湖北省武汉市六校联考2021-2022学年高考仿真模拟物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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.质量为m的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直

平面内.让小球从A点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h时到达B点，若全过程中弹簧

始终处于弹性限度内，竖直杆与OB的夹角为30。，下列研究小球从A到B全过程的说法正确的是

A.当弹簧与杆垂直时，小球速度最大

B.小球的加速度为重力加速度的位置共有三个

C.弹簧的弹性势能先增大后减小

D.弹簧的弹性势能增加量大于mgh

2.我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”目前建设顺利，预计2020年投入运行，开展相关科学实验。

该装置以氢、气气体为“燃料”，通过将其注入装置并击穿、“打碎”产生近堆芯级别的等离子体，来模拟核聚变反应。

若已知的质量为的质量为"⑵：He的质量为机3,；n质量为/zu,关于下列核反应方程，下列说法中正确

的是（）

A.：H+：Hf；He+$n是热核反应，其中x=2

B.i；N+；He-『O+x：H是热核反应，其中x=l

C.i；N+；n-；B+x；He是人工转变，其中x=l

D.2:11+111•$「+普*€+411是裂变反应,其中x=8

3.1905年爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。下列给出的与

光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（）

黎康城嫖”

光电效应实总光电流q电乐的关系光算率的关系

■i）乙丙

A.图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电

B.图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强

度有关

c.图丙中，若电子电荷量用《表示，匕、匕、a已知，由a.-V图像可求得普朗克常量的表达式为力=此一

%一匕

D.图丁中，由光电子最大初动能々与入射光频率P的关系图像可知，该金属的逸出功为E或九%

C.8点振动落后于M点，波向右传播

D.5点振动落后于M点，波向左传播

5.职业高空跳伞运动员从近万米高空带着降落伞跳下，前几秒内的运动可视为自由落体运动。已知运动员的质量为

80kg,重力加速度g取10m/s2,关于运动员所受重力做功的功率，下列说法正确的是（）

A.下落第1s末的瞬时功率为4000W

B.下落第1s内的平均功率为8000W

C.下落第2s末的瞬时功率为8000W

D.下落第2s内的平均功率为12000W

6.研究光电效应现象的实验装置如图（a）所示，用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电

压分别为。I和小，产生的光电流/随光电管两端电压（/的变化规律如图（〃）所示。已知电子的质量为，小电荷量为

-e,黄光和蓝光的频率分别为力和V2,且内92。则下列判断正确的是（）

B.图。）中的乙线是对应黄光照射

C.根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率

D.用黄光照射时，光电子的最大初动能为eg

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.在等边AABC的顶点处分别固定有电荷量大小相等的点电荷，其中A点电荷带正电，8、C两点电荷带负电，如图

所示。。为8c连线的中点，a为AA8C的中心，分为AO延长线上的点，且a0%0。下列说法正确的是（）

气

a..

8。0，be

b*

A.a点电势高于O点电势

B.a点场强小于分点场强

C.〜点的场强方向是O—》

D.a、。间电势差的绝对值大于仄。间电势差的绝对值

8.关于光的干涉和衍射现象，下列各种说法中正确的是（）

A.光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果

B.光可以发生干涉和衍射现象，所以光是一种波

C.干涉和衍射的条纹都是明暗相间的，所以不能通过条纹来判断是干涉现象还是衍射现象

D.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是光的衍射现象

E.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，是由于各种色光传播速度不同

9.手机无线充电功能的应用为人们提供了很大便利。图甲为手机无线充电原理示意图。充电板接入交流电源，充电板

内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流。充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变

电流（电流由。流入时方向为正，交变电流的周期为"X10-3S）,手机感应线圈的匝数为10匝，线圈的面积为25cm2,

手机充电时电阻约为15。，：时刻感应线圈中磁感应强度为哈

T.下列说法正确的是（)

手机麴

充电啡嬲

图甲图乙

A.时间内，d点电势高于c点电势

B.4~乙时间内，C点电势高于4点电势

C.感应线圈中电流的有效值为800mA

D.感应线圈中电流的有效值为800&mA

10.对一定质量的理想气体，下列说法正确的是。

A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和

B.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零

C.在恒温时，压缩气体越来越难以压缩，说明气体分子间的作用力在增大

D.气体在等压膨胀过程中温度一定升高

E.气体的内能增加时，气体可能对外做功，也可能放出热量

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）为了测量一待测电阻区的阻值，准备了以下器材：

A.多用电表

B.电流表Gi（0-100mA,内阻约5。）

C.电流表G2（0~50mA,内阻功=10。）

D.定值电阻Ro（20。）

E.滑动变阻器拈（0~5。）

F.滑动变阻器及（0-100Q）

G直流电源（3.0V,内阻不计）

H.开关一个及导线若干

(1)用多用电表欧姆表“xl”挡粗测电阻时，其阻值如图甲中指针所示，则&的阻值大约是

(2)滑动变阻器应选________(填仪器前的序号)。

(3)若是用G2表测足两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计(要求：滑动变阻器便于调节，电表读

数不得低于量程的1)。()

3

(4)补全实验步骤：

«.按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最端(选填“左”或“右”)；

b.闭合开关S,移动变阻器滑动触头至某一位置，记录G］、G2表的读数八、/2；

C.多次移动变阻器滑动触头，记录相应的Gl、G2表的读数/k/2；

d.以12为纵坐标，心为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻Rx的阻值为。(保留两位有效数字)。

12.(12分)为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：

A.实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为，〃=0.5kg的钩

码.用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动;

B.保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点

计时器打下的纸带如图乙所示.

请回答下列问题：

(1)图乙中纸带的一端与滑块相连(选填“左”或“右”).

(1)图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，打点计时器接频率为50Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加

速度a=m/s1.

(3)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M=kg(g取9.8m/sl结果保留3位有效数字).

—7.90——6.254.60—2.951.30”

••♦♦♦♦

单位：cm

a

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）如图甲所示，两根由弧形部分和直线部分平滑连接而成的相同光滑金属导轨平行放置，弧形部分竖直，

直线部分水平且左端连线垂直于导轨，已知导轨间距为心金属杆a、b长度都稍大于L,。杆静止在弧形部分某处，b

杆静止在水平部分某处。水平区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为瓦a杆从距水平导轨高度八处释放，运动

过程中a杆没有与〜杆相碰，两杆与导轨始终接触且垂直。已知“、〜的质量分别为2机和机，电阻分别为2R和R,

重力加速度为g;导轨足够长，不计电阻。

⑴求。杆刚进入磁场时，b杆所受安培力大小；

⑵求整个过程中产生的焦耳热；

（3）若a杆从距水平导轨不同高度/?释放，则要求5杆初始位置与水平导轨左端间的最小距离x不同。求x与间的关

系式，并在图乙所示的x2/坐标系上画出刀=加到人=/»2区间的关系图线。

14.（16分）如图甲所示，足够长的木板A静止在水平面上，其右端叠放着小物块B左端恰好在。点。水平面以。点

为界，左侧光滑、右侧粗糙。物块C（可以看成质点）和D间夹着一根被压缩的轻弹簧，并用细线锁住，两者以共同

速度%=6m/s向右运动某时刻细线突然断开，C和弹簧分离后撤去D,C与A碰撞（碰撞时间极短）并与A粘连，

此后1S时间内，A、C及B的速度一时间图象如图乙所示。已知A、B、C、D的质量均为m=lkg,A、C与粗糙水

平面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）木板A与粗糙水平面间的动摩擦因数及B与A间的动摩擦因数;

（2）细线断开之前弹簧的弹性势能。

甲

15.（12分）一内横截面积为S的玻璃管下端有一个球形小容器，管内有一段长度为2cm的水银柱。容器内密封一定

质量的理想气体。初始时，环境温度为27℃，管内（除球形小容器）气柱的长度为心现再向管内缓慢注入水银，

当水银柱长度为4cm时，管内（除球形小容器）气柱的长度为0.8L。整个装置导热良好，已知大气压强po=76cmHg。

（i）求球形小容器的容积；

（ii）若将该容器水银柱以下部分浸没在恒温的水中，稳定后，管内（除球形小容器）气柱的长度为0.41L,求水的温

度为多少摄氏度。

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、B

【解析】

小球A运动过程如右图所示：

当小球滑至C点时，弹簧与杆垂直，水平方向弹簧弹力与杆的弹力平衡，小球在竖直方向受重力，则小球的加速度为

重力加速度，小球仍向下加速，此时速度不是最大，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位

置的下方，故A错误.在图中A、。两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球加速度为重力加速度的位置有4、

C、O三个，故B正确；弹簧的形变量先增大后减小再增大，其弹性势能先增大后减小再增大，故C错误；小球与弹

簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒.根据系统机械能守恒定律可知，小球从A到8全过程中

增加的弹性势能应等于减少的重力势能〃3?,故D错误.所以B正确，ACD错误.

2、C

【解析】

A.:H+：HT；He+£n是热核反应，根据核电荷数守恒和质量守恒可知，其中x=l,A错误；

B.：N+；He-；O+x：H是人工转变，其中x=LB错误；

C.：N+〔nf，+x；He是人工转变，其中x=LC正确；

D.^u+：）n—：；Sr+；：6xe+x；n是裂变反应，根据核反应前后电荷数守恒和质量数守恒知户10,故D错误。

故选C。

3、D

【解析】

A.图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器也带正电，选项A错误；

B.图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，饱和光电流越大，但是遏止电压和光

的强度无关，选项B错误；

c.根据=一％出功，则由U,一u图像可得

,hq

k------!—

eV,+v2

解得

,eU、

h=------

选项C错误；

D.图丁中，根据纥W逸出功，由光电子最大初动能々与入射光频率I，的关系图像可知，该金属的逸出功为E或

/?%，选项D正确。

故选D。

4、B

【解析】

A、B、M点的振动方向向上，A到3半个波长的范围，振动方向相同，A点振动落后于M点，则波向左传播；故B

正确，A错误.

C、D,M点的振动方向向上，4到8半个波长的范围，振动方向相同，3点振动超前于M点，而波向左传播。故C、

D错误.

故选B.

【点睛】

本题是根据比较质点振动的先后来判断波的传播方向，也可以根据波形平移的方法确定波的传播方向.

5、D

【解析】

A.下落第1s末的瞬时功率为

2

6=mg%=mg-gt{=8OxlOx1W=8OOOW

选项A错误；

B.下落第Is内的平均功率为

2

F[=mgv]=mg•^L=lx80xl0xlW=4000W

选项B错误；

C.下落第2s末的瞬时功率为

2

K=mgv2=mg-gt2=80xIOx2W=16000W

选项C错误；

D.下落第2s内的平均功率为

R=mgE=mg-必’.=8OxlOx叱,2w=j2000W

选项D正确；

故选D。

6、A

【解析】

AB.根据光电效应方程则有

hv=W(t+Elan

在光电管中，遏止电压满足

eU,=J

联立方程有

h叱）

UTJ--v——-

cee

因为

匕</

所以对于同一光电管和金属

u.<u2

蓝光对应的遏止电压大，则图（方）中的乙线是对应蓝光照射，A正确，B错误;

C.极限频率满足

hvC0

则

h牝

qTr=一匕一一

ee

,hhv

&r=一匕——cL

联立两式解得

cU「U\

C错误

D.用黄光照射时，光电子的最大初动能为eq,D错误。

故选Ao

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、AD

【解析】

A.若将一正电荷从a点移到。点，则电场力做正功，则电势能减小，则从a点到O点电势降低，可知a点电势高于

。点电势，选项A正确；

B.因为3c两处的负电荷在a点的合场强向下，在〃处的合场强向上，而4处的正电荷在成两点的场强均向下，则

根据场强叠加可知，a点场强大于。点场强，选项B错误；

C.根据场强叠加可知，b点的场强等于两个负点电荷5c在力点的场强与正点电荷A在6点场强的叠加，因BC在5

点的合场强竖直向上，大小等于B在b点场强的大小，此值大于A在b点的场强大小，可知b点的场强方向是8-0,

竖直向上，选项C错误；

D.由场强叠加可知，“0之间的场强大于Ob之间的场强，根据U=Ed可知，“、。间电势差的绝对值大于从。间电

势差的绝对值，选项D正确。

故选ADo

8、ABD

【解析】

A.干涉条纹是两列频率相同、相位和振动情况相同的光波叠加，衍射条纹是从单缝通过的两列或多列频率相同的光

波叠加，故A正确；

B.干涉和衍射是波的特有现象，光可以发生干涉衍射现象，光是波，故B正确；

C.干涉和衍射都产生明暗相间的条纹，但干涉条纹的宽度是相等的，而衍射条纹宽度不等，中央最宽，故C错误；

D.通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，故D正确；

D.白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光，光的颜色由频率决定，不同单色光，频率不同，在真空中传播速

度相同，故E错误。

故选ABD.

9、AC

【解析】

AB.彳时间内充电板中电流由。流向。，此时励磁线圈在感应线圈中的磁场方向向下，且磁感应强度逐渐减小，

根据楞次定律，可判断出感应线圈中电流的方向为C到d,同理。2~13时间内，感应线圈中电流的方向也为C到4。

由于感应线圈此时充当电源，电流从低电势流向高电势，所以4点的电势较高，选项A正确，B错误。

CD.由于励磁线圈中的电流是正弦式的，感应出来的电流是余弦式的。感应电动势的最大值

EM=NBS(o=128

则感应电流的有效值

E

I==800mA

V2/?

所以选项C正确，D错误。

故选AC。

10、ADE

【解析】

A.气体的体积指的是该气体分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，故A正确；

B.气体对容器壁的压强是由分子运动时与容器内壁的碰撞产生的，不是由重力产生的，故B错误；

C.气体分子间没有作用力，压缩气体时，气体压强增大，气体压强越大越难压缩，故C错误；

D.由公式

生=0

T

可知气体在等压膨胀过程中温度一定升高，故D正确；

E.由公式

△U=Q+W

知，气体的内能增加时，气体可能对外做功，也可能放出热量，但不可能同时对外做功和放出热量，故E正确。

故选ADE.

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、9（或9.0）左10

【解析】

(1)[1]多用电表用欧姆表盘的读数乘以倍率即为待测电阻阻值

9xlQ=9Q

(2)[2]滑动变阻器采用分压式接入电路，所以选择阻值较小的滑动变阻器便于调节分压，即选E。

(3)[3]电路中没有电压表，电流表G2的内阻已知，可作为电压表使用，电流表G1采用外接方式可以消除系统误差,

使测量结果更精确，定值电阻凡串联在分压电路上，起到保护电路的作用，电路图如图

(5)[4]滑动变阻器的触头在开始实验前，需要滑到最左端保护电路，使电表的示数都从0开始变化。

⑸根据电路图结合欧姆定律的分流规律可得

2一

整理得

结合图像的斜率

R*RxM37.5x10-3

-----——=-------------=--=----------------=05

RK+r26+10Q纯75x10-3

解得

&=10Q

12、右端1.651.97

【解析】

(1)滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大，进而判断哪端与滑块相

连；

(1)根根据匀变速直线运动的推论公式△可以求出加速度的大小；

(3)根据牛顿第二定律尸=Ma即可求解质量；

【详解】

(1)[1].因为打点计时器每隔0.01s打一个点，两个计数点之间还有4个打点未画出，所以两个计数点的时间间隔为

r=o.is,时间间隔是定值，滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大.所

以图乙中纸带的右端与滑块相连；

(1)[1].根据△x=«7q利用逐差法，有：

0.079+0.0625-0.046-0.0295…,

a=--------------------------------------=1.65m/s2.

4x0.12

(3)[3].由A步骤可知，取下细绳和钩码后，滑块受到的合外力为：

F=0.5x9.8=4.9N

根据牛顿第二定律得：

【点睛】

探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，实验时要注意小车质量应远大于重物质量.纸带处理时

能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力.

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)F=(2)Q=；mgh；(3)无=2吗厘折)^\

3R3BI3/i

—h

乙

【解析】

⑴设。杆刚进入磁场时的速度为匕，回路中的电动势为用,电流为人，分杆所受安培力大小为R则

2

2mgh=；•2mv1

E}-BLv]

4=—

12R+R

F