江苏省常州市田家炳高级中学2021-2022学年高考仿真卷物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

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，空间中存在着由一固定的负点电荷。（图中未画出）产生的电场.另一正点电荷《仅在电场力作用下沿曲

线运动，在M点的速度大小为vo,方向沿方向，到达N点时速度大小为v,且"%,贝！］（）

A.。一定在虚线下方

B.M点的电势比N点的电势高

C.g在M点的电势能比在N点的电势能小

D.g在M点的加速度比在N点的加速度小

2.图甲是利用光电管进行光电效应的实验装置。分别用a、b、c三束单色光照射阴极K,调节A,K间的电压U,得

到光电流/与电压U的关系图象如图乙所示，由图可知（）

A.b光照射时，阴极的逸出功较小

B.b光子的能量小于a光子的能量

C.对于b光，A、K间的电压低于“I时，将不能发生光电效应

D.a光和c光的频率相同，但a光的强度更强

3.某电磁轨道炮的简化模型如图所示，两圆柱形固定导轨相互平行，其对称轴所在平面与水平面的夹角为仇两导轨

长为3间距为d,一质量为，”的金属弹丸置于两导轨间，弹丸直径为d,电阻为R,与导轨接触良好且不计摩擦阻力,

导轨下端连接理想恒流电源，电流大小恒为,,弹丸在安培力作用下从导轨底端由静止开始做匀加速运动，加速度大

小为以下列说法正确的是（）

A.将弹丸弹出过程中，安培力做的功为机aL+,"gLsinO

B.将弹丸弹出过程中，安培力做的功为?R

C.将弹丸弹出过程中，安培力的功率先增大后减小

D.将弹丸弹出过程中，安培力的功率不变

4.场是物理学中的重要概念。物体之间的万有引力是通过引力场发生的，地球附近的引力场又叫重力场。若某点与地

心相距x,类比电场强度的定义，该点的重力场强度用E表示。已知质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引

力为零，地球半径为则能正确反应E与x关系的图像是（）

5.如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开

磁场，若电子质量为m,带电荷量为e,磁感应强度为B,则（）

A.电子在磁场中做类平抛运动

B.电子在磁场中运动的时间t=《

V

C.洛伦兹力对电子做的功为Bevh

D.电子在N处的速度大小也是v

6.太阳系中各行星绕太阳运动的轨道在同一面内。在地球上观测金星与太阳的视角为。（金星、太阳与观察者连线的

夹角），长时间观察该视角并分析记录数据知，该视角的最小值为0,最大值为盘。若地球和金星绕太阳的运动视为

匀速圆周运动，则金星与地球公转周期的比值为（）

仁J（sin盘丫

D.J（cos4j3

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，实线为正电荷与接地的很大平板带电体电场的电场线，虚线为一以点电荷为中心的圆，“、仄c是圆与

电场线的交点.下列说法正确的是（）

A.虚线为该电场的一条等势线B.a点的强度大于力点的强度

C.4点的电势高于占点的电势D.检验电荷q在b点的电势能比c点的大

8.下列说法中正确的是.

A.光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变

B.对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度相同

C.雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象

D.光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象

E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理

9.如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L,板间距离为d,距板右端L处有一

竖直屏一带电荷量为的质量为“，的质点以初速度内沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度

为g,下列结论正确的是（）

M

A.两极板间电场强度大小为整

q

B.两极板间电压为浊

q

C.整个过程中质点的重力势能增加学£

D.若仅增大两极板间距，该质点仍能垂直打在M上

10.如图,L形木板置于粗糙水平面上,光滑物块压缩弹簧后用细线系住。烧断细线，物块弹出的过程木板保持静止，此过

程()

A.弹簧对物块的弹力不变B.弹簧对物块的弹力逐渐减小

C.地面对木板的摩擦力不变D.地面对木板的摩擦力逐渐减小

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)某同学用图(“)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的

频率有220Hz、30Hz和40Hz,打出纸带的一部分如图(b)所示。

该同学在实验中没有记录交流电的频率/,需要用实验数据和其他条件进行推算。

(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用/和图中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出8点时,

重物下落的速度大小为,重物下落的加速度的大小为o

(2)已测得si=8.89cm,S2=9.50cm,S3=10/0cm；当重力加速度大小为9.80m/s2,实验中重物受到的平均阻力大小约

为其重力的1%。由此推算出/为Hz。

12.(12分)测量木块和木板间动摩擦因数的装置如图(a)。水平固定的长木板一端有定滑轮，另一端有打点计时器。

细线绕过定滑轮将木块和钩码相连，木块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器后固定在木块上。接通打点计时器,

放开木块，钩码触地后不再弹起，木块继续向前运动一段距离后停在木板上。某次纸带的数据如图(b),打点计时器所

用电源的频率为50Hz,每相邻两点间还有1个点未画出，数值单位为cm。由图(b)数据可知，钩码触地后木块继续运

动的加速度大小为—m/s2；若取g=10m/s2,则木块与木板间的动摩擦因数为一；某小组实验数据处理完成后，发现

操作中滑轮的高度变化造成细线与木板的上表面不平行，如图(c),这样他们测得的动摩擦因数与实际值相比填“偏

大”、“偏小”或“不变”)。

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图(b)

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，在直角坐标系xoy中，第I象限存在沿y轴正方向、电场强度为E的匀强电场，第W象限存

在一个方向垂直于纸面、磁感应强度为8的圆形匀强磁场区域。一质量为回，带电荷量为w的粒子，以某一速度从A

点垂直于y轴射入第I象限，A点坐标为(0,h),粒子飞出电场区域后，沿与x轴正方向夹角为60的5处进入第IV

象限，经圆形磁场后，垂直射向y轴C处。不计粒子重力，求：

(1)从A点射入的速度%;

(2)圆形磁场区域的最小面积；

⑶证明粒子在最小圆形磁场中运动时间最长，并求出最长时间。

14.(16分)如图所示，质量为，〃=lkg的物块放在倾角为。=37。的斜面底端A点，在沿斜面向上、大小为20N的恒

力丹的作用下，从静止开始沿斜面向上运动，运动到B点时撤去拉力巴，当物块运动到C点时速度恰为零，物块向

上加速的时间与减速的时间均为2s。物块运动到C点后，再对物块施加一平行于斜面的拉力使物块从C点运动

到A点的时间与从A点运动到C点的时间相等。已知斜面足够长，重力加速度g=10m/s2,或1137。=0.6,cos37o=0.8,

求：

(1)物块与斜面间的动摩擦因数；

(2)拉力尸2的大小和方向。

15.(12分)如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为，〃的小滑块，斜面倾角。=

37°,木板受到沿斜面向上拉力尸作用时，用传感器测出长木板的加速度。与力尸的关系如图乙所示，重力加速度取

g=10m/s2,sin37=0.6,cos37"=0.8。求：

(1)小滑块与木板的动摩擦因数为多少？

(2)当拉力F=20N时，长木板的加速度大小为多大?

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、场源电荷带负电，检验电荷带正电，它们之间是吸引力，而曲线运动合力指向曲线的内侧，故Q应该在轨迹的内侧,

故A错；

B、试探电荷从M到N速度减小，说明M点离场源电荷较近,越靠近场源电荷电势越低，所以M点的电势比N点的电

势低，故B错误；

C、只有电场力做功，动能和电势能之和守恒,N点动能小，故在N点电势能大，故C正确；

D、离场源电荷越近，场强越大，加速度越大，所以q在M点的加速度比在N点的加速度大，故D错误；

故选C

【点睛】

曲线运动合力指向曲线的内侧,题中只有电场力做功，动能和电势能之和守恒，正电荷在电势越高的点电势能越大.

解决电场线、等势面及带电粒子的运动轨迹的综合问题应熟练掌握以下知识及规律：

⑴带电粒子所受合力(往往仅为电场力)指向轨迹曲线的内侧.

(2)该点速度方向为轨迹切线方向.

(3)电场线或等差等势面密集的地方场强大.

(4)电场线垂直于等势面.

⑸顺着电场线电势降低最快.

2、D

【解析】

A.逸出功由材料本身决定，与照射光无关，故A错误；

B.根据光电效应方程

Ekm=hy-w

光电子最大初动能

%=叫

可知b光照射时光电子的最大初动能较大，〃光子的能量高于a光子的能量，故B错误；

C.能否产生光电效应与所加电压无关，故c错误；

D.a光和c光照射时光电子的最大初动能相同，故两者的频率相同，由于。光的最大饱和电流更大，故a光的强度更

强，故D正确。

故D正确。

3、A

【解析】

AB.对弹丸受力分析，根据牛顿第二定律

F...-mgsin0=ma

安培力做功

W=F安L=maL+mgLsin0

A正确，B错误；

CD.弹丸做匀加速直线运动，速度一直增大，根据

可知安培力的功率一直增大，CD错误。

故选A。

4、C

【解析】

电场中类比电场强度定义，当时

FF万GM

==

E引="r^一~

XX

即在球外E引与“2成反比；当XVK时，由于质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，距地心r处的引

力场强是有半径为x的“地球”产生的。设半径为x的“地球”质量为强，则

阳“3

3

则

GM<GM

外丁二K

故C正确。

故选C.

5、D

【解析】

电子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力将做匀速圆周运动，运动时间为：，=典竺〉幺，故AB错误；

vv

由洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，电子在洛伦兹力方向没有位移，所以洛伦兹力对电子不做功，故C错误；电子

垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变也是巧故D正确.所以D正确，ABC错误.

6、C

【解析】

如图所示

最大视角以时，观察者与金星的连线应与金星的轨道相切。由几何关系得

sin6m=—

万有引力提供向心力有

厂Mm4乃?

G—r=mr-

解得

故C正确，ABD错误。

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、CD

【解析】

A.虚线上各点的电场线与虚线不都是垂直的，则虚线不是该电场的一条等势线，选项A错误；

B.因b点的电场线较a点密集，则a点的强度小于b点的强度，选项B错误；

C.正电荷到a点间平均场强比正电荷到b点的平均场强小，则正电荷与a点间电势差小于正电荷与b点间电势差，

可知a点的电势高于〜点的电势，选项C正确；

D.通过画出过b点的等势线可知，方点的电势低于c点，则检验电荷/在。点的电势能比c点的大，选项D正确。

8、ACE

【解析】

A.光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变，选项A正确；

B.对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度不同，选项B错误；

C.雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项C正确；

D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项D错误；

E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项E正确；

故选ACE„

9、BD

【解析】

AB.据题分析可知，小球在平行金属板间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电场后，小球的轨迹向下偏转，才

能最后垂直打在M屏上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图

/

…:二......P

1L——----L--------

可见两次偏转的加速度大小相等，根据牛顿第二定律得：

qE・mg=mg

得到：

q

由可知板间电压为：

U=2

q

故A错误，B正确；

C.小球在电场中向上偏转的距离为:

1,

尸5"产

而

qE-mgL

a=----------=g,t=­

in%

解得:

上

故小球打在屏上的位置与P点的距离为:

S=2y=^~

环

重力势能的增加量为：

7Vg2l3

Ep=mgs=----—

喝

故C错误。

D.仅增大两板间的距离，因两板上电量不变，根据

甘uQ

dCd

4万kQ

E=-------

eS

可知，板间场强不变，小球在电场中受力情况不变，则运动情况不变，故仍垂直打在屏上，故D正确。

故选BD。

10、BD

【解析】

烧断细线，弹簧要恢复原状，弹簧对物块的弹力逐渐减小，故A错误，B正确。木板在水平方向上受到弹簧的弹力和

地面的摩擦力，两个力处于平衡，由于弹簧的弹力逐渐减小，则地面对木板的摩擦力逐渐减小。故D正确、C错误。

故选BD«

【点睛】

本题通过形变量的变化得出弹力变化是解决本题的关键，注意木块对木板没有摩擦力，木板所受的摩擦力为静摩擦力.

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,

11、-(S|+S2)f5G3-S1)广40

【解析】

(1)[1][2]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：

_4+$2_($1+52)/

H~2T~T~

S2+S3_($2+$3)/

%=

2T2

由速度公式

vc=VB+aT

可得：

(邑-S])/2

U-------------------------------

2

(2)[3]由牛顿第二定律可得：

7«g-0.01/ng=/na

所以

a=0.99g

结合(1)解出的加速度表达式，代入数据可得

/=40Hz

12、30.3不变

【解析】

⑴钩码触地后木块做减速运动，计算其加速度大小应该用纸带的后一段，即5~1点之间的部分

(4.49+4.01)-(3.05+3.53)

a=xlO2m/s2=3m/s2

(2x0.02x2)2

⑵钩码触地后，木块只在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，有

f=ma

f=Nmg

木块与木板间的动摩擦因数

〃=0.3；

网由于钩码触地后细线不再提供拉力，减速运动的加速度与之前的加速运动情况无关，所以不影响测量结果，测得的

动摩擦因数与实际值相比不变。

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。

\lqEh2兀mhE27rm

13、(1)口一；⑵一近一；⑶三方

3mqB3qB

【解析】

(1)粒子在电场中做类平抛运动，其加速度大小为

a-L-^L

mm

竖直方向有

，四2

2m

故

在8处有

tan60°=—=—=V3

匕％

因此，4点射入的速度

(2)在3处，根据

cos60°=—

v

可得粒子进入磁场的速度为

V=-^―-=2%

cos60°°

粒子在磁场中，由洛伦磁力提供向心力，即

故：粒子在磁场运动的轨道半径为

mv212/nhE

A=—=——/---------

qBB\?>q

由于粒子从B点射入，经磁场偏转后垂直射向C处，根据左手定则可知，圆形磁场的磁场是垂直于纸面向里。

如图所示，延长B处速度方向与反向延长C处速度方向相交于。点，作N8DC的角平分线，在角平分线上找出点O',

使它到B。、CD的距离为

O'N=OM=R

则以MN为直径的圆的磁场区域面积最小，设圆形磁场区域的半径为r,由几何关系可得

r=7?cos3