北京市第66中学2022年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、如图所示，竖直面内有一光滑半圆，半径为R,圆心为0。一原长为2R的轻质弹簧两端各固定一个可视为质点的

小球P和Q置于半圆内，把小球P固定在半圆最低点，小球Q静止时，Q与。的连线与竖直方向成夹角夕=60。，现

在把Q的质量加倍，系统静止后，PQ之间距离为（)

D.|R

B.-RC.|R

35

2、惯性制导系统的原理如图所示。沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为机的滑块，滑块的两侧分别与

劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可

通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离。点的距

离为s,则这段时间内导弹的加速度（）

标尺

弹簧滑块弹簧

,…ks

A.方向向左,大小为一

m

,…ks

B.方向向右,大小为一

m

,,“2ks

C.方向向右,大小为一

m

.,2ks

D.方向向左,大小为——

m

3、2019年4月20日22时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第四十四颗北斗导航卫

星。它是北斗三号系统首颗倾斜地球同步轨道卫星，经过一系列在轨测试后，该卫星将与此前发射的18颗中圆地球轨

道卫星和1颗地球同步轨道卫星进行组网。已知中圆地球轨道卫星的轨道半径是地球同步轨道卫星的半径的中圆

n

地球轨道卫星轨道半径为地球半径的&倍，地球表面的重力加速度为g,地球的自转周期为7,则中圆地球轨道卫星

在轨运行的（）

T

A.周期为一

n

B.周期为「7

n~

C.向心加速度大小为条

D.向心加速度大小为与

K

4、肩扛式反坦克导弹发射后，喷射气体产生推力F,一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动。其中导弹

飞行姿势可能正确的是（）

5、如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2,原线圈与固定电阻拈串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交

流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻Ri,A、V是理想电表。当&=2品时，电流表的读数为1A,电压表的读

数为4V,则（）

B.电源输出功率为4W

C.当&=8。时，变压器输出功率最大

D.当&=8。时，电压表的读数为3V

6、如图所示，匀强磁场中有一电荷量为g的正离子，由a点沿半圆轨迹运动，当它运动到方点时，突然吸收了附近若

干电子，接着沿另一半圆轨迹运动到c点，已知a、方、c在同一直线上，且讹=上必。电子的电荷量为e,质量可忽

2

略不计，则该离子吸收的电子个数为

q

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、如图所示，MN是一半圆形绝缘线，O点为圆心，P为绝缘线所在圆上一点，且OP垂直于MN,等量异种电荷

分别均匀分布在绝缘线上、下I圆弧上.下列说法中正确的（）

A.O点处和尸点处的电场强度大小相等，方向相同

B.O点处和P点处的电场强度大小不相等，方向相同

C.将一正点电荷沿直线从O移动到P,电场力始终不做功

D.将一正点电荷沿直线从O移动到P,电势能增加

8、如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当

滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（）

A.电压表读数减小

B.小球的电势能减小

C.电源的效率变高

D.若电压表、电流表的示数变化量分别为AU和AZ,则/<r+A

IM

9、下列说法正确的是

A.饱和汽压与温度和体积都有关

B.绝对湿度的单位是Pa,相对湿度没有单位

C.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快

D.气体做等温膨胀，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数一定变少

E.饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等

10、如图甲所示，门式起重机又叫龙门吊，门式起重机的场地利用率高、作业范围大，在港口得到广泛使用。其简易

图如图乙所示，假设长为乙的钢绳能承受的最大拉力为7,钢绳的上端栓接在滑轮上，另一端连接质量为机的集装箱,

开始整个装置在横臂上以共同的速度做匀速直线运动，当其运动到图中O'位置时，绳子上端的滑轮突然被锁定，集

装箱开始以0'为圆心摆动，假设滑轮与集装箱的大小可忽略不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

B.如果装置匀速运动的速度大小为用则集装箱允许的最大质量为F—-

V+gL

C.如果集装箱的质量为2m,则装置匀速运动时的最大速度为二I

D.如果保持上端滑轮静止，加速向上提升集装箱（不摆动），集装箱加速上升允许的最大加速度为卫-g

m

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）某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A

点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间，，当地的重力加速度为g,

（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_________o

A.小球的质量m

B.AB之间的距离V

C.小球从A到B的下落时间以B

D.小球的直径d

（2）小球通过光电门时的瞬时速度，=（用题中所给的物理量表示）。

（3）调整AB之间距离“，多次重复上述过程，作出:随”的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时,

该直线斜率公=o

（4）在实验中根据数据实际绘出:一”图象的直线斜率为4则实验过程中所受的平均阻力/与小球重力

的比值V=SxP£）=（用A、Ao表示）。

3344

12.（12分）某同学采用图甲所示的电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验中用电压表测量小灯泡的电压,

用多用电表的直流挡测量通过小灯泡的电流。

R

图卬

（1）图甲中多用电表的黑表笔是（填“产，或“。”），用多用电表的直流电流挡测量通过小灯泡的电流时,

需要将多用电表的两个表笔连接到。、b两处，其中黑表笔应与（填%”或泞"）连接。

（2）实验配备的器材如下：

A.待测小灯泡L（“2.5V,0.2W”）

B.电压表V（量程0-3V,阻值约3二二）

C.多用电表（三个直流电流挡量程分别为1mA,10mA,100mA）

D.滑动变阻器二,，（阻值范围070二额定电流2A）

E.滑动变阻器二；（阻值范围0~50。二，额定电流1A）

F.电池组（电动势4.5V,内阻约为j二）

G开关一只，导线若干

为了使测量尽可能地准确且能方便地进行调节，多用电表直流电流挡量程应选一，滑动变阻器应选______o

（3）该同学选取合适的器材后，用导线将器材按图甲所示的电路连接起来，如图乙所示。他在实验前进行电路检查时

发现漏接了一根导线，请你在乙图上用笔画上这根漏接的导线o

//mA

图乙

(4)该同学纠正连线错误后，通过实验测得多组八U值并描绘出小灯泡的1-U曲线如图丙所示。由LU曲线可以看

出：当灯泡两端电压二=2.2外,时小灯泡的电阻二二=。(保留两位有效数字)；

(5)我们知道，多用电表用久以后，表内电池的电动势会减小而内阻会增大。那么用久以后的多用电表电流挡测得的

电流与真实值相比(填“偏大”，"偏小”或“相同

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)电磁轨道炮的加速原理如图所示金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道良好接触。开

始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离

L=0.10m,导轨长s=5.0m,炮弹质量根=O.O3kg。导轨上电流/的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨

道内匀加速运动，它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为

v=2.OxlO3m/s,忽略摩擦力与重力的影响。求：

(1)炮弹在两导轨间的加速度大小

(2)炮弹作为导体受到磁场施加的安培力大小尸；

(3)通过导轨的电流/,

14.(16分)如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy,以第HI象限内的直线OM(与负x轴成45。角)和正y轴为界,

在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=2V/m；以直线OM和正x轴为界，在y<0的区域建立垂直

纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T.一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以vo=2xl03m/s的初

速度射入磁场.己知粒子的比荷为q/m=5xl()4c/kg,求：

(1)粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标？

(2)粒子在磁场区域运动的总时间？

(3)粒子最终将从电场区域D点离开电，则D点离O点的距离是多少？

■»'XX

------------7ZB

XXX

/

/XXXX

15.(12分)如图甲所示，单匝正方形线框abed的电阻R=0.5。，边长L=20cm,匀强磁场垂直于线框平面，磁感应

强度B随时间t的变化规律如图乙所示，求：

XXxxt'GlgD

*xxx8,

XIxxx4

XXCX

(1)0〜2s内通过ab边横截面的电荷量q；

(2)3s时ab边所受安培力的大小F；

(3)0〜4s内线框中产生的焦耳热Q.

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】

开始小球Q处于静止状态，弹簧的形变量x=-H=弹簧弹力耳=丘=父？，对Q进行受力分析可知

kR=mg

Q的质量加倍后，设OQ与竖直方向的夹角为a,对Q进行受力分析，设弹簧的弹力为尸2,根据力的三角形与边的

三角形相似有

2mg_R

鸟27?sin-

2

又

原=（2R-2Rs呜）

联立解得

.a1

sin-=-

23

则PQ之间距离

A=2/?sin-=-/?

23

故选D。

2、C

【解析】

导弹的速度与制导系统的速度始终相等，则其加速度相等。滑块受到左、右两侧弹簧的弹力方向均向右，大小均为公。

则合力方向向右，加速度方向向右。由牛顿第二定律得

2ks=ma

解得

2ks

ci-----

m

故ABD错误，C正确。

故选C。

3、C

【解析】

AB.中圆地球轨道卫星和同步卫星均绕地球做匀速圆周运动，已知中圆地球轨道卫星的轨道半径是地球同步轨道卫星

的半径的工，地球的自转周期为7,根据开普勒第三定律可知：

n

戏圆二后步

72*T»2

/中圆/同步

解得

故AB错误;

CD.物体在地球表面受到的重力等于万有引力，有

Mm

G不二mg

中圆轨道卫星有

GMm

7W=ma

解得

故C正确，D错误。

故选C。

4、B

【解析】

A.A图中导弹向后喷气，产生沿虚线向右的作用力，重力竖直向下，则合力方向向右下方，不可能沿虚线方向，故

导弹不可能沿虚线方向做直线运动，故A不符合题意；

B.B图中导弹向后喷气，产生斜向右上方的作用力，重力竖直向下，则合力方向有可能沿虚线方向，故导弹可能沿虚

线方向做直线运动，故B符合题意；

C.C图中导弹向后喷气，产生斜向右下方的作用力，重力竖直向下，则合力方向不可能沿虚线方向，故导弹不可能

沿虚线方向做直线运动，故c不符合题意；

D.D图中导弹做曲线运动，导弹向后喷气，产生斜向右上方的作用力，重力竖直向下，此时则合力方向不可能沿虚

线凹侧，故导弹不可能沿虚线方向做曲线运动，故D不符合题意。

故选B。

5、C

【解析】

A.当&=2R时，电流表的读数为1A,电压表的读数为4V,所以&=4。，拈=2。，理想变压器原、副线圈匝数之比

为1：2,根据电压与匝数成正比得原线圈电压是S=2V,根据电流与匝数成反比得原线圈电流是/i=2A,所以电源输

出电压为

U=Ui+/iRi=2+2x2=6V

故A错误；

B.电源输出功率为

P=t//i=12W

故B错误；

u,、u,

C.根据欧姆定律得副线圈电流为所以原线圈电流是2『，所以

6=2生为+生，U,=~^-

变压器输出的功率

cU：

P———=1-4-4-/-?-,---=-----1-4-4-----

63+8）264+]6

•&

9

所以当R2=8C时，变压器输出的功率P2最大，即为一W,故C正确；

2

D.当&=8。时，5=6V,即电压表的读数为6V,故D错误。

故选C。

6,D

【解析】

正离子由。到b的过程，轨迹半径（=弛，根据牛顿第二定律：qvB^m—,正离子在5点吸收“个电子，因电子

24

be3

质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为g—“e,正离子从》到c的过程中，轨迹半径r2=上=—ad且@一

24

V2

ne）vB=m一,解得：

r2

〃=2

3e

A.包。故A不符合题意。

2e

B.幺。故B不符合题意。

e

c.2。故C不符合题意。

3e

D.—.故D符合题意。

3e

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、BC

【解析】

分别画出正、负电荷产生的电场强度的方向如图,

由图可知，o点与尸点的合场强的方向都向下，同理可知，在。尸的连线上，所以各点的合场强的方向均向下。

AB.由库仑定律可知：E=坐,。点到两处电荷的距离比较小，所以两处电荷在。点产生的场强都大于在尸处产生

r

的场强，而且在。点两处电荷的场强之间的夹角比较小，所以。点的合场强一定大于尸点的合场强。故A错误，B

正确；

CD.由于在。尸的连线上，所以各点的合场强的方向均向下，将一正试探电荷沿直线从。运动到P电场力始终与运动

的方向垂直，不做功，电势能不变。故C正确，D错误。

8、AD

【解析】

A项：由图可知，R2与滑动变阻器R」串联后与心并联后，再由Ri串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向

b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压

减小，同时Ri两端的电压也增大；所以并联部分的电压减小，故A正确;

B项:由A项分析可知并联部分的电压减小，即平行金属板两端电压减小，根据E,平行金属板间的场强减小,

小球将向下运动，由于下板接地即下板电势为0,由带电质点P原处于静止状态可知，小球带负电，根据负电荷在电

势低的地方电势能大，所以小球的电势能增大，故B错误;

%IUU

C项：电源的效率：7贵=正=五'由A分析可知'路端电压减小'所以电源的效率变低'故C错误;

D项：将Ri和电源等效为一个新的电源，新电源的内阻为r+Ri,电压表测的为新电源的路端电压，如果电流表测的

也为总电流，则=「+K,由A分析可知△〃=△/%+M，由于总电流增大，并联部分的电压减小，所以R3中的

△U

电流减小，则IA增大，所以△，>△%，所以<r+A，故D正确.

点晴：解决本题关键理解电路动态分析的步骤：先判断可变电阻的变化情况，根据变化情况由闭合电路欧姆定律

E=U+IR确定总电流的变化情况，再确定路端电压的变化情况，最后根据电路的连接特点综合部分电路欧姆定律

进行处理.

9、BDE

【解析】

饱和汽压与温度有关，和体积无关，选项A错误；绝对湿度及压强表示其单位是Pa,相对湿度没有单位，则B正确;

空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，则C错误；气体做等温膨胀，分子密度变小,

气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数一定变少，则D正确；饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液

化同时进行的过程，且进行的速率相等，则E正确；故选BDE。

10、BC

【解析】

A.装置被锁定后集装箱做圆周运动，那么在装置锁定瞬间，由牛顿第二定律得：

2

T-mg=m—

即

v2

T=mg

显然集装箱的重量等于T时，钢绳断裂，故A错误；

B.如果装置匀速运动的速度大小为匕由：

2

T-mg=m—

可知：

TL

m=-------

v-+gL

故B正确；

C.如果集装箱的质量为2m,由：

T-2mg=2m

可知该装置匀速运动时的最大速度为：

故C正确；

D.加速向上提升集装箱，由牛顿第二定律有：

T—mg=ma

可得允许的最大加速度为:

T

«=----g

m

故D错误。

故选BC»

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。

2gk「k

11、BD；彳；下'

【解析】

该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB,以及物体通过B点的速度大小，

在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据；

由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应

等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容。

【详解】

(D根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故A错误；根据实验原理可知,

需要测量的是A点到光电门B的距离H,故B正确；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下

落时间，故C错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小

球的直径，故D正确。故选BD。

(2)已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；

乂

故丫=一d；

t

2

(3)若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgH=1mv;

即：2gH=(-)2

t

解得：4=学.〃，那么该直线斜率k产手。

tdd~

(4)乙图线，=kH,因存在阻力，则有：mgH-fH=1mv2；

所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为工f=k一0-k；

mgk0

【点睛】

考查求瞬时速度的方法，理解机械能守恒的条件，掌握分析的思维，同时本题为创新型实验，要注意通过分析题意明

确实验的基本原理才能正确求解。

12、尸b100mARi28相同

【解析】

(1)口][2]多用电表黑表笔接表的负插孔，故由图可知P为多用电表的黑表笔；对于多用电表测量时因遵循电流由红表笔

进表，由黑表笔出表，故可知黑表笔应与》连接；

(2)[3][4]根据小灯泡的规格可知电路中电流约为

灯泡电阻约为

□□=^=Q=32,25Q

故为了测量准确减小误差多用电表直流电流挡量程应选100mA；滑动变阻器应选R；

(3)⑸滑动变阻器是采用的分压式接法，故连接图如图所示

(4)⑹根据图丙可知当灯泡两端电压二=二二0V,电流/=78mA=0.078A,故此时小灯泡的电阻

(5)[7]使用多用电表电流档测电流时并不会用到表内的电池，即表内电池电动势和内阻的大小对多用电表电流档的测量

无影响，故测得的电流与真实值相比是相同的。

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)4.0x10sm/s2?(2)1.2X104N；(3)6.0xl04A

【解析】

(1)炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而