太原师院附中2022年高考压轴卷物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星-飞马座51b而获得2019年诺贝尔物理学奖。飞马

座51b与恒星相距为L,构成双星系统（如图所示），它们绕共同的圆心。做匀速圆周运动。设它们的质量分别为，小、

牝且（，加＜%2）,已知万有引力常量为G.则下列说法正确的是（）

E4座51b帆星

A.飞马座51b与恒星运动具有相同的线速度

B.飞马座51b与恒星运动所受到的向心力之比为如：m2

C.飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比为如

D.飞马座51b与恒星运动周期之比为机I：，”2

2、如图所示，空间存在垂直于斜面向下的匀强电场（图中未画出），两个带电物块A和B位于图中位置，A固定于水平

地面上，B置于光滑斜面上，B的重力为G。则下列情况能让B在斜面上保持静止且让B对斜面的压力小于Geos，的

是（）

1户

A.A和B都带正电荷

B.A和B都带负电荷

C.A带正电荷，B带负电荷

D.A带负电荷，B带正电荷

3、某国际研究小组借助于甚大望远镜观测到了如图所示的一-组“双星系统”，双星绕两者连线上的某点。做匀速圆周

运动，此双星系统中体积较小的成员能“吸食”另一颗体积较大的星体表面物质，达到质量转移的目的。假设两星体密

度相当，在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中，下列说法错误的是（）

A.它们做圆周运动的万有引力逐渐增大

B.它们做圆周运动的角速度保持不变

C.体积较大星体做圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大

D.体积较大星体做圆周运动轨迹半径变小，线速度变大

4、可调式理想变压器示意图如图所示，原线圈的输入电压为口，副线圈输出电压为S,R为电阻。将原线圈输入端

滑动触头P向下移动时。下列结论中正确的是（）

A.输出电压。2增大B.流过R的电流减小

C.原线圈输入电流减小D.原线圈输入功率不变

5、2018年7月29日09时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第33、

34颗北斗导航卫星。火箭将两颗卫星送入了同一个轨道上的不同位置，如图所示。如果这两颗卫星与地心连线成。（弧

度）角，在轨运行的加速度大小均为a,均沿顺时针做圆周运动。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,

则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为

6、下列说法正确的是（）

A.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光光子的波长

B.结合能越大，原子核结构一定越稳定

C.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动动能减小

D.原子核发生p衰变生成的新核原子序数增加

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、图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为0、Qi,是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种

情况能使P点场强方向指向MN的左侧

MI

♦p

左I右

----------1-------------

aIb

I

N

A.。1、。2都是正电荷，且

B.Q1是正电荷，是负电荷，且

C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且

D.0、都是负电荷，且|0|<|。2|

8、下列说法中正确的是

A.物体做受迫振动，驱动力频率越高，物体振幅越大

B.机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变

C.质点做简谐运动，在半个周期的时间内，合外力对其做功一定为零

D.用单摆测重力加速度的实验时，在几个体积相同的小球中，应选择质量大的小球

E.交通警察向远离警车的车辆发送频率为f,的超声波，测得返回警车的超声波频率为f2,则工〈力

9、下列关于热力学定律的说法正确的是。

A.如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等

B.外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加

C.可以找到一种材料做成墙壁，冬天供暖时吸收热量温度升高，然后向房间自动释放热量供暖，然后再把热量吸收

回去，形成循环供暖，只需要短时间供热后即可停止外界供热

D.低温系统可以向高温系统传递热量

E.无论科技如何进步与发展，绝对零度都不可以达到

10、下列说法正确的有（）

A.研究表明，一般物体的电磁辐射仅与温度有关

B.电子的衍射图样证实了电子的波动性

C.a粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法

D.结合能越大的原子核，核子的平均质量越大

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)某同学利用多用表测量分压电路电阻的变化范围，按如下步骤测量：

(1)选用欧姆档xlO倍率，先将表笔短接调零，再如图甲所示，将表笔接到分压电路两端，从滑片移动到最右端开始

进行测量，如图乙所示，根据指针位置，电阻读数为

(2)将滑片逐渐滑动到最左端而不做其他变动，移动过程中读数变化情况是一

A.增大B.减小C.先增大后减小D.先减小后增大

(3)记录下整个过程中读数的最小值为24C,得到电阻的变化范围。这样测量的最小值的方法是否合理？若合理，

写出电阻变化范围；若不合理，说明应如何改正—o

12.(12分)实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。

TTj

(1)实验室有如下器材可供选用:

A.长约1m的细线

B.长约1m的橡皮绳

C.直径约2cm的铁球

D.直径约2cm的塑料球

E.米尺

F.时钟

&停表

实验时需要从上述器材中选择：一（填写器材前面的字母）。

（2）在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：

①将单摆上端固定在铁架台上

②测得摆线长度，作为单摆的摆长

③在偏角较小的位置将小球由静止释放

④记录小球完成n次全振动所用的总时间t,得到单摆振动周期T=2

n

⑤根据单摆周期公式计算重力加速度的大小。其中有一处操作不妥当的是一.（填写操作步骤前面的序号）

（3）按照以上的实验步骤，测量多组摆长和对应的周期，并根据实验数据做出了图像，根据该图像得出重力加速度

的测量值为—m/s2,

（4）实验后同学们进行了反思。他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关，而实验中却要求摆角较小。请你简

要说明其中的原因______o

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，在水橇跳台表演中，运动员在摩托艇水平长绳牵引下以16m/s的速度沿水面匀速滑行，其水橇（滑

板）与水面的夹角为九到达跳台底端时，运动员立即放弃牵引绳，以不变的速率滑上跳台，到达跳台顶端后斜向上

飞出。跳台可看成倾角为〃的斜面，斜面长8.0m、顶端高出水面2.0m。已知运动员与水橇的总质量为90kg,水橇与

跳台间的动摩擦因数为恒、与水间的摩擦不计。取g=10m/s2,不考虑空气阻力，求：

30

（1）沿水面匀速滑行时，牵引绳对运动员拉力的大小；

⑵到达跳台顶端时，运动员速度的大小。

14.（16分）如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与

滑块上的光滑轴。连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕。轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向

上的初速度v°="4"m/s,g取lOm/s?.

(1)若锁定滑块，试求小球通过最高点尸时对轻杆的作用力大小和方向.

(2)若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小.

⑶在满足(2)的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离.

15.(12分)我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场，如用“引力场强度”、“引力势”的概念描

述引力场。已知地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,将地球视为均质球体，且忽略自转。

(1)类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度E”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为r

(r>R)处的引力场强度的表达式品尸G二；

厂

(2)设地面处和距离地面高为h处的引力场强度分别为E引和扁,如果它们满足画二闯40.02,则该空间就可以近

与

似为匀强场，也就是我们常说的重力场。请估算地球重力场可视为匀强场的高度G(取地球半径K=6400km)；

M

(3)某同学查阅资料知道:地球引力场的“引力势”的表达式为0引=<；一(以无穷远处引力势为0)。请你设定物理情景,

r

简要叙述推导该表达式的主要步骤。

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】

BD.双星系统属于同轴转动的模型，具有相同的角速度和周期，两者之间的万有引力提供向心力，故两者向心力相同,

故BD错误；

C.根据me?4=m202r2,则半径之比等于质量反比，飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比，即n：「2=，"2：

故C正确；

A.线速度之比等于半径之比，即小V2=/m：mi,故A错误。

故选C.

2、B

【解析】

CD.B能保持静止，说明B受到的合力为零，两物块A、B带异种电荷，B受到的合力不为零，CD错误；

A.如果B带正电，则让B对斜面的压力大于GcosO,A错误；

B.如果B带正电，则让B对斜面的压力小于Geos，，B正确。

故选B。

3、D

【解析】

A.设体积较大星体的质量为，"1,体积较小星体的质量为，”2,根据万有引力定律

…瞥

r~

因㈣+丐为一定值，根据均值不等式可以判断出最初演变的过程中，叫叫逐渐变大，它们之间的万有引力逐渐变大,

故A正确，不符合题意；

B.根据

=町#4=m2ctr(^-^)

得

rx-----=-r

m}+m2

将4代入

班的

G—L^=tnco2r

r}}

解得

因叫+根2为一定值，，不变，则角速度/不变，故B正确，不符合题意;

CD.根据

rx=----=-r

mx+m2

因体积较大的星体质量如变小，而，m+m保持不变，故牝变大，则体积较大的星体做圆周运动轨迹半径力变大，根

据

v-（or

可知角速度不变，半径变大，故其线速度也变大，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。

故选D。

4、A

【解析】

尸向下移动时，原线圈的匝数减小，根据02=上〃，可知副线圈电压增大，则副线圈电流增大，流过K的电流增大,

«|

输出功率增大，则输入功率也增大，原线圈电压不变，则原线圈输入电流增大，故A正确、BCD错误。

5^B

【解析】

根据题意卫星运动的加速为a,则丝丝=相。=加（女）2r

厂T

一।上—」GMm

在地球表面时———=mg

R~

n

则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为f=ZxT

2万

解得：/=I-£，故B对；ACD错

\a、a

故选B

6、D

【解析】

A.根据纥E“=/w=/i；可知，从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的

光子的能量，根据波长与频率成反比，则从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射

出的光子的波长，故A错误；

B.比结合能越大，原子核的结构越稳定，故B错误；

C.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子的过程中，电子半径减小，库仑力做正功，氢原子的电势能减小，根

据库仑力提供向心力F=—可知核外电子的运动速度增大，所以核外电子的运动动能增大，故C错误；

D.P衰变的本质是原子核中的中子转化成一个质子和一个电子，电子从原子核中被喷射导致新核的质量数不变，但

核电荷数变大，即原子序数增加，故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、AC

【解析】

A.当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向。当QHQ2时，则b

点电荷在P点的电场强度比a点大，所以电场强度合成后，方向偏左，故A正确；

B.当Qi是正电荷，Q2是负电荷且QI>|Q2|时，b点电荷在P点的电场强度方向沿Pb连线指向b点，而a点电荷在P

点的电场强度方向沿aP连线指向P点，则合电场强度方向偏右。不论a、b电荷量大小关系，合场强方向仍偏右，故

B错误；

C.当Qi是负电荷，Q2是正电荷时，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向P点，而a点电荷在P点的电场

强度方向沿aP连线指向a点，则合电场强度方向偏左。不论a、b电荷量大小关系，仍偏左。故C正确；

D.当Qi、Q2是负电荷时且且IQ1KIQ2I，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在P点的

电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|QI|<|Q2|,则合电场强度方向偏右，故D错误。

故选：AC

8、BCD

【解析】

A.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为

共振。故A错误；

B.机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变，故B正确；

C.振子做简谐运动，在半个周期时间内，振子的速率不变，根据动能定理得知合外力做的功一定为0,故C正确；

D.为了减小阻力的影响，用单摆测重力加速度的实验时，在几个体积相同的小球中，应选择质量大的小球，故D正

确；

E.交通警察向远离警车的车辆发送频率为力的超声波，测得返回警车的超声波频率为力，因为相互远离，根据开

普勒效应可知故E错误。

故选BCD。

9、ADE

【解析】

A.如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等，A正确；

B.外界做正功，有可能同时放热，内能的变化不确定，B错误；

C.根据热力学第二定律，题中所述的问题不可能实现，选项C错误；

D.低温系统向高温系统传递热量是可以实现的，前提是要引起其他变化，D正确；

E.绝对零度不可以达到，E正确.

故选ADE.

10、BC

【解析】

A.实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的

理想化模型，故A错误；

B.电子的衍射图样证实了实物粒子的波动性，故B正确；

C.卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小的核，内部集中所有正电荷及几乎全

部质量，所以a粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一，故C正确；

D.根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小，故D错误。

故选BCo

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、200B不合理，理由见解析

【解析】

⑴口]欧姆表表盘示数为20.0,倍率为10,则最后读数为：

20.0x10=2000,

(2)[2]根据串并联电路的特点可知，将滑片逐渐滑动到最左端而不做其他变动，电路的电阻减小，则移动过程中读数减

小，B正确；

故选B。

⑶网不合理，读数为24。时采用xlO时指针太偏右，倍率偏大，应换xl倍率重新调零后再测量。

12、ACEG②，单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径;9.86T=是单摆做简谐运动的周期公

式。当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动。

【解析】

(1)[1].单摆的摆长不可伸长，为减小空气阻力的影响和实验误差，先选用长约1m的细线，直径约2cm的铁球,

要用米尺测量摆长，停表测量周期，故答案为：ACEGo

(2)[2].操作不妥当的是②.单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径。

(3)[3].根据单摆的周期公式得

T=2万

解得

g

由图像可知

,4424.0,

k=----=——=4

g1

解得

g=9.86m/s2

(4)[4].公式T=2万是单摆做简谐运动的周期公式。当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动。

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)60V15N；(2)14m/s

【解析】

(1)设沿水面匀速滑行时绳的拉力大小为厂，水对水橇支持力的大小为入，则

cos

F^sin0=F,取。=mg

由几何关系有

22

c-nh1„\]s-hy/15

sm0=-=-,cos(9=--------=----

s4s4

解得

F=60V15N

(2)设运动员沿台面滑行时加速度大小为a,到达跳台顶端时速度的大小为L则

mgsin0+/Limgcos0—ma,v2-=-2as

解得

v=14m/s

2

14、(1)2N,方向竖直向上(2)q=2m/s(3)s]=-m

3

【解析】

(1)设小球能通过最高点，且此时的速度为巳，在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒.则

；mu；+mgL=；①

v2=y/6m/s@