2021-2022学年湖南省怀化市中方县二中高三压轴卷物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回2答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用05毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符4作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效5如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗一、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

2、合题目要求的。1、在观察频率相同的两列波的干涉现象实验中，出现了稳定的干涉图样，下列说法中正确的是（）A振动加强是指合振动的振幅变大B振动加强的区域内各质点的位移始终不为零C振动加强的区域内各质点都在波峰上D振动加强和减弱区域的质点随波前进2、在轴上固定两个点电荷、，其静电场中轴上各点的电势如图所示，下列说法正确的是（）A和为同种电荷，且均在的区域内B和为同种电荷，和两点在两电荷之间C和为异种电荷，且均在的区域内D和为异种电荷，且均在的区域内3、下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中，正确的是（ ）A库仑提出一种观点，认为在电荷周围存在着由它产生的电场B伽利略通过观察发现了行星运动的规律C牛

3、顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因D卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量4、如图，某同学将一足球静止摆放在收纳架上。他估测得足球的直径约为20 cm，质量约为0. 48 kg，收纳架两根平行等高的横杆之间的距离d约为12 cm。忽略足球的形变以及球与横杆之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，则可估算出一根横杆对足球的弹力约为（）A2.4 NB3.0 NC4.0 ND4.8 N5、如图所示，是半圆弧，为圆心，为半圆弧的最高点，、处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小均为，长度均为，和处通电直导线的电流方向垂直纸面向外，处通电直导线的电流方向垂直纸面向里，三根通电直导线在点处产生的

4、磁感应强度大小均为，则处的磁感应强度大小为（）ABCD06、重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（），这种钚239可由铀239（）经过n次衰变而产生，则n为（）A2B239C145D92二、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，在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场区域，磁场宽度均为L。一个边长为L、电阻为R的单匝正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向运动，从如图实线位置进入磁场开始到线框运动到分别有一

5、半面积在两个磁场中的位置时，线框的速度始终为v，则下列说法正确的是（）A在位置时外力F为B在位置时线框中的总电流为C此过程中回路产生的电能为D此过程中通过导线横截面的电荷量为08、如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为12，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法正确的是（）Av的大小等于B撤去拉力F后，AB棒

6、的最终速度大小为v，方向向右C撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为v，方向向右D撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为mv29、如图所示，半径为a的圆形区域内，有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B，EF、MN为两平行金属板，板长和板距均为2a，一质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度从A点沿半径方向射入磁场，若金属板接电源，则粒子沿平行于金属板的方向射出，若金属板不接电源，则粒子离开磁场时速度方向偏转，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A粒子带负电B粒子两次通过磁场区域所用的时间相等C速度的大小为D两金属板间的电压为10、下列说法正确的是_.A自然界中只要涉及热现象的宏观过程都

7、具有方向性B叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀，混合均匀主要是由于碳粒受重力作用D当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时.分子间的距离越大,分子势能越小E.一定质量的理想气体保持体积不变,温度升高,单位时间内撞击器壁单位面上体的分子数增多三、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，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m 的关系”实验装置简图. （1）本实验采用的实验方法是_A控制变量法 B假设法 C理想实验法 D等效替代法（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验屮

8、，以下故法正确的是_ A平衡摩擦力时，应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上 B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D为得出加速度a与与质量m的关系而作出 图象（3）下图是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C、D是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为_m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为_m/s2.(计算结果均保留2位有效数字）（4）如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的aF图线.其中图线不过原点的原因是_，图线在末端弯曲的原因是_.12

9、（12分）为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R（阻值约100）、滑动变阻器R1（0100）、滑动变阻器R2（010）、电阻箱R0（09999.9）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3V，内阻忽略）、导线、电键若干（1）甲同学设计（a）所示的电路进行实验请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_滑动变阻器应选_（填入字母）实验操作时，先将滑动变阻器的滑动头移到_（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1断开S1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R0阻值在100左右，再闭合S2，调节R0

10、阻值使得电流表读数为_时，R0的读数即为电阻的阻值（2）乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R0值，读出电流表相应的电流I，由测得的数据作出图线如图（d）所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻的阻值为_（3）若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a）和（c），哪种方案测电阻更好_？为什么？_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a所示。水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过后，电荷以的速度通过MN进人其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强

11、度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻），计算结果可用表示。(1)求正电荷在正向磁场和负向磁场中运动的半径及周期；(2)如果在O点右方47.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。14（16分）如图所示，地面和半圆轨道面均光滑质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平现有一质量m=1kg的滑块（不计大小）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数=0.1，g取

12、10m/s1（1）求小车与墙壁碰撞时的速度；（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值15（12分）如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射

13、速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度1进入磁场，仅经过边界一次，然后在区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。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、A【解析】只有两个频率完全相同的波能发生干涉，有的区域振动加强，有的区域震动减弱。而且加强和减弱的区域相间隔。【详解】A在干涉图样中振动加强是指合振动的

14、振幅变大，振动质点的能量变大，A符合题意；B振动加强区域质点是在平衡位置附近振动，有时位移为零，B不符合题意；C振动加强的区域内各质点的振动方向均相同，可在波峰上，也可在波谷，也可能在平衡位置，C不符合题意；D振动加强和减弱区域的质点不随波前进，D不符合题意。故选A。2、C【解析】由题目图，结合电势与位置图象的斜率表示电场强度，可知，在处的电场强度大小为零，因两点电荷的具体位置不确定，则点电荷的电性也无法确定，因此可能是同种电荷，也可能是异种电荷；AB若和为同种电荷，则电场强度为零的点在两电荷连线上的线段上的某一点，即处于两个点电荷之间，故AB错误；CD若和为异种电荷，则电场强度为零的点在两电

15、荷连线的线段之外的某一点，由电势为零，且到电势逐渐升高可知，和均在的区域内，且靠近的点电荷为负点电荷，远离的点电荷为正电荷，且正电荷电量的绝对值大于负电荷电量的绝对值；故C正确，D错误。故选C。3、D【解析】A 法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，故A错误；B 开普勒通过分析第谷观测的天文数据，发现了行星运动的规律，故B错误；C 伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持，故C错误；D 卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量，故D正确。故选D。4、B【解析】设每根横杆对足球的弹力方向与竖直方向夹角为，由几何关系可知对足球竖直方向有解得FN=3N故选B。5、C

16、【解析】根据右手螺旋定则画出A、C、D各通电直导线在O处产生的磁感应强度，如图所示。将分解到水平和竖直两个方向上，并分别在两个方向合成，则水平方向的合矢量竖直方向的合矢量所以O点处的磁感应强度大小故选C。6、A【解析】衰变方程为：根据电荷数守恒：解得。A正确，BCD错误。故选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、AD【解析】AB在位置时，根据右手定则可知线框左右边同时切割磁感线产生的电流同向，所以总电流为根据左手定则可知线框左右两边所受安培力的方向均向左，为联立可得

17、故A正确，B错误；C金属线框从开始到位移为L过程中，只有一边切割磁感线，故电流为产生的电能为从位移为L到过程中，线框两边切割磁感线，电流为I，产生的电能为所以整个过程产生的电能为故C错误；D此过程穿过线框的磁通量变化为0，根据可得故D正确。故选AD。8、AC【解析】A两棒的长度之比为1：2，所以电阻之比为1：2，由于电路在任何时刻电流均相等，根据焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳热为2Q，在CD棒向右运动距离为s的过程中，根据功能关系有解得故A正确；BC令AB棒的长度为l，则CD棒长为2l，撤去拉力F后，AB棒继续向左加速运动，而CD棒向右开始减速运动，两棒最终匀速运动时，电路中电流为零

18、，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，此时两棒的速度满足BlvAB=B2lvCD即vAB=2vCD对两棒分别应用动量定理，有FABt=mvAB-mv-FCDt=mvCD-mv因为FCD=2FAB所以vABvvCDv故B错误，C正确；D撤去外力F到最终稳定运动过程根据能量守恒定律故D错误。故选AC。9、CD【解析】A由于磁场方向不确定，故带电粒子的电性不确定，A错误；B当金属板接电源时，由题意可知，带电粒子匀速穿过平行板，粒子通过磁场区域所用的时间当金属板不接电源时，粒子只在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为R，由几何关系有解得则粒子在磁场中的运动时间所以B错误；C当金属板不接电源时，粒子只

19、在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有解得C正确；D当金属板接电源时，两金属板间存在匀强电场，设电场强度大小为E，则有得则两金属板间的电压D正确。故选CD。10、ABE【解析】A根据热力学第二定律，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故A正确；B液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B正确；C墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀，混合均匀主要是由于分子无规则运动导致的扩散现象产生的结果，故C错误；D两分子间距大于平衡距离

20、时，分子间为引力，则分子距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，故D错误；E一定质量的理想气体保持体积不变，气体的分子密度不变，温度升高，气体分子的平均动能增大，单位时间内撞击器壁单位面上的分子数增多，故E正确三、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、A BD 0.54 1.5 未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力 未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量 【解析】（1）本实验采用的实验方法是控制变量法；（2）平衡摩擦力时，应不挂小桶，让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，选项A错误；每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项B正确；实验时要先

21、接通电源后放小车，选项C错误；因为 为正比关系，故为得出加速度a与与质量m的关系而作出图象，选项D正确；故选BD（3）计数点间的时间间隔T=0.02s5=0.1s，打B计数点时小车的速度大小为；根据逐差法得，小车的加速度 （4）由图线可知，当力F到达一定的值时才有加速度，故图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；图线在末端弯曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量；12、 R2 左 I1 方案(a)较好 原因是此方案不受电源内阻的影响 【解析】(1)1连线图如图所示:2因为变阻器采用分压式接法时,阻值越小调节越方便,所以变阻器应选;3实验操作时,应将变阻器的滑动触头置于

22、输出电压最小的最左端;4根据欧姆定律若两次保持回路中电流读数变，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知R0的读数即为电阻的阻值(2)5根据闭合电路欧姆定律应有解得 结合数学知识可知 , 解得 (3)67若电源内阻是不可忽略的，则电路(a)好，因为电源内阻对用(a)测电阻没有影响。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)5cm，；3cm，；(2)【解析】(1)当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半径为由得当磁场垂直纸面向里时，设电荷运动的半径为由圆周运动规律得当磁场垂直纸面向外时，周期当磁场垂直纸面向里时，周期(2)故电荷从时刻开始做周期性运动，结合磁场的周期性可知运动轨迹如图所示电荷第一次通过MN开始。其运动的周期此时粒子距离点的水平距离为即每经过一个周期，粒子在水平方向向右前进，根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为10个，即则最后7.5cm的距离如图所示有解得则故电荷运动的总时间14、（1）小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s；（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径R的取值为R0.14m或R0.6m【解析】解：（1）设滑块与小车的共同速度为v1，滑块与小车相对运动过程中动量守恒，有mv0=（m+M）v1代入