2022届北京海淀外国语实验高考压轴卷物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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”探测器成功实现在月球背面软着陆。探测器在距离月球表面附近高为G处处于悬停

状态，之后关闭推进器，经过时间，自由下落到达月球表面。已知月球半径为K,探测器质量为，〃，万有引力常量为G,

不计月球自转。下列说法正确的是（）

A.下落过程探测器内部的物体处于超重状态

B.“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能为等

C.月球的平均密度为丁二二

2乃RG产

\Rh

“嫦娥四号”探测器在月球表面获得的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆周运动

27

2、为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射

的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV,

要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于〃=2激发态的氢原子提供的能量为（）

n£/eV

0

.-------------------0.54

4--------------------------------0.85

3---------------------------1.51

2_________________-3.40

---------------------------13.60

A.10.20eVB.2.89eVC.2.55eVD.1.89eV

3、如图，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为人的恒定电流，两导线连线（水平）

的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下。忽略地磁场的影响。关于右边导线中的电流4

下列判断正确的是（）

LisL

€>...........•-­•……O

A.Z2<Zi,方向垂直纸面向外B.Ii>h9方向垂直纸面向外

C.h<h,方向垂直纸面向里D.方向垂直纸面向里

4、2018年11月中科院的等离子体研究所宣布我国的“人造太阳”装置的研究取得了突破性的进展，等离子体中心的温

度已经可以达到1亿度。“人造太阳”实验中的可控热核反应的聚变方程是；H+：H-；He+[n,反应原料气（）

富存于海水中，ffi（,H）可以用中子轰击锂核（；Li）得到。关于中子轰击锂核（；Li）产生一个瓶（：H）核和一

个新核，下列说法正确的是（）

A.该核反应方程为：；Li+；nf；He+：H

B.在中子轰击锂核"Li）的反应中，系统动量守恒，能量不守恒

C.核反应生成物中的々粒子具有很强的电离本领，但穿透能力较弱

D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和

5、如图所示，用两根长度均为1的轻绳将一重物悬挂在水平的天花板下，轻绳与天花板的夹角为0,整个系统静止，

这时每根轻绳中的拉力为T.现将一根轻绳剪断，当小球摆至最低点时，轻绳中的拉力为TI0为某一值时，今最

大，此最大值为

m

954

A.-B.2C.30—2D.—

6、若“神舟”五号飞船在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（）

A.它的速度大小不变，动量也不变B.它不断克服地球对它的万有引力做功

C.它的速度大小不变，加速度等于零D.它的动能不变，引力势能也不变

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、将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能耳，重力势能彳与其上

升高度A间的关系分别如图中两直线所示，取g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.小球的质量为0.2kg

B.小球受到的阻力（不包括重力）大小为0.25N

20

C.小球动能与重力势能相等时的高度为有■«!

D.小球上升到2m时，动能与重力势能之差为0.5J

8、下列说法中正确的是

A.当温度升高时，物体内所有分子热运动速率都一定增大

B.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小

C.在潮湿的天气里，空气的相对湿度小，有利于蒸发

D.温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同

E.一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程，温度均由八升高到等压过程比等容过程吸收的热量多

9、下列说法正确的是（）

A.在完全失重的情况下，气体的压强为零

B.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力

C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小

D.水中气泡上浮过程中，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小

E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

10、如图所示，在小车内固定一光滑的斜面体，倾角为一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板8上，另一

端拴一个质量为，”的物块4,绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面，则向右

加速运动时间为，的过程中（）

A.小车速度的变化量2=烹

B.物块重力所做的功和重力的冲量均为零

C.拉力冲量大小/=整;

COS®

D.拉力做功卬="塔（

2tan20

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）某学习小组用如图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固

定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静

止释放。

012cm

ILLLL[IJJJJJ」Li,LLL

「川山川I

051()1520

乙

（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示，则＜/=mm。

（2）下列实验要求中必要的一项是（请填写选项前对应的字母）。

A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B.应将气垫导轨调至水平

（3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离心不变，改变钩码质量，〃，测出对应的力传感渊的示数尸和遮光条通

过光电门的时间，，通过描点作出线性图像，研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图像是

（填写选项前对应的字母）。

12.（12分）在“探究求合力的方法”实验中，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条

（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

（1）具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是一。

A.橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置。时，拉力要适当大些

B.再次进行验证时，结点O的位置必须保持相同

C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度

D.拉橡皮条的细线要稍长一些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些

⑵实验小组用图甲装置得到了如图乙所示的两个分力后、尸2及合力尸的图示。关于合力与分力的关系，某同学认为

用虚线连接尸I和尸的末端4、C,则AOC如图丙构成一个三角形，若满足—，则说明合力与分力之间的关系满足

平行四边形定则。

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，”的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地〃高处以一定初速度向上运动，运动过程

中与长杆之间存在大小竿的滑动摩擦力.小环能达到的最大高度为3G,求：

(1)小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？

⑵在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决

定重力势能.对比(1)问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念.

⑶以地面为零势能面.从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？

也

14.(16分)如图所示，第一象限内有沿x轴正向的匀强电场，第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为“人

电荷量为g的带负电的粒子以速度师从尸(-3L,0)沿与x轴负方向成37。角射入磁场，粒子从。(0,4L)进入电场

并直接从。点离开电场。不计空气阻力及粒子的重力，或1137。=0.6,COS37W0.8,求：

⑴磁感应强度8的大小；

(2)电场强度E的大小。

E

XXXXX

Q

XXXXX

XXXXX

XX弋XX

POX

15.(12分)如图所示，水平地面上某竖直平面内有一固定的内壁光滑的直角三角形管道AHC,直角边A5竖直向下,

直角边BC水平朝右，C端开口。取3个小球，U0时刻三个球1,2静止释放，3斜向抛出。1号球在拐角处可使速度

大小不变方向变为向右。三者在C端相遇但不碰撞，继续运动到达地面。三个小球从释放到落到地面所经历的时间分

别为乃，乃，人。已知直角边3c距地面的高度和A8边长相同。求：

⑴三角形C处的角度9为多少；

(2)八：T2：T3.

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】

A.下落过程探测器自由下落，a=g,处于完全失重状态，其内部的物体也处于完全失重状态。故A错误；

B.“嫦娥四号”探测器做自由落体运动，有

,12

v=gt

解得

2/7

8=

“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能

故B错误;

C.由万有引力等于重力，有

Mm

=mg

解得

M*

Gt2

月球的平均密度

Ml2hR2_3/2

"三—R"2兀RG『

33

故C正确；

D.月球的第一宇宙速度

当的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆周运动。故D错误。

“嫦娥四号”探测器在月球表面获得

故选C。

2、C

【解析】

AB.处于〃=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，则选项AB错误；

C.处于"=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到〃=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从〃=4到

〃=3的跃迁辐射出的光子的能量小于L62eV可被红外测温仪捕捉，选项C正确；

D.处于〃=2能级的原子能吸收L89eV的能量而跃迁到〃=3的能级，从〃=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于

1.62eV,不能被红外测温仪捕捉，选项D错误。

故选C。

3、B

【解析】

小磁针静止时N极方向平行于纸面向下，说明该处的磁场方向向下，因人在该处形成的磁场方向向上，则/2在该处形

成的磁场方向向下，且大于人在该处形成的磁场，由安培定则可知A方向垂直纸面向外且/2＞八。

故选B。

4、C

【解析】

A.中子轰击锂核，核反应方程式应为；Li+；,nf；He+：H,A错误；

B.核反应过程系统动量守恒，能量也守恒，B错误；

C.a粒子具有很强的电离本领，穿透能力较弱，C正确;

D.核反应前后核子数相等，核反应中释放的核能源于核反应过程中的质量亏损，D错误。

故选C。

5、A

【解析】

1V2

剪断细线之前：2Tsin0=mg；剪断细线后，摆到最低点时：-mv92=mg/(l-sin0),由牛顿第二定律：T-mg=myx

联立解得了=6sin6-4sin2。)，由数学知识可知，此比值的最大值为,，故选A.

6、D

【解析】

A.根据y=J半可知，轨道半径不变，则它的速度大小不变，但是动量的方向不断变化，即动量不断变化，选项

A错误；

B.飞船绕地球做匀速圆周运动时，万有引力与速度方向垂直，则万有引力对飞船不做功，选项B错误；

C.它的速度大小不变，因为万有引力产生向心加速度，则加速度不等于零，选项C错误；

D.它的速度大小不变，则它的动能不变，高度不变，则引力势能也不变，选项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、BD

【解析】

A.由图知，小球上升的最大高度为/?=4m,在最高点时，小球的重力势能

Ep=mgh=4J

得

m=—=O.1kg

gh

故A错误；

B.根据除重力以外其他力做的功

则有

一"=E高一E低

由图知

恳=4J，E低=5J

又

/z=4m

解得

y=0.25N

故B正确；

C.设小球动能和重力势能相等时的高度为“，此时有

口12

mgti--mv~

由动能定理有

—fH-mgH—gmv2-；mv：

由图知

g汨=5J

联立解得

„20

H--m

9

故C错误；

D.由图可知，在人=2m处，小球的重力势能是2J,动能是』J=2.5J,所以小球上升到2m时，动能与重力势能之差

2

为

2.5J-2J=0.5J

故D正确。

故选BD»

8、BDE

【解析】

A.当温度升高时，物体内分子的平均速率变大，并非所有分子热运动速率都一定增大，选项A错误；

B.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项B正确；

C.在潮湿的天气里，空气的相对湿度大，不利于蒸发，选项C错误；

D.温度是分子平均动能的标志，温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同，选项D正确；

E.一定质量的理想气体温度由。升高到乃，则内能变化量相同，经等压过程，体积变大，对外做功W<0,则等容过

程中不对外做功W=o,根据热力学第一定律可知，等压过程比等容过程吸收的热量多，选项E正确。

故选BDE.

9、BDE

【解析】

A.气体压强是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的，在完全失重的情况下，气体的压强并不为零，故A错误；

B.液体表面张力产生的原因是由于液体表面层里的分子较稀疏，分子间的引力大于斥力，分子间表现为引力，故B正

确；

C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越大，故C错误；

D.气泡在水中上浮过程中，体积增大，温度基本不变，压强减小，根据气体压强的微观解释可知，气泡中的气体在单

位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小，故D正确；

E.根据热力学第二定律可知，不可能将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化，故E正确。

故选BDE.

10、AD

【解析】

对物块A进行受力分析可知，物块A受拉力T和重力G,根据力的合成得

Tsin。=mg

Tcosd=fl

解得

atan。

sin。

A.小车的加速度为

-F^-g

cai——―------

mtan。

则小车速度的变化量为

gt

△v=at=——

tan。

故A正确；

B.由于重力的方向与位移方向垂直，故重力做功为零，但冲量七=〃吆,，不是0,故8错误；

C.拉力的冲量

故C错误;

D.重力做功为0,则拉力的功

12

W=­mV

2

而

gt

v=：AV=at=------

tanB

解得

22

卬=安

2tarr6

故D正确；

故选AD»

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、2.25BA

【解析】

(1)[1].游标尺的主尺读数为2mm,游标尺读数为5x0.05mm=0.25mm,贝！|d=2mm+5x0.05mm=2.25mm。

(2)[2].A、拉力是直接通过力传感器测量的，故滑块质量与钩码和力传感器的总质量无关，故A不必要；

B、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故B是必要的。

故选B。

(3)[3].研究滑块的受力，根据动能定理可知

1,

FL=-Mv1

2

利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则遮光条通过光电门的瞬时速度

d

v=一

t

则

FL=-M(-)2

2t

解得

2Md2

研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图象为户-"图象，故A正确，BCD错误。

故选Ao

12、ACDAC与表示分力B的05长度相等，方向平行

【解析】

(1)[1]A.合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一

个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同，同时拉力的大小要适当大一些，可以有效减小误差。

故A正确。

B.在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同。故B错误。

C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小因摩擦产生的误差。读数时视线应正对测力计刻度，可以减

小偶然误差。故C正确。

D.拉橡皮条的细线要长一些，标记用一细绳方向的两点要远一些，可以减小方向误差，故D正确。

故选ACDo

(2)[2]根据平行四边形定则可知若AC与表示分力B的06长度相等，方向平行，则说明合力与分力之间的关系满

足平行四边形定则。

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。

31

13、(1)-mghi-不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”(3)E=4/ng/r-/mgs

【解析】

⑴重力做功为

WG=-mgh

摩擦力做功

WJ=-fs=-^-,3h=-lmgh

(2)重力做功与路径无关，仅与初末位置有关.势能的变化与初末位置有关.两者都与位置有关，所以重力有对应的重

力势能.摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。

⑶小环能达到的最大高度为3心贝U：

一,mg人，C1

-mg-2/1——x2h-0--2

解得：

1.

—2=3Qmgh

若以地面为零势能面，小环初始势能为，叫