2021-2022学年北京海淀区高三下学期一模考试物理试题含解析

1、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、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，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、下列说法正确的是（）A光导纤维传输信号是利用光的干涉现象B用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象C一束单色光经由空气射入玻璃后速度不变，波长变短D光的干涉现象和光电效应都是光具有

2、波动性的表现2、如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O，三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环c上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环a、b，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m，重力加速度为g，轻绳与c的摩擦不计.则Aa与大环间的弹力大小mg B绳子的拉力大小为mgCc受到绳子的拉力大小为3mg Dc与大环间的弹力大小为3mg3、如图所示，在水平地面上O点正上方的A、B两点水平抛出两个相同小球，两小球同时落在水平面上的C点，不计空气阻力。则两球A可能同时抛出B落在C点的速度方向可能相同C落在C点

3、的速度大小一定不同D落在C点时重力的瞬时功率一定不同4、如图，半径为d的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场垂直圆所在的平面。一带电量为q、质量为m的带电粒子从圆周上a点对准圆心O射入磁场，从b点折射出来，若=60，则带电粒子射入磁场的速度大小为（ ）ABCD5、以下各物理量属于矢量的是()A质量B时间C电流D磁感应强度6、当矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时，产生的交变电流随时间的变化规律如图甲所示。已知图乙中定值电阻R的阻值为10，电容器C的击穿电压为5V。则下列选项正确的是（）A矩形线框中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=0.6sin100t（A）B矩形线框的转速大小为1

4、00r/sC若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，电容器不会被击穿（通过电容器电流可忽略）D矩形线框的转速增大一倍，则交变电流的表达式为i=1.2sin100t（A）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、一静止在水平地面上的物块，受到方向不变的水平拉力F作用。04s时间内，拉力F的大小和物块加速度a的大小随时间t变化的关系分别如图甲、图乙所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。由此可求得（）A物块与水平地面间的最大静摩擦力的大小为2NB物块的质量

5、等于1.5kgC在04s时间内，合力对物块冲量的大小为6.75NSD在04s时间内，摩擦力对物块的冲量大小为6NS8、如图甲所示，倾角为30的足够长的固定光滑斜面上，有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t0时刻物体速度为零，重力加速度g=10m/s2。下列说法中正确的是（）A02s内物体向上运动B第2s末物体的动量最大C第3s末物体回到出发点D03s内力F的冲量大小为9Ns9、如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量

6、为2m，导体棒b质量为m；长度均为l，电阻均为r；其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（）A任何一段时间内，导体棒b动能增加量跟导体棒a动能减少量的数值总是相等的B任何一段时间内，导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反C全过程中，通过导体棒b的电荷量为D全过程中，两棒共产生的焦耳热为10、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场E，磁场方向垂直于纸面向里，平板S上有可让粒子通过狭缝到达记

7、录粒子位置的胶片。平板S右方有垂直于纸面向外的匀强磁场，则下列相关说法中正确的是（） A质谱仪是分析同位素的重要工具B该束带电粒子带负电C速度选择器的极板带负电D在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小三、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）如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置。电池的两极A、B与电压表V2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压表V1相连，R是滑动变阻器，电流表A测量通过滑动变阻器的电流，置于电池内的挡板向上移动可以使内阻减小。当电阻R的滑臂向左移动时，电压表V2的示数_（选填“变大”、“变小”或“不变

8、”）。若保持滑动变阻器R的阻值不变，将挡板向上移动，则电压表V1的示数变化量U1与电流表示数变化量I的比值_。（选填“变大”、“变小”或“不变”）12（12分）1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地的实验，开始了自由落体的研究。某同学用如图I所示的实验装置研究自由落体，装置中电火花式打点计时器应该接在电压为_V、频率为f=50 Hz的交流电源上。实验中先闭合开关，再释放纸带。打出多条纸带。选择一条点迹清晰完整的纸带进行研究，那么选择的纸带打下前两个点之间的距离略小于_mm（结果保留1位有效数字）。选择的纸带如图2所示，图中给出了连续三点间的距离，由此可算出打下C点时的速度为_m/

9、s2，当地的重力加速度为_m/s2.（最后两空结果均保留3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，xOy坐标系在竖直平面内，第一象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，第二象限有一半径为R的圆形匀强磁场区域，圆形磁场区域与x轴相切于A点，与y轴相切于C点，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。在A点放置一粒子发射源，能向x轴上方180角的范围发射一系列的带正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q，速度大小为v=，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。(1)当粒子的发射速度方向与y轴平行时，粒子经

10、过x轴时，坐标为（2R，0），则匀强电场的电场强度是多少?(2)保持电场强度不变，当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60角时，该带电粒子从发射到达到x轴上所用的时间为多少?粒子到达的位置坐标是多少?(3)从粒子源发射出的带电粒子到达x轴时，距离发射源的最远距离极限值应为多少?14（16分）汽车在水平冰雪路面上行驶驾驶员发现其正前方停有汽车,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后车向前滑动了,车向前滑动了已知和的质量分别为和两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬间车速

11、度的大小(2)碰撞前的瞬间车速度的大小15（12分）如图，导热性能良好的水平放置的圆筒形气缸与一装有水银的U形管相连，U形管左侧上端封闭一段长度为15cm的空气柱，U形管右侧用活塞封闭一定质量的理想气体开始时U形管两臂中水银面齐平，活塞处于静止状态，此时U形管右侧用活塞封闭的气体体积为490mL，若用力F缓慢向左推动活塞，使活塞从A位置移动到B位置，此时U形管两臂中的液面高度差为10cm，已知外界大气压强为75cmHg，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，求活塞移动到B位置时U形管右侧用活塞封闭的气体体积参考答案一、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

12、合题目要求的。1、B【解析】A光导纤维的内芯是光密介质，外层是光疏介质，光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，故A错误；B用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象，故B正确；C由于，一束单色光经由空气射入玻璃后速度变小，但是光频率不变，则波长变短，故C错误；D光的干涉现象是光具有波动性的表现，光电效应是光具有粒子性的表现，选项D错误。故选B。2、C【解析】AB、三个小圆环能静止在光滑的圆环上，由几何知识知：abc恰好能组成一个等边三角形，对a受力分析如图所示：在水平方向上： 在竖直方向上： 解得： ； 故AB错；c受到绳子拉力的大小为： ，故C正确以c为对象受力分析得：在竖直方向上： 解得： 故D错

13、误；综上所述本题答案是;C3、D【解析】A平抛运动的时间由竖直高度决定，根据：可知两小球抛出高度不同，落地时间不同，不可能同时抛出，A错误；B平抛运动的末速度方向的反向延长线必过水平位移的中点，两小球平抛的水平位移相同，竖直位移不同，所以在C点的末速度方向不同，B错误；C平抛运动的末速度：若，则代入上述公式解得：，有解，说明速度可以相等，C错误；D落地C点重力的瞬时功率：两小球落地时间不同，落地时重力的瞬时功率不同，D正确。故选D。4、B【解析】由几何关系可知，粒子运动的轨道半径为由洛伦兹力提供向心力可知可得故选B。5、D【解析】矢量是既有大小，又有方向的物理量；AB质量、时间只有大小而没有方

14、向，都是标量，选项AB错误；C电流有大小和方向，但电流的合成不满足平行四边形定则，也是标量，选项C错误；D磁感应强度有大小，也有方向，是矢量，故选项D正确。6、A【解析】A由图象可知，矩形线框转动的周期T=0.02s，则所以线框中产生的交变电流的表达式为i=0.6sin100t（A）故A项正确；B矩形线框转动的周期T=0.02s，所以线框1s转50转，即转速为，故B项错误；C若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，通过电容器电流可忽略，则定值电阻两端电压为u=iR=0.610sin100t（V）=6sin100t（V）由于最大电压大于电容器的击穿电压，电容器将被击穿，故C项错误；D若矩形线框的转

15、速增大一倍，角速度增大一倍为=200rad/s角速度增大一倍，电流的最大值增大一倍，即为Im=1.2A则电流的表达式为i2=1.2sin200t（A）故D项错误。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】At=1s时，物体开始运动，故此时的拉力等于物体的最大静摩擦力，故有故A错误；B根据牛顿第二定律有代入得故B正确；C在vt图象中，与时间轴所围面积为物体的速度，则有由动量定理可得故C正确；D在04s时间内，F的冲量为则摩擦力冲量为故D错误。故选BC。8、AD【解

16、析】AB对物体受力分析，受重力、支持力和拉力，将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解，平行与斜面方向分力为0到内合外力方向沿斜面向上，物块沿斜面向上运动，0到内物体加速度末速度为到内，合力为加速度为末速度为物体沿斜面向上运动，在末物体的速度为0，则动量A正确，B错误；C到内，合力为加速度为末速度为前内物体的物体第内物体的位移C错误；D内力的冲量大小为D正确。故选AD。9、BCD【解析】AB根据题意可知，两棒组成回路，电流相同，故所受安培力合力为零，动量守恒，故任何一段时间内，导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反，根据能量守恒可知，a动能减少量的数值等于b动能增加量

17、与产热之和，故A错误B正确；CD最终共速速度对b棒解得根据能量守恒，两棒共产生的焦耳热为故CD正确。故选BCD。10、AD【解析】A质谱仪是分析同位素的重要工具，选项A正确；B带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该束粒子带正电，选项B错误；C在平行极板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的极板带正电，选项C错误；D进入磁场中的粒子速度是一定的，根据洛伦兹力提供向心力，有得知越大，比荷越小，选项D正确。故选AD。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

18、求写出演算过程。11、变小 不变 【解析】1根据题意，电压表测量是电源的内电压，电压表测量是路端电压，由闭合电路欧姆定律：可知，当电阻的滑臂向左移动时外电阻减小，总电流增大，由：可知内电压变大，故电压表2的示数变小；2因电源电动势等于电源内外电路之和，故电压表1和电压表2的示数之和不变；若保持滑动变阻器的阻值不变，将挡板向上移动，则电源的内电阻将减小，根据结合数学推理可知：所以电压表1的示数变化量与电流表示数变化量的比值大小等于电源的内阻，由于挡板向上运动时，液体的横截面积变大，根据电阻定律：可知内电阻减小，故比值变小。12、220 2 3.91 9.75 【解析】1电火花式打点计时器直接接在

19、220V的交流电源上即可。2根据纸带可知打下连续两点时间间隔根据自由落体运动位移公式可知，开始时相邻两点间距离。3根据中点时刻的瞬间速度4根据可知。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)；(2)；（BR，0）；(3)R+2BR【解析】(1)根据洛伦兹力提供向心力得qvB=m解得r=R当粒子的发射速度方向与y轴平行时，粒子经磁场偏转恰好从C点垂直电场进入电场，在电场中做匀变速曲线运动，因为粒子经过x轴时，坐标为（2R，0），所以R=at22R=vta=联立解得E=(2)当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60角时，带电粒子在磁场中转过120角后从D点离开磁场，再沿直线到达与y轴上的F点垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达x轴，运动轨迹如图所示。粒子在磁场中运动的时间为t1=粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动，位移为x=R（1-cos ）=R匀速直线运动的时间为t2=由几何关系可得点F到x轴的距离为x1=R（1+sin ）