2021-2022学年北京市人民大学附属中学高考物理三模试卷含解析

1、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、如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形ABCD位于竖直平面内，其中AB边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电小球

2、。其中A、B处小球质量均为m，电荷量均为2q(q0)；C、D处小球质量均为2m，电荷量均为q。空间存在着沿DB方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90，则四个小球所构成的系统（ ）A电势能增加，重力势能增加B电势能不变，重力势能不变C电势能减小，重力势能减小D电势能不变，重力势能增加2、如图所示，把一块不带电的锌板接在验电器上，用紫外线灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，则下列说法中正确的是（）A紫外线的波长比可见光长B验电器的金属箔片带正电C从锌板逸出电子的动能都相等D若改用红外灯照射，验电器的金属箔片一定张开3、磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板A、B和电

3、阻R连接，A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷入磁场，A、B两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是（）AA板为电源的正极B电阻R两端电压等于电源的电动势C若减小两极板的距离，则电源的电动势会减小D若增加两极板的正对面积，则电源的电动势会增加4、一质子束入射到静止靶核上，产生如下核反应：，p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（ ）A28和15B27和14C15和13D14和135、如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒

4、定电流，且，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=，其中I为通中导线的中流强度，r为该点到通中导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（）AO点处的磁感应强度的大小为3B0BO点处的磁感应强度的大小为5 B0C质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向cD电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下6、如图所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷Q1、Q2固定在c、d两点

5、上。一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态，取重力加速度为g，下列说法正确的是（）AQ2对P的静电力大小为BQ1、Q2的电荷量之比为C将P从a点移到b点，电场力做正功D将P从a点沿直线移到b点，电势能先增大后减小二、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、如图甲所示，门式起重机又叫龙门吊，门式起重机的场地利用率高、作业范围大，在港口得到广泛使用。其简易图如图乙所示，假设长为L的钢绳能承受的最大拉力为T，钢绳的上端栓接在滑轮上，另一端连接质量为m的集装箱，开始整个装置在横

6、臂上以共同的速度做匀速直线运动，当其运动到图中O位置时，绳子上端的滑轮突然被锁定，集装箱开始以O为圆心摆动，假设滑轮与集装箱的大小可忽略不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A如果，则上述过程中钢绳一定不会断裂B如果装置匀速运动的速度大小为v，则集装箱允许的最大质量为C如果集装箱的质量为2m，则装置匀速运动时的最大速度为D如果保持上端滑轮静止，加速向上提升集装箱（不摆动），集装箱加速上升允许的最大加速度为8、2020年2月，北斗卫星导航系统第41、49、50和51颗卫星完成在轨测试、入网评估等工作，正式入网工作。其中第41颗卫星为地球同步轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球 同步轨道卫星，它们

7、的轨道半径约为4.2107 m，运行周期等于地球的自转周期24小时。 第50和51颗卫星为中圆地球轨道卫星，运行周期约为12小时。已知引力常量G=6. 67l0-11 Nm2/kg2，倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。下列说法正确是（）A根据题目数据可估算出地球的质量B中圆地球轨道卫星的轨道半径约为2. 1107mC在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是静止的D倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小9、如图所示（俯视图），位于同一水平面内的两根固定金属导轨、，电阻不计，两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、完全相同的铜棒、放在两导轨上，若两棒从

8、图示位置以相同的速度沿方向做匀速直线运动，始终与两导轨接触良好，且始终与导轨垂直，不计一切摩擦，则下列说法中正确的是（）A回路中有顺时针方向的感应电流B回路中的感应电动势不变C回路中的感应电流不变D回路中的热功率不断减小10、图示为一简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，此时刻P点振动方向沿轴正方向，并经过0.3s第一次到达平衡位置，Q是平衡位置为处的质点，下列分析正确的是（）A该波沿轴负方向传播B该波的传播速度为10m/sCP点与Q点的振动方向总是相反D从此刻起内Q点通过的路程为30mE.质点Q的振动方程可表示为三、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

9、要求写出演算过程。11（6分）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中，为减小实验误差，选择了内阻已知的电流表，实验中电阻两端电压从零开始调节。(1)以下电路图符合上述要求的是_；(2)请根据所选电路图，完善以下实物图连接_。(3)若电流表的内阻为RA，金属丝的长度为L，直径为d，实验中某次电压表、电流表的示数分别为U、I，则该次实验金属丝电阻率的表达式为=_（用题中字母表示）12（12分）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图，图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 A，内阻为480 。虚线方框内为换档开关，A端和B端分别与两表

10、笔相连。该多用电表有5个档位，5个档位为：直流电压1 V 档和5 V档，直流电流1 mA档和2.5 mA档，欧姆100 档。 (1)图（a）中的B端与_（填“红”或“黑”）色表笔相连接(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_（填正确答案标号）A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆档时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流档时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_，R4_(4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“3”相连的，则读数为_。四、计算题：本题共2小

11、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（a）所示，倾角=30的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2104C的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与Q未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图（b）所示，其中线1为重力势能随位移变化图象，线2为动能随位移变化图象（g=10m/s2，静电力恒量K=9109Nm2/C2）则（1）描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情况；（2）求小球的质量m和电量q；（3）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U；（4）在图（b）中画出

12、小球的电势能 随位移s变化的图线（取杆上离底端3m处为电势零点）14（16分）如图，两相互平行的光滑金属导轨，相距L=0.2m，左侧轨道的倾角=30，M、P是倾斜轨道与水平轨道连接点，水平轨道右端接有电阻R=1.5，MP、NQ之间距离d=0.8m，且在MP、NQ间有宽与导轨间距相等的方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示，质量m=0.01kg、电阻r=0.5的导体棒在t=0时刻从左侧轨道高H=0.2m处静止释放，下滑后平滑进入水平轨道（转角处天机械能损失）。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，轨道的电阻和电感不计，g取10m/s2。求：(1)导体棒从释放到刚进入磁场所用的时

13、间t；(3)导体棒在水平轨道上的滑行距离d；(2)导体棒从释放到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热。15（12分）如图所示是研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在xOy平面坐标系的第一象限内，存在两个电场强度大小均为E，方向分别水平向左和竖直向上的匀强电场区域和。两电场的边界均是边长为L的正方形，位置如图所示。（不计电子所受重力）(1)在区域AO边的中点处由静止释放电子，求电子离开区域的位置坐标；(2)在电场区域内某一位置（x、y）由静止释放电子，电子恰能从区域右下角B处离开，求满足这一条件的释放点x与y满足的关系。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

14、给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90，则电场力对四个小球做总功为：则系统电势能不变；系统重力势能变化量：则重力势能增加；A电势能增加，重力势能增加，与结论不相符，选项A错误；B电势能不变，重力势能不变，与结论不相符，选项B错误；C电势能减小，重力势能减小，与结论不相符，选项C错误；D电势能不变，重力势能增加，与结论相符，选项D正确；故选D.2、B【解析】A根据电磁波谱内容可知，紫外线的频率大于可见光，根据：则紫外线波长小于可见光，A错误；B发生光电效应时，有光电子从锌板飞出，锌板失去电子带正电，所以验电器带正电，B正确；C根据光电效应方

15、程知，光电子的最大初动能为：但不是所有电子的动能等于最大初动能，C错误；D根据光电效应产生条件，当红外灯照射，则红外线频率小于紫外线，因此可能不发生光电效应现象，则验电器金属箔不一定张开，D错误。故选B。3、C【解析】A等离子体进入磁场，根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为电源的正极，A极为电源的负极，故A错误；B分析电路结构可知，A、B为电源的两极，R为外电路，故电阻R两端电压为路端电压，小于电源的电动势，故B错误；CD粒子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有解得减小两极板的距离d，电源的电动势减小，增加两极板的正对面积，电动势不变，故C正确，D错误。故选C。4、D【解析】质子的

16、电荷数为1，质量数为1；中子的电荷数为0，质量数为1；根据电荷数、质量数守恒，X的质子数(电荷数)为1+130=14，质量数为1+271=27，中子数：2714=13。A. 28和15。与上述结论不符，故A错误；B. 27和14。与上述结论不符，故B错误；C. 15和13。与上述结论不符，故C错误；D. 14和13。与上述结论相符，故D正确。5、A【解析】AB根据右手螺旋定则，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向右下方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左下方；根据公式可得根据平行四边形定则，则点的合场强的方向平行于指向左下方，大小为，故A正确，B错误；C

17、根据左手定则，质子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故C错误；D根据左手定则，电子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故D错误；故选A。6、B【解析】A由于P处于平衡状态，可知Q2对P的静电力大小为选项A错误；B同理可知Q1对P的静电力大小为设ac=L，则 由库仑定律联立解得Q1、Q2的电荷量之比为选项B正确；CD将P从a点移到b点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增加，选项CD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

18、0分。7、BC【解析】A装置被锁定后集装箱做圆周运动，那么在装置锁定瞬间，由牛顿第二定律得:即显然集装箱的重量等于T时，钢绳断裂，故A错误；B如果装置匀速运动的速度大小为v，由：可知：故B正确；C如果集装箱的质量为2m，由：可知该装置匀速运动时的最大速度为：故C正确；D加速向上提升集装箱，由牛顿第二定律有：Tmg=ma可得允许的最大加速度为：故D错误。故选BC。8、AD【解析】A对同步卫星已知绕地球运动的周期T和运动半径r 可求解地球的质量，选项A正确；B根据开普勒第三定律可知因 则中圆地球轨道卫星的轨道半径不等于同步卫星轨道半径的一半，选项B错误；C倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同，每

19、过24h都运动一圈，在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是运动的，选项C错误；D根据可知，倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小，选项D正确。故选AD。9、BD【解析】A两棒以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动，回路的磁通量不断增大，根据楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针，故A错误；BC设两棒原来相距的距离为s，MN与MN的夹角为，回路中总的感应电动势保持不变，由于回路的电阻不断增大，所以回路中的感应电流不断减小，故B正确，C错误；D回路中的热功率为，由于E不变，R增大，则P不断减小，故D正确。故选BD。10、ABD【解析】A因此时P点沿轴正方向振动，根据同侧法可知波沿轴负方向传

20、播，A正确；B因P点的平衡位置在处，所以所以计算波速B正确；CP、Q两点的平衡位置间的距离大于，小于，所以其振动方向有时相同，有时相反，C错误；D根据经过的路程D正确；E根据图像可知质点Q此时由平衡位置向下振动，振动方程可表示为E错误。故选ABD。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、B 【解析】(1)1电阻两端电压从零开始调节，故选择分压式；电流表内阻已知，电流表选择内接法，选B(2)2接原理图连接实物图如图(3)3由实验原理得由电阻定律得，横截面积，联立，可解得：12、红 B 160 880 1100 【解析】(1)1根据欧姆表原理可

21、知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流“红进黑出”，即图（a）中的端与红色表笔相连接；(2)2由电路图可知，只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节，AC错误，B正确；(3)3直流电流档分为和，由图可知，当接2时应为；根据串并联电路规律可知：；4总电阻为：接4时，为电压档，因串入的电阻较小，故应为量程的电压表；此时电流计与、并联后再与串联，即改装后的电流表与串联再改装后电压表；根据串联电路规律可知：；(5)5若与3连接，则为欧姆档“”档，读数为：。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、（1）小球的速度先增大，后减小；小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零（2）4kg；1.11105C；（3）4.2