河北保定市2021-2022学年高三压轴卷物理试卷含解析

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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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．太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应，核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（）A．方程中的X表示中子B．方程中的X表示电子C．这个核反应中质量亏损Δm=m1－m2－m3D．这个核反应中释放的核能ΔE=(4m1－m2－2m3）c22．如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，偏角为θ，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是（）A．小球带负电B．当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变小C．当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从下向上D．当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率3．中国自主研发的“暗剑”无人机，时速可超过2马赫．在某次试飞测试中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离，用时分别为2s和ls，则无人机的加速度大小是A．20m/s2B．40m/s2C．60m/s2D．80m/s24．下列关于衰变与核反应的说法正确的是（）A．衰变为，经过3次衰变，2次β衰变B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C．核聚变反应方程中，X表示质子D．高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为5．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量 C．棒的重力势能增加量 D．电阻R上放出的热量6．下列说法正确的是（）A．某放射性物质的质量越大，其半衰期越大B．β衰变所释放出的电子来自原子的核外电子C．在α、β、这三种射线中，α射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D．原子处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，跃迁时以光子的形式放出能量二、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，MN是一半圆形绝缘线，O点为圆心，P为绝缘线所在圆上一点，且OP垂直于MN，等量异种电荷分别均匀分布在绝缘线上、下圆弧上．下列说法中正确的()A．O点处和P点处的电场强度大小相等，方向相同B．O点处和P点处的电场强度大小不相等，方向相同C．将一正点电荷沿直线从O移动到P，电场力始终不做功D．将一正点电荷沿直线从O移动到P，电势能增加8．如图甲所示，一木块沿固定斜面由静止开始下滑，下滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了B．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了C．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小D．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小9．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在传播方向上有M、N两点（N点图中未画出），，。M点开始振动后，又经1.1s的时间恰好第三次到达波谷。则下列说法正确的是（）A．周期为0.55sB．波速为1.0m/sC．从图示时刻开始再经1.8s的时间，M点的运动路程为28cmD．从图示时刻开始再经2.2s的时间，N点第四次到达波峰E.能够与该波发生干涉的简谐横波频率一定为2.5Hz10．两相距2R、电量相等的点电荷Q1、Q2放在水平轴线上，Q1带负电，Q2带正电，O为两者中点。以Q1为圆心、半径为R的球面上有a、b、c三位置，a、Q1、Q2在同一竖直平面内，b、c、Q1在同一水平平面内，且a、b连线与水平轴垂直，b、c连线与水平轴平行，a、O相距为R，如图所示。下列说法正确的是()A．a、b两处电势相等 B．b、c两处电势相等C．a、b两处场强大小相等 D．b、c两处场强大小相等三、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）小李同学设计实验测定一圆柱体合金的电阻率，需要精确测量合金的电阻值。已知圆柱体合金长度为L、电阻约为，现在手头备有如下器材：A．电流表A1，量程为、内阻约为B．电流表A2，量程为、内阻约为C．电阻箱，最大阻值为D．滑动变阻器，最大阻值为E．滑动变阻器，最大阻值为F．电源，电动势约为、内阻约为G．导线和开关若干H．刻度尺（最小刻度为1mm）I．游标卡尺(1)用游标卡尺测量圆柱体合金的直径如图所示，则直径_________。(2)如图所示是该同学设计的测量该合金电阻的电路图，请帮助他选择合适的电学器材，要求电表的示数大于其量程的三分之二、滑动变阻器方便调节，则电流表和滑动变阻器需选择_________（填对应器材前面的字母序号）。按图连接好线路进行实验，即可测量出该合金的电阻值。(3)用以上已知量和所测量的物理量的字母，写出该合金电阻率的表达式为_________。12．（12分）把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流Ig为200μA，内阻估计在400~600Ω之间。(1)按图测定电流表G的内阻Rg，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：A．滑动变阻器（阻值范围0~200Ω）B．滑动变阻器（阻值范围0~175Ω）C．电阻箱（阻值范围0~999Ω）D．电阻箱（阻值范围0~99999Ω）E.电源（电动势6V，内阻0.3Ω）F.电源（电动势12V，内阻0.6Ω）按实验要求，R最好选用__________，R′最好选用___________，E最好选用___________(填入选用器材的字母代号)。(2)根据以上实验测得的电流表内阻值比真实值________________（选填“大”或“小”）。(3)假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg=500Ω，现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为_____________________。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，左端封闭右端开口、直径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压强。现将下端阀门打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门，左管水银面下降的高度。(1)求右管水银面下降的高度；(2)若再将右端封闭，同时对左管缓慢加热，并保持右管内气体的温度不变，使右管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的压强。14．（16分）有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好在一半在水下，正方形边长l=1.2m，AB侧前方处有一障碍物．一潜水员在障碍物前方处下潜到深度为的P处时，看到A点刚好被障碍物挡住．已知水的折射率．求：（1）深度；（2）继续下潜恰好能看见CD右侧水面上方的景物，则为多少？15．（12分）如图所示，一半径为R=30.0cm，横截面为六分之一圆的透明柱体水平放置，O为横截面的圆心，该柱体的BO面涂有反光物质，一束光竖直向下从A点射向柱体的BD面，入射角i=45°，进入柱体内部后，经过一次反射恰好从柱体的D点射出。已知光在真空中的速度为c=3.00×108m/s，sin37.5°=0.608，sin45°=0.707，sin15°=0.259，sin22.5°=0.383，试求：（结果保留3位有效数字）(1)透明柱体的折射率；(2)光在该柱体的传播时间t。

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】

AB．由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为，故AB错误；

CD．质量亏损为△m=4m1-m2-2m3释放的核能为△E=△mc2=（4m1-m2-2m3）c2故C错误、D正确。

故选D。2、B【解析】

A．根据题图电路可知A板电势高于B板电势，A、B间电场强度方向水平向右。小球受力平衡，故受电场力也水平向右，即小球带正电，所以A项错误；B．当滑动头从a向b滑动时，电阻值减小，路端电压减小，故R1两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，小球所受电场力减小，故细线的偏角变小，所以B项正确；C．当极板间电压减小时，极板所带电荷量将减小而放电，又由于A板原来带正电，故放电电流从上向下流过电流表，所以C项错误；D．由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所以无法判断电源的输出功率的变化规律，所以D项错误。故选B。3、B【解析】

第一段的平均速度；第二段的平均速度，中间时刻的速度等于平均速度，则，故选B.4、A【解析】

A．设发生n次衰变，m次β衰变，根据电荷数和质量数守恒，则有解得n=3，m=2，故A正确；B．衰变所释放的电子是原子核内一个中子转变成一个质子和一个电子，故B错误；C．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，聚变反应方程中，X的质量数为电荷数为可知X表示中子，故C错误；D．高速粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，不是中子，核反应方程为故D错误。故选A。5、A【解析】

棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，F做正功，安培力做负功，重力做负功，动能增大．根据动能定理分析力F做的功与安培力做的功的代数和．【详解】A．棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用．由动能定理：WF+WG+W安=△EK得WF+W安=△EK+mgh即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．故A正确．B．由动能定理，动能增量等于合力的功．合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和．故B错误．C．棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量．故C错误．D．棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量．故D错误【点睛】本题运用功能关系分析实际问题．对于动能定理理解要到位：合力对物体做功等于物体动能的增量，哪些力对物体做功，分析时不能遗漏．6、D【解析】

A．半衰期和物体的质量无关，故A错误；B．β衰变的本质是原子核内的中子转变为一个质子和一个电子，所以β衰变中释放出的电子来源于原子核，故B错误；C．在α、β、这三种射线中，α射线的电离能力最强，射线的穿透能力最强，故C错误；D．根据波尔的原子跃迁理论，原子处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，跃迁时以光子的形式放出能量，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、BC【解析】

分别画出正、负电荷产生的电场强度的方向如图，由图可知，O点与P点的合场强的方向都向下，同理可知，在OP的连线上，所以各点的合场强的方向均向下。AB.由库仑定律可知：，O点到两处电荷的距离比较小，所以两处电荷在O点产生的场强都大于在P处产生的场强，而且在O点两处电荷的场强之间的夹角比较小，所以O点的合场强一定大于P点的合场强。故A错误，B正确；CD.由于在OP的连线上，所以各点的合场强的方向均向下，将一正试探电荷沿直线从O运动到P电场力始终与运动的方向垂直，不做功，电势能不变。故C正确，D错误。8、BD【解析】

AB．木块沿斜面下滑过程中，动能增大，则图线为木块的动能随位移变化的关系。由机械能的变化量等于动能的变化量与重力势能变化量之和，有得，即木块的重力势能减少了，故A错误，B正确；C．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的除重力之外的合力大小，故C错误；D．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小，故D正确。故选BD。9、CDE【解析】

A．由图可知，波长振幅各质点开始振动的方向为方向。M点振动开始后，又经过1.1s恰好第三次到达波谷，则有则所以A错误；B．则波速为所以B错误；C．从图示时刻开始，波传播至M点需时间之后的则M振动路程为所以M点的运动路程为28cm，C正确；D．从图示时刻开始，波传播至N点需时间之后的则N点第四次到达波峰，D正确；E．波的频率为则其相干波的频率为2.5Hz，E正确。故选CDE。10、AC【解析】

AB．在产生的电场中，a、b、c三点等势，在产生的电场中，a、b等势且高于c点电势，故A正确，B错误；C．由对称性可知，a、b两点场强大小相等，方向不同，故C正确；D．b、c与等距，距的距离b近c远，由平行四边形定则可知，b点场强大于c点，故D错误。故选AC。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、1.075AD【解析】

（1）[1]．（2）[2][3]．若电流表选A1，电路总电阻约为；若电流表选A2，电路总电阻约为。滑动变阻器R2不能满足，则滑动变阻器选R1。（3）[4]．根据电阻定律有，其中，联立解得12、DCF小5V【解析】

(1)[1][2][3]图中电路为经典的半偏法测电流表内阻，采用半偏法测量电流表内阻时，电源电动势越大，越有利于减小误差，所以电动势应选择较大的F，为了保证电流表能够满偏，根据闭合电路欧姆定律粗算全电路总电阻大小