天津市南开区南大奥宇培训学校2022年高三压轴卷物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用05毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同，处于方向互相垂直的匀强电场和匀强磁

2、场中一带正电的小球从静止开始沿管下滑，下列小球运动速度v和时间t、小球所受弹力FN和速度v的关系图像中正确的是ABCD2、利用如图甲所示的实验装置研究光电效应，测得某种金属的遏止电压U。与入射光频率v之间的关系图线如图乙所示，则（）A图线在横轴上的截距的物理意义是该金属的截止频率B由图线可知普朗克常量C入射光频率增大，逸出功也增大D要测得金属的遏止电压，电源的右端应为负极3、如图所示，一个小球（视为质点）从H12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R4m的竖直圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为

3、h的D点时的速度为零，则h之值可能为（取g10 m/s2，所有高度均相对B点而言）（）A12 mB10 mC8.5 mD7 m4、1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度根据你所学过的知识，估算出地球密度的大小最接近 （ ）（地球半径R=6400km，万有引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2）A5.5103kg/m3B5.5104kg/m3C7.5103kg/m3D7.5104kg/m35、为了人民的健康和社会的长远发展，我国环保部门每天派出大量的洒水车上街进行空气净化除尘，已知某种型号的洒水车的操作系统是由发动机带动变速箱，变速箱带动洒水泵产生动力将罐体内的水通过

4、管网喷洒出去，假设行驶过程中车受到的摩擦阻力跟其质量成正比，受到的空气阻力跟车速成正比，当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，以下判断正确的是（）A洒水车的动能保持不变B发动机的功率保持不变C牵引力的功率要随时间均匀减小D牵引力大小跟洒水时间成反比6、真空中一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势分布如图所示，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离，根据电势图像（-r图像），判断下列说法中正确的是（）A该金属球可能带负电BA点的电场强度方向由A指向球心CA点的电场强度小于B点的电场强度D电荷量大小为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中

5、，电场力做功W=q（1-2）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、如图所示，半爱心型金属环abc（由直线ac及曲线abc构成，不计重力）水平放置在绝缘的水平面上，某时刻通有顺时针方向恒定电流，长直导线MN固定在水平面上与ac平行，当其中通有M到N的恒定电流时，则下列说法正确的是A金属环中无感应电流产生Bac边与长直线相互吸引C金属环受到的安培力向右D金属环对水平面有向左的摩擦力8、倾角为的光滑绝缘斜面底端O点固定一正点电荷，一带正电的小物块（可视为质点）从斜面上的A点由

6、静止释放，沿斜面向下运动能够到达的最低点是B点。取O点所在的水平面为重力势能的零势能面，A点为电势能零点，小物块的重力势能、BA之间的电势能随它与O点间距离x变化关系如图所示。重力加速度，由图中数据可得（）A小物块的质量为5kgB在B点，C从A点到B点，小物块速度先增大后减小D从A点到B点，小物块加速度先增大后减小9、如图所示，竖直平面内存在着两个方向竖直向上的相同带状匀强电场区，电场区的高度和间隔均为d，水平方向足够长一个质量为m、电荷量为q的小球以初速度v0在距离电场上方d处水平抛出，不计空气阻力，则()A小球在水平方向一直做匀速直线运动B小球在电场区可能做直线运动C若场强大小为，小球经过

7、两电场区的时间相等D若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等10、如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是AM带负电荷，N带正电荷BM在b点的动能小于它在a点的动能CN在d点的电势能等于它在e点的电势能DN在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功三、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）用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。将金属小球从一定高度由静止释放，在小球自由下落通过的轨迹上的合适位置固定一个光电门，能自

8、动记录小球通过光电门的时间，因小球经过光电门的时间很短，通过的过程近似认为小球的速度不变。实验中测量的物理量有：A小球的直径d；B小球运动至光电门处下落的高度h；C小球挡住光电门的时间t。请依据实验要求，完成下列填空。（前两个小题用测得的物理量的原字母表示）(1)小球经过光电门的速度_；(2)当地的重力加速度为_；(3)用游标卡尺测量金属球的直径如图乙所示，小球的直径为_。若实验中还测得，。则重力加速度_。（计算结果保留1位小数）12（12分）为了测量木块与木板间的动摩擦因数，某小组使用DIS位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器

9、的距离.位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的距离x随时间t的变化规律如图乙所示. (1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度大小v_ m/s，木块加速度a_ m/s2(结果均保留2位有效数字).(2)在计算出加速度a后，为了测定动摩擦因数，还需要测量斜面的倾角(已知当地的重力加速度g)，那么得出的表达式是_.（用a，g表示）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，一质量m=1.0kg的小球系在竖直平面内长度R=0.50m的轻质不可伸长的细线上，O点距水平地面的高度h=0.95m。让小球从图

10、示水平位置由静止释放，到达最低点的速度v=3.0m/s，此时细线突然断开。取重力加速度g=10m/s2.求：(1)小球落地点与O点的水平距离x。(2)小球在摆动过程中，克服阻力所做的功W；(3)细线断开前瞬间小球对绳子的拉力T。14（16分）在电磁感应现象中，感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”，在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。设匀强磁场的磁感应强度为B，金属棒ab的长度为L，在外力作用下以速度v水平向右匀速运动。此时金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1即为“电源”内部的非静

11、电力。设电子的电荷量为e，求电子从棒的一端运动到另一端的过程中f1做的功。(2)均匀变化的磁场会在空间激发感生电场，该电场为涡旋电场，其电场线是一系列同心圆，单个圆上的电场强度大小处处相等，如图乙所示。在某均匀变化的磁场中，将一个半径为r的金属圆环置于相同半径的电场线位置处。从圆环的两端点a、b引出两根导线，与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串接起来，如图丙所示。金属圆环的电阻为R0，圆环两端点a、b间的距离可忽略不计，除金属圆环外其他部分均在磁场外。此时金属圆环中的自由电子受到的感生电场力F即为非静电力。若电路中电流表显示的示数为I，电子的电荷量为e，求a.金属环中感应电动势E感大小；b.金

12、属圆环中自由电子受到的感生电场力F的大小。(3)直流电动机的工作原理可以简化为如图丁所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属杆ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道端点MP间接有内阻不计、电动势为E的直流电源。杆ab的中点O用水平绳系一个静置在地面上、质量为m的物块，最初细绳处于伸直状态（细绳足够长）。闭合电键S后，杆ab拉着物块由静止开始做加速运动。由于杆ab切割磁感线，因而产生感应电动势E，且E同电路中的电流方向相反，称为反电动势，这时电路中的总电动势等于直流电源电动势E和反电动势E之

13、差。a.请分析杆ab在加速的过程中所受安培力F如何变化，并求杆的最终速度vm；b.当电路中的电流为I时，请证明电源的电能转化为机械能的功率为。15（12分）如图所示，绝热性能良好的汽缸开口向上，缸中用绝热性能良好的活塞封闭一段气体，气柱的长为h，活塞与汽缸内壁无摩擦且气密性良好，活塞的质量为m，横截面积为S，大气压强为p0，开始时缸中气体的温度为T0，重力加速度为g。若在汽缸上放一个质量为m的物块，再给缸中气体加热，使气柱长仍为h，则加热后气体的温度为多少?若只给缸中气体缓慢加热，当气体温度为2T0时，电热丝产生的热量为Q，则气体的内能增加多少？参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分

14、，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、D【解析】由题中“足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同”可知，本题考查带电物体在复合场中的受力分析，根据电场力性质和洛伦兹力以及受力分析可解答本题。【详解】AB、当粒子速度足够大时，有会有此时，速度不再增加，故AB错误；CD、根据受力分析，小球在水平方向受力平衡，即故C错误，D正确。2、A【解析】A由图乙可知，当人射光的频率小于时，无需加遏止电压就没有光电流，说明为该金属的截止频率，故A正确；B根据爱因斯坦光电效应方程及动能定理得则得故B错误；C金属的逸出功与入射光的频率无关，由金属本身决定，故C错误；D要测得金属的遏止电

15、压，电源的左端应为负极，故D错误。故选A。3、C【解析】从高度12m处到C点由动能定理，可得从C点到D点由动能定理由于小球在圆环的相同高度处，下滑的速度比上滑的小，对轨道的压力更小，搜到的摩擦力更小，则摩擦力做功则h之值故选C。4、A【解析】由黄金代换可得地球质量，地球体积公式可得密度，故A正确BCD错误。5、C【解析】以车和水为研究对象，受力分析可知，水平方向受牵引力、摩擦阻力和空气阻力作用，由题意，车受到的摩擦阻力跟其质量成正比，受到的空气阻力跟车速成正比，根据牛顿第二定律知，F-f-kv=ma当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，车与水的质量在减小，故摩擦阻力在减小，空气阻力恒定不

16、变，则牵引力在减小，合力为零。A洒水车的质量减小，速度不变，故动能减小，故A错误。B发动机的功率P=Fv，牵引力减小，速度不变，则发动机的功率减小，故B错误。CD牵引力F=f+kv，洒水车的质量随时间均匀减小，则牵引力的大小随洒水时间均匀减小，但不成反比。牵引力功率随时间均匀减小，故C正确，D错误。故选C。6、D【解析】A由图可知0到r0电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，则金属球带正电，A错误；B沿电场线方向电势降低，所以A点的电场强度方向由A指向B，B错误；C图像斜率的物理意义为电场强度，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，C错误；D正电荷沿直线

17、从A移到B的过程中，电场力做功D正确。故选D。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由题意，直导线电流恒定，金属环无感应电流，故A正确；Bac边电流由c指向a，由反向电流相互排斥可知ac边和长直线相互排斥，故B错误；C弯曲部分所在处的磁感应强度大于直线部分，而电流是相同的，故弯曲部分受到的安培力大于直线部分，弯曲部分受到的是引力，直线部分受到的是斥力，故整体受到的安培力的合力向左，故C错误；D由于金属环受到的安培力合力向左，故地面对金属环的摩擦力向右，故金

18、属环对地面的摩擦力向左，D正确；故选AD。8、BC【解析】A因为规定A点的电势为零，由图象可知OA之间的距离为2m，在A点具有的重力势能Ep=100J，也是物块具有的总能量，根据Ep=mgh=mgOAsin30得m=10kg故A错误；B小物块在B点时电势能最大，由图象可知OB间距离为1.5m，此时的重力势能为EpB=mgOBsin30=10101.50.5J=75J由前面的分析可知物块的总能量是E=100J根据E=EpB+E电可得E电=25J故B正确；C小物块从A点静止出发，到B点速度为零，所以从A到B的过程中，物块的速度是先增大后减小的，故C正确；D在小物块下滑的过程中，所受的库仑力逐渐增大

19、，一开始重力的分力大于库仑力，所以向下做加速运动，但随着库仑力的增大，其加速度逐渐减小，当库仑力与重力沿斜面的分力相等时，合力为零，加速度为零，此时物块速度达到最大，以后库伦力大于重力的分力，物块开始做减速运动，且加速度越来越大，所以整个过程加速度是先减小到零后反向增大，故D错误。故选BC。9、ABD【解析】A将小球的运动沿着水平方向和竖直方向进行分解，水平方向不受外力，故小球在水平方向一直以速度v0做匀速直线运动，故A正确；B小球在电场区时，受到竖直向下的重力和竖直向下的电场力，若电场力与重力大小相等，二力平衡，小球能做匀速直线运动，故B正确；C若场强大小为，则电场力等于mg，在电场区小球所

20、受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，故经过每个电场区时小球匀速运动的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不等，故C错误；D当场强大小为，电场力等于2mg，在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，有经过第一个无电场区d=v1=gt1经过第一个电场区d=v1t-gt22v2=v1-gt2由联立解得t1=t2v2=0接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，因此，小球经过两电场区的时间相等，故D正确。故选ABD。10、ABC【解析】试题分析：由粒子运动轨迹可知，

21、M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A正确M从a到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确d点和e点在同一等势面上，电势相等，则N在d点的电势能等于在e点的电势能，故C正确D、N从c到d，库仑斥力做正功，故D错误故选ABC考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，掌握判断动能和电势能变化的方向，一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化三、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、 1.23 9.

22、4 【解析】(1)1小球经过光电门的位移大小为小球直径d，运动时间为t，则速度为(2)2小球下落至光电门的过程有解得(3)3游标卡尺的主尺读数为，游标尺的第3条刻线与主尺的某刻线对齐，则游标卡尺读数为，则测量值为4在式中代入相关数据得12、0.40 1.0 【解析】（1）根据在匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为： 0.2s末的速度为： ，则木块的加速度为：（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向的受力： 得：【点睛】解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式四、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、 (1)0.9m；(2)0.5J；(3)28N，方向竖直向下【解析】(1)小球从最低点出发做平抛运动，根据平抛