2021-2022学年上海市北虹高考仿真卷物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法不正确的是（）

A.质点振动的频率为4Hz

B.在10s内质点经过的路程是20cm

C.在5s末，质点的速度为零，加速度最大

D.f=L5s和f=4.5s两时刻质点的位移大小相等，都是夜cm

2、在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地

球同步卫星的轨道半径为地球半径的1.1倍。假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述

目的，则地球自转的最小周期约为

A.5小时B.4小时C.1小时D.3小时

3、如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，

已知球拍与水平方向夹角0=60。，AB两点高度差h=lm,忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2,则球刚要落到球拍上

时速度大小为（）

A.25/5m/sB.2X/L5m/sC.45/5m/sD.m/s

4、如图，正方形abed中4abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，Abed区域内有方向平行be的匀强电场（图

中未画出）.一带电粒子从d点沿加方向射入磁场，随后经过”的中点e进入电场，接着从6点射出电场，不计粒子

的重力，则（）

A.粒子带正电

B.电场的方向是由c指向》

C.粒子在匕点和d点的动能相等

D.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为兀：2

5、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，已知地球半径为R,地

球自转的周期为T,则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为

6、一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来

大小，那么，图中能正确描述该过程中物体速度与时间关系的是（）

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。分。

7、如图所示，质量均为"，的a、/＞两小球在光滑半球形碗内做圆周运动，碗的球心为。、半径为0.1m,Oa、

Ob与竖直方向夹角分别为53。、37°,两球运动过程中，碗始终静止在水平地面上，已知sin37。=0.6,g10m/s2.

则下列说法正确的是（）

N.a、b两球做圆周运动的线速度之比为8也：3

B.a、b两球做圆周运动的角速度之比为2：百

2A/15+35/5

c、b两球相邻两次相距最近的时间间隔为

10

D.a.b两球运动过程中，碗对地面始终有摩擦力作用

8、如图所示，静止于水平面上的倾角为，的斜面上有一质量为何的槽，槽的内部放一质量为，"的光滑球，已知槽和

球起沿斜面下滑，球的大小恰好能和槽内各面相接触，不计空气阻力，重力加速度为g,则下列说法正确是()

A.若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小为根gcose

B.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsin6，则槽对球的作用力大小一定为mgcos。

C.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsin。，地面对斜面的摩擦力方向可能向左

D.若槽和球一起匀速下滑，则球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用

9、如图所示，在光滑水平桌面上有一xOy平面直角坐标系，y轴右侧有两根完全相同的均匀金属丝M和N连接成闭

合回路，金属丝M的形状满足y=电阻为上在y轴左侧有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁

感应强度大小为B,磁场宽度为g,两金属丝在沿x轴负方向的外力作用下，以速度v匀速穿过磁场，下列判断正确

2

的是

A.金属丝中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向

B.金属丝中感应电流的最大值为竽

C.金属丝运动过程中外力的最大功率为之也二

R

4B2a2dv

D.金属丝穿过磁场过程中产生的热量为

R

10、假设何雯娜质量为"，=40kg,在某次蹦床比赛中，她从最低点以一定的初速度勾竖直向上跳起，取运动过程的最

低点为重力零势能面，她的机械能和重力势能随离开最低点的高度〃的变化规律如图所示，在整个运动过程中，可将

她视为质点，空气阻力不可忽略并且大小恒定，取对10m/s2,则（）

12345

A.初速度vo=llm/s

B.下降加速度为7m/s2

C.落回最低点的动能1480J

D.上升运动时间为$s

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）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发

生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻区的压阻效应，已知R,的阻值变化范围为几欧

到几十欧，实验室中有下列器材：

A.电源E（电动势3V,内阻约为1。）

B.电流表Ai（O〜0.6A,内阻n=5C）

C.电流表A2（0〜0.6A,内阻r2~lC）

D.开关S,定值电阻R）=5Q

（1）为了比较准确地测量电阻&的阻值，请完成虚线框内电路图的设计.

（2）在电阻及上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S,记下电表读数，Ai的读数为八，A2的读数

为，2,得Rx=.（用字母表•小）

⑶改变力的大小，得到不同的心值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的心值.最后绘成

的图象如图所示，除观察到电阻尺的阻值随压力尸的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是

.当F竖直向下时，可得入与所受压力F的数值关系是Rx=.

12.（12分）同学们利用西红柿自制了水果电池，现在通过实验测量水果电池的电动势和内阻，

⑴甲同学采用图a测量电路测量水果电池的电动势，用3V电压表测量结果如图b所示，读数为_V,测量结果比

水果电池电动势—（选填“偏小”、“偏大”或“相等

（2）实验室可提供以下器材，乙同学设计了电路图测量水果电池电动势和内阻。

微安表（0〜300RA,内阻为4=10（）。）；电阻箱R（0~9999C）；开关（一个）；导线若干。

①请在虚线框中画出乙同学设计的电路图_______（如图c所示）；

②同学们完成了实验数据记录，通过图像法来分析数据，做出R与;的图像如图d所示，则电源电动势为一,水果

电池的内阻为一.（结果保留三位有效数字）

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）水平地面上有质量分别为％A=lkg和mB=4kg的物体A和B,两者与地面的动摩擦因数均为〃=0.4。细绳

的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示。初始时，绳处于水平拉直状态。若物块

A在水平向右的恒力产=20N作用下向右移动了距离S=10m,重力加速度大小g=10m/s?。求：

（1）物块B克服摩擦力所做的功；

（2）物块A、B的加速度大小。

7777777777777777777777777777777

14.（16分）如图所示，水平放置的导热气缸A和B底面积相同，长度分别为2L和L,两气缸通过长度为L的绝热

管道连接；厚度不计的绝热活塞a、b可以无摩擦地移动，a的横截面积为b的两倍.开始时A、B内都封闭有压强为

po、温度为7。的空气，活塞a在气缸A最左端，活塞b在管道最左端.现向右缓慢推动活塞a,当活塞b恰好到管道

最右端时，停止推动活塞a并将其固定，接着缓慢加热气缸B中的空气直到活塞b回到初始位置，求

(i)活塞a向右移动的距离；

(ii)活塞b回到初始位置时气缸B中空气的温度.

15.(12分)如图所示为两个完全相同的半球形玻璃豉的截面，二二〃二二，半径大小为R,其中二二为两球心的连线，一细

光束沿平行于二二的方向由左侧玻璃砖外表面的a点射入，已知。点到轴线二二的距离为三二光束由左侧玻璃砖的d点

射出、然后从右侧玻璃砖的e点射入，最后恰好在右侧玻璃砖内表面的/点发生全反射，忽略光束在各面的反射，已知两玻

璃砖的折射率均为求：

⑴光束在d点的折射角;

(ii)e点到轴线二二的距离。

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】

A.由题图图象可知，质点振动的周期为T=4s,故频率

1

/=—=0.25Hz

故A符合题意；

B.在10s内质点振动了2.5个周期，经过的路程是

10A=20cm

故B不符合题意；

C.在5s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，故C不符合题意;

D.由题图图象可得振动方程是

将f=1.5s和f=4.5s代入振动方程得

x=V2cm

故D不符合题意。

故选Ao

2、B

【解析】

设地球的半径为K,则地球同步卫星的轨道半径为xl.lK,已知地球的自转周期7=24h,

地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致，若地球的自转周期变小，则同步卫星的转动周期变小。由

公式可知，做圆周运动的半径越小，则运动周期越小。由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯,

所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切，如图。由几何关系可知地球同步卫星

的轨道半径为

r'=2R

由开普勒第三定律得

故B正确，ACD错误。

故选B。

卫星

口星卫星

3、C

【解析】

根据竖直高度差求平抛运动的时间，再求竖直分速度，最后根据矢量三角形求合速度.

【详解】

刚要落到球拍上时速度大小

丫=j=4石

cos60/s

故应选C.

【点睛】

本题考查平抛运动的处理方法，平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，一定要记

住平抛运动的规律.

4、D

【解析】

A.带电粒子从d点沿加方向射入磁场，随后经过，的中点e进入电场，偏转方向往右，由左手定则可知，粒子带

负电，故A错误；

B.粒子从e点射出时，速度方向与bd的夹角为45°，即水平向右射出，在电场中做类平抛运动，从b点射出电场，

所受电场力方向由c指向从负电荷所受电场力方向与场强方向相反，则电场方向由8指向c,故B错误；

C.粒子从d到e过程中洛伦兹力不做功，但在e到b的类平抛运动过程中，电场力做下功，则粒子在方点的动能大于

在d点的动能，故c错误；

D.假设帅边长的一半为r,粒子从d点射入磁场的速度为力因为粒子在磁场中运动的时间为弧长de除以速率外

jrr

即丁，粒子在电场中做类平抛运动，其在平行g方向的分运动速度大小为y的匀速直线运动，分位移为r,可得粒

2v

子在电场中运动时间为工，故D正确。

V

故选D。

5、D

【解析】

—km^mM〜mM/24、2c2乃“4TT2R

在两极：G-^-=mg,；在赤道上：G-^-mg2=m(—)R,则Ag=g1一82=(于)-R=〒-;

A.邛，与结论不相符，选项A错误；

T-

B.等，与结论不相符，选项B错误；

C.电空，与结论不相符，选项C错误；

T2

D.二四，与结论相符，选项D正确；

T-

6、D

【解析】

依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又

从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，则物体的加速度先增大后

减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速度运动。根据速度一时间图象的斜率等于加速度可知,

y-f图象的斜率先增大后减小，故ABC错误，D正确。

故选D。

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。分。

7、BD

【解析】

AB.小球做匀速圆周运动，由重力和支持力的合力提供向心力，则

V2,

F—mgtan0=m-----------mco'Rsin0

nRsin6

〃是半径与竖直方向的夹角，解得

u="gRtan6sine

则线速度之比为

va_/tan530sin530_8G

vhVtan37。sin37。9

则

coa_/cos37°_2

(obvcos53°6

故A错误，B正确。

C.〃的角速度

相距最近时满足

(oat-cobt=2万

解得

2后(岳+2底

t=------------------------s

25

选项C错误；

D.a、b两球运动过程中，两球对碗的压力的水平分量为mgtan〃，因〃不同，则两球对碗的压力的水平分量不相等,

对碗来说两球对碗的水平方向的作用力不为零，则碗对地面始终有摩擦力作用，选项D正确。

故选BD»

8、BD

【解析】

A.若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小等于球的重力，即为胆g,故A错误；

B.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsin0,则槽对球的作用力大小为

F=-(ma)2=mgcosO

故B正确；

C.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsinO,则系统在水平方向有向右的加速度，地面对斜面的摩擦力方向向右，故C

错误.

D.若槽和球一起匀速下滑，则球受力平衡，球对前壁的弹力为，“gsinO,对底部的压力为机geos。，所以球和槽之间只有

两个接触点有弹力的作用，故D正确；

9,AB

【解析】

A.导体切割磁感线，根据右手定则可知，金属丝进入磁场过程中感应电流沿逆时针方向，离开磁场过程中感应电流

沿顺时针方向，A正确；

B.金属丝在磁场中切割磁感线的最大有效长度为：

L—1a

最大的感应电动势：

Em=BLv

最大感应电流：

j=Em=Bav

m2RR

B正确；

C.导体棒匀速运动，外力与安培力等大反向，最大外力:

IB'crv

/=BUm=

最大功率:

2BW

R

C错误;

D.根据金属丝形状的表达式可知回路中产生的是正弦式交变电流，电流的有效值:

V2

1=—1

2

电流存在的时间：

T=-

V

根据焦耳定律：

_(y/2Bav\4八dB2crdv

Q=----x------x2Rx—=----------

I2R)vR

D错误。

故选AB«

10>AD

【解析】

A.运动员的机械能由动能和重力势能构成，当/^Om时，重力势能为零，动能为Eko=242OJ,根据:

E77,=—1mv2

k2

则vo=llm/s,A正确;

B.空气阻力做功改变机械能，所以E机/的斜率大小为空气阻力，即:

2420-2000N=84N

5

根据牛顿第二定律，下降加速度为:

mg-f79

—~—=—m/s2

a下=m10

B错误；

C.由于存在空气阻力，上升过程和下降过程损失的机械能均为420J,故回到最低点时动能为:

Ek=2420J-840J=1580J

C错误;

D.上升加速度为:

上升时间为:

I——Vo—_1—0S

ai11

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，不要求写出演算过程。

4V压力方向改变，其阻值不变R、=16-2F

2一A

【解析】

（1）由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻段，知道电流表4的阻值，所以用电流表4作为电压表使用,

电流表为连在干路上，即可求出电阻凡的阻值，电路图的设计:

得到：段=73

（2）根据串并联和欧姆定律得：/再=（，2-乙）&,

,2一

（3）从图象上可以看出压力方向改变，其阻值不变,其电阻与压力关系为一次函数，由图象可得：4=16-2/.

12、0.71V-0.75V偏小1.22V（1.16~1.22均可）250Q

【解析】

（1）口］电压表的最小分度为0.1V,由图可知，电压表的读数为0.71V,由于误差0.71V-0.75V均可

[2]由于电池有内阻，则电压表测的为电源路端电压，则测量值小于电动势

(2)[3]由题所给器材可知，可用微安表和电阻箱进行测量，电路图如图

[4]根据闭合电路欧姆定律有

E=/(R+4+r)

变形得

E

R=7-R「

电动势等图像斜率为

44

E=k=―-—V«1.22V

4-0.4

由于误差1.16V~1.22V均可

⑸截距的绝对值为

R&+r=350Q

则

350。-1000=250。

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、(l)80J；(2)4m/s2,2m/s2

【解析】

⑴物块A移动了距离S=10m,则物块8移动的距离为

S.=’S=5m①

2

物块8受到的摩擦力大小为

f=②

物块B克服摩擦力所做的功为

卬=为③

联立①②③式代入数据，解得

W=80J

(2)设物块A、8的加速度大小分别为巴、aB,绳中的张力为耳，由牛顿第二定律

对于物块A

F-卬叫g一耳=必如人④

对于物块3

2%-〃，〃花=加