安徽省蚌埠市禹会区北京师范大学蚌埠附属学校2021-2022学年高考全国统考预测密卷物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

考生请注意：

1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3．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．如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形ABCD位于竖直平面内，其中AB边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电

小球。其中A、B处小球质量均为m，电荷量均为2q(q>0)；C、D处小球质量均为2m，电荷量均为q。空间存在着沿

DB方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则四个小球所构成的系统（

）

A．电势能增加，重力势能增加

B．电势能不变，重力势能不变

C．电势能减小，重力势能减小

D．电势能不变，重力势能增加

2．如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感

应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子

的重力，则粒子的速度大小为

A．

qBL

m

B．

2qBL

m

C．

(21)qBL

m

D．

(21)qBL

m

3．木箱内的地板上放置一个5kg的物体，钢绳吊着木箱静止在某一高度处。从计时时刻开始钢绳拉着木箱向上做初速

度为零的匀加速直线运动，加速度为4m/s2，至第3s末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做匀减速运动，到达最高点后

开始竖直下落，7s末落至地面。木箱在空中运动的过程中地板始终保持水平，重力加速度取10m/s2。下列说法正确的

是（

）

A．第2秒末物体的重力增大到70N

B．第4秒末物体对木箱地板的压力为70N

C．第4秒末物体对木箱地板的压力为50N

D．第6秒末物体对木箱地板的压力为0

4．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，

长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个

内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用

Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积）

，下列说法中正确的是()

A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高

C．污水流量Q与U成正比，与a、b无关

D．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大

5．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表

内阻的

的是（

1

2；R2的阻值等于电流表内阻的4倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确

）

A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A

B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A

C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A

D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A

6．一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为（）

Q

A．

2

Q

D．2Q

3

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。

B．Q

C．

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．真空区域有宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界．比荷为k的带负

电粒子，沿着与MN夹角＝60°的方向射入磁场中，刚好没能从PQ边界射出磁场．下列说法正确的是（

）

A．粒子的速率大小是

2Bdk

3

B．粒了在磁场中运动的时间是

2

3kB

C．仅减小粒了的入射速率，在磁场中的运动时间将增大

D．仅增人粒子的入射速率，在磁场中的运动时间将减小

8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，其输入端通过灯泡L1与输出电压有效值恒定的交流电源u＝

Umsin（t）V）相连，副线圈电路中接有灯泡L2和最大阻值为R的滑动变阻器，已知两个灯泡的额定电压均为U，

（

且两者规格完全相同，电压表为理想电表，导线电阻不计。开始时滑动变阻器的滑片P位于最下端，调节滑动变阻器

的滑片可使两个小灯泡同时正常发光（忽略灯丝电阻变化）

，下列说法正确的是（

）

A．在R的滑片P向上滑动的过程中，电源的输出功率将会变大

B．在R的滑片P向上滑动的过程中，L1的亮度会变暗

C．若小灯泡L2突然烧坏，电压表示数会减小

D．交流电源的最大值为Um32U

9．如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R

的负载，如果要求负载上消耗的电动率最大，则下列说法正确的是（

）

A．该交流电源的电动势的瞬时值表达式为eEmsin100tV

B．变压器原副线圈匝数的比值为

r

R

C．电流表的读数为

E

22Rr

Em2

4r

m

D．负载上消耗的热功率

10．如图所示为在"测电源电动势和内电阻"的实验中得到的UI图线。图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为

图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b，电源的输出功率分别为Pa、Pb，对应的外电阻为Ra、Rb。

已知该电源输出功率的最大值为Pmax，电源内电阻为r，由图可知(

)

A．Ra:r2:1

B．a:b1:2

C．Pa:Pb1:1

D．Pa:Pmax8:9

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）某同学用如图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。实验中用砂和砂桶的总重力表示小

（

车所受合力。

（1）下列关于该实验的操作，正确的有_____。

A．砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量

B．实验所用电磁打点计时器的工作电源应选用电压约为6V的蓄电池

C．实验时，应先让打点计时器正常工作，后释放小车

D．平衡摩擦力时，应挂上空砂桶，逐渐抬高木板，直到小车能匀速下滑

（2）图乙为实验得到的一条点迹清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。已知电源频率为50Hz，

则打点计时器在打D点时纸带的速度v＝_____m/s（保留三位有效数字）

。

（3）该同学平衡了摩擦力后进行实验，他根据实验数据画出了小车动能变化△Ek与绳子拉力对小车所做功W的关系

图象，他得到的图象应该是_____。

A．

B．

C．

D．

12．12分）某兴趣小组用如图所示的办法来测玻璃的折射率，找来一切面为半球的透明玻璃砖和激光发生器。若激

（

光垂直底面半径从O点射向玻璃砖，则光线沿着___________射出；若将激光发生器向左移动，从M点垂直底面射向

玻璃砖，光线将沿着如图所示的方向从N点射出，若想求此玻璃砖的折射率，需要进行以下操作：

（a）测玻璃砖的半径：____________。

（b）入射角1的测量：__________，折射角2的测量：_______。

（c）玻璃砖的折射率计算表达式：_______________。

（d）将激光束继续向左移动到A点，刚好看不到出射光线，则临界角C即等于图中_______。

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，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C

（

到滑板左端的距离L=0.5m，这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固

定端D所对应的滑板上表面光滑．木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动．已知木块A的

质量m=lkg，g取10m/s2，

．求：

（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度

（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能．

14．16分）如图所示为柱状玻璃的横截面，圆弧MPN的圆心为O点，半径为R，OM与ON的夹角为90°。P为MN

（

中点，与OP平行的宽束平行光均匀射向OM侧面，并进入玻璃，其中射到P点的折射光线恰在P点发生全反射。

(i)分析圆弧MPN上不能射出光的范围；

(ii)求该玻璃的折射率。

15．12分）如图所示，光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接，C点切线水平，长为L=4m的粗糙水平

（

传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳将它们

连接。已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动，小物体与传送带间动摩擦因数为=0.1．某时剪断细绳，小物体

m1向左运动，m2向右运动速度大小为v2=3m/s，g取10m/s2．求：

(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep

(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中，为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电

能E

(3)为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大，竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平

抛的最大水平位移x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、D

【解析】

让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则电场力对四个小球做总功为：

W电=E2qLcos45E2qLcos45EqLcos45EqLcos450

则系统电势能不变；

系统重力势能变化量：

Ep2mgLmgLmgL

则重力势能增加；

A．电势能增加，重力势能增加，与结论不相符，选项A错误；

B．电势能不变，重力势能不变，与结论不相符，选项B错误；

C．电势能减小，重力势能减小，与结论不相符，选项C错误；

D．电势能不变，重力势能增加，与结论相符，选项D正确；

故选D.

2、C

【解析】

粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定经过圆心，由于粒子能经过C点，因此粒子出磁场时一定沿

ac方向，轨迹如图：

由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为

r2LL(21)L

根据牛顿第二定律得：

qv0Bmv0

r

解得：v0

2

(21)qBL，故C正确。

m

故选：C。

3、D

【解析】

A．第2秒末，物体的加速度向上，物体处于超重状态，但物体的重力不会随着物体的运动状态变化而变化，故A错

误；

BC．第4秒末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱地板的压力为0，故BC错误；

D．第6秒末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱地板的压力为0，故D正确。

故选D。

4、C

【解析】

AB．以正离子为对象，由左手定则可知，其受到的洛伦兹力方向指向后表面，负离子受到的洛伦兹力指向前表面，故

无论哪种离子较多，都是后表面电势高于前表面，故A、B错误；

C．当前后表面聚集一定电荷后，两表面之间形成电势差，当离子受到的洛伦兹力等于电场力时电势差稳定，即

qBqU

b

由题意可知，流量为

QSbc

联立可得

QUc

B

即Q与U成正比，与a、b无关，故C正确；

D．由UBb可知，电势差与离子浓度无关，故D错误；

故选C。

5、C

【解析】

AB．由于电流表A的每个最小格表示0.02A，当将接线柱1、2接入电路时，电流表A与电阻R1并联，当电流表中

通过0.02A的电流时，

根据欧姆定律可知，

流过R1的电路为0.04A，

故干路电流为0.06A，

即此时每一小格表示0.06A，

故AB均错误；

CD．将接线柱1、3接入电路时，电流表与电阻R1并联后再与电阻R2串联，当电流表中通过0.02A的电流时，R1

中的电流仍是0.04A，故干路电流就是0.06A，所以通过接线柱1的电流值就是0.06A，所以它表示每一小格表示0.06

A，选项C正确，D错误。

故选C。

6、A

【解析】

一个中子与某原子核发生核反应生成一个氘核的核反应方程为

1

0

n11H21H

自由核子组合释放的能量Q就是氘核的结合能，而氘核由两个核子组成，则它的比结合能为

Q

2，故A正确，BCD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0分。

7、AD

【解析】

AB.粒子刚好没能从PQ边界射出磁场时，其运动轨迹刚好与PQ相切，如图

设带电粒子圆周运动的轨迹半径为R，由几何关系有：

LRRcos

解得：

R2L

3

根据牛顿第二定律得：

qvBmv

R

解得：

2

v2Bdk

3

运动时间为：

t(22)R4

v

3kB

故A正确，B错误；

C.减小粒了的入射速率，粒子的周期不变，半径变小，粒子仍然从左边界出磁场，圆心角不变，则运动时间不变，故

C错误；

D.增人粒子的入射速率，粒子从磁场的右边界出磁场，粒子运动轨迹所对应的圆心角减小，则运动时间变小，故D正

确．

8、AD

【解析】

A．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出功率变大，根据输入功率等于输出功率可知，

变压器的输入功率变大，电源的输出功率变大，故A正确；

B．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出电流变大，根据变流比可知，原线圈的输入

电流变大，流过灯泡L1的电流变大，亮度会变亮，故B错误；

C．若小灯泡L2突然烧坏，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据变流比可知，原线圈输

入电流减小，流过灯泡L1的电流变小，灯泡L1两端电压变小，则原线圈输入电压变大，根据变压比可知，副线圈输

出电压变大，电压表示数会增大，故C错误；

D．两小灯泡正常发光，则副线圈输出电压为U，根据变压比可知，原线圈输入电压

Un1U2U

n2

则交流电源的有效值

U有效=U'+U=3U

根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，交流电源的最大值为

Um32U

故D正确。

故选AD。

9、BC

【解析】

A．由图可知周期T＝4×10-2s，角速度

＝2＝22rad/s＝50rad/s

T

410

所以该交流电源的电动势的瞬时值表达式为

e＝Emsin(50t)

故A错误；

B．设原副线圈中的匝数分别为n1和n2，电流分别为I1和I2，电压分别为U1和U2，则

U1＝EI1r

电阻R消耗的功率

P＝U2I2=U1I

即

P＝(EI1r)I1＝I12rEI1

可见

I1＝

E

2r

时，P有最大值

Pmax＝E

4r

2

此时

U1＝EI1r＝E

2

则

U2＝PR＝E

2

所以

n1＝U1＝r

n2U2

R

R

r

故B正确；

C．电流表的读数为有副线圈电流的有效值：原线圈电流有效值为

I1

Em

22r

则

I2＝n1I1＝rI1＝Em

n2

R

22Rr

故C正确；

D．负载上消耗的功率

(Em)2E2

E2＝2＝m

Pmax＝

4r

4r

8r

故D错误。

故选BC.

10、ACD

【解析】

AC．设电流的最小分度为I，电压的最小分度为U，则可知，电源的电动势E=6U；Ua=4U，Ub=2U；电流Ia=4I，Ib=8I；

则由P=UI可知，故电源的输出功率相等；

则闭合电路欧姆定律可知，

E=I（r+R）

代入解得：

Ra：r=2：1；

故AC正确；

B．电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。

P外IUU；

P

IEE

总

E为电源的总电压（即电动势）

，在U-I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知则

a2

3

b1

3

则

a：b=2：1

故B错误；

D．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电压为3U，电流为6I；故：

Pa：Pmax=8：9

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、AC

0.475（0.450～0.500都对）

A

【解析】

（1）[1]．A．实验中用砂和砂桶的总重力表示小车所受合力，为了使小车的合力近似等于砂和砂桶的总重力，砂和砂

桶的总质量应远小于小车的质量，故A正确；

B．实验所用电磁打点计时器的工作电源应选用电压约为6V的交流电源，而蓄电池提供的是直流电源，故B错误；

C．实验时，应先让打点计时器正常工作，后释放小车，才能够在纸带上打出足够多的点，故C正确；

D．平衡摩擦力时，不应挂上空砂桶，故D错误。

故选：AC。

（2）[2]．C点的读数为1.65cm，E点的读数为3.55cm，CE的距离xCE＝（3.55﹣1.65）cm＝1.90cm。中间时刻的速

度等于该时间段的平均速度，所以打点计时器在打D点时纸带的速度

vD＝

xCE

1.90102

2T＝20.02

m/s＝0.475m/s。

（3）[3]．根据动能定理：W＝△Ek，小车动能变化△Ek与绳子拉力对小车所做功W的关系图象是经过原点的一条直

线，故A正确。

12、OO方向

射光线的夹角为2

在白纸上描出O、N两点，并测出ON长

连接ON，入射光线与ON的夹角为1

ON与出

nsin2

sin1

ABO

【解析】

[1]．当光线垂直质界面射入时，传播方向不发生改变，故从O点垂直底面射向玻璃砖的光线将沿OO方向射出。

（a）[2]．记录出射点N，连接ON，ON长即为半径。

（b）[3][4]．连接ON即为法线，入射光线与ON夹角为入射角1，出射光线与ON夹角为折射角2。

（c）[5]．由折射率公式知

nsin2

sin1

（d）[6]．当光线从A点入射时恰好发生全反射，即此时ABO等于临界角。

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）2m/s；2）39J.

（

（

【解析】

（1）弹簧被压缩到最短时，木块A与滑板B具有相同的速度，设为v，从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧

被压缩到最短的过程中，A、B系统的动量守恒：

mv0＝（M＋m）v

m

解得v＝

Mmv0

代入数据得木块A的速度v＝2m/s

（2）木块A压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最