2021-2022学年福建泉州市泉港区某中学高考物理二模试卷含解析

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、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，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、图甲是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴。。'沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始

计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（）

A.交流电的频率是100Hz

B.0.02s时线圈平面与磁场方向平行

C.0.02s时穿过线圈的磁通量最大

D.电流表的示数为20A

2、如图所示，一只贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银气压计相连，气压计的A、B管内汞面在同一水平面上。现缓

慢降低烧瓶内空气的温度，同时缓慢移动气压计A管，使气压计B管的水银面保持在原来的水平面上，则

A.烧瓶内气体作等容变化，A管应向上移动

B.烧瓶内气体作等容变化，A管应向下移动

C.烧瓶内气体作等温变化，A管应向上移动

D.烧瓶内气体作等温变化，A管应向下移动

3、三个相同的建筑管材（可看作圆柱体）静止叠放于水平地面上，其截面示意图如图所示，每个管材的质量均为

各管材间接触，设管材间光滑、管材与地面间粗糙。对此下列说法中正确的是（）

C.管材与地面接触处没有摩擦力D.下方两管材之间一定有弹力

4、将三个质量均为m的小球以从C用细线相连后（仪。间无细线相连），再用细线悬挂于。点，如图所示，用力

F拉小球c,使三个小球都处于静止状态，且细线0a与竖直方向的夹角保持。=30，则尸的最小值为（）

A.mgB.2mgD.----mg

5、如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图，打夯前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土

的深度忽略不计。已知夯锤的质量为M=450依，桩料的质量为根=50倏。每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升

到距离桩顶&=5相处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。桩料进入泥土后所受

阻力随打入深度力的变化关系如图乙所示，直线斜率々=5.05XI（）4N/根。g取lOm/sz,则下列说法正确的是

卷扬机

Qnb

A.夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为

B.夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为4.5/w/s

C.打完第一夯后，桩料进入泥土的深度为1，”

D.打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为3根

6、目前在太阳系内一共已经发现了约127万颗小行星，但这可能仅是所有小行星中的一小部分.若某颗小行星在离太

阳中心R处做匀速圆周运动，运行的周期为7,已知引力常量为G,仅利用这三个数据，可以估算出太阳的（）

A.表面加速度大小B.密度C.半径D.质量

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、下列说法正确的是（）

A.单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变

B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的

C.杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条

纹的相邻条纹间距小

D.光的偏振特征说明光是横波

E.水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故

8、如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。

已知交流电源的电压“=18&sinlOOW（V）,3个灯泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器（）

A.副线圈电压的频率为100Hz

B.原线圈两端的电压为12V

C.原副线圈的电流比为2：1

D.原副线圈的匝数比为2：1

9、如图，光滑水平面上两虚线之间区域内存在竖直方向的足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B。边长为a的正方

形导线框PQMN沿图示速度方向进入磁场,当对角线刚进入磁场时线框的速度大小为v,方向与磁场边界成45°角，

若线框的总电阻为K,则

A.尸M刚进入磁场时线框中的感应电流为驷

R

B.刚进入磁场时线框所受安培力大小为巨也

R

C.PM刚进入磁场时两端的电压为丝2

R

D.PM进入磁场后线框中的感应电流将变小

10、如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为3,质量为加、边长为。的正方形线框A3CO斜向

穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为乙方向与磁场边界成45°,若线框的总电阻为R,则（）

XXXXXX

A.线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为。CB4

B.AC刚进入磁场时线框中感应电流为回竺

R

C.AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为

R

3

D.此进CO两端电压为一Bau

4

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）某同学用图甲电路做“测量电池的电动势和内阻”实验。可用的器材有：

A.电源（电动势约3V,内阻约10。）

B.电压表V（量程0~50mV,内阻为50。）

C.电流表A（量程0~100mA,内阻约为2.5。）

D.电阻箱R（0〜999.9。，最小改变值为0.1。）

E.定值电阻尺（阻值为2950。）

F.定值电阻及（阻值为9950。）

G.开关S及若干导线

在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题：

（1）定值电阻应选用;（填写器材前面的字母序号）

⑵用笔画线代替导线，按图甲电路将图乙实物完整连接起来;

⑶实验步骤如下：

①闭合S,调节电阻箱的阻值使电流表的示数为100mA,此时电阻箱的阻值为14.3C,电压表的示数为Uo；

②断开S,拆下电流表，将8与C用导线直接相连，闭合S,调节电阻箱的阻值使电压表的示数仍为Uo,此时电阻箱

的阻值为17.0C,则电流表的内阻为Q；

③调节电阻箱阻值，记下电阻箱的阻值电压表的示数S；多次改变电阻箱的阻值，可获得多组数据。做出电压表

示数的倒数器随电阻箱的阻值的倒数5的图线如图丙所示，若不考虑电压表对电路的影响，电池的电动势和内阻分

别为V、。（结果保留三位有效数字）。

12.（12分）如图甲所示为利用多用电表的电阻挡研究电容器的充、放电的实验电路图。多用电表置于xlk挡，电源

电动势为E=1.5V,内阻为H=15kH,实验中使用的电解电容器的规格为“IOOORF25V”.欧姆调零后黑表笔接

电容器正极，红表笔接电容器负极。

（1）充电完成后电容器两极板间的电压________（选填“大于”“等于”或“小于”）电源电动势，电容器所带电荷量为

________C；

（2）如图乙所示，充电完成后未放电，迅速将红、黑表笔交换，即黑表笔接电容器负极，红表笔接电容器正极，发现电

流很大，超过电流表量程，其原因是»

甲乙I

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）在某次学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家展示了一个装置，如图所示，将一质量为0.1kg的钢

球放在。点，用弹射器装置将其弹出，使其沿着光滑的半圆形轨道和A5运动，段为一段长为L=2.0m的粗

糙平面，QEFG为接球槽。圆弧04和的半径分别为r=0.2m,R=0.4m,小球与段的动摩擦因数为〃=0.5,

C点离接球槽的高度为〃=1.25m,水平距离为x=0.5m,接球槽足够大，g^lOm/s2,求：

⑴钢球恰好不脱离圆弧轨道，钢球在A点的速度VA多大；

⑵满足⑴时，钢球在圆轨道最低点5对轨道的压力；

（3）要使钢球最终能落入槽中，弹射速度至少多大。

LD

14.(16分)如图所示，在倾角0=37。的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度5的大

小为5T,磁场宽度d=0.55m,有一边长L=0.4m、质量,〃i=0.6kg、电阻R=2C的正方形均匀导体线框通过一

轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为皿=0.4kg的物体相连，物体与水平面间的动摩擦因数“=0.4,将线框从图示

位置由静止释放，物体到定滑轮的距离足够长.(取g=10m/s2,或1137。=0.6,侬37。=0.8)求：

(1)线框必Cd还未进入磁场的运动过程中，细线中的拉力为多少？

⑵当刈边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，求线框刚释放时。)边距磁场MN边界的距离x多大？

(3)在(2)问中的条件下，若cd边恰离开磁场边界PQ时，速度大小为2m/s,求整个运动过程中ab边产生的热量为多少？

15.(12分)如图，用手捏住细线，让质量机=2kg的小球在光滑水平桌面上以y=lm/s的速率做匀速圆周运动，其半

径x0.3m。某时刻突然松手，使细线迅速放长0.2m后，又迅速用手捏住细线，保证小球在更大半径的新轨道做匀速

圆周运动，已知大半径的圆与小半径的圆为同心圆。求：

(1)细线迅速放长0.2m所经历的时间

(2)在大半径新轨道上运动时小球的角速度

(3)在大半径新轨道上运动时，细线对小球的拉力

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】

A.根据图乙，交变电流周期为

T=0.02s

频率为

/=-=——Hz=50Hz

T0.02

A错误；

BC.0.02s时，电流最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，B正确，C错误

D.根据图乙，电流的最大值

Zm=10>/2A

电流的有效值

/=_k=!2^A=10A

V2V2

所以电流表示数为10A,D错误。

故选B。

2,B

【解析】

气压计B管的水银面保持在原来的水平面上，所以气体的体积不变，发生等容变化，初状态气体的压强大于大气压，

根据查理定律，缓慢降低烧瓶内空气的温度，烧瓶内气体的压强减小，低于大气压，为了保证B管水银面不变，所以

A管必须下移，故B正确，ACD错误。

3、B

【解析】

A.由对称性知，上面管材的受力情况左右对称，下面两个管材的受力情况相同。整体分析三个管材竖直方向受力平

衡，有

2%=3mg

则

L3

%=2〃琢

3

即管材与地面接触处的压力大小为1〃吆，选项A错误;

B.隔离上面管材，其受力如图所示，则

.3mg6

A=------=——mg

'cos3003

选项B正确;

CD.隔离下面左管材。若左右两管材间不挤压，则下方两管材之间没有弹力，左管材受力如图所示，地面对其有静摩

擦力与。若左右两管材间挤压，则两管之间有弹力，地面对其的静摩擦力与更大，选项CD错误。

故选B.

4、C

【解析】

静止时要将三球视为一个整体，重力为3mg,当作用于c球上的力F垂直于oa时，F最小，由正交分解法知：水平方

向Fcos30°=Tsin30°,竖直方向Fsin30°+Tcos30°=3mg,解得Fmin=1.5mg.故选C.

5、C

【解析】

夯锤先自由下落，然后与桩料碰撞，先由运动学公式求出与桩料碰撞前瞬间的速度，对于碰撞过程，由于内力远大于

外力，所以系统的动量守恒，由动量守恒定律求出碰后共同速度；夯锤与桩料一起下沉的过程，重力和阻力做功，由

动能定理可求得桩料进入泥土的深度；

【详解】

A、夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度匕：=2g%，得％=J2g%）=J2X10X5加/s=10m/.y

取向下为正方向，打击过程遵守动量守恒定律，则得：Mv0=（M+m）v

代入数据解得：v=9m/s,故选项AB错误；

C、由乙图知，桩料下沉过程中所受的阻力是随距离均匀变化，可用平均力求阻力做功，为Wf=—khh=-—kh，

122

打完第一夯后，对夯锤与桩料，由动能定理得：（知+加尔4+叫.=0-；（加+加）一

即：（A/+n?）g/?1=0—+加）丫2

代入数据解得％=,故选项C正确；

D、由上面分析可知：第二次夯后桩料再次进入泥土的深度为〃

则对夯锤与桩料，由动能定理得：（M+Mg/?2-gA（4+%）2=0-g（M+m）v2

同理可以得到：第三次夯后桩料再次进入泥土的深度为〃，

则对夯锤与桩料，由动能定理得：（M+a）gH—g&（/21+%+/23）2=O-g（M+m）/

则打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为H=hi+h2+h3

代入数据可以得到：H=h}+h2+h3<3m,故选项D错误。

【点睛】

本题的关键是要分析物体的运动过程，抓住把握每个过程的物理规律，要知道当力随距离均匀变化时，可用平均力求

功，也可用图象法，力与距离所夹面积表示阻力做功的大小。

6、D

【解析】

AC.在太阳表面，重力和万有引力相等，即

-Mm

G-^mg

因根据已知条件无法求出太阳半径，也就无法求出太阳表面的重力加速度，故AC错误；

B.在不知道太阳半径的情况下无法求得太阳的密度，故B错误；

D.根据万有引力提供向心力可得

—Mm4万2

求得中心天体质量

GT2

故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。分。

7、BDE

【解析】

A.单色光从光密介质进入光疏介质时，频率不变，光速发生了变化，所以光的波长也发生变化，选项A错误；

B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的，选项B正确；

C.根据光的干涉条纹间距公式AL'/I,可知红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相

a

邻条纹间距大，选项c错误；

D.光的偏振特征说明光是横波，选项D正确；

E.水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生

了全反射，选项E正确。

故选BDEo

8、BD

【解析】

A.根据交流电源的电压gl80sinlOOw(V),可知角速度为：。=10(比"rad/s,则频率为：

f--=50Hz

2兀

A错误；

CD.设每只灯的额定电流为/,额定电压为U,因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流

为2/,原副线圈电流之比为1：2,根据原副线圈中电流之比与匝数成反比

得原、副线圈的匝数之比为：

/==2

〃2A,

故C错误，D正确；

B.根据电压与匝数成正比：

幺=与

U2n2

得原线圈两端电压为：U\=LU?=2U

〃2

根据闭合电路欧姆定律得交流电源电压为：

U'^U+2U^3U

该交流电的最大值为18&V,则有效值为18V,所以

3t/=18V

则灯泡的额定电压为6V,原线圈两端得电压等于2U=12V,B正确；

故选BD,

9、AD

【解析】

A.PM刚进入磁场时有效的切割长度等于。，产生的感应电动势为

E=Bav,

感应电流为

,EBav

/=-=----,

RR

故A正确；

B.NM边所受的安培力大小为

B'crv

Fi=BIa=

R

方向垂直NM向下。PN边所受的安培力大小为

B-crv

Fi=BIa=

R

方向垂直PN向下，线框所受安培力大小

故B错误；

C.PM两端的电压为

RBav

U—1•—=-----,

22

故C错误；

D.PM刚进入磁场后，有效的切割长度逐渐减小，感应电动势逐渐减小，感应电流将减小，故D正确。

故选：ADo

10、CD

【解析】

线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为

ABCD方向，故A错误；AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势石=及7丫，

3

则线框中感应电流为/=6=且竺，此时CD两端电压，即路端电压为〃/R3n，故B错误，D正确；AC

RRU=)-E=%Bav

刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都

是尸=8/a,由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受

安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合，即瞥=00=，,虫,故C正确。

故选CD»

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。

2.72.9012.0

【解析】

实验中需要将电流表A与定值电阻/?串联，改装成一个量程为()~3V的电压表，由部分电路欧姆定律知

U-Uv/v

&>Rv

代入数据解得

&=2950Q

故选E。

(2)[2]根据电路原理图，实物连接如图所示

(3)[3]电压表的示数始终为U。,则说明

RA+R=R'

即为

/?=17.0QT4.3C=2.7。

A

⑷根据闭合电路的欧姆定律知

E=U(&+l)+U(8)」r

RvR

代入数据变形后

—1—60r—1+-60

UERE

结合题中所给图像的纵截距

20.7=—

E

解得

£=2.90V

[5]斜率

144.9-20.7_60r

0.50-~~E

求得

r=12.0Q

12、等于1.5x10-3此时电容器为电源，且与多用电表内部电源串联

【解析】

(1)[2][3]电容器充电完成后，电容器两极板间的电压等于电源电动势。由公式可得

Q=EC=1.5X10-3C

(2)[4]红、黑表笔交换后，电容器视为电源，且与多用电表内部电源串联，总的电动势变大，电路中电流变大。

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、(l)2m/s；(2)6N,方向竖直向下；(3)JIWm/s

【解析】

(1)要使钢球恰好不脱离圆轨道，钢球在A点有

解得

VA=y[gR=2m/s

(2)从A到B根据动能定理有

2mgR=gm*-gmv\

在3位置时，对钢球

rB-mg=m—

联立解得

FB=6N

根据牛顿第三定律，钢球对半圆轨道的压力大小为6N,方向竖直向下

(3)使钢球刚好落入槽中时对钢球，则有/7=/g/，X=vct,解得

vc=lm/s

从。到C点