江苏省五校扬子中学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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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．某同学设计了如图所示的电路来研究光电效应现象，结点Q位于滑动变阻器的中点，初始状态时，滑动触头P也恰好位于滑动变阻器的中点．实验过程中，当该同学用绿光照射光电管时，灵敏电流计有示数，下列说法正确的是A．若换用紫光照射光电管，则电流计的示数一定增大B．若增大绿光的光照强度，则电流计的示数一定增大C．若将滑动触头P向右滑动，则电流计的示数一定不断增大D．若将滑动触头P向左滑动，则电流计的示数一定能减小为02．如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（）A．b点场强大于d点场强B．b点场强为零C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能3．如图所示，A、B两小球静止在光滑水平面上，用轻弹簧相连接，A球的质量小于B球的质量．若用锤子敲击A球使A得到v的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L1；若用锤子敲击B球使B得到v的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L2，则L1与L2的大小关系为()A．L1>L2 B．L1<L2C．L1＝L2 D．不能确定4．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，原线圈上接有的电阻，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A．副线圈输出交流电的周期为B．电流表的读数为C．电压表的读数为D．若将替换为电阻为的二极管，电流表、电压表读数均不发生变化5．理想变压器的输入端、输出端所连接电路如图所示，图中交流电源的电动势e=311sin(100πt)V，三只灯泡完全相同。当电键S1、S2均断开时，交流电源的输出功率为理想变压器输出功率的3倍。下列各说法中正确的是（）A．理想变压器的匝数比为1：3B．灯泡L1消耗的功率是灯泡L2消耗功率的4倍C．断开电键S1，闭合电键S2时，灯泡L1两端的电压有效值为110VD．断开电键S2，闭合电键S1时，灯泡L1的亮度与C项情况下相比较较暗6．如图甲所示，一铝制圆环处于垂直环面的磁场中，圆环半径为r，电阻为R，磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示，时刻磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是（）A．在时刻，环中的感应电流沿逆时针方向B．在时刻，环中的电功率为C．在时刻，环中的感应电动势为零D．0~t0内，圆环有收缩的趋势二、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．如图所示质量均为m的物体AB通过轻质弹簧连接；物体A、C通过轻绳连接在光滑的轻质定滑轮两侧，用手托着质量为M的物体C使A静止在弹簧上，物体B静止在地面上，绳伸直恰无弹力。忽略空气阻力，放手后物体C下落，直至物体B对地面恰好无压力。若将C换成大小为Mg的竖直向下的拉力作用，也直至物体B对地面恰好无压力。两种情况下，此时A的动能分别表示为、，A的重力势能分别表示为、，弹簧的弹性势能分别表示为、，细绳对A所做的功分别表示为、，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A．若，则 B．若，则C．若，则 D．若，则8．如图所示，足够长U型管内分别由水银封有、两部分气体，则下列陈述中正确是A．只对加热，则h减小，气柱长度不变B．只对加热，则h减小，气柱长度减少C．若在右管中注入一些水银，将增大D．使、同时升高相同的温度，则增大、h减小9．如图所示，足够长的粗糙斜面固定于竖直向上的匀强电场中，两个带等量负电荷的物体AB（不计AB间的相互作用）用质量不计的轻弹簧直接相连，在恒力作用下沿斜面向上做匀速运动，AB与斜面间的动摩擦因数分别为且，物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻轻弹簧突然断开，A在作用下继续前进，B最后静止在斜面上，则（）A．轻弹簧断开前，摩擦力对B的冲量大于对A的冲量B．B静止前，A和B组成的系统动量守恒C．轻弹簧断开瞬间，B物体加速度为零D．轻弹簧断开后，A物体所受重力的功率变大、电势能增大10．如图所示，虚线a、b、c、d代表匀强电场中间距相等的一组等势面。一电子仅在电场力作用下做直线运动，经过a时的动能为9eV，从a到c过程其动能减少了6eV。已知等势面c的电势为3V。下列说法正确的是（）A．等势面a的电势为0B．该电子到达d等势面时的动能为0C．该电子从a到c其电势能减少了6eVD．该电子经过a时的速率是经过c时的倍三、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）为了测定金属丝的电阻率，某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上，其两端可作为接线柱，一小金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动．请完成以下内容．(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如图甲所示，则其直径d＝____mm．(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω．(3)准备的实验器材如下：A．电压表V(量程0~3V，内阻约20kΩ)B．定值电阻10ΩC．定值电阻100ΩD．蓄电池(电动势约12V，内阻不计)E．开关S一只F．导线若干实验小组利用上述器材设计并完成实验．实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量，在实验操作和测量无误的前提下，记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U，并作出了1U－1计的实验电路图．其中定值电阻R应选____(填“B”或“C”)；金属丝电阻率的表达式ρ＝____________________(用a、b、c、d、R表示)．12．（12分）甲实验小组利用图（a）装置探究机械能守恒定律．将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放，斜槽轨道水平末端离落点的高度为H，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．（g取10m/s2）（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=______（用H、h表示）．（2）图（b）中图线①为根据实验测量结果，描点作出的s2–h关系图线；图线②为根据理论计算得到的s2–h关系图线．对比实验结果，发现自同一高度静止释放的钢球，实际水平抛出的速率______（选填“小于”或“大于”）理论值．造成这种偏差的可能原因是______________________．乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”．将质量为0.1kg的小钢球A由斜槽某位置静止释放，由频闪照相得到如图（c）所示的小球位置示意图，O点为小球的水平抛出点．（3）根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为______s．（4）以O点为零势能点，小球A在O点的机械能为______J；小球A在C点时的重力势能为______J，动能为______J，机械能为______J．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）电磁轨道炮的加速原理如图所示金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道良好接触。开始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离，导轨长，炮弹质量。导轨上电流I的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨道内匀加速运动，它所在处磁场的磁感应强度始终为，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为，忽略摩擦力与重力的影响。求：(1)炮弹在两导轨间的加速度大小a；(2)炮弹作为导体受到磁场施加的安培力大小F；(3)通过导轨的电流I。14．（16分）如图所示，一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上，从N点进入玻璃球直接打在B点，在B点反射后到球面的P点（P点未画出）。已知玻璃球的半径为R，折射率n=，光在真空中的传播速度为c，求：①入射点N与出射点P间的距离；②此单色光由N点经B点传播到P点的时间。15．（12分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积。螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化。求：(1)螺线管中产生的感应电动势；(2)闭合，电路中的电流稳定后，电阻的电功率；(3)断开后，流经的电荷量。

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、B【解析】

用绿光照射光电管时，灵敏电流计有示数，说明绿光的频率大于该光电管的极限频率，若换用紫光照射，则一定可产生光电效应，但光电流大小与光强有关，所以光电流大小变化情况不能确定，选项A错误；增大绿光的光照强度，则单位时间内从阴极逸出的光电子的数量一定增多，光电流变大，电流计的示数一定变大，选项B正确；此时加在光电管两端的电压为零，若将滑动触头P向右移动，加在光电管两端的电压为正向电压，则在电场力的作用下，到达阳极的光电子数会增多，而达到饱和光电流后，光电流的大小不会随着正向电压的增大而增大，选项C错误；若将滑动触头P向左滑动，加在光电管两端的电压为反向电压，则在电场力作用下，到达阳极的光电子数会减小，电流计的示数不断减小，若最大反向电压小于遏止电压，则电流计的示数不能减为零，选项D错误；故选B.【点睛】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，根据光电效应的条件判断能否发生光电效应，从而判断是否有光电流；知道饱和光电流是由光强决定的．2、C【解析】

A.在两等量异种点电荷连线上中点的场强最小，在两等量异种点电荷连线的中垂线上中点的电场强度最大。所以b点的场强小于连线中点的场强，d点的场强大于中点的场强，则b点场强小于d点场强，选项A错误；B.根据适矢量的叠加，b点的合场强由b指向c，不为零，选项B错误；C.由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，选项C正确；D.因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误。故选C。3、C【解析】

若用锤子敲击A球，两球组成的系统动量守恒，当弹簧最短时，两者共速，则mAv＝(mA＋mB)v′解得v′＝弹性势能最大，最大为ΔEp＝mAv2－(mA＋mB)v′2=若用锤子敲击B球，同理可得mBv＝(mA＋mB)v″解得v″＝弹性势能最大为ΔEp＝mBv2－(mA＋mB)v′2＝即两种情况下弹簧压缩最短时，弹性势能相等，故L1＝L2故C正确。故选C。4、B【解析】

A．副线圈输出交流电的频率和周期与原线圈的频率和周期相同，根据题意可知周期A错误；BC．电表的读数均为有效值，原线圈电源电压有效值为，设原线圈电流为，根据单相理想变压器的电流规律则副线圈电流为副线圈电压为根据理想变压器电压规律可知原线圈电压为即计算得电流表读数为电压表读数为B正确，C错误；D．二极管具有单向导电性，电表读数均为原来的一半，D错误。故选B。5、B【解析】

AB．变压器的输出功率等于输入功率，电源的输出功率等于灯泡L1的功率和变压器的输入功率之和，所以由已知条件知灯泡L1的功率等于变压器输入功率的2倍，也就是灯泡L1的功率等于灯泡L2、L3的功率之和的2倍，所以灯泡L1的功率是灯泡L2功率的4倍，则变压器原线圈的电流是副线圈电流的2倍，由理想变压器电流与匝数成反比，可得匝数比为1：2，故A错误，B正确；C．断开电键S1，闭合电键S2时，由上面分析知，则UL1=2UL2变压器的输入电压和输出电压关系为U2=2U1而U2=UL2UL1+U1=V=220V所以UL1=176V，UL2=88V故C错误；D．断开电键S2，闭合电键S1时，U1=220V，则U2=440V，所以UL2=220V与C中相比电压升高，灯泡变亮，故D错误。故选B。6、B【解析】

A．由磁场的磁感应强度B随时间变化关系图象可知，磁场反向后，产生的感应电流的方向没有改变，0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，B减小，所以线圈中的磁通量在减小，根据楞次定律可判断线圈的电流方向为顺时针，所以A错误；BC．由图象可得斜率为则由法拉第电磁感应定律可得，线圈产生的感应电动势为线圈的电功率为所以B正确，C错误；D．0~t0内，磁感应强度在减小，线圈的磁通量在减小，所以根据楞次定律可知，线圈有扩张趋势，所以D错误。故选B。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．开始时弹簧被压缩当物块B恰对地面无压力时，弹簧的弹力等于mg，此时弹簧伸长则两种情况下弹簧的形变量相同，弹簧的弹性势能不变；由能量关系，第一种情况：第二种情况：若M=m，则v=v′，即，选项A正确；B．两种情况下弹簧长度均变化，即A上升的高度相同，重力势能变化量相同，选项B错误；C．两种情况下弹簧伸长量相同，则弹性势能相同，选项C错误；D．由A的分析可知，若M>m，则v<v′，第一种情况下绳子对A做功：第二种情况下绳子对A做功：则选项D正确；故选AD。8、AD【解析】

AB．只对L1加热，假设体积不变，则压强增大，所以L1增大、h减小，气柱L2长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A正确B错误；C．若在右管中注入一些水银，L2压强增大，假设L1的体积不变，L1的压强与h长度的水银柱产生的压强之和随之增大，L1的压强增大，根据玻意耳定律得L1将减小，故C错误；D．使L1、L2同时升高相同的温度，假设气体体积不变，L1的压强增大，L2压强不变，则L1增大、h减小，故D正确；故选AD.【点睛】做好本题的关键是知道两边气体压强大小的影响因素，再利用理想气体状态方程判断各物理量的变化．9、BD【解析】

A．设AB所带电荷量均为，则物A所受摩擦力由于不知道与的大小，故无法判断与的大小关系，故A错误；B．B静止前，AB组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B正确；C．轻弹簧断开瞬时，B物体受重力、斜面支持力和摩擦力作用，加速度不为零，故C错误；D．物体A在轻弹簧断开前，在拉力作用下匀速向上运动弹簧断开后，少了向下的拉力，物体A所受合力向上，做加速运动，所以重力的功率增大，电场力做负功，电势能增大，故D正确。故选BD。10、BD【解析】

AC．虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面，电子经过a时的动能为9eV，从a到c的过程中动能减小6eV，由能量守恒可知，电势能增加6eV，则所以等势面a的电势为9V，故AC错误；B．匀强电场中间距相等的相邻等势面间的电势差相等，电场力做功相等，动能变化相等，a到c动能减小6eV，则a到d动能减小9eV，所以该电子到达d等势面时的动能为0，故B正确；D．经过a时的动能为9eV，a到c动能减小6eV，则经过c时的动能为3eV，由公式可得则速率之比等动能之比再开方，即电子经过a时的速率是经过c时的倍，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、0.750BπbcRd【解析】

（1）螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分。（2）电路分为测量电路和控制电路两部分。测量电路采用伏安法。根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表外接法。变阻器若选择R2，估算电路中最小电流，未超过电流表的量程，可选择限流式接法。【详解】（1）螺旋测微器固定刻度为0.5mm，可动刻度为25.0×0.01mm，两者相加就是0.750mm。

（2）因为只有电压表，当连入电路的电阻丝变化时，其两端的电压也将发生变化，找到电压U与长度l的关系，画出图象就能求出电阻丝的电阻率，按题意就可以画出电路如图所示，

由于电阻丝的电阻只有3Ω，所以定值电阻选较小的B.

（4）据欧姆定律可以写出电阻丝两端的电压U=R所以1结合图象有：b=1E

（截距）

当1而S=π(d2)2

联立可得：【点睛】本实验测电阻丝的电阻率比较巧妙，利用图象法减小了偶然误差，再结合数学图象的知识，更是本题的精华部分；测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计。测量电路要求精确，误差小。12、（1）4Hh（2）小于轨道与小球间存在摩擦或小球的体积过大（3）0.1（4）0.1125–0.80.91250.1125【解析】（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，运用动能定理研究得：

mgh=mv2

解得：对于平抛运动，运用平抛运动的规律得出：在竖直方向：H=gt2

则有：--------①

在水平方向：s=vt-------------②

由①②得：所以：s2=4Hh

（2）对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．从s2--h关系图线中分析得出钢球水平