塞距气缸底的距离；(2)若此过程中力F做功为W，则封闭气体需从外界吸收多少热量？15（12分）如图所示，水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.5，取

12、g=10m/s2。(1)求传送带的最小转动速率v0(2)求传送带PQ之间的最小长度L(3)若传送带PQ之间的长度为4m，传送带以(1)中的最小速率v0转动，求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】分析半球形物体的受力，如图所示物体刚好沿斜面上滑时，由平衡条件得：，联立两式解得A mg，与分析不符，故A错误；B 2mg，与分析相符，故B正确；C3 mg，与分析不符，故C错误；D4 mg，与分析不符，故D错误；故选：B。2、D【解析】A根据可知，轨道半径不变

13、，则它的速度大小不变，但是动量的方向不断变化，即动量不断变化，选项A错误；B飞船绕地球做匀速圆周运动时，万有引力与速度方向垂直，则万有引力对飞船不做功，选项B错误；C它的速度大小不变，因为万有引力产生向心加速度，则加速度不等于零，选项C错误；D它的速度大小不变，则它的动能不变，高度不变，则引力势能也不变，选项D正确；故选D。3、B【解析】本题考察交变电流表达式，最大值为NBS，由此得出改变转速后的最大值，电感和电容都对交流电由阻碍作用。【详解】A.t0时刻电动势为0，故线圈平面恰好与磁场方向垂直，A错误；B.由图中可知，改变后的角速度为，故电动势的最大值为40V，故表达式为，B正确；C.由可知

14、线圈先后两次转速之比为32；D.中转速调整后交流电的频率发生变化，电感对交变电流的阻碍减小、电容对交变电流的阻碍增大，三个灯泡的亮度各不相同。故选B。4、D【解析】A因OB=OC可知FB=FC，由平衡知识可知解得FB一定大于mg，选项A错误；B FB与FC不共线，不是一对平衡力，选项B错误；C因FA=3mgFC，则选项C错误；D由平衡知识可知，FB与FC合力大小等于3mg，选项D正确。故选D。5、B【解析】以导线为研究对象，由左手定则判断可知导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律可知，导线对磁铁的反作用力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到桌面水平向右的摩擦力；同时磁铁对桌面的压

15、力增大，桌面对磁铁的支持力也将增大。故选B。6、A【解析】AB 从n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量为产生的光电子的最大初动能为故A正确B错误；C 氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射的光子能量为10.2eV，能使金属铂发生光电效应，故C错误；D 氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量小于逸出功，故不能发生光电效应，故D错误。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】A、在时间内，货物的速度小于传送带速度，货物受到沿斜面向下的滑动摩

16、擦力作用，由牛顿第二定律有，由图乙可得，货物加速到与传送带速度相等后，在时间内，货物速度大于传送带速度，故有，由图乙可得，联立解得，故A正确；B、vt图象与t轴所围的面积表示位移，货物的位移等于传送带的长度，由图乙可知传送带的长度为，B错误；C、货物受到的摩擦力为，时间内的位移为，对货物受力分析知摩擦力沿传送带向下，摩擦力对货物做正功，同理 时间内，货物的位移为，摩擦力沿传送带向上，对货物做的负功为，所以整个过程，传送带对货物做功的大小为12 J0.8 J=11.2 J，C错误；D、货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对路程，时间内，传送带的位移为，时间内，传送带的位移为，总相对路程为，

17、货物与传送带摩擦产生的热量为，故D正确点睛：本题一方面要分析工件的运动情况，由图象结合求解加速度，再结合牛顿第二定律分两个过程列式求解摩擦因数及斜面倾角是关键，求摩擦产生的热量注意找两物体的相对位移8、BC【解析】AB对B、C两球整体受力分析，正交分解得FABcos30FCDcos602GFABsin30FCDsin60 联立解得FABGFCDG选项A错误，B正确；CD对C球受力分析，正交分解得 FBCcosFCDcos60GFBCsinFCDsin60联立解得60选项C正确，D错误。故选BC。9、ACE【解析】A.由图可知该波的波长为，当时，波刚好传到处的质点，所以该波的周期为，该波的频率为

18、，故波速，故A正确；B.两列波相遇时能够发生干涉的现象的条件是：两列波的频率相同，相位差恒定，故B错误；C.能够发生明显衍射现象的条件是：障碍物或小孔的尺寸比波长小或差不多，故C正确；D.简谐横波上的质点都在平衡位置上下振动，不会沿波的传播方向移动，故D错误；E.由多普勒效应可知接收者和波源相向运动时，接收者接收到的频率增大，故E正确。故选：ACE。10、C【解析】A由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下，一定不为零，A错误；Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，选项B错误；Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下选项C正确；Da、c两点处磁感应

19、强度的方向相同，选项D错误。故选C。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、BC 小 【解析】(1) A、为减小空气阻力对实验的影响，从而减小实验误差，组装单摆须选用密度大而直径都较小的摆球，故A错误；B、为减小实验误差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，故B正确；C、实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，故C正确；D、测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为最低位置摆球速度最大，相同的视觉距离误差，引起的时间误差较小，则周期测量比较准确，故D错误；(2) 根据单摆的周期公式得：，该同学用OM的长L作为摆长，摆长偏小，根据上述表达式得知，g的测量值偏小，设摆线的结点到大理石质心的距离为r，则根据单摆的周期公式得：，而，联立解得：。12、 物块A初始释放时距离光电门的高度h 【解析】(1)1由题意可知，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，所以应让物块A向下运动，则有；(2)2由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度为则实验当中还需要测量的物理量有物块A初始释放时距离光电门的高度h；(3)3对