2021-2022学年北京市西城区某校高考物理押题试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号登陆月球前，在环月

轨道上做匀速圆周运动，其与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为S,已知月球的质量为引力常量为G,不

考虑月球的自转，则环月轨道的半径大小为（）

2、如图所示，一管壁半径为K的直导管（导管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为6的匀强磁场中，磁

场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液休中，仅含有一种质量为，小带电荷量为+g的带电微粒，微粒受磁场力影

响发生偏转，导管上、下壁。、b两点间最终形成稳定电势差U,导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，则液体

流速和a、b电势的正负为（）

UB

B.a正、b负

27

U

D.+珠、a负、b正

TRBqB

3、取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能是重力势能的4倍。不计空气阻力，该

物块落地时的位移方向与水平方向夹角的正切值（）

A.0.25B.0.5C.1D.2

4、如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨与水平面夹角为伍处于方向垂直导轨平面向下

且磁感应强度为8的匀强磁场中。将金属杆"垂直放在导轨上，杆必由静止释放下滑距离x时速度为外已知金属

杆质量为孙定值电阻以及金属杆的电阻均为R,重力加速度为g,导轨杆与导轨接触良好。则下列说法正确的是（）

N

R

BLx

A.此过程中流过导体棒的电荷量夕等于二

2/?

B2l}x

B.金属杆而下滑x时加速度大小为gsin。-------

mR

mgRsin0

C.金属杆好下滑的最大速度大小为

B21?

D.金属杆从开始运动到速度最大时，杆产生的焦耳热为）,〃gxsin，一〃'g~R：:皿'

2BL

5、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度

大小为用,磁感应强度大小为耳、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为上圆弧，圆弧的半径（0P）为R,

4

通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度

大小为3、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度u沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂

直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的。点，不计粒子重力。下列说法正确的是（）

A.速度选择器的极板6的电势比极板P2的低

B.

B.粒子的速度u=U

Ei

£2

C.粒子的比荷为二点

ERB：

2ERB2

D.P、。两点间的距离为

E出

6、2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面开始了对月球背面区域的科学考察之旅。由于月球在绕地球的运

行过程中永远以同一面朝向地球，导致地球上的任何基站信号都无法直接穿透月球与嫦娥四号建立联系，为此，我国

特意于2018年5月21日成功发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”，如下图所示，若忽略除地球和月球外其他天体的影响，

运行在地月第二拉格朗日点（L点）的“鹊桥”的运动可简化为同时参与了以L点为中心的自转和与月球一起绕地球的

公转两个运动，以确保嫦娥四号和地球之间始终能够正常的进行通讯联系。以下关于月球和中继星“鹊桥”运动的认识

中正确的是：

A.月球的自转周期与其绕地球的公转周期一定是相同的

B.“鹊桥”的公转周期一定大于月球的公转周期

C.“鹊桥”的自转的周期一定等于其绕地球公转的周期

D.“鹊桥”绕Li点自转的向心力一定是地球和月球对其万有引力的合力

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、如图，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率丫向上运动。现将一质量为加的小

物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传动带上到达8处时恰好达到传送带的速率%在乙传送带上到达离B

竖直高度为〃的C处时达到传送带的速率L已知B处离地面的高度皆为”。则在物体从A到8的过程中（）

A.两种传送带对小物体做功相等

B.将小物体传送到8处，两种传送带消耗的电能相等

C.两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同

D.将小物体传送到8处，两种系统产生的热量相等

8、一列简谐横波在仁0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为5m/s,

则（）

04s

Q\6x!m

-0.4卜……

A.这列波沿x轴正方向传播

B.f=0时刻质点”沿y轴负方向运动

C.若此波遇到另--列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为2.5Hz

D.x=2m处的质点在U0.2s时刻的加速度有最大值

E.从Z=O时刻开始质点a经0.4s通过的路程为0.8m

9、如图所示，倾角为a的光滑导轨上接入一定值电阻，I和H是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场

方向都垂直于导轨平面向上，区域I中磁场的磁感应强度为Si,恒定不变，区域II中磁感应强度随时间心=公（*>0）

变化，一质量为胆、电阻为r的金属杆穿过区域I垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止，不计导轨电阻，则下列

说法正确的是（）

、

OK-

A.通过金属杆的电流大小为

B.通过金属杆的电流方向是从a到

C.定值电阻的阻值为_

二二二

D.定值电阻的阻值为

二二疝二

10、某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m2、匝数为N=100匝、电阻为r=5.0C,

线圈所处的空间是磁感应强度为B=Y2T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n=2®r/min.如图所示是

配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5：2,Ri=5.0。、R2=5.2C,电压表电流表均为理想电表，系统正常

运作时电流表的示数为l=10A,则下列说法中正确的是

A.交流电压表的示数为720V

B.灯泡的工作电压为272V

C.变压器输出的总功率为2720W

D.若负载电路的灯泡增多，发电机的输出功率会增大

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）某个同学设计了一个电路，既能测量电池组的电动势E和内阻r,又能同时测量未知电阻心的阻值。器材

如下：

A.电池组（四节干电池）

B.待测电阻&（约10。）

C.电压表V1（量程3V、内阻很大）

D.电压表V2（量程6V、内阻很大）

E.电阻箱R（最大阻值99.9。）

F.开关一只，导线若干

实验步骤如下：

（1）将实验器材连接成如图（a）所示的电路，闭合开关，调节电阻箱的阻值，先让电压表Vi接近满偏，逐渐增加电阻

箱的阻值，并分别读出两只电压表的读数。

图

（2）根据记录的电压表Vi的读数。和电压表V2的读数S,以务为纵坐标，以对应的电阻箱的阻值R为横坐标，得

U2

到的实验结果如图（b）所示。由图可求得待测电阻治=。（保留两位有效数字）。

u-U

（3）图（c）分别是以两电压表的读数为纵坐标，以两电压表读数之差与电阻箱阻值的比值^^为横坐标得到结果。

R

由图可求得电池组的电动势E—V,内阻尸C：两图线的交点的横坐标为-A,纵坐标为V.（结果均保

留两位有效数字）

12.（12分）为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案:

打点计时•募

滑块

长木板

实脸台

A.实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为盟=0.5kg的钩

码.用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动;

B.保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点

计时器打下的纸带如图乙所示.

请回答下列问题：

（1）图乙中纸带的一端与滑块相连（选填“左”或“右”）.

（1）图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，打点计时器接频率为50Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加

速度a=m/s1.

（3）不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量kg（g取9.8m/si结果保留3位有效数字）.

_7.90——6.254.60—|―2.951.304|

••♦♦••

单位：cm

（乙）

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）A气缸截面积为5（）0cm2,A、B两个气缸中装有体积均为104cm3、压强均为l（）5pa、温度均为27℃的理

想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M,细管容积不计。现给左面的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右

移动，同时给B中气体加热，使此过程中A气缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器

壁间的摩擦，周围大气压强为10$Pa,当推力F=1X103N时，求

①活塞N向右移动的距离是多少；

②B气缸中的气体升温到多少。

14.（16分）如图甲所示，质量均为，"=0.5kg的相同物块尸和Q（可视为质点）分别静止在水平地面上4、C两点.P

在按图乙所示随时间变化的水平力尸作用下由静止开始向右运动，3s末撤去力R此时产运动到8点，之后继续滑

行并与。发生弹性碰撞.已知8、C两点间的距离L=3.75m,P、。与地面间的动摩擦因数均为"=0.2,^g=10m/s2,

求：

(1)尸到达B点时的速度大小v及其与。碰撞前瞬间的速度大小盯；

⑵。运动的时间t.

15.(12分)一列简谐横波沿x轴正向传播，「=0时的波动图像如图，此时尸、。两质点的振动位移相同。介质中尸

质点由图像位置回到平衡位置的最短时间为0.1s,。质点由图像位置回到平衡位置的最短时间为().5s。求：

⑴f=0.4s时刻尸质点相对平衡位置的位移

(ii)此简谐横波传播速度的大小

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】

根据万有引力提供向心力

GMm4万2r

——=m——

r2T2

解得该人造卫星做圆周运动的周期为

r3

T=2加

GM

人造卫星绕地球做匀速圆周运动的圆的面积为为万尸，所以人造卫星与地心连线在单位时间内所扫过的面积为

解得环月轨道的半径大小为：

_452

r~~GM

4s2

A.—,与结论相符，选项A正确；

GM

3s2

B.士?_,与结论不相符，选项B错误；

GM

2V2

C.—,与结论不相符，选项C错误；

GM

2

D.2S一，与结论不相符，选项口错误。

GM

2、C

【解析】

如题图所示液体中带正电微粒流动时，根据左手定则，带电微粒受到向下的洛伦兹力，所以带电微粒向下偏，则a点

电势为负，b点电势为正，最终液体中的带电微粒所受的电场力与磁场力和带电微粒所受重力的合力为零，即

Uq

—^qvBD+mg

ZA

解得丫=篇一T，故C正确，ABD错误。

2RBqB

故选C。

3、A

【解析】

取水平地面为重力势能零点，设抛出时物体的初速度为V0,高度为区物块落地时的竖直方向的速度大小为叫落地

速度与水平方向的夹角为a,位移方向与水平方向的夹角为夕，根据题有

12,

解得

v0=ylSgh

竖直方向有

解得

vy=^h

根据几何关系得

tan6：=—

%

代外.、％解得

tana=0.5

又根据速度夹角正切值与位移夹角正切值的关系有

tana-2tanp

解得

tanP-0.25

故A正确，BCD错误。

故选Ao

4、A

【解析】

__ENA①

A.根据“=/△，、/=——、E=-----可得

R+rAr

NA①

q=-----

R+r

此过程中流过导体棒的电荷量为

NA①BLx

q=-----=----

R+r2R

故A正确；

B.出7杆下滑距离X时，则此时杆产生的感应电动势为

E=BLv

回路中的感应电流为

,BLv

I-----

2R

杆所受的安培力为

F=BIL

根据牛顿第二定律有

B-Uv

m^sinO-=ma

27?

解得

B2I?V

a-gsin。—

2mR

故B错误；

C.当杆的加速度a=0时，速度最大，最大速度为

_2mgRsinQ

%=8*

故C错误；

D.杆从静止开始到最大速度过程中，设杆下滑距离为%,根据能量守恒定律有

mgxosinQ=Q

又杆产生的焦耳热为

1

Q

-Q

杆

2-总

所以得:

zn3^2/?2sin20

。杆=1/^x0sinO-

故D错误；

故选A。

5、C

【解析】

A.由图可知，粒子在磁分析器内向左偏转，受到的洛伦兹力的方向向左，由左手定则可知，该粒子带正电；粒子在

速度选择器内向右运动，根据左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向上；由于粒子匀速穿过速度选择器，所以

粒子受到的电场力得方向向下，则电场的方向向下，Pi的电势板比极板尸2的高，故A错误；

B.粒子在速度选择器内受力平衡，则

qE\-qvB\

可得

B,

故B错误；

C.粒子在静电分析器内受到的电场力提供向心力，则

„mv2

qE=-----

R

联立可得粒子的比荷

q一寸-E；

mERERB；

故C正确；

D.粒子在磁分析器内做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力，则

2

mV

qvBn=-----

r

联立可得

ERB.

r------L

E、B

c2ERB]

P、。之间的距离为2r=一房

故D错误。

故选C。

6、A

【解析】

A.月球一面始终朝着地球，说明月球也有自转，其自转周期等于其公转周期，故A正确；

B.地月系统的拉格朗日点就是小星体在该位置时，可以与地球和月球基本保持相对静止，故中继星“鹊桥”随拉格朗日

点〃绕地球运动的周期等于月球绕地球的周期，故B错误；

C.为确保嫦娥四号和地球之间始终能够正常的进行通讯联系，所以“鹊桥”的自转的周期要小其绕地球公转的周期，故

C错误；

D.中继星“鹊桥”绕拉格朗日点心运动过程，只受到地球和月球万有引力作用，合力不能提供向心力，因此还受到自

身的动力作用，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、AC

【解析】

A.传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，则机械能的增

加量相同，所以两种传送带对小物体做功相等，故A正确；

C.由0加速到v,甲图中的加速位移大于乙图中的加速位移，根据

2ax=v2

可知/<a乙，根据牛顿第二定律有

j.imgcos0-mgsin0=ma

解得〃甲<〃乙，即两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同，故C正确;

D.对甲图分析，可知小物体加速的位移为

Hv

%.=------=-f।

sin。2

此时传送带匀速的位移为

2H

X2=Vt\=.

sin，a

则两者的相对位移为

H

根据摩擦生热的公式

Q=力相对

H

解得。口=/『

sin，

对乙图分析，可知小物体加速的位移为

H-hv,

-----------二—'I

sin。2

此时传送带匀速的位移为

-1sin。

则两者的相对位移为

%对=芯一（=H-h

sin(9

根据摩擦生热的公式

Q=舟相对

H-h

解得。乙二人

sin，

在甲图、乙图，对小物体分析，根据牛顿第二定律和运动学公式有

V9

fi-mgsin0-ma],-4

sin。

9

了

f-mgsin6=ma,

222H-h

sin6

解得

_,.mv2sin6sin0

工=〃吆sine+F—'力f='〃gsma,+丽二万

将力、人代入Q心。乙的表达式，解得

<2卜=叫"+；机/，。乙=mg7y

则有。甲>。乙，即产生的热量不相等，故D错误;

B.根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量。与物块增加机械能的和，因物块两次从A到8

增加的机械能增加量相同，而Qp>Q乙，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B错误。

故选ACo

8、BDE

【解析】

A.由图可知波的波长2=4m,由题在时间UO.2s内，波传播的距离为

2

x-vt-5x0.2m=lm=—

4

根据波形的平移法可知，这列波沿x轴负方向传播，故A错误；

B.由波的传播方向可知，U0时刻质点。沿y轴负方向运动，故B正确；

,A..

C.由丫=一得

T

A4

T=—=—s=0.8s

v5

频率为7=1.25Hz,要发生稳定的干涉图样，必须两列波频率相同，故C错误；

D.x=2m处的质点在仁0.2s时刻在负的最大位移处，所以加速度有最大值，故D正确；

E.从U0时刻开始质点a经0.4s是半个周期，通过的路程为2倍的振幅，即为0.8m,故E正确。

故选BDE.

9、AC

【解析】

A.对金属杆，根据平衡条件，结合安培力公式有机gsina=BML,解得，选项A正确;

「UL.3U1U

B.由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向是从5到a,选项B错误;

C.由法拉第电磁感应定律有―一,根据闭合电路欧姆定律得__，故___一三一，选

-―-——ll•

LJ+UUUiuSl£M

项C正确，选项D错误.

10、CD

【解析】

NBSco

(1)根据E=求出电动势的有效值

V2

（2）根据闭合回路欧姆定律求出原线圈的电压

I,2U.n.

（3）利用及求出副线圈的电压

A«iU］及2

（4）根据电路结构求电动机的输出功率

【详解】

A、根据题意电流表的示数为10A,根据;=%解得原线圈的电流为4A,线圈在磁场中产生电动势的有效值为

E二曲四二侬丫

则电压表的读数为。=石—6=720—4x5=700V，故A错;

/、a%

BC、原线圈的电压为（71=七—4（「+《）=720-4*10=680\/根据力=」可以求出副线圈上的电压为

C/1几?

U2=272V,所以副线圈上的功率为P=I2U2=272x10=2720V

此时灯泡上的电压为U'=272—10x5.2=2201故B错；C对

D、把发电机外的所有用电器等效为一个电阻为R的电阻，根据题意可知R＞厂，若负载电路的灯泡增多，则等效电

阻R减小，根据电源输出功率与电阻之间关系的函数图像可知，此时发电机的输出功率会增大，故D对；

故选CD

【点睛】

此题比较复杂，对于原线圈中有用电器的变压器问题来说，一般做题的方向是利用前后功率相等来求解的.

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、8.06.04.00.504.0

【解析】

⑵[1]串联电路电流处处相等，由图(a)所示电路图可知:

]工工

RxR+Rx

则：

U.

则才-Rn图象的斜率：

U2

13-1

k7=——=--

Rx16

解得：

38.0Q

⑶[2][3]由图(a)所示电路图可知:

4图线是电源的图象，由图示图象可知，电源电动势：E=6.0V,电源内阻:

R

△q

R

[4北5]5-2膏人图线是心i的”/图象，两图线交点反应的是电源与定值电阻直接串联时的情况，交点的横坐标:

=0.50A

Rx+r8.0+4.0

纵坐标:

l/=E./r=6-0.50x4=4.0V

12>右端1.651.97

【解析】

(D滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大，进而判断哪端与滑块相

连；

(1)根根据匀变速直线运动的推论公式△x=a74可以求出加速度的大小;

(3)根据牛顿第二定律尸=Ma即可求解质量；

【详解】

(1)[1].因为打点计时器每隔0.01s打一个点，两个计数点之间还有4个打点未画出，所以两个计数点的时间间隔为

7=0.1s,时间间隔是定值，滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大.所

以图乙中纸带的右端与滑块相连；

(1)[1].根据利用逐差法，有：

0.079+0.0625-0.046-0.0295一

a=--