2021-2022学年北京市某中学高三下学期联考物理试题含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：.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”。.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、吴菊萍徒手勇救小妞妞，被誉为“最美妈妈”。若两岁的妞妞质量约为12kg,从十楼坠落，下落高度为28.8m,吴菊萍的手臂与妞妞的接触时间约为0.1s,已知重力加速度g=10m/s2,则她受到的冲击力约为A.3000N B.2880N C.1440N D.3220N2、如图甲所示为历史上著名的襄阳炮，因在公元1267-1273年的宋元襄阳之战中使用而得名，其实质就是一种大型抛石机。它采用杠杆式原理，由一根横杆和支架构成，横杆的一端固定重物，另一端放置石袋，发射时用绞车将放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松开，因为重物的牵缀，长臂会猛然翘起，石袋里的巨石就被抛出。将其工作原理简化为图乙所示，横杆的质量不计，将一质量，〃=10kg,可视为质点的石块，装在横杆长臂与转轴O点相距L=5m的末端口袋中，在转轴短臂右端固定一重物发射之前先利用外力使石块静止在地面上的A点，静止时长臂与水平面的夹角a=37。，解除外力后石块被发射，当长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上，石块落地位置与0点的水平距离s=20m,空气阻力不计，g取10m/s2。则（）A.石块水平抛出时的初速度为106m/sB.石块水平抛出时的初速度为20m/sC.从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2050JD.从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2500J3、电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，下列关于电动势的说法中正确的是A.电动势是一种非静电力B.电动势越大表明电源储存的电能越多C.电动势由电源中非静电力的特性决定，跟其体积、外电路无关D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压4、“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备（火箭（含燃料）、椅子、风筝等）总质量为M,点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以V。的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g,下列说法中正确的是A.火箭的推力来源于空气对它的反作用力B.在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为‘M-mC.喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为-77rg（M-m）D.在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒5、如图所示，水平放置的平行板电容器下极板接地，闭合开关Si,S2,平行板电容器两极板间的一个带电粒子恰好能静止在P点.要使粒子保持不动，但粒子的电势能增加，则下列可行的指施有A.其他条件不变，使电容器上极板下移少许B.其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右移少许井将上极板下移少许C.其他条件不变，使开关S2断开，并将电容器下极板上移少许D.其他条件不变，使开关S断开，并将电容器下极板上移少许6、2018年12月12日，嫦娥四号开始实施近月制动，为下一步月面软着陆做准备，首先进入月圆轨道I,其次进入椭圆着陆轨道H,如图所示，5为近月点，A为远月点，关于嫦娥四号卫星，下列说法正确的是（ ）A.卫星在轨道n上4点的加速度小于在B点的加速度B.卫星沿轨道I运动的过程中，卫星中的科考仪器处于超重状态C.卫星从轨道I变轨到轨道II,机械能增大D.卫星在轨道II经过A点时的动能大于在轨道II经过B点时的动能二、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，是小型交流发电机的示意图，正对的异名磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B,A为理想交流电流表。匝数为〃、面积为S。阻值为r的线圈绕垂直于磁场的水平轴。0'以角速度3匀速转动，定值电阻阻值为R,从图示位置开始计时。下列说法正确的是( )A,线圈每转动一周，电流方向改变2次B.图示位置时交流电流表的示数为/=遐丝R+rTFC.t=——时，线框中的磁通量最大，瞬时感应电动势最大2coD.电阻R消耗的热功率为P=内上更2(R+r)8、下列说法正确的有A.布朗运动直接反映了分子运动的无规则性B.水的饱和气压随温度升高而降低C.有些非晶体在一定条件下可转化为晶体D.荷叶上小水珠呈球形，是由于表面张力作用而引起的9、如图所示，匝数为N,内阻为r的矩形线圈成cd在匀强磁场中绕垂直于磁场的加边以角速度3匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em,闭合回路中两只完全相同的灯泡均能正常发光，此时它们的电阻均为凡则（ ）A.从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e=E,"sinewB.穿过线圈的最大磁通量为各Nd）C.从图中位置开始计时，四分之一周期内通过灯泡4的电量为〃为、Na）（R+r）D.增大角速度3时，灯泡4变暗，42变亮10、投掷标枪是运动会的比赛项目。运动员将标枪持在离地面1.6m高的位置，之后有三个阶段：①运动员与标枪--起由静止加速至速度为8m/s；②以8m/s的速度为基础，运动员经0.8s的时间将标枪举高至2.0m处，并以26m/s的速度将标枪掷出；③标枪离手后向斜上方向运动至离地面18m的最高点后再向斜下方运动至地面。若标枪的质量为0.8kg,离手后的运动的最大水平距离为60m。取地面为零势能参考面，g取lOm/s?。下列说法中正确的是（ ）A.第①阶段中，运动员对标枪做功25.6JB.第①②③阶段中，标枪获得的最大动能为51.2JC.第①②③阶段中，标枪的最大机械能为286.4JD.第②阶段中，运动员对标枪做功的平均功率为310W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。（6分）油膜法估测分子大小的实验，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL,用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有琲子粉的水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是m3；待油膜形状稳定后,在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则计算得到的油膜面积,估算的油酸分子直径 o（后两空选填“偏大”或“偏小”）（12分）在研究金属电阻阻值与温度的关系时，为了能够较准确地测出金属电阻的阻值，设计了如图所示的电路。除了金属电阻R,外，还提供的实验器材有：学生电源E,灵敏电流计G。滑动变阻器R、Rs,,定值电阻拈、R2,电阻箱插，开关S,控温装置，导线若干。E①按照电路图连接好电路后，将R。调至适当数值，R的滑片调至最右端。Rs的滑片调至最下端，闭合开关S；②把K的滑片调至适当位置，调节心，并逐步减小Rs的阻值，直到Rs为零时，电流计G指针不发生偏转，记录Ko的阻值和反的温度；③多次改变温度，重复实验；④实验完毕，整理器材。根据上述实验回答以下问题：（1）上述②中，电流计G指针不发生偏转时，。点电势（选填“大于”“等于”或“小于”）人点电势。⑵用Ro、Ri、表示Rx,Rx=（3）本实验中兄的作用为（4）若只考虑系统误差，用该方法测得的区的阻值 （选填“大于”“等于”或“小于”）&的真实值。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。（10分）如图所示，将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为%,质量均为加，电荷量均为4.在OVyWQ的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与［’轴正方向相同，在44yW24的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于xQy平面向里.粒子离开电场上边缘时，能够到达的最右侧的位置为（2d,d）.最终恰没有粒子从磁场上边界离开磁场.若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次，不计粒子重力以及粒子间的相互作用.求：（1）电场强度E：

(2)磁感应强度8;(3)粒子在磁场中运动的最长时间.(16分)如图所示，和为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场，磁感应强度为瓦在导轨的端连接电容为C、击穿电压为必、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器。在，=0时无初速度地释放金属棒也金属棒的长度为L、质量为，"、电阻可忽略不计.假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒。•与导轨垂直并接触良好，导轨和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g。(1)求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间；(2)金属棒欧■下落的过程中，速度逐渐变大，感应电动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为。=亨。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度，"与电场强度E的平方成正比，并求出比例系数(结果用和数字的组合表示)。CN N'CN N'(12分)如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长度为L,容器右端中心处开有一圆孔。一定质量的理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热性良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其厚度不计。开始时气体温度为300K,活塞与容器底部相距现对容器内气体缓慢加热，已知外界大气压强为必。求：(1)气体温度为400K时，容器内气体的压强；(2)气体温度为500K时，容器内气体的压强。—3—3；—Htl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、A【解析】对妞妞下降过程有v2=2gh得v=24m/s规定向上为正向，由动量定理得(F—=O-(-wv)代入数据求得F=3000N3000N与分析相符，故A正确；2880N与分析不符，故B错误；1440N与分析不符，故C错误；3220N与分析不符，故D错误；故选：A,2、C【解析】AB.石块被抛出后做平抛运动，竖直高度为h=L+Lsina=—gt2可得r=陛还叵二瓜Vg5水平方向匀速直线运动可得平抛的初速度为%=5\/10m/s故AB错误;CD.石块从A点到最高点的过程，由动能定理W-mgh=—wVq-0解得长臂对石块做的功力W=mgh+gmv1=2050J故C正确，D错误。故选C。3、C【解析】ABC.电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做的功，电动势不是一种非静电力，电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电动势越大，电源将其他形式能量转化为电能的本领越大，AB错误，C正确：D.电动势大小等于电路断开后电源两端的电压，D错误。故选C。4、B【解析】火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备（火箭（含燃料）、椅子、风筝等）为系统，动量守恒，喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动。【详解】A、火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A错误；B、在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备（火箭（含燃料）、椅子、风筝等）为系统，动量守恒，设火箭的速度大小为v,规定火箭运动方向为正方向，则有（知-“川-6％=0,解得火箭的速度大小为丫=一区一，故B正确；M-m2 22c、喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动，根据运动学公式可得上升的最大高度为〃=3= 故C错误；D、在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒，故D错误；故选B。【点睛】关键是、在燃气喷出后的瞬间，视万户及所携设备（火箭（含燃料）、椅子、风筝等）为系统，动量守恒；在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以万户及所携设备机械能不守恒。5、C【解析】A.为使粒子保持不动，则两板间的电场强度大小不变，由于粒子带负电，为使粒子的电势能增加，则尸点的电势应降低，即P点与下板间的电势差减小.其他条件不变，使电容器上极板下移少许，两板间的电压不变，刚由E=t可知,a两板间的电场强度增大，A错误；B.其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右移少许，电路中的电流减小，两板的电压减小，将上板下移少许，由E=—可保证板间的电场强度大小不变，但P点的电势不变，B错误；C.其他条件不变，开关8断开，两板的带电量不变，将电容器下板上移少许，两板间电场强度不变，尸点与下板的电势差减小，C正确；D.其他条件不变，使开关&断开，电容器放电，板间的电场强度减小，D错误.6、A【解析】A.卫星在轨道II上运动，A为远月点，8为近月点，卫星运动的加速度由万有引力产生GMm——--=mar即所以可知卫星在8点运行加速度大，故A正确：B.卫星在轨道I上运动，万有引力完全提供圆周运动向心力，故卫星中仪器处于完全失重状态，故B错误；C.卫星从轨道I变轨到轨道U,需要点火减速，所以从轨道I变轨到轨道II,外力做负功，机械能减小，故C错误;D.卫星从A点到8点，万有引力做正功，动能增大，故卫星在轨道n经过A点时的动能小于在轨道n经过8点时的动能，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。分。7、AD【解析】A.线圈每转动一周，正弦交流电一个周期内，电流方向改变2次。故A正确；B.交流电流表的示数为电流的有效值，为_41_nBSco-R+r一向R+r）故B错误；jrTc.t=——=一时，线框转到中性面位置，磁通量最大，瞬时感应电动势为零，故C错误；2a）4D.电阻R消耗的热功率为f常驾丫2（R+r）故D正确。故选ADo8、CD【解析】A.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒做无规则运动，间接反映了周围的分子做无规则的热运动，故A错误;B.与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气；反之，称为不饱和蒸气。饱和蒸气压力与饱和蒸气体积无关！在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压力。蒸发面温度升高时，水分子平均动能增大，单位时间内脱出水面的分子增多（此时，落回水面的分子数与脱出水面的分子数相等），故高温时的饱和水汽压比低温时要大，故B错误；C.晶体和非晶体区别在于内部分子排列，有些通过外界干预可以相互转化，如把晶体硫加热熔化（温度超过300C）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故c正确；D.荷叶上小水珠呈球形，是因为表面层的水分子比较稀疏，分子间表现为分子引力，从而表面有收缩的趋势，是由于表面张力作用而引起的，故D正确；故选CDo9、AB【解析】AB.图中位置，线圈处于中性面位置，磁通量最大，感应电动势为零，闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=E“sinW,F而E1n=NBSs,则穿过线圈的最大磁通量0>=5S=y,故AB正确。NeoA。C.从图中位置开始计时，四分之一周期内，磁通量变化量A@=5S,则通过干路的电荷量，/=N/,本题中总电阻无法确定，故通过灯泡4的电量无法确定，故C错误。D.根据电动势最大值公式E„=N8S3,增大线圈转动角速度◎时，频率变大，感应电动势的峰值E„,变大，同时由于电感线圈对交流电有阻碍作用，交流电的频率越大，阻碍作用越大，而电容器对交流的阻碍，交流电频率越大，阻碍越小，故灯泡4变亮，但由于感应电动势的变大，故灯泡A2明亮程度未知，故D错误。故选AB»10、ACD【解析】A.第①阶段中，标枪在水平面加速运动，动能增加量为1 ,1 ,£.=-//zu2=-xO.8x82J=25.6Jk212由动能定理得运动员对标枪做功为25.6J,故A正确；B.第①②③阶段中，标枪出手时速度最大，其动能也最大，有E'=-mv2=-xO.8x262J=270.4Jk2 2故B错误；C.第①②③阶段中，标枪出手前机械能一直增大，出手时机械能最大，有耳+5=(0.8xl0x2.0)J+耳=286.4J故C正确；D.第②阶段中，标枪机械能增加量为=[0.8xl0x(2.0-1.6)]J+(270.4J-25.6J)=248J则运动员对标枪做功的平均功率为故D正确。故选ACD,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、2.5X10-"偏小偏大【解析】⑴这滴溶液中纯油酸的体积V=X—xl(T3mL=2.5x1(T8mL=2.5xlO^'m350080[2]⑶若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则没有计算到不完整方格的面积，所以计算得到的油膜面积V偏小，由〃=三可知，估算的油酸分子直径偏大kJ12、等于2%保护电流计等于【解析】［1］当电流计阻值不偏转时，没有电流流过电流计，电流计两端电势相等，即a点电势等于6点电势。［2］电流计指针不偏转，没有电流流过电流计，电桥平衡，由此可知解得凡=旦&*&⑶本实验中用的作用是保护电流计。14］若只考虑系统误差，用该方法测得的&的阻值等于&的真实值。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。【解析】(1)粒子离开电场上边缘时，能够到达最右侧位置的粒子是沿x轴正方向发射的粒子，对此粒子，有x=2d,y=d,由类平抛运动基本规律得x=vot,联立可得石=篝.2qdV⑵沿X轴正方向发射的粒子射入磁场时，有2d=vot,d=」2联立可得、.=%,v=展+片=正%，方向与水平方向成45°斜向右上方，根据题意知该粒子的运动轨迹恰与磁场上边界相切,其余粒子均不能达到y=24边界,由几何关系可知/?+注/?=(2由.=4,得R端，联立可得""方■(3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角,运动轨迹经过(2d,d)且恰与磁场上边界相切的粒子,其轨迹对应的圆心角最大，由几何关系可知圆心角。=270°,27rm粒子运动的周期7=