天津市塘沽滨海中学2022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

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的

压力大小为N,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则NLN2的值为

A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg

2.5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络.5G网络使用的无线电波通信频率在3.0

GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz〜3.0GHz间的特高频段）

拥有更大的带宽和更快的传输速率.未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达lOGbps（bps为

bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍.关于5G网络使用的无线电波，下列说法

正确的是

无城电波红外线可见龙

gaxttx中聂BK■*«tlHtt可见光《外线

A.在真空中的传播速度更快

B.在真空中的波长更长

C.衍射的本领更强

D.频率更高，相同时间传递的信息量更大

3.教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱

形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，

如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧“，把一根柔软的弹簧悬挂

起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。下列关于这两个趣味实验

的说法正确的是（）

1s

图甲旋转的液体图乙振动的弹簧

A.图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变

B.图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变

C.图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动

D.图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动

4.如图所示，水平传送带A、B两端相距s=2m,工件与传送带间的动摩擦因数M=0.1.工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s,

达到B端的瞬时速度设为VB,则（）

A.若传送带以lm/s顺时针转动，则VB=3m/s

B.若传送带逆时针匀速转动，则VB<3m/s

C.若传送带以2m/s顺时针匀速转动，则VB=3HI/S

D.若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定VB>3m/s

5.电动平衡车因为其炫酷的操作，被年轻人所喜欢，变成了日常通勤的交通工具。平衡车依靠人体重心的改变，来实

现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表所示为某款电动平衡车的部分参数，若平衡车以最大速度行驶时，电

机恰好达到额定功率，则下列说法中正确的是（）

电池输出电压36V电池总容量50000mAh

电机额定功率900W最大速度15km/h

充电时间2~3小时百公里标准耗电量6kWh

A.电池最多输出的电能约为180（）J

B.充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2h

C.该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60N

D.该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3km

6.恒星在均匀地向四周辐射能量的过程中，质量缓慢减小，围绕恒星运动的小行星可近似看成在做圆周运动.则经过

足够长的时间后，小行星运动的（）

A.半径变大

B.速率变大

C.角速度变大

D.加速度变大

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，卫星。没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周

运动；两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是（）

A.a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期

B.b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度g

C.a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等

D.“、6做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度

8.如图所示，卫星a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周

运动；两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是（）

A.asb做匀速圆周运动所需的向心力大小相等

B.b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度g

C.a、b做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度

D.a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期

9.如图，质量为加、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于0、0',并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x正方向的

电流/,且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为8.则磁感应强度方向和大小可能为

A.z正向，鳖tan。B.）,正向，整

ILIL

C.Z负向，鳖tan©D.沿悬线向上，超sin。

ILIL

10.如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m,导轨一端与阻值R=0.3。的电阻相连，导轨电

阻不计.导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变

化如图（乙）所示.一根质量，"=0.2kg、电阻尸0.1。的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力尸作用下从x=0

处以初速度w=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变.下列说法中正确的是（）

A.金属棒向右做匀减速直线运动

B.金属棒在x=lm处的速度大小为0.5m/s

C.金属棒从x=0运动到x=lm过程中，外力尸所做的功为-0.175J

D.金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2c

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）为了精确测量某待测电阻R的阻值（约为30。）。有以下一•些器材可供选择。

电流表Ai（量程0~50mA,内阻约12。）；

电流表A2（量程0~3A,内阻约0.12C）；

电压表Vi（量程0~3V,内阻很大）；

电压表V2（量程0-15V,内阻很大）

电源E（电动势约为3V,内阻约为0.2C）；

定值电阻R（50Q,允许最大电流2.0A）；

滑动变阻器品（0-10Q,允许最大电流2.0A）；

滑动变阻器£（0~lkC,允许最大电流0.5A）

单刀单掷开关S一个，导线若干。

（D为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“xlO”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大,

最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是（填字母代号）。

A.这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆

B.这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆

C.如需进-步测量可换“xl”挡，调零后测量

D.如需进一步测量可换“xlOO”挡，调零后测量

（2）根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的

符号旁»

12.（12分）小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保

护电阻R。，根据如图所示电路图进行实验时，

图1

（1）电流表量程应选择（填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用（填“A”或"B"）;

A、定值电阻（阻值10.0C,额定功率10w）

B、定值电阻（阻值2.0C,额定功率5w）

（2）在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为V

（3）根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示，则干电池的电动势E=V,内阻尸C（小数点

后保留两位）

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，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间

距为L,磁感应强度为瓦一个质量为,〃、匝数为N、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始

终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行，导线框总电阻为凡U0时刻导线框的上边恰好与磁场的

下边界重合（图中位置I）,导线框的速度为玲。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中

位置H）,导线框的速度刚好为零。

X

XX

XX

（1）求导线框在位置I时的加速度大小；

（2）求从位置I到位置II的过程中，导线框中的焦耳热；

（3）定性画出导线框从位置I到再次回到位置I时速度随时间变化图象；

（4）上升阶段和下降阶段导线框克服安培力做功分别为附和W2,试判断跖与牝的大小关系，并简述判断依据。

14.（16分）如图所示，一轻弹簧左端与竖直的墙连接，右端与质量为m的物块接触，开始时弹簧处于原长，弹簧的

劲度系数为k,现用恒力F向左推物块，当物块运动到最左端时，推力做的功为W,重力加速度为g,物块与水平面

间的动摩擦因数为H，整个过程弹簧的形变在弹性限度内，求：

（1）物块向左移动过程中克服摩擦力做的功;

（2）物块运动到最左端时，撤去推力，弹簧能将物块弹开，则物块从最左端起向右能运动多远?

15.（12分）如图所示，光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧，左端固定，质量为机A=1kg的滑块A紧靠弹簧右端（不

拴接），弹簧的弹性势能为耳=32J。质量为〃％=1kg的槽B静止放在水平面上，内壁间距为乙=0.6m,槽内放有质

量为代=2kg的滑块C（可视为质点），C到左侧壁的距离为4=0.1m,槽与滑块C之间的动摩擦因数〃=0」。现释

放弹簧，滑块A离开弹簧后与槽B发生正碰并粘连在一起。已知槽与滑块C发生的碰撞为弹性碰撞。（g=10m/sD

求:

（1）滑块A与槽碰撞前、后瞬间的速度大小;

⑵槽与滑块C最终的速度大小及滑块C与槽的左侧壁碰撞的次数;

（3）从槽开始运动到槽和滑块C相对静止时各自对地的位移大小。

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】

试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得N,+mg=加生，在最低点，根据牛顿第二定律可得N「mg=，〃匕二,

rr

从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有〃?=〃学，联立三式可得M-Nz=6mg

考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式

【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低

点时的压力大小，则可求得压力的差值.要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下.

2、D

【解析】

A、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误;

BC、由公式c=4/可知：4=点，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC错误；

D、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确.

3、C

【解析】图甲中，仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改

变，故AB均错误；图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各

圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各

圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过

程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换

成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，故选项C正确，D错误；故选C.

4、C

【解析】

A.物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为

a=/zg=lm/s2

若传送带以lm/s顺时针转动，则物体开始时做减速运动，当速度减为lm/s时的位移为

=52—42

=1.125m

2x4

然后物体随传送带匀速运动，故达到3端的瞬时速度为lm/s,故A错误；

B.若传送带逆时针匀速转动，则物体在传送带上做减速运动，到达8端时的速度为

2

vB=Jv；_2aL=V5—2x4x2m/s=3m/s

故B错误：

C.若传送带以2m/s顺时针匀速转动时，物体做减速运动，由3选项可知因为到达5端的速度为VB=3m/s,故最后物

体到达B端的速度为yp=3m/s,故C正确；

D.因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时，若物体一直减速，则到达8端的速度为3m/s只有当传送带的速度大

于3m/s时到达右端的速度才可能是VB>3m/s,故D错误.

故选C.

5、B

【解析】

A.电池最多储存的电能为

卬=皿=50000x10-3x3600x36=6.48x1()61

故A错误；

B.由储存的电能除以额定功率可求得时间为

6.48xlO6

,--900=7200s=2h

故B正确;

C.根据功率公式则有

=216N

v4.17

故C错误;

D.由电池总电量除以百公里标准耗电量即可求出

36x50000xlQ-3xlQ-3

x=x100=30km

6

故D错误。

故选B。

6、A

【解析】

A：恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，小行星所受的万有引力减小，小行星做离心运动，即半径增大，故A

正确；

B、C、D：小行星绕恒星运动做圆周运动，万有引力提供向心力，设小行星的质是为机，恒星质量为则有：

_Mm4/v2

G——=m——r=m—=ma

r~T~r

量减小，则速度变小，角速度变小，加速度变小，故BCD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0分。

7、AB

【解析】

A.〃在赤道上随地球自转而做圆周运动，所以“做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，A正确;

B.对卫星b重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力

=mg

所以向心加速度等于重力加速度g,B正确;

C.两卫星受到地球的万有引力相等。卫星a万有引力的一部分充当自转的向心力，即

「Mm

G下=F的+mg赤

卫星5万有引力全部用来充当公转的向心力，因此a、8做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，C错误;

D.〃做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，根据丫=」可知

匕＜丫同

万有引力提供向心力

门Mmv2

G——=m——

rr

解得线速度表达式

GM

因为

今>=R</1

所以h卫星的速度等于第一宇宙速度

%＞喻＞匕

D错误。

故选AB。

8、BD

【解析】

A.两卫星的质量相等，到地心的距离相等，所以受到地球的万有引力相等。卫星a在赤道上随地球自转而做圆周运

动，万有引力的一部分充当自转的向心力，卫星b在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，万有引力全部用来充当公转

的向心力，因此力做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，A项错误；

B.对卫星。重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力，所以向心加速度等于重力加速度g,B项

正确；

C.卫星b在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，其公转速度就是最大的环绕速度，也是第一宇宙速度，卫星a在赤

道上随地球自转而做圆周运动，自转的向心力小于卫星方的公转向心力，根据牛顿第二定律，卫星a的线速度小于8

的线速度，即”的线速度小于第一字宙速度，C项错误；

D.a在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转周期等于地球的自转周期，同步卫星的公转周期也等于地球的自转周期，

所以a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，D项正确。

故选BD。

9、BC

【解析】

试题分析：磁感应强度方向为z正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y负方向，则导体不可能处于平衡

状态，选项A错误；磁感应强度方向为y正向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿z正方向，此时细线的拉

力为零，由平衡条件得：BIL=mg,解得：B=簧,选项B正确；磁感应强度方向为z负向时，根据左手定则，直导

线所受安培力方向沿y正方向，由平衡条件得：BILcos0=mgsinO,解得：B=矍tan6,选项C正确；当沿悬线向上

时，由左手定则可知，安培力垂直于导线斜向左下方，导体不可能处于平衡状态，选项D错误；故选BC.

考点：物体的平衡；安培力；左手定则

【名师点睛】此题是物体的平衡及安培力的方向判断问题；左手定则和右手定则一定要区分开，如果是和力有关的则

全依靠左手定则，即关于力的用左手，其他的（一般用于判断感应电流方向）用右手定则；注意立体图形和平面图形

的转化.

10、BCD

【解析】

试题分析：根据图象得B-x函数关系式3=0.5+0.5x,金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势E=8）,感应

电流/=—吼=也，安培力G=孚匕L=解得

R+rR+rR+rR+r

0.4410R.,,

/（R+r）丽"奇=^’根据匀变速直线运动的速度位移公式”一诒=2"如果是匀变速

B21}

直线运动，F与x成线性关系，而由上式知，金属棒不可能做匀减速直线运动，故A错误；根据题意金属棒所受的安

培力大小不变，x=0处与x=l处安培力大小相等，有B?%=BJ%,即H=3/=丝二=0.5机/5,故B

R+rR+rB~1

pQ52x042X2

正确；金属棒在x=0处的安培力大小为4=箕；=——=0.2N,对金属棒金属棒从x=0运动到

x=]m过程中，根据动能定理有唯一%代入数据匕—0.2xl=；x0.2x0.52-gxO.2x22,

解得WF=-0.175J,故C正确；根据感应电量公式＜7=0_=2里L,x=0到x=2〃?过程中，B-x图象包围的

R+rR+r

△①2x0.4

面积\B-x=------x2=2,q=2C,,故D正确

2R+r0.4

考点：考查了导体切割磁感线运动

【名师点睛】

考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解,

运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x图象的面积和L的乘积表示磁通量的变化量.

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,AC

【解析】

(D口]采用“xlO”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，说明待测电阻的阻

值较小，为了使欧姆表指针在中值电阻附近读数，减小误差，需更换较小的倍率，更换“xl”挡倍率后需重新调零后再

测量，故AC正确，BD错误；

故选AC；

(2)[2]电源电动势只有3V,故选用电压表Vi(量程()~3V,内阻很大)；回路中的电流最大电流为

,3

=—A=100mA

m30

故选用电流表Ai(量程0~50mA内阻约12C),待测电阻阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法，但根据欧姆定

律，若将电阻直接接在电压表两端时，电阻两端最大电压为

[/=/八&=50x10-3*30v=1.5V

只是电压表Vi量程的一半；若将待测电阻与定值电阻串联，则它们两端电压为

u=4(6+H)=50X10-3X(30+50)V=4V

能达到电压表V1的量程，为达到测量尽量准确的目的，滑动变阻器采用分压式接法，故选用阻值小的滑动变阻器K1,

电路图如图所示

12、0.6AB1.21+0.011.45+0.010.50+0.05

【解析】

试题分析：根据题中所给器材的特点，大致计算下电流的大小，选择合适的电流表，对于选择的保护电阻，一定要注

意保护电阻的连入，能使得电流表的读数误差小点；图像的斜率表示凡+小纵截距表示电源电动势，据此分析计算.

(1)因一节干电池电动势只有L5V,而内阻也就是几欧姆左右，提供的保护电阻最小为2C,故电路中产生的电流较

小，因此电流表应选择0.6A量程：电流表的最大量程为0.16A,若选用10欧姆的，则电流不超过0.15A,所以量程没

有过半，所以选择B较为合适.

(2)电压表应选择3V量程的测量，故读数为1.20V.

(3)图像与纵坐标的交点表示电源电动势，故E=1.45V；图像的斜率表示q+r,故小+厂=1弋45学-0」7=2.5。，故

r=0.5d

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。

Vt

r2I

13、(1)Q尸g+-----------vo;(2)Q=-mv^-2mgL；(3)；(4)W\>Wi

Rm2一；------->

【解析】

(1)线圈在位置I时：由牛顿第二定律：mg+F.^=max

E

FyNBl\L./1=&；E、=NBL%

R

N2D-[2

联立解得：ai=g+v0

(2)导线框从位置I到位置II的过程中由能量关系：^mvl=mg-2L+Q

1,

解得Q.咻-2mgL

(3)由4=g+/°LV可知,线圈向上运动过程中做加速度减小的变减速运动；同理下落过程中做加速度减小的

Rm

变加速运动，则运动图像如图；

(4)根据能量守恒定律可知，线框经过同一位置时