2021-2022学年山东省泰安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.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3,请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，已知地球半径为R,地

球自转的周期为T,则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为

3万R2nRlb/?，4/R

A・7272,72,72

2、如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由一段抛物线组成，A点为抛物线顶点，已知A、3两点间的高度差〃

=0.8m,A、8两点间的水平距离x=0.8m,重力加速度g取10m/sz,一小环套在轨道上的A点，下列说法正确的是

A.小环以初速度w=2m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力

B.小环以初速度vo=lm/s从4点水平抛出后，与轨道无相互作用力

C.若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达3点的速度为2百勿/s

D.若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达8点的时间为0.4s

3、如图，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为标识不清的小灯泡Li的U-I图线，将Li与该电源组成闭合电路时,

L恰好能正常发光.另有一相同材料制成的灯泡L2,标有“6V,22W”，下列说法中正确的是（）

A.电源的内阻为3.125。B.把灯泡Li换成L2,L?可能正常发光

C.把灯泡Li换成L2,电源的输出功率可能相等D.把灯泡Li换成L2,电源的输出功率一定变小

4、如图所示，图甲为质点a和b做直线运动的位移一时间图象，图乙为质点c和d做直线运的速度一时间图象，由图

可知（）

A.若〃时刻a、b两质点第一次相遇，则打时刻两质点第二次相遇

B.若人时刻c、d两质点第一次相遇，则时刻两质点第二次相遇

C.4到时间内，b和d两个质点的运动方向发生了改变

D.fl到女时间内，a和d两个质点的速率先减小后增大

5、如图，质量为m=2kg的物体在9=30。的固定斜个面上恰能沿斜面匀速下滑。现对该物体施加水平向左的推力产使

其沿斜面匀速上滑，g=10m/s2,则推力尸的大小为（）

人206z„40百z「厂n80^z

A.-------NB.--------NC.20>/3ND.--------N

333

6、真空中一半径为4的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势夕分布如图所示，r表示该直线上某点到球心

的距离，口、门分别是该直线上4、8两点离球心的距离，根据电势图像（什r图像），判断下列说法中正确的是（）

Onnmr

A.该金属球可能带负电

B.A点的电场强度方向由A指向球心

C.A点的电场强度小于8点的电场强度

D.电荷量大小为g的正电荷沿直线从4移到3的过程中，电场力做功W=g（仰-他）

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，甲图表示S和8两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为5cm,且图示范围内振幅不变，波

速和波长分别是lm/s和0.5m,8是4c连线的中点；乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻

的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中正确的是（）

A.甲图中A8两点的竖直高差为10cm

B.甲图中C点正处于平衡位置且向水面下运动

C.从甲图所示时刻开始经0.25s,5点通过的路程为20cm

D.乙图所表示的是波的衍射现象

E.在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高

8、如图所示，水平传送带以恒定的速度u运动，一质量为机的小物块轻放在传送带的左端，经过一段时间后，物块

和传送带以相同的速度一起运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为“，重力加速度为g,贝11（）

A.物块加速运动时的加速度为

B.物块加速运动的时间为^^•

C.整个过程中，传送带对物块做的功为，，网2

2

D.整个过程中，摩擦产生的热量为

9、如图所示为等离子体发电机的示意图。N、S为两个磁极，所夹空间可看作匀强磁场。一束含有正、负离子的等离

子体垂直于磁场方向喷入磁场中，另有两块相距为d的平行金属板P、Q。每块金属板的宽度为。、长度为儿P、Q

板外接电阻R。若磁场的磁感应强度为3,等离子体的速度为丫，系统稳定时等离子体导电的电阻率为夕。则下列说

法正确的是（）

A.Q板为发电机的正极B.Q板为发电机的负极

BdvabBvad'

c电路中电流为前方D.电路中电流为

Rab+pd

10、一简谐机械横波沿x轴正方向传播，f=1S时刻波形如图甲所示或b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一质

点的振动图像。则下列说法正确的是（）

A.该波传播速度大小为3m/sB.图乙可以表示d质点的振动

C.图乙可以表示小质点的振动D.f=0.5s时，“质点速度沿y轴负方向

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)小妮同学利用如图甲所示的实验装置验证系统机械能守恒。A、B是两个质量均为机的相同小球，。为穿

过轻杆的固定转轴，C为固定在支架上的光电门，初始时杆处于水平状态，重力加速度为g。实验步骤如下：

⑴用游标卡尺测得小球B的直径d如图乙所示，则d=mm；

(2)用毫米刻度尺测得AO长为I,B0长为2/；

(3)由静止释放两小球，当小球B通过光电门时，测得光线被小球挡住的时间为ZU,则在杆由水平转至竖直的过程中

两小球组成的系统增加的动能/&=一,减少的重力势能/Ep=一(用〃?、g、/、d、表示)。

12.(12分)在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：

(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d=<

234cm

11口h口।h

川|惘中1

0110"20

(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为心，对应振动周

期为八；第二次测得悬线长为心，对应单摆的振动周期为根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为

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)内壁光滑的导热汽缸竖直放置，用质量不计、横截面面积S=2xl()rm2的活塞封闭一定质量的理想气体。

先在活塞上方缓缀倒上沙子，使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半。接着一边在活塞上方缓缓倒上沙子，一边对汽

缸加热使活塞位置保持不变，直到气体温度达到177C,已知外界环境温度为27C,大气压强p=1.0xl()3pa,热力学

温度T=t+273K,重力加速度g取10m/s2,求：

①加热前所倒沙子的质量。

②整个过程总共倒在活塞上方的沙子的质量。

14.(16分)如图所示，在尤。V平面内存在大小随时间周期性变化的匀强磁场和匀强电场，变化规律分别如图乙、丙

所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，沿)轴负方向为电场强度的正方向)。在r=()时刻由原点。发射一

个初速度大小为%、方向沿y轴正方向的带正电粒子，粒子的比荷工=6B。、&)、%均为已知量，不计粒子受

到的重力。

(1)求在内粒子转动的半径;

(2)求f=时，粒子的位置坐标;

(3)若粒子在t=25。时首次回到坐标原点求电场强度E。与磁感应强度B。的大小关系。

()J女

Oto2itt3<«4to5lo

乙丙

15.(12分)如图所示，一质量为机、电荷量为-4的带电粒子，从A点以速度vo垂直于电场方向射入一个电场强度

为E的匀强电场中，从8点射出电场时的速度方向与电场线成120°角，不计重力.求：

(1)带电粒子通过B点时速度VB的大小;

⑵人8两点间的电势差，加

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】

mM―乂r「mM,2%、2cml2zr94/R

在两极:G/~=mg”在赤道上：G-^--mg2=m(—yR,则期=g1—g?=(下了R=〒-;

3)R

F,与结论不相符，选项A错误;

2兀R

,与结论不相符，选项B错误;

3空，与结论不相符，选项C错误

T2

D.竺囚，与结论相符，选项D正确；

T2

2、A

【解析】

AB.小环以初速度均=2m/s从A点水平抛出，下落0.8m用时

4s

水平位移为x=vo/=O.8m,其轨迹刚好与光滑轨道重合，与轨道无相互作用力，A正确，B错误;

C.根据机械能守恒定律

1,

mgh=—myr

到达3点的速度

v=J2g〃=12xl0x0.8=4m/s

C错误；

D.小环沿轨道下落到5点所用的时间比平抛下落到3点所用的时间长，大于0.4s,D错误.

故选A。

3、C

【解析】

根据U-/图象可得：电源的电动势为E=4V,图线A的斜率大小表示电源的内阻，贝！|r=也=2^。=2.5。，故

AZ3.2

A错误；灯泡与电源连接时，4、8两图线的交点表示灯泡的工作状态，可知其电压U=6V,/=1.6A,则灯泡心的额定

电压为6V,功率为：P=W=9.6W,把灯泡Li换成“6V,22W”的灯泡心，不能正常发光，根据功率公式：P=匕可

R

〃2z-2JJ6

知：灯泡心的正常工作时的电阻为：R,=—=—Q=1.64Q,可得灯泡L的电阻为:4=—=—0=3.750,

2P2211.6

则知正常发光时灯泡匕的电阻更接近电源的内阻，但此时灯泡并没有达到正常发光，而此时心的电阻是不确定的；

电源的输出功率可能变大，可能相等，也有可能变小，故BD错误，C正确.所以C正确，ABD错误.

4、A

【解析】

在位移-时间图象中，两图线的交点表示两质点位置相同而相遇，由甲图可知，fi时刻。、8两质点第一次相遇，则打

时刻两质点第二次相遇，故A正确；fl到，2时间内，根据口图像的面积表示位移知c的位移大于d的位移，若人时刻

c、d两质点第一次相遇，则以时刻两质点没有相遇。故B错误；两质点中只有方运动方向改变，*c、d质点的方向

未发生改变，故C错误；根据x-f图象的斜率表示速度，知”到打时间内，。质点的速度不变。由V”图象知：d的速

率先减小后增大，故D错误。

5,C

【解析】

无尸时，恰能沿斜面下滑，有

机gsin0=，，"gcos0

则有

4=tan0=—

3

有F时，沿下面匀速上滑，对物体进行受力分析如图所示

Fcos0=/ngsin0+//(mgcosO+FsinO)

F(cos0-/zsin0)=2/ngsin0

解得

F〜二嘤inZ=20GN

cos。一〃sin。

故C正确，ABD错误。

故选C。

6、D

【解析】

A.由图可知0到ro电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，则金属

球带正电，A错误；

B.沿电场线方向电势降低，所以A点的电场强度方向由4指向8,B错误；

C.。一-图像斜率的物理意义为电场强度，所以4点的电场强度大于8点的电场强度，C错误；

D.正电荷沿直线从A移到8的过程中，电场力做功

3=quAB=q3-吟

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0分。

7、ACE

【解析】

A.甲图中A8都是振动加强点，其中4在波峰，3在平衡位置，则A3两点的竖直高差为2A=10cm,选项A正确；

B.甲图中C点是振动加强点，正处于波谷位置，选项B错误；

C.波的周期为

T=—丸=——0.5s=0八.5us

v1

从甲图所示时刻开始经0.25s=0.57,B点通过的路程为2x2A=20cm,选项C正确；

D.乙图所表示的是波的多普勒现象，选项D错误；

E.在E点单位时间接受到的波面比产点多，则在E点观察到的频率比在尸点观察到的频率高，选项E正确。

故选ACE。

8、AC

【解析】

A.物块加速运动时，由牛顿第二定律得

fimg=ma

可得

a="g

故A正确；

B.物块加速运动的时间为

vv

u-=—

a4g

故B错误；

C.整个过程中，根据动能定理得传送带对物块做的功为

W=—1mv-,Q=1-m,v1

22

故C正确；

D.物块加速运的动时间内传送带的位移为

xv=vt

物块的位移为

0+vvt

x物=-^(=二7

22

物块与传送带间相对位移大小为

vtv2

△X=x-x物=77=-----

v22〃g

整个过程中摩擦产生的热量为

1,

x=—mvL

故D错误。

故选AC.

9、AC

【解析】

AB.等离子体进入板间受洛伦兹力而发生偏转，由左手定则知：正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦

兹力方向向上。则Q板为电源的正极。故A正确，B错误；

CD.离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时有

qvB=qE

又有

则流过R的电流为

/=工

R+r

内电阻为

其中

S=ab

解得

,Bdvab

I二---------

Rab+pd

故C正确，D错误。

故选AC。

10、AC

【解析】

A.由题图甲可知波长4=6m,由题图乙可知周期T=2s,则波速

V---3m/s

T

A正确；

BC.a、b、d三质点中在「=Is时位于平衡位置的是5和d质点，其中b质点向y轴正方向运动，d质点向y轴负方向

运动。则题图乙可以表示》质点的振动，C正确，B错误；

D.f=().5s时a质点通过平衡位置向y轴正方向运动，D错误。

故选AC。

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。

5md2.

11、12.40

【解析】

(1)。］游标卡尺的主尺读数为12mm,游标读数为

0.05x8mm=0.40mm

则游标卡尺的最终读数为

d-12+0.40mm=12.40mm

(3)［2］小球B通过光电门的瞬时速度

d

A、B转动的半径之比为1：2,A、B的角速度相等，根据v=r0知A、B的速度之比为1：2,所以A的瞬时速度

vJB厂d

A22\t

系统动能增加量

1.125md2

\EmV2

k-A+/根%8

［3］系统重力势能的减小量

=mg・2l-mgl=mgl

12、2.030g

【解析】

(1)。］游标卡尺的主尺读数为20mm,游标尺读数为0.05x6mm=0.30mm,则摆球的直径d=20.30mm=2.030cm

(2)［2］设小球的半径为r,根据单摆的周期公式得

联立方程组解得

4兀2(4■■⑷

8T\-T^

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)2kg；(2)4kg

【解析】

(1)初状态时，气体的压强4=《，设气体的体积Vi,倒上沙子后，气体的体积匕=(乂

9+等

气体发生等温变化，根据玻意耳定律有：6X=P2V2

解得：£=2.0x103pa

加热前所倒沙子的质量为mi=2kg；

(2)之后对汽缸加热，缸内气体发生等容变化，加热前气体的温度：q=27°C+