湖北省襄阳市2021-2022学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．如图所示，边长为L、总阻值为R的等边三角形单匝金属线圈abc从图示位置开始绕轴EF以角速度匀速转动，EF的左右两侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和，下列说法正确的是（）A．图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大B．线圈从图示位置转过一周的过程中，产生的感应电流先沿acba方向后沿abca方向C．线圈从图示位置转过一周的过程中，产生的感应电动势的最大值为D．线圈转动过程中产生的交流电的电动势的有效值为2．2010年命名为“格利泽581g”的太阳系外行星引起了人们广泛关注，由于该行星的温度可维持表面存在液态水，科学家推测这或将成为第一颗被发现的类似地球世界，遗憾的是一直到2019年科学家对该行星的研究仍未有突破性的进展。这颗行星距离地球约20亿光年(189.21万亿公里)，公转周期约为37年，半径大约是地球的2倍，重力加速度与地球相近。则下列说法正确的是A．飞船在Gliese581g表面附近运行时的速度小于7.9km/sB．该行星的平均密度约是地球平均密度的C．该行星的质量约为地球质量的8倍D．在地球上发射航天器前往“格利泽581g”，其发射速度不能超过11.2km/s3．如图所示，质量为的小球用两根细线连接，细线的另一端连接在车厢顶，细线的另一端连接于侧壁，细线与竖直方向的夹角为保持水平，重力加速度大小为，车向左做加速运动，当段细线拉力为段细线拉力的两倍时，车的加速度大小为（）（）A． B． C． D．4．如图，两梯形木块M、P（均可看成质点）叠放在水平地面上，M、P之间的接触面倾斜。连接M与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于力的分析，下列说法正确（）A．木块M不可能受二个力作用B．木块M可能受三个力作用C．木块M一定受四个力作用D．地面可能受到水平方向的摩擦力5．欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时由于无电源和电流表，他就利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线的电流为I时，小磁针偏转了30°，则当他发现小磁针偏转了60°时，通过该直导线的电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）（）A．2I B．3I C． D．6．如图所示，质量相等的A、B两个小球悬于同一悬点O，且在O点下方垂直距离h=1m处的同一水平面内做匀速圆周运动，悬线长L1＝3m，L2＝2m，则A、B两小球（）A．周期之比T1：T2＝2：3 B．角速度之比ω1：ω2＝3：2C．线速度之比v1：v2＝： D．向心加速度之比a1：a2＝8：3二、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．如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强。尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败。不计粒子重力，下列说法正确的是（）A．正离子在纵向场中沿逆时针方向运动 B．发生漂移是因为带电粒子的速度过大C．正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移 D．正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移8．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在B．非均匀周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．手摇动用丝绸摩擦过的玻璃棒，在空气中产生电磁波，只能沿着摇动的方向传播D．频率在200MHz~1000MHz内的雷达发射的电磁波，波长范围在0.3m~1.5m之间E.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度9．A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度E=，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化，则以下判断正确的是（）A．从开始到B刚要离开地面过程，A物体速度大小先增大后减小B．刚施加电场的瞬间，A的加速度为4gC．从开始到B刚要离开地面的每段时间内，A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量D．B刚要离开地面时，A的速度大小为2g10．如图所示为粗细均匀的裸铜导线制成的半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左侧上方的圆面积内存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆环的电阻为2R。一根长度为2r、电阻为R的均匀金属棒MN以圆环的圆心O点为旋转中心，紧贴着网环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒与圆环始终接触良好，开始时MN与PQ重合（）A．金属棒中感应电动势的最大值为B．时间内通过金属棒MN的横截面电荷量为C．金属棒中电流的有效值是D．金属棒旋转一周电路中产生的热量为三、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）某同学欲将量程为、内阻为的表头改装成一个多用电表，改装后的电表有几个不同量程，分别为量程为和的双量程电压表及量程为的电流表，设计电路如图所示。定值电阻和的值待定，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关。已知将开关断开，置于“2”挡时，多用电表的量程为10V，回答下列问题:（1）表笔A应为_______________（填“红”或“黑”）色；（2）将开关断开，置于“1”挡时，多用电表用于测量_____________（填“电流”或“电压”）；开关闭合,置于“1”挡时，多用电表用于测量__________________（填“电流”或“电压”）；（3）定值电阻的阻值_______________Ω，____________Ω、____________Ω（结果保留三位有效数字）12．（12分）在一次实验中,某同学想描绘一标有“3V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，除导线开关外还有:A．直流电源(电动势约为4V，内阻可不计)B．直流电流表A1(量程0~3A，内阻约为0.1Ω)C．直流电流表A2(量程0~300mA，内阻为1Ω)D．直流电压表V1(量程0~15V，内阻很大)E.直流电压表V2(量程0~4V，内阳很大)F.滑动变阻器(最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A)G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A)H.定值电阻R1=1ΩI.定值电阻R2=10Ω实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。(1)实验中电流表应选用_____，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_____(均用序号字母表示)。(2)请按要求设计实验电路_______(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现把实验中使用的两个相同的小灯泡串联后由E=3V，内阻不计的电源供电，此时灯泡的实际功率约为______W(结果保留两位有效数字)。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，两条足够长的光滑导电轨道倾斜放置，倾角，轨道足够长，轨道间距离，轨道下端连接的电阻，轨道其他部分电阻不计，匀强磁场垂直于轨道平面向上，磁感应强度，一质量为，电阻的导体棒ab在平行于轨道的恒定的拉力F作用下由静止开始向上运动，时速度达到最大，最大速度。这时撤去拉力F，导体棒继续运动到达最高点，全过程中流过电阻R的电荷量，，取，求：（1）导体棒达到最大速度时导体棒两端的电势差；（2）导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为时的加速度大小；（3）向上运动的全过程中电阻R上产生的热量。14．（16分）如图所示，哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成，容器竖直放置，容器粗管的截面积为S1=2cm2，细管的截面积S2=1cm2，开始时粗、细管内水银长度分别为h1=h2=2cm，整个细管长为4cm，封闭气体长度为L=6cm，大气压强为P0=76cmHg，气体初始温度为27℃，求：①第一次若要使水银刚好离开下面的粗管，封闭气体的温度应为多少K;②第二次若在容器中再倒入同体积的水银，且使容器中气体体积不变，封闭气体的温度应为多少K.15．（12分）如图所示，小球b静止与光滑水平面BC上的C点，被长为L的细线悬挂于O点，细绳拉直但张力为零．小球a从光滑曲面轨道上AB上的B点由静止释放，沿轨道滑下后，进入水平面BC（不计小球在B处的能量损失），与小球b发生正碰，碰后两球粘在一起，在细绳的作用下在竖直面内做圆周运动且恰好通过最高点．已知小球a的质景为M，小球b的质量为m．M=5m．己知当地重力加速度为g求：（1）小球a与b碰后的瞬时速度大小（2）A点与水平面BC间的高度差．

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】

A．图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，A错误；B．线圈从图示位置转过一周的过程中，产生的感应电流先沿abca方向后沿acha方向，B错误；C．线圈从图示位置转过一周的过程中，产生的感应电动势的最大值为C错误；D．线圈从图示位置转过一周的过程中，有半个周期电动势的最大值为有半个周期电动势的最大值为根据有效值的定义可求得交流电的有效值D正确。故选D。2、B【解析】

ABC．忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力得：mg=m得到v=万有引力等于重力，=mg，得到M=ρ=这颗行星的重力加速度与地球相近，它的半径大约是地球的2倍，所以它在表面附近运行的速度是地球表面运行速度的倍，大于1．9km/s，质量是地球的4倍，密度是地球的。故B正确，AC错误。D．航天器飞出太阳系所需要的最小发射速度为第三宇宙速度，即大于等于2．1km/s，故D错误。3、D【解析】

设段细线的拉力为，则求得，选项D正确，ABC错误。故选D。4、B【解析】

ABC、对A受力分析，若细线伸直且拉力等于重力时，AB间只接触无弹力，即A只受重力、拉力作用，此时A只受两个力，且AB之间无摩擦，若A细线未伸直即拉力为零，此时A受重力、支持力、摩擦力作用，故AC错误，B正确。C、对整体进行分析，整体受重力、支持力或重力、支持力、拉力作用，而水平方向没有外力，故水平地面对B物体没有摩擦力，故D错误；5、B【解析】

小磁针的指向是地磁场和电流磁场的合磁场方向，设地磁场磁感应强度为B地，电流磁场磁感应强度为B电=kI，由题意知二者方向相互垂直，小磁针在磁场中静止时所指的方向表示该点的合磁场方向，则有kI=B地tan30°，kI'=B地tan60°，所以I'=3I.A.2I，与结论不相符，选项A错误；B.3I，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；6、C【解析】

AB．小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg和悬线拉力F的合力提供，设悬线与竖直方向的夹角为θ。

对任意一球受力分析，由牛顿第二定律有：

在竖直方向有Fcosθ-mg=0…①在水平方向有…②由①②得分析题意可知，连接两小球的悬线的悬点距两小球运动平面的距离为h=Lcosθ，相等，所以周期相等T1：T2=1：1角速度则角速度之比ω1：ω2=1：1故AB错误；

C．根据合力提供向心力得解得根据几何关系可知故线速度之比故C正确；

D．向心加速度：a=vω，则向心加速度之比等于线速度之比为故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、AD【解析】

A．根据左手定则可判断出正离子在纵向场中沿逆时针方向运动，故A正确；B．因为左右两边磁场强度不一样，导致左右的半径不同，所以发生偏移；CD．根据得发现B越大，R越小，所以右边部分的R大于左边部分的R，结合左手定则判断出正离子就会向下侧漂移，电子向上侧漂移，故C错误，D正确。故选AD。8、BDE【解析】

A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；B.非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化电场，非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化磁场，相互激发，形成电磁波。故B正确；C.电磁波产生后，可以在任意方向传播，故C错误；D.根据，电磁波频率在200MHz至1000MHz的范围内，则电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间，故D正确；E.由于波源与接受者的相对位置的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故E正确。故选：BDE。9、BD【解析】

AB．在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故有：qE=4mg=ma解得：a=4g，方向向上B刚要离开地面时，弹簧的拉力为mg，此时A物体合力为2mg，加速度为2g，向上，从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故A错误B正确；C．从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故C错误；D．当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：根据动能定理可知：解得：故D正确。故选：BD。10、BD【解析】

A．只有当MO、NO分别切割磁感线时，环中才有电流。MO、NO中感应电动势故A错误；B．金属棒中有电流时，电流为半个周期内通过金属棒MN的电荷量故B正确；C．在一个周期内，只有半个周期的时间内金属棒中才有电流，即所以金属棒中电流的有效值故C错误；D．依题意的即故D正确。故选BD。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、黑电压电流460010010.2【解析】

（1）[1]．根据表头的极性，因电流要从红表笔流入电表，可知表笔A应为黑色；（2）[2][3]．将开关断开，置于“1”挡时，表头与R2串联，则多用电表用于测量电压；开关闭合，置于“1”挡时，R3与表头并联，则多用电表用于测量电流；（3）[4]．已知将开关断开，置于“2”挡时，多用电表的量程为10V，则[5]．将开关断开，置于“1”挡时，多用电表的量程为1V，则[6]．将开关接通，置于“1”挡时，多用电表的量程为100mA，则12、CEF0.54--0.57【解析】

(1)[1][2]小灯泡的额定电压为3V，因此电压表选择量程大于等于3V的即可，电压表故选E；而小灯泡的额定电流为电流表A1量程太大，测量误差太大，故应用电流表A2和定值电阻并联，改装成电流表，电流表故选C；[3]还需要调节电路的滑动变阻器，为了方便操作，且小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应选阻值较小的F；(2)[4]本实验小灯泡两端的电压从零开始变化，