2021-2022学年辽宁省瓦房店市某中学高三压轴卷物理试卷含解析

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、光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的

初速度冲向球体A,用r表示两球心间的距离，户表示B小球受到的库仑斥力，在r>R的区域内，下列描述尸随r

变化关系的图象中可能正确的是（）

2、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素

进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器4下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进

入磁感强度为8的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片。上，形成仇c三条“质谱线”.则下列判断正

确的是（）

A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是位;、气、M

B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是笈、兄、M

C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是其、气、M

D.a、DC三条“质谱线”依次排列的顺序是气、旅、僦

3、如图所示，为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘

埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点，不考虑尘埃在迁移过

程中的相作用和电荷量变化，则以下说法正确的是

A.A点电势高于B点电势

B.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度

C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动

D.尘埃在迁移过程中电势能始终在增大

4、某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管

C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于/时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为c,

钠的极限频率为"0,电子的电荷量为e,下列说法正确的是（）

A.要使该探测器正常工作，光源S发出的光波长应大于-

%

B.若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作

C.若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为〃，报警时，，时间内射向光电管钠表面的光子数至少是

It

e>l

D.以上说法都不对

5、关于功的概念，下列说法中正确的是（）

A.因为功有正负，所以功是矢量

B.力对物体不做功，说明物体一定无位移

C.滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功

D.若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功

6、用手水平的托着书，使它做下述各直线运动，手对书的作用力最大的情况是（）

A.向下的匀加速运动B.向上的匀减速运动

C.向左的匀速运动D.向右的匀减速运动

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、如图所示，质量为机的飞行器绕中心在。点、质量为M的地球做半径为K的圆周运动，现在近地轨道1上的P

点开启动力装置，使其变轨到椭圆轨道3上，然后在椭圆轨道上远地点。再变轨到圆轨道2上，完成发射任务。已知

圆轨道2的半径为3R,地球的半径为K,引力常量为G,飞行器在地球周围的引力势能表达式为Ep=-G」Mm，其中

r

r为飞行器到。点的距离。飞行器在轨道上的任意位置时，r和飞行器速率的乘积不变。则下列说法正确的是（）

A.可求出飞行器在轨道1上做圆周运动时的机械能是？G一Mm

R

B.可求出飞行器在椭圆轨道3上运行时的机械能是-船

C.可求出飞行器在轨道3上经过P点的速度大小距和经过。点的速度大小也分别是J需

D.飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是空”

2R

8、如图所示的“U”形框架固定在绝缘水平面上，两导轨之间的距离为L,左端连接一阻值为R的定值电阻，阻值为，、

质量为，〃的金属棒垂直地放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为瓦现给金属棒以水

平向右的初速度%,金属棒向右运动的距离为x后停止运动，已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为Q,重力加速

度为g,忽略导轨的电阻，整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中（）

R+『

A.磁场对金属棒做功为

R

RTX

B.流过金属棒的电荷量为一-

R+r

C.整个过程因摩擦而产生的热量为g加4-Q

D.金属棒与导轨之间的动摩擦因数为普一生二。

2gxmgxR

9、关于电磁波，下列说法正确的是（）

A.电磁波在真空和介质中的传播速度相同

B.周期性变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波

C.电磁波谱中的无线电波与可见光相比，更容易产生显著的衍射现象

D.电磁振荡停止后，其发射到空间的电磁波随即消失

E.载有信号的电磁波可以在真空中传输也可以通过光缆传输

10、某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进

动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型：尸。和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分

布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场所和6。二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车箱与金属

框绝缘）。其中〃边宽度与磁场间隔相等。当磁场为和阴同时以速度v沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力,

并带动实验车沿导轨运动，已知金属框垂直导轨的ab边的边长L、金属框总电阻R,列车与线框的总质量机，

用=层=8,悬浮状态下，实验车运动时受到的阻力恒为其对地速度的K倍。则下列说法正确的是（）

A.列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变

B.列车在运动过程中金属框产生的最大电流为空

4B2

C.列车最后能达到的最大速度为％=

KR+A：B2I3

D.列车要维持最大速度运动，它每秒钟消耗的磁场能为-%

R

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）（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，5球就水平飞出，

同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖

直面内，最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观

察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,这两个实验说明

4甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动.

氏乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动

C.不能说明上述规律中的任何一条

O.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质

（2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是

A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差

&安装斜槽时其末端切线应水平

C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放

O.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些.

E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行

产.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置0,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点

（3）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，.、仄c三点的位置在运动轨迹上已标出,

则:（g取10根//）

①小球平抛运动的初速度为m/s.

②小球运动到b点的速度为m/s

③抛出点坐标x=cmy=cm.

12.（12分）测量电压表内阻（量程为3V）的实验如下：

（1）用多用电表粗略测量，把选择开关拨到“xlO”的欧姆挡上，欧姆调零后，把红表笔与待测电压表（选填“正”

或“负”）接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相接；

（2）正确连接后，多用电表指针偏转角度较小，应该换用（选填“X1，，或，，xi00”）挡，重新欧姆调零后测量，指针

位置如图甲所示，则电压表内阻约为。；

(3)现用如图乙所示的电路测量，测得多组电阻箱的阻值R和对应的电压表读数U,作出，一R图象如图丙所示.若

图线纵截距为斜率为左，忽略电源内阻，可得Rv=

(4)实验中电源内阻可以忽略，你认为原因是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)如图所示，质量为/m=0.5kg的物块A用细线悬于O点，质量为M=2kg的长木板C放在光滑的水平面上,

质量为，”2=lkg的物块B放在光滑的长木板上，物块B与放在长木板上的轻弹簧的一端连接，轻弹簧的另一端与长木

板左端的固定挡板连接，将物块A拉至悬线与竖直方向成，=53。的位置由静止释放，物块A运动到最低点时刚好与物

块B沿水平方向发生相碰，碰撞后，B获得的速度大小为2.5m/s,已知悬线长乙=2m,不计物块A的大小，重力加速

度g=10m/s2,求:

(1)物块A与B碰撞后一瞬间，细线的拉力；

(2)弹簧第一次被压缩后，具有的最大弹性势能。

14.(16分)如图所示，第一象限内有沿x轴正向的匀强电场，第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为小、

电荷量为q的带负电的粒子以速度均从尸(-3L,0)沿与x轴负方向成37。角射入磁场，粒子从。(0,4L)进入电场

并直接从。点离开电场。不计空气阻力及粒子的重力，或1137。=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)磁感应强度3的大小；

(2)电场强度E的大小。

15.（12分）如图所示，等腰三角形ABC为一透明材料做成的三棱镜的横截面示意图，ZC=120°,AC边长为“，

“、N分别为AC、8c的中点。一平行43的细光束从M点射入棱镜，经A8面反射一次后从N点射出，光在真空中

的传播速度用c表示，求光在透明材料内传播所用的时间。

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】

根据库仑定律可知，两球之间的库仑力满足尸=&华，即随，增加，尸非线性减小。

r

故选c。

2、A

【解析】

A.根据qU=工机商得尹=、佟4，比荷最大的是气，最小的是瓶，所以进入磁场速度从大到小的顺序是气、气、瓶,

2Ym

故A正确；

B.根据动能定理可知Ek=qU,故动能相同，故B错误；

TTim

c.时间为t=^=r，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是晁气丑;，故c错误；

D.进入偏转磁场有qvB=//：^,

解得：R=—=—,二—,气比荷最大，轨道半径最小，c对应的是气，氟比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是

qBq

第，故D错误

故选A

【点睛】

根据qU=5，〃/求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据qvB=m玄求出R与

什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序.

3、B

【解析】沿电场线方向电势降低，由图可知，B点的电势高于A点电势，故A错误；由图可知，A点电场线比B点密

集，因此A点的场强大于B点场强，故A点的电场力大于B点的电场力，则A点的加速度大于B点的加速度，故B

正确；放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的.故粒子不可能做匀变速运动，故C错误；由

图可知，开始速度方向与电场力方向夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大；后来变为锐角，电场力做正功，电势

能减小；对于全过程而言，根据电势的变化可知，电势能减小，故D错误.故选B.

点睛：本题考查考查分析实际问题工作原理的能力，解题时要明确电场线的分布规律，并且能抓住尘埃的运动方向与

电场力方向的关系是解题突破口.

4、C

【解析】

A.根据c=可知，光源S发出的光波波长

/i=£

%

即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长小于£,故A错误；

B.根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率小于光源S发出的光的频率，则该探测器也能

正常工作，故B错误；

C.光电流等于/时，，秒产生的光电子的个数

t秒射向光电管钠表面的光子最少数目

〃er1

故C正确；

D.由以上分析，D项错误。

故选C。

5、C

【解析】

A、功有正负，但功是标量，A错误；

B、当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，B错误；

C、摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，C正确；

D、一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情

况，D错误.

故选C.

6、D

【解析】

向下的匀加速运动或向上的匀减速运动时，书的加速度向下，处于失重状态，手对书的作用力小于书的重力；向左的

匀速运动时，手对书的作用力等于书的重力；向右的匀减速运动时，加速度向左，根据牛顿第二定律分析得知，手对

书的作用力大于书的重力。所以向右的匀减速运动时，手对书的作用力最大，故ABC错误，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、BC

【解析】

A.飞行器在轨道1上做圆周运动，则

「Mm

R

则动能

厂1GMm

E=—mv2：=-------

kA]I212R

势能

Mm

E,=-G-----

mR

机械能

1717c.GMm

选项A错误;

BC.飞行器在椭圆轨道3上运行时

vPR=VQ-3R

_12GMm1GMm

E,--mvi---------=—mv：2,----------

'2'R2°3R

解得

GMtn

E、=----

4R

GM

选项BC正确;

D.飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在尸点开启动力装置至少需要获取的的动能是

△E=；mVp-；/wvj2GMm

4R

选项D错误。

故选BC。

8、BD

【解析】

A.通过R和r的电流相等，R上产生的热量为。，所以回路中产生的焦耳热

由功能关系可知，导体棒克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热，所以磁场对金属棒做功

也=-。焦=-等。

故A项错误；

B.由法拉第电磁感应定律得

—△①

E=----

Ar

又

AO=BZA

q=/Ar

R+r

解得：流过金属棒的电荷量

AOBLx

q=------=-------

R+rR+r

故B项正确；

C.由能量守恒可知

12

2加％=2,+Q摩

所以整个过程因摩擦而产生的热量

Q摩=g机4一%」Q

故C项错误；

D.由C选项的分析可知

Q摩=1/〃V：-Q=Nmgx

ZK

解得

2gxmgxR

故D项正确。

9、BCE

【解析】

A.电磁波在介质中的传播速度小于真空中的速度，选项A错误；

B.周期性变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波，选项B正确；

C.电磁波谱中的无线电波与可见光相比波长更长，更容易产生显著的衍射现象，选项C正确；

D.电磁振荡停止后，其发射到空间的电磁波仍然会传播，选项D错误；

E.载有信号的电磁波可以在真空中传输也可以通过光缆传输，选项E正确。

故选BCE„

10、BC

【解析】

A.当磁场向右运动过程中，穿过闭合线框中的磁场有时垂直于纸面向外的磁场增大，有时垂直于纸面向内的磁场增

大，根据楞次定律可知列车在运动过程中金属框中的电流方向一直改变，A错误；

B.金属框中出7和cd导体棒切割磁感线，最大的感应电动势为

Em=BLv+BLv-2BLv

根据闭合电路欧姆定律可知

=E^=2BLv

mRR

B正确；

C.列车速度最大为%,此时切割磁感线的速率为v-%,金属框中和M导体棒切割磁感线，此时产生的感应电

动势为

E=2BL(v-vJ

通过线框的电流为

EIBUv-vJ

L——=--------

RR

列车所受合外力为0时，速度最大，即所受安培力等于阻力

2B1L=/=Kvm

解得

4BNV

%-KR+AB21}

C正确；

D.列车要维持最大速度运动，每秒消耗的磁场能为

222

4BA(V-V)2

4=尸7放+加/=——

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、ABBCE22.5-10-1.25

【解析】

(1)A、用小锤打击弹性金属片，5球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知5球竖

直方向上的运动规律与4球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动.故A正确.

B、把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1

落到水平木板上击中球2,知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.故

B正确，C、D错误；

故选AB.

(2)A、小球与斜槽之间有摩擦，不会影响小球做平抛运动，故A错误；

B、研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，则安装实验

装置时，斜槽末端切线必须水平的目的是为了保证小球飞出时初速度水平，故B正确；

C、由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小

球每次从同一高度释放，故C正确；

D、小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不能太低，故D错误.

E、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要

求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故E正确；

F、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置0,不能作为小球做平抛运动的起点，故F错误；

故选BCE.

⑶①在竖直方向上Ay=g72,可得时间间隔T

②b点在竖直方向上的分速度%,=券=1.5m/s，小球运动到b点的速度为v展+哝=2.5m/s.

③抛出点到6点的运动时间r=^=0.15s.水平方向上的位移xi=y/=0.3m,竖直方向上的位移

g

12、负xlOO4000-电压表内阻远大于电源内阻

【解析】

欧姆表内阻电源负极与红表笔相连，根据电压表的使