河南省上蔡县第二高级中学2021-2022学年高三（最后冲刺）物理试卷含解析

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，一根容易形变的弹性轻导线两端固定。导线中通有如图箭头所示的电流八当没有磁场时，导线呈直线状态;

当分别加如图所示的匀强磁场8时，描述导线状态的四个图示中正确的是（）

2、如图，一个重为10N的大祛码，用细线悬挂在。点，现在用力尸拉硅码，使悬线偏离竖直方向，=6。。时处于静止

状态，此时所用拉力尸的值不可能为

A.5.0N

B.5石N

C.1073N

D.10.0N

3、如图所示，同种材料制成的轨道MO和ON底端由对接且8>a.小球自M点由静止滑下，小球经过。点时无机

械能损失，以八s、/分别表示小球的速度、位移、加速度和摩擦力四个物理量的大小.下列图象中能正确反映小

球自M点到左侧最高点运动过程的是（）

4、理想变压器的输入端、输出端所连接电路如图所示，图中交流电源的电动势e=3Usin（10（hrt）V,三只灯泡完全相同。

当电键%、S2均断开时，交流电源的输出功率为理想变压器输出功率的3倍。下列各说法中正确的是（）

fLxB；

A.理想变压器的匝数比为1：3

B.灯泡Li消耗的功率是灯泡L2消耗功率的4倍

C.断开电键S”闭合电键S2时，灯泡Li两端的电压有效值为UOV

D.断开电键S2,闭合电键Si时，灯泡Li的亮度与C项情况下相比较较暗

5、如图所示，一轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，一端挂一水平托盘，另一端被托盘上的人拉住，滑轮两侧的轻绳均沿竖

直方向。已知人的质量为60kg,托盘的质量为20kg,取g=10m/s2。若托盘随人一起竖直向上做匀加速直线运动，则

当人的拉力与自身所受重力大小相等时，人与托盘的加速度大小为（）

A.5m/s2B.6m/s2C.7.5m/s2D.8m/s2

6、如图所示，固定在水平地面的斜面体，其斜面倾角。=30。、斜面长x=1.6m,底端与长木板B上表面等高，B静止

在光滑水平地面上，左端与斜面接触但不粘连，斜面底端与B的上表面接触处平滑连接。一可视为质点的滑块A从斜

面顶端处由静止开始下滑，最终A刚好未从B上滑下。已知A、B的质量均为1kg,A与斜面间的动摩擦因数"尸立,

4

A与B上表面间的动摩擦因数心=0.5,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是（）

A.A的最终速度为0

B.B的长度为0.4m

C.A在B上滑动过程中，A、B系统所产生的内能为1J

D.A在B上滑动过程中，A、B系统所产生的内能为2J

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、平静的水池表面有两个振源A、B,固有振动周期均为7。某时刻A开始向下振动，相隔半周期B开始向下振动，

二者振动的振幅相同，某时刻在水面上形成如图所示的水波图。其中0是振源连线的中点，0〃为中垂线，交叉点G、

”的中点为。，C点位于波峰和波谷的正中间，实线代表波峰，虚线代表波谷。下列说法中正确的是»

A.如果在E点有一个小的漂浮物，经半个周期将向左漂到尸点

B.两列波叠加后，。点的振动始终减弱

C.图中G、H两点振幅为零,。点的振幅也为零

D.当8引起的波传到E点后，E点的振动始终处于加强状态

E.C点此时振动的速度为零

8、下列说法中正确的有（）

A.满足F=-kx的振动是简谐运动

B.波可以发生干涉、衍射等现象

C.由波速公式v=M1可知，空气中声波的波速由f、入共同决定

D.发生多普勒效应时波的频率发生了变化

E.周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波

9、有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为a,如图所示.如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂

子与地面之间的动摩擦因数均为“，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，以下说法正确的是（）

A.砂堆稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零

B.砂堆稳定时，只有形成严格规则的圆锥，底面受到地面的摩擦力才为零

C.砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足tanamax="

D.砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足COS如皿="

10、在星球M上一轻弹簧竖直固定于水平桌面，物体尸轻放在弹簧上由静止释放，其加速度a与弹簧压缩量x的关系

如图P线所示。另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体。完成同样过程，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如。

线所示，下列说法正确的是（）

A.同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3：1

B.物体P、。的质量之比是6：1

C.M星球上物体R由静止开始做加速度为3ao的匀加速直线运动，通过位移xo时的速度为商君

D.图中P、。下落的最大速度之比为立

2

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）在冬季，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究。第一次是在

室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程。

0

（1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的关系图线，如图。则反映气体在第二次实验中的关系图

线的是（选填“1”或"2”）；

（2）该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的。在等待温度升高的过程中，注射器水平地放置在桌面上，活

塞可以自由伸缩。则在这一过程中，管内的气体经历了一个（选填（“等压”“等温”或“等容”）的变化过程，

请将这一变化过程在图中绘出__________。（外界大气压为LOxKfpa）

12.（12分）某同学用如图甲所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：轻质弹簧水平放置在光滑水平面上，左端

固定，右端与一小球接触而不固连。弹簧处于原长时，小球在A点，向左推小球压缩弹簧至C点，由静止释放。用频

闪照相机得到小球从C点到8点的照片如图乙所示。已知频闪照相机频闪时间间隔为T,重力加速度大小为g。回答

下列问题：

CAB

图甲图乙

⑴本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能纥与小球离开弹簧时的动能乙相等。为测得4,除已知物理量外，至

少还需测量下列物理量中的（填正确答案标号）。

A.小球的质量tnB.C、A间距离S6

C.C、8间距离,，小D.A、5间距离

E.弹簧的压缩量AxF.弹簧原长4

（2）用所选取的测量量和已知量表示纭，得纥=o

⑶由于水平面不是绝对光滑，测得的弹性势能Ep与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等

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，内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为70C的环境中，左侧管上端开口，并用轻质活塞封

闭有长/i=14cm的理想气体，右侧管上端封闭，管上部有长,2=24cm的理想气体，左右两管内水银面高度差h=6cm.

若把该装置移至温度恒为27℃的房间中（依然竖直放置），大气压强恒为po=76cmHg.不计活塞与管壁间的摩擦.分别

求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度.

14.(16分)如图所示，4和乙是间距为"的两条平行的虚线，4上方和4下方有磁感应强度大小均为8、方向均

垂直纸面向里的匀强磁场，一电子从A点在纸面内沿与4成30。角方向以速度％射出，偏转后经过4上的C点。已知

电子的质量为〃?，带电荷量为e,不计电子重力。求：

*XXXXXXX

XXXXXXXX

(1)电子第一、二次经过人上的两点间的距离；

⑵电子从A点运动到C点所用的总时间。

15.(12分)倾角为37的斜面上叠放着质量均为根=1kg滑块和长木板，在垂直于斜面方向的压力F作用下，均保

持静止。已知滑块与长木板间动摩擦因素4=02,滑块正处于长木板的中间位置；长木板与斜面间动摩擦因素

〃2=04,长木板长度L=0.8m。滑块大小忽略不计，各接触面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面足够长，取

g=10m/s2,sin37。=0.6。

(1)压力F的最小值；

⑵突然撤去压力F,滑块经过多长时间从长木板滑下？

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、

【解析】

考查安培力。

【详解】

A.图示电流与磁场平行，导线不受力的作用，故A错误；

B.由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故B正确；

C.由左手定则判得，安培力的方向垂直直面向里，故C错误;

D.由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故D错误。

故选Bo

2、A

【解析】

ABCD.以物体为研究对象，根据图解法可知，当拉力尸与细线垂直时最小.

根据平衡条件得F的最小值为:

fmin=Gsin60°=5GN,

当拉力水平向右时，拉力

F=Gtan60o=10\/3N；

所用拉力尸的值不可能为A,B、C、D都有可能，故A正确，BCD错误.

3、D

【解析】

A.由于在两个斜面上都是匀变速运动，根据位移时间关系公式，可知位移--时间图象是曲线，故A错误；

B.小球先做匀加速运动，a=gsin0-/,gcosO,后做匀减速运动，加速度大小为a=gsina+"gcosa,而gsina+"gcosa>

gsinO-//gcosO,因而B错误；

C.根据广汹V="/ngcos。可知：当0>a时，摩擦力"/"gcosOC/nagcosa,则C错误；

D.小球运动过程中，在两个斜面上都受到恒力作用而沿斜面做匀变速直线运动，速度先增加后减小，根据速度时间关

系公式，可知两段运动过程中的7图都是直线，且因为在OM上的加速度较小，则直线的斜率较小，故D正确；

4、B

【解析】

AB.变压器的输出功率等于输入功率，电源的输出功率等于灯泡Li的功率和变压器的输入功率之和，所以由已知条

件知灯泡Li的功率等于变压器输入功率的2倍，也就是灯泡Li的功率等于灯泡L2、L3的功率之和的2倍，所以灯泡

1”的功率是灯泡L2功率的4倍，则变压器原线圈的电流是副线圈电流的2倍，由理想变压器电流与匝数成反比，可得

匝数比为1：2,故A错误，B正确；

C.断开电键S1,闭合电键S2时，由上面分析知=2。2,贝

ULI=2UL2

变压器的输入电压和输出电压关系为

Ui=2Ut

而

U1=UL2

311

ULI+UI=-y^-V=220V

所以

l7i.l=176V,t/i.2=88V

故C错误；

D.断开电键S2,闭合电键Si时，t/i=220V,则％=440V,所以

1/I,2=220V

与C中相比电压升高，灯泡变亮，故D错误。

故选B。

5、A

【解析】

设人的质量为M,则轻绳的拉力大小

T=Mg

设托盘的质量为，小对人和托盘，根据牛顿第二定律有

解得

«=5m/s2

故选Ao

6、C

【解析】

A.设A、B的质量均为A刚滑上B的上表面时的速度大小为n.滑块A沿斜面下滑的过程，由动能定理得:

mv

mgxsina-/Jtmgxcos。；n-0

解得:

vi=2m/s

设A刚好滑B右端的时间为，，两者的共同速度为外滑块A滑上木板B后，木板B向右做匀加速运动，A向右做匀

减速运动。根据牛顿第二定律得：对A有

/t2mg=ma.\

对B有

fiimg=mau

则

v=vi-a\t=aBt

联立解得

Z=1.2s,v=lm/s

所以，A的最终速度为lm/s,故A错误；

B.木板B的长度为

L-x.-xZ==—x0.2m=0.2m

ABn2222

故B错误；

CD.A在B上滑动过程中，A,B系统所产生的内能为

2=//iwgL=1.5xlxllxl.2J=lJ

故C正确，D错误。

故选C。

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、BCE

【解析】

A.波在传播过程中，介质中的质点只在平衡位置附近振动，不会随着波的传播向前移动，A错误；

BC.。点是振源的中点，波的传播路程差等于零，由于相位恰好相反，所以。点以及中垂线上所有质点的振动均为

叠加减弱，所以B、C正确；

D.由图可以看出，8引起的振动传到E点时与4引起的振动相位相反，为叠加减弱位置，D错误；

E.8引起的振动此时在C点使得质点具有向上的速度，而4刚好传到C点，具有向下的速度，叠加后速度为零.选

项E正确。

故选BCE.

8、ABE

【解析】

A、在简谐运动的回复力表达式尸二丘中，对于弹簧振子，尸为振动物体在振动方向受到的合外力，A为弹簧的劲度系

数；对于单摆回复力为重力沿圆周的切向分力，故A正确.B、一切波都可以发生干涉和衍射现象，是波特有现象，

故B正确.C、声波是机械波，机械波的波速由介质决定，故C错误.D、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动

时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故D错误.E、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，

交替产生电场和磁场形成由近向远传播的电磁波，故E正确.故选ABE.

【点睛】

衍射、干涉是波所特有的现象，机械波的波速由介质决定；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者

接收到的频率一定比波源频率高.当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低；根据麦克斯韦电

磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生，由近向远传播，形成电磁波.

9、AC

【解析】

AB、把所有沙子看成一个整体，对整体受力分析，由水平方向合力为零可得，砂子稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦

力一定为零，与形状无关，故A正确，B错误；

C、取斜面上的一粒质量为m的沙子，若沙子恰好平衡，倾角最大，沙子受力平衡，对沙子受力分析，根据平衡条件

得：

mgsina=pmgcosa

解得：tana=p

所以amax=arctanfi,故C正确，D错误.

故选AC.

10、AD

【解析】

A.分析图象可知，弹簧压缩量为零时，物体只受重力作用，加速度为重力加速度，则物体在M星球表面的重力加速

度：8,”=34,在N星球表面的重力加速度：gN=a0,则同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为

3：1,故A正确；

B.分析物体的受力情况，加速度为零时，重力和弹簧弹力平衡，根据平衡条件可得

m

vStA=依），^Q8N=2Ax0

解得

fflp_1

mQ6

故B错误；

C.M星球上，物体R由静止开始做匀加速直线运动，加速度为3创，通过位移xo,根据速度一位移公式

2

v=2x3ao-x0

可知速度为u=庖高'，故C错误；

D.根据动能定理可知，合外力做功等于动能变化，即

ma•x=AEk

根据图象的面积可得

EkP=；忤£kQ=1mQ-«o-2^o

动能之比

EkP_3mp

EkQ27%

结合前面的分析则最大速度之比

vP_V6

VQ2

故D正确。

故选ADo

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。

【解析】

(1)口1由图2看出：图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV,斜率不变，则pV不变，根据气态方程华=。，

可知气体的温度不变，均作等温变化；由气态方程得知7与pY正比，即7与图线的斜率成正比，所以可知反映气体

在第二次实验中的P-1关系图线的是1;

(2)⑵⑶注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为尸，大气压强为打，活塞横截面积为S,活塞移动过程中速

度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则:

PS=PoS

即

P=P\>

可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化。图像如图:

12、AD偏小

18T2

【解析】

(1)口］小球的动能线=：相声，因此需要测量小球的质量"?，小球离开弹簧时的速度大小v可以通过测得4、8间的距

离结合经过该段的时间求出，所以AD项的物理量需要测量，故选AD。

(2)［2］小球的动能为

「1

E.=­mv2

k2

由桌面光滑，则小球从A到3做匀速直线运动，则离开弹簧时的速度大小

3T

联立解得动能的表达式

E二端

k18T2

⑶⑶由于水平面不是绝对光滑，小球在过程中克服摩擦力做功转化为内能，导致弹簧减少的弹性势能没有全部转化为

小球的动能，所以测得的弹性势能小于其真实值。

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、15cm25cm

【解析】

设管的横截面积为S,活塞再次平衡时左侧管中气体的长度为匕左侧管做等压变化，则有

f

其中％=14S,T=280K,r=300K,V2=l\S

解得Pi=15cm

设平衡时右侧管气体长度增加X,则由理想气体状态方程可知三=三W二:+二:二

其中po=76cmHg,h=6cmHg

解得x=lcm

所以活塞平衡时右侧管中气体的长度为25cm.

点睛：本题要能用静力学观点分析各处压强的关系.要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，选择合适的气体实

验定律解决问题.

、一，(4d2兀tn、

见⑴吟4J2万加、57rm

⑵”一+—n(n=1,2,3,)或，=——+n-5----=---1-23・・・・・・)

eBEeB)%eB)3eB

【解析】

(1)电子运动轨迹如图所示，由几何关系知，电子在乙上侧磁场中运动轨迹所对应的圆心角等于60。，所以电子第一、