山东省潍坊市寿光市现代中学2021-2022学年高考物理三模试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答

2、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、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（）A2B3C4D52、如图所示，小球B静止在光滑水平台右端，小球A以一定的初速度v0与小球B发生弹性正撞，碰撞后两小球由台阶水平抛出，B球第一次落在了水平地面上的P点，A球第一次落到地面上弹起来后第二次也落到了P点。若两球与地面碰撞时没有能量损失，碰撞前后速度方向满足光的反

3、射定律，则A、B两球的质量之比m1：m2为（）A21B31C32D533、已知火星的半径是地球的a倍，质量是地球的b倍，现分别在地球和火星的表面上以相同的速度竖直上抛小球，不计大气的阻力。则小球在地球上上升的最大高度与在火星上上升的最大高度之比为( )Ab/aBb2/aCa / bDb/a24、极地卫星的运行轨道经过地球的南北两极正上方（轨道可视为圆轨道）如图所示，某时刻某极地卫星在地球北纬45A点的正上方按图示方向运行，经过12h后再次出现在A点的正上方，地球自转周期为24h则下列说法正确的是A该卫星运行周期比同步卫星周期大 B该卫星每隔12h经过A点的正上方一次C该卫星运行的加速度比同步卫

4、星的加速度小D该卫星所有可能角速度的最小值为5、如图所示，竖直面内有一光滑半圆，半径为R，圆心为O。一原长为2R的轻质弹簧两端各固定一个可视为质点的小球P和Q置于半圆内，把小球P固定在半圆最低点，小球Q静止时，Q与O的连线与竖直方向成夹角，现在把Q的质量加倍，系统静止后，PQ之间距离为（）ABCD6、颗质量为m的卫星在离地球表面一定高度的轨道上绕地球做圆周运动，若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1：9，卫星的动能（ ）ABCD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

5、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，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动，卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R则下列说法中正确的有A卫星甲的线速度大小为B甲、乙卫星运行的周期相等C卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度D卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度8、如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为41，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均

6、为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向a，在原线圈两端加上如图乙所示交变电压，则下列说法中正确的是（）A当开关与a连接时，电压表的示数为55VB当开关与a连接时，滑动变阻器触片向下移，电压表示数不变，电流表的示数变大C开关由a扳到b时，副线圈电流表示数变为原来的2倍D当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为原来2倍9、一定质量的理想气体，从状态A变到状态D，其状态变化过程的体积V随温度T变化的规律如图所示，已知状态A时气体的体积为V0，温度为T0，则气体由状态A变到状态D过程中，下列判断正确的是（ ）A气体从外界吸收热量，内能增加B气体体积增大，单位时间内与

7、器壁单位面积碰撞的分子数增大C若状态D时气体的体积为2V0，则状态D的温度为2T0D若气体对外做功为5 J，增加的内能为9 J，则气体放出的热量为14 J10、如图所示，在竖直平面内有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速V0进入该正方形区域当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（）A可能等于零B可能等于C可能等于mv02+qEL-mgLD可能等于mv02+qEL+mgL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）利用阿特伍

8、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

9、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）。12（12分）小王和小李两位同学分别测量电压表V1的内阻. （1）先用调好的欧姆表“1K”挡粗测电压表V1的内阻，测量时欧姆表的黑表笔与电压表的_（填“”或“”）接线柱接触，测量结果如图甲所示，则粗测电压表V1的内阻为_k. （2）为了精确测量电压表V1的内阻，小王同学用如图乙所示的电路，闭合开关S1前将滑动变阻器的滑片移到最_（填“左”或“右”）端，电阻箱接入电路的电阻调到最_（填“大”或“小”），闭合开关S1，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电压表指针的偏转角度都较大，读出电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，电阻箱的

10、示数为R0，则被测电压表V1的内阻_.（3）小李同学用如图丙所示的电路，闭合开关S1，并将单刀双掷开关S2打到1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V2的指针偏转角度较大，并记录电压表V2的示数为U，再将单刀双掷开关S2打到2，调节电阻箱，使电压表V2的示数仍然为U，此时电阻箱接入电阻的示数如图丁所示，则被测电压表V1的内阻_.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）小王在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置，此时的摆动角度为，小王通过实验测得当地重力

11、加速度为g10m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向。求：(1)单摆的振幅、摆长约为多少；(2)估算单摆振动时最大速度v。(可能用到的公式1cos2sin2)(计算结果均保留三位有效数字)14（16分）据报道，我国华中科技大学的科学家创造了脉冲平顶磁场磁感应强度超过60T的世界纪录，脉冲平顶磁场兼具稳态和脉冲两种磁场的优点，能够实现更高的强度且在一段时间保持很高的稳定度。如图甲所示，在磁场中有一匝数n=10的线圈，线圈平面垂直于磁场，线圈的面积为S=410-4m2，电阻为R=60。如图乙为该磁场磁感应强度的变化规律，设磁场方向向上为正，求：(1)t

12、=0.510-2s 时，线圈中的感应电动势大小；(2)在0210-2s 过程中，通过线圈横截面的电荷量；(3)在0310-2s 过程中，线圈产生的热量。15（12分）水平光滑平行导轨上静置两根完全相同的金属棒，已知足够长的导轨间距为，每根金属棒的电阻为，质量均为。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小。时刻，对沿导轨方向施加向右的恒力，作用后撤去，此刻棒的速度为，棒向右发生的位移。试求：(1)撤力时棒的速度；(2)从最初到最终稳定的全过程中，棒上产生的焦耳热；(3)若从最初到最终稳定的全过程中，经历的时间为，求这段时间内的感应电流的有效值。参考答案一、单项选择题：本题共6小题

13、，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、C【解析】电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为根据题意有解得即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；故选C。2、B【解析】由题意知两球水平抛出至第一次落到地面时，球运动的距离是球的3倍，故它们平抛的初速度两球发生弹性碰撞，故解得 解得故选B。3、D【解析】根据在星球表面重力与万有引力相等，有：，可得：，故；竖直上抛运动的最大高度，所以有；故A，B，C错误；D正确；故选D.4、D【解析】地球在12h的时间内转了180，要使卫星第二次出现在A点的正上方

14、，则时间应该满足 T+nT12h，解得（n=0、1、2、3、），当n=0时，周期有最大值T=16h，当n的取值不同，则周期不同，则该卫星运行周期比同步卫星周期小，选项A错误；由以上分析可知，只有当卫星的周期为16h时，每隔12h经过A点上方一次，选项B错误； 卫星的周期小于同步卫星的周期，则运转半径小于同步卫星的半径，根据可知，该卫星运行的加速度比同步卫星的加速度大，选项C错误；该卫星的最大周期T=16h，则最小的角速度为：，选项D正确.5、D【解析】开始小球Q处于静止状态，弹簧的形变量，弹簧弹力，对Q进行受力分析可知Q的质量加倍后，设OQ与竖直方向的夹角为，对Q进行受力分析，设弹簧的弹力为，

15、根据力的三角形与边的三角形相似有又联立解得则PQ之间距离故选D。6、B【解析】在地球表面有卫星做圆周运动有：由于卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1:9，联立前面两式可得：r=3R；卫星做圆周运动：得Ek=再结合上面的式子可得Ek=A. 与分析不符，故A错误。B. 与分析相符，故B正确。C. 与分析不符，故C错误。D. 与分析不符，故D错误。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、BD【解析】A卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：解得：

16、其中，根据地球表面万有引力等于重力得联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为故A错误；B卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有根据地球表面万有引力等于重力得解得卫星甲运行的周期为由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律，可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，故B正确；C卫星做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，应给卫星加速，所以卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，所以卫星乙沿椭圆轨道运

17、行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度，故C错误；D卫星运行时只受万有引力，加速度所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度，故D正确。8、ABC【解析】A根据输入电压的图像可读出变压器原线圈两端的电压有效值为而变压器两端的电压比等于匝数比，有电压表测量的是副线圈输出电压的有效值为55V，故A正确；B当开关与a连接时，滑动变阻器触片向下移，因不变，则不变，即电压表的示数不变，负载电阻变小，则副线圈的电流变大，即电流表的示数变大，故B正确；C开关由a扳到b时，副线圈的电压变为电压变为原来的2倍，负载电阻不变，则电流表的示数变为原来的2倍，故C正确；D变压器能

18、改变电压和电流，但不改变交流电的频率，则当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率不变，故D错误。故选ABC。9、AC【解析】试题分析：气体由状态A变到状态D过程中，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律分析吸放热情况根据体积变化，分析密度变化根据热力学第一定律求解气体的吸或放热量气体由状态A变到状态D过程中，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律分析得知，气体从外界吸收热量，A正确；由图示图象可知，从A到D过程，气体的体积增大，两个状态的V与T成正比，由理想气体状态方程PVT=C可知，两个状态的压强相等；A、D两状态气体压强相等，而D的体积大

19、于A的体积，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，B错误；由图示图象可知，从A到D过程，两个状态的V与T成正比，由理想气体状态方程PVT=C可知，两个状态的压强相等，从A到D是等压变化，由盖吕萨克定律得VATA=VDTD，即V0T0=2V0TD，解得TD=2T0，C正确；气体对外做功为5J，则W=5J，内能增加9J，则U=9J，由热力学第一定律U=W+Q得，Q=14J，气体吸收14J的热量，故D错误10、BCD【解析】要考虑电场方向的可能性，可能平行于AB向左或向右，也可能平行于AC向上或向下分析重力和电场力做功情况，然后根据动能定理求解【详解】令正方形的四个顶点分别为ABCD，如图所示

20、若电场方向平行于AC：电场力向上，且大于重力，小球向上偏转，电场力做功为qEL，重力做功为-mg，根据动能定理得：Ekmv1qELmgL，即Ekmv1+qELmgL电场力向上，且等于重力，小球不偏转，做匀速直线运动，则Ek=mv1若电场方向平行于AC，电场力向下，小球向下偏转，电场力做功为qEL，重力做功为mgL，根据动能定理得：Ekmv1qEL+mgL，即Ekmv1+qEL+mgL由上分析可知，电场方向平行于AC，粒子离开电场时的动能不可能为2若电场方向平行于AB：若电场力向右，水平方向和竖直方向上都加速，粒子离开电场时的动能大于2若电场力向右，小球从D点离开电场时，有 Ekmv1qEL+m

21、gL则得Ekmv1+qEL+mgL 若电场力向左，水平方向减速，竖直方向上加速，粒子离开电场时的动能也大于2故粒子离开电场时的动能都不可能为2故BCD正确，A错误故选BCD【点睛】解决本题的关键分析电场力可能的方向，判断电场力与重力做功情况，再根据动能定理求解动能三、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、 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