2021-2022学年杭州高级中学高考物理必刷试卷含解析

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、在两个边长为L的正方形区域内（包括四周的边界）有大小相等、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为8。

一个质量为加，带电量为+9的粒子从P点沿着EE的方向射入磁场，恰好从。点射出。则该粒子速度大小为（）

A「——Bqp—C--1

IXXI••|

III

III

।xxJ••।

LEJD

ABqLB%c5BqL口5BqL

2mm4m2m

2、如图，在固定斜面上的一物块受到一外力厂的作用，尸平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止，尸的取值应

有一定范围，已知其最大值和最小值分别为尸1和尸2（尸2>0）.由此可求出

C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力

3、在如图所示的变压器电路中，a、b端输入有效值为U的正弦式交变电压，原线圈电路中接有一个阻值为R。的定值

电阻，副线圈电路中接有电阻箱R,变压器原副线圈的匝数比为1：3.若要使变压器的输出功率最大，则电阻箱的阻值

A.9R0B.C.3RoD.」

93

4、“黑洞”是密度超大的星球，吸纳一切，光也逃不了。科学界已经证实了宇宙中“黑洞”的存在，某同学思考若把地

球看作“黑洞”，那么月球的环绕周期最接近下列哪个数值（假设地球半径和月、地间距离不变）（）

A.10hB.lOmin

C.10sD.Imin

5、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将

两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点（）

、、、『、、、、、、评、、、、、丫、、、、、、^^^、

A.P球的速度一定大于Q球的速度

B.P球的动能一定小于Q球的动能

C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力

D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

6、关于静电场中的电场线，下列说法错误的是（）

A.电场线能够形象描述电场的强弱和方向

B.沿电场线的方向电势有可能升高

C.电场线总是垂直等势面指向电势降低的方向

D.沿电场线方向移动一正电荷，其电势能一定减小

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、下列说法正确的是（）

A.太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域

B.两列机械波在同一介质中相遇，波长相同一定能获得稳定的干涉图案

C.狭义相对论的第一个基本假设：力学规律在任何惯性系中都是相同的

D.分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽

E.电视机显像管里的电子枪发射电子束的强弱受图像信号的控制

8、下列说法正确的有一

A.电子的衍射图样表明电子具有波动性

B.发生光电效应时，仅增大入射光的频率，光电子的最大初动能就增大

C./?衰变中放出的射线是核外电子挣脱原子核束缚而形成的

D.中子和质子结合成气核，若亏损的质量为根，则需要吸收，〃c2的能量

9、如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于。点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小

于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕。点做半径为，•的匀速圆周运动，乙卫星绕。点的运动轨

迹为椭圆，半长轴为「、半短轴为二，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于M、N两点。某时

2

刻甲卫星在M处，乙卫星在N处。下列说法正确的是（）

A.甲、乙两卫星的周期相等

B.甲、乙两卫星各自经过M处时的加速度大小相等

C.乙卫星经过M、N处时速度相同

D.甲、乙各自从M点运动到N点所需时间之比为1：3

10、在倾角为0的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强

磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑

轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c,此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻

起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则

（）

A.物块c的质量是2msin0

B.b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能

C.b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

D.b棒放上导轨后，a棒中电流大小是鳖畋

BL

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）用图甲所示的实验装置验证犯、加2组成的系统的机械能守恒。性从高处由静止开始下落，同时叫向上

运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一

条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。已知电

2

源的频率为50Hz,肛=50g,7n2=150g,^g=10m/so完成以下问题。（计算结果保留2位有效数字）

甲

（1）在纸带上打下计数点5时的速度%=m/s。

⑵在打0~5点过程中系统动能的增加量八线=J，系统势能的减少量△综=J，由此得出的结论是

（3）依据本实验原理作出的匕-。图像如图丙所示，则当地的重力加速度g=m/s*2。

2

12.（12分）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，电路如图（甲）所示

⑴将开关S接通1,电容器的（填"上”或“下”）极板带正电，再将S接通2,通过电流表的电流方向向

（填“左”或“右

（2）若电源电动势为10V,实验中所使用的电容器如图（乙）所示，充满电后电容器正极板带电量为C（结

果保留两位有效数字）。

⑶下列关于电容器充电时，电流i与时间t的关系；所带电荷量f7与两极板间的电压U的关系正确的是o

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，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为机，

横截面积为S,与容器底部相距也此时封闭气体的温度为八.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量。时，

气体温度上升到72.已知大气压强为po,重力加速度为g,Tt和T2均为热力学温度，不计活塞与气缸的摩擦.求：

(1)活塞上升的高度；

(2)加热过程中气体的内能增加量.

14.(16分)如图，在水平固定放置的汽缸内，用不漏气的轻质活塞封闭有一定量的理想气体，开有小孔的薄隔板将

气体分为A、5两部分.活塞的横截面积为S,与汽缸壁之间无摩擦.初始时A、5两部分体积相同，温度为T,大气

压强为pi-

(2)将气体温度加热至2T,然后在活塞上施加一向左的水平恒力尸=5piS,推动活塞，直至最终达到平衡，推动活塞过

程中温度始终维持27不变，求最终气体压强p，.

15.(12分)如图所示，粗糙水平地面上静止放着相距d=lm的两块相同长木板A'B,每块木板长L=9m,与地面的

动摩擦因数川=0.2。一可视为质点的物块C以%=10m/s的初速度水平向右滑上木板A的左端，C的质量为每块木板

质量的2倍，C与木板的动摩擦因数分=0.4。若A、5碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑

动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：

(1)木板A经历多长时间与木板B相碰？

⑵物块C刚滑离木板A时，A的速度大小；

(3)4、B最终停下时，两者间的距离。

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、C

【解析】

由题意分析可知粒子从5E中点G飞出左边磁场，作FG的垂直平分线交的延长线于点。，点。为圆心，如图所

示

O

B

kT-

.fA■X—

A/xkG

一

X—

-

根据几何知识，有

FG=Jl}+—=—L

V42

△FEG与A/WO相似，则有

N/5.L也I

422

解得

5,

r=-L

4

又因为

v2

qvB=m—

解得

5BqL

4m

故C正确，ABD错误。

故选C。

2、C

【解析】

根据题意，设物块受到的最大静摩擦力为/,对物块受力分析（如图所示），若尸〉mgsin。，则物体有沿斜面向上运动的

趋势，f的方向应沿斜面向下阻碍物体相对运动趋势，有£=m85垣。+/-…①；若Fvmgsin。,则物体有沿斜面向下

的运动趋势，/的方向沿斜面向上阻碍物体相对运动趋势，有鸟+/=mgsin。--②；由最大静摩擦力等于滑动摩擦

力可知f=cos。…③，由①②可求得f的值，而物块的质量机、斜面的倾角。无法求出，故物块对斜面的正压

力(N=mgcos6)也无法求出.综上所述，正确答案为C.

【考点定位】静摩擦力及力的平衡

3、A

【解析】

理想变压器原线圈接有电阻，可运用等效电阻法把副线圈的电阻箱搬到原线圈上，则

W7

A—n2

，2n\

得

而等效的全电路要使外电阻R效的功率最大，需要

7?效=&)

满足可变电阻的功率能取最大值，解得

R=9R。

故A正确，BCD错误。

故选A.

4、D

【解析】

设地球的半径为R,月、地间的距离为r,地球的第一宇宙速度为7.9km/s,可有

7.榨

月球的周期约为30天，可有

30X24X3600=2KJ」一

\GM

若把地球看作“黑洞”，上面两种关系变为

3xl0«=^

联立解得

Ta68s

故选D。

5、C

【解析】

从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=1mv2,解得：n=而无，在最低点的速度只与半径有关，可知VP

<vQ;动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较

动能的大小.故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-nig=m—,解得,

R

F=mg+m匕=3mg,〃向=£19=2g,所以p球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等.故

Rm

C正确，D错误.故选C.

点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面

的分析才能正确的解题.

6、B

【解析】

A.电场线疏密描述电场的强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱，而电场线上每一点的切线方

向表示电场的方向，故A正确，不符题意；

B.沿着电场线电势逐渐降低，电势降低最快的方向是场强的方向，故B错误，符合题意；

C.沿着电场线电势逐渐降低，故电场线总是垂直等势面，且指向电势降低最快的方向，故C正确，不符题意；

D.沿电场线方向移动一正电荷，电场力一定做正功，由功能关系可知正电荷的电势能一定减小，故D正确，不符题

意。

本题选错误的，故选B。

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、ABE

【解析】

A,太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域，故A正确；

B.两列机械波在同一介质中传播速度相同，波长相同则频率相同，则一定能获得稳定的干涉图案，故B正确；

C.狭义相对论的第一个基本假设：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C错误；

D.由于紫光的波长比绿光的短，则用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，绿光的中央亮纹较宽，故D错

误；

E.图像信号越强，电视机显像管里的电子枪发射电子束越强，故E正确。

故选ABEo

8、AB

【解析】

A.衍射是波动性的体现，A正确；

B.根据光电效应方程，仅增大入射光频率，光子能量增大，逸出功不变，光电子初动能增大，B正确；

C.//衰变中放出的射线是原子核内的中子转化成质子过程中跑射出的电子形成的

D.质量亏损，根据质能方程，应该放出能量，D错误；

故选AB。

9,AB

【解析】

A.椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；

B.甲、乙在M点都是由万有引力产生加速度，则有

GM

故加速度大小相等，故B正确；

C.乙卫星在M、N两点的速度方向不同，故C错误；

D.甲卫星从M到N,根据几何关系可知，经历3T,而乙卫星从"到N经过远地点，根据开普勒行星运动定律,

可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从M到N运行时间大于JT,而从N到M运行时间小于

2

-T,故甲、乙各自从用点运动到N点的时间之比不是1：3,故D错误。

2

故选AB»

10、AD

【解析】

b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重

力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡.由b

平衡可知，安培力大小Fs=mgsinO,由a平衡可知Fj«=F安+mgsin0=2mgsin0,由c平衡可知F<®=mcg；因为绳中拉力

大小相等，故2mgsinkm『g,即物块c的质量为2msin0,故A正确；b放上之前，根据能量守恒知a增加的重力势能

也是由于c减小的重力势能，故B错误；a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知C错误；根据b棒的平衡可

知F安=mgsinO又因为Fs=BIL,故/="8血。,故口正确；故选AD.

BL

考点：物体的平衡；安培力.

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、2.40.580.60在误差允许的范围内，叫、坦组成的系统机械能守恒9.7

【解析】

（1）口］第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有

(2L6°+2S°.s=24mzs

52x0.1

打下计数点5时的速度2.4m/so

（2）［2］系统动能的增加量

△纥=5（町+叫）4=0.58J

打0~5点过程中系统动能的增加量0.58Jo

网系统势能的减少量

AEp=（该一肛）=0.60J

系统势能的减少量0.60J。

［4］可见八线与AEp大小近似相等，则在误差允许的范围内，叫、机2组成的系统机械能守恒。

（3）［5］系运动过程中机械能守恒，则有

—（/??!+，巧）丫2仍）

解得

V肛一〃&,

则匕-/?图像的斜率

2

,5.82,,

k=-----Lg=-----m/s-

叫+吗1.20

则

g=9.7m/s2

当地的重力加速度9.7m/s2»

12、上左3.3x10-2A

【解析】

开关S接通1,电容器充电，根据电源的正负极可知电容器上极板带正电。

⑵开关S接通2,电容器放电，通过电流表的电流向左。

⑵[3]充满电后电容器所带电荷量

2=C^=3300X106FX10V=3.3X10-2C

(3)[4]AB.电容器充电过程中，电流逐渐减小，随着两极板电荷量增大，电流减小的越来越慢，电容器充电结束后，

电流减为0,A正确，B错误；

CD.电容是电容器本身具有的属性，根据电容的定义式。=卷可知，电荷量与电压成正比，所以图线应为过原点直

线，CD错误。

故选Ao

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。

(2)Q~(P^+'ng)h

【解析】

匕

(1)设温度为时活塞与容器底部相距”.因为气体做等压变化，由盖吕萨克定律：寸X=声

得：

hSHS

解得活塞上升的高度为

h

(2)气体对外做功为:

1

W=pS•△/i=(p0+-^-)Sh=QpoS+tng)h'

S

由热力学第一定律可知：

△U=Q-W=Q-(p°S+mg)h'-Q一(4S+mg)—~~—h

14>(1)T'=1.5T(2)p'=4pi

【解析】

(1)设A的体积为匕则初状态A、B总体积为2匕末状态总体积为3V

由盖一吕萨克定律得：

2V_3V

〒一〒

解得

0=1.57.

⑵假设活塞被推至隔板时气体压强为P检

pox2V=p,|6iV

T2T

解得

F

P«i=4pi<—

13

由此可以判断，活塞一直被推至隔板，此后气体体积、温度均不变，则压强