2022届北京市海淀区第二十高考物理必刷试卷含解析

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、将三个质量均为m的小球以从c用细线相连后（。、C间无细线相连），再用细线悬挂于。点，如图所示，用力

尸拉小球c,使三个小球都处于静止状态，且细线0a与竖直方向的夹角保持。=30,，则k的最小值为（）

A.mgB.2mgC.-mgD.—mg

22

2、氢原子的能级图如图所示，有一群处于〃=4能级的氢原子，若氢原子从〃=4能级向〃=2能级跃迁时所辐射出的光

恰能使某种金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是（）

nE/eV

GO-----------------------0

5-0.54

4-----------------------0.85

3----------------------1.51

2----------------------3.4

1-13.6

A.这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应

B.如果辐射进来能量为0.32eV的光子，可以使氢原子从〃=4能级向〃=5能级跃迁

C.如果辐射进来能量为1.32eV的光子，不可以使处于〃=4能级的氢原子发生电离

D.用氢原子从〃=4能级向,i=l能级跃迁时辐射出的光照射金属A,所产生的光电子的最大初动能为10.2eV

3、下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（）

b光的干涉图样

A.在同种均匀介质中，。光的传播速度比力光的大

B.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大

C.照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大

D.若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大

4、如图所示，足够长的直线岫靠近通电螺线管的一端，且与螺线管垂直。用磁传感器测量成上各点沿外方向上的

磁感应强度分量员的大小，在计算机屏幕上显示的图像大致是（）

5、图为2020年深圳春节期间路灯上悬挂的灯笼,三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，。为结点，轻绳OA、OB.

OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为Ei、FH、Fee其中OB、0c两绳的夹角为6（）,灯笼总质量为3m，重力加

速度为g。下列表述正确的是（）

A.FB一定小于mgB.FB与尸c是一对平衡力

C.0与Fc大小相等D.凡与尸c合力大小等于3,〃g

6、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

31/?2TTR16%4H4/R

A.B

-T2T2

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，在竖直平面内，倾斜长杆上套一小物块，跨过轻质定滑轮的细线一端与物块连接，另一端与固定在水平

面上的竖直轻弹簧连接。使物块位于4点时，细线自然拉直且垂直于长杆弹簧处于原长。现将物块由A点静止释放，

物块沿杆运动的最低点为6,C是A3的中点，弹簧始终在弹性限度内，不计一切阻力，则（）

A.物块和弹簧系统机械能守恒

B.物块在8点时加速度方向由8指向A

C.A到C过程物块所受合力做的功大于C到B过程物块克服合力做的功

D.物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到〃过程的增量

8、下列关于热现象的说法正确的是.

A.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力

B.液体分子的无规则运动称为布朗运动

C.热量不可能从低温物体传到高温物体

D.分子间的距离增大时，分子势能可能减小

E.分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大

9、如图所示，质量均为m的a、b两小球在光滑半球形碗内做圆周运动，碗的球心为0、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,g取lOm发„

k.a、b两球做圆周运动的线速度之比为8也：3

B.a、％两球做圆周运动的角速度之比为2:6

C.a、b两球相邻两次相距最近的时间间隔为2厉+3石,

10

D.a、b两球运动过程中，碗对地面始终有摩擦力作用

10、研究表明，汽车在行驶过程中所受阻力的大小与运动速率的平方近似成正比。一辆汽车在平直公路上行驶，以某

一功率行驶达到的最大速率为9,此时所受阻力为若增加汽车功率为原来的两倍，其他条件不变，该汽车行驶达

到的最大速率为匕，相应的阻力为8。对此下列表述正确的是（

A.冬=2B.C.以=血D.­=V2

6月匕匕

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）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的

关系的实验。

（1）实验中还需要的测量工具有

（2）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量山，横轴是弹簧的形变量总由图像可知：弹簧的劲度系数

k=N/m(g取10m/s2)o

（3汝口图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和6,画出弹簧弹力尸与弹簧长度L关系的尸（图像。下列说法正确的是

A.a的原长比8的长

B.a的劲度系数比分的大

C.a的劲度系数比分的小

D.弹力与弹簧长度成正比

12.（12分）某实验小组用下列器材设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过调控电键S和调节电阻箱，可使欧姆表具

有“xl”“xlO”两种倍率。

黑表笔红表笔

甲

A.干电池：电动势E=1.5V,内阻r=0.5。

B.电流表mA：满偏电流/g=lmA,内阻火卡达。。

C.定值电阻Ri=1200Q

D.电阻箱心：最大阻值999.99。

E.定值电阻76=150。

F.电阻箱Ri最大阻值9999。

G电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干

（1）该实验小组按图甲所示正确连接好电路。当电键S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱处，使电流表达到满偏

电流，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R朽。，欧姆表的倍率是（选填“xl”或“xio”）；

（2）闭合电键S

第一步：调节电阻箱当心=。时，再将红、黑表笔短接，电流表再次达到满偏电流；

第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱尺,调节用，当电流表指针指向图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为

—Q。

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，两等腰三棱镜ABC和腰长相等，顶角分别为N4=60。和N42=30。。将AC边贴合在一起，组

成NC=90。的四棱镜。一束单色光平行于BC边从AB上的O点射入棱镜，经AC界面后进入校镜CDA.已知棱镜ABC

的折射率〃i=,棱镜CD4的折射率〃2=也，不考虑光在各界面上反射后的传播，求：（sinl5°=^-^,

._-oV6+>/2

sin75=------------）

4

⑴光线在棱镜ABC内与AC界面所夹的锐角仇

（ii）判断光能否从CD面射出。

14.（16分）如图所示，在空间直角坐标系中，I、II象限（含小y轴）有磁感应强度为8=1T,方向垂直于纸面向外

的匀强磁场和电场强度为E=10N/C,方向竖直向上的匀强电场；DLW象限（不含x轴）有磁感应强度为B,=，T,

方向沿y轴负方向的匀强磁场，光滑L圆弧轨道圆心。'，半径为K=2m,圆环底端位于坐标轴原点0。质量为，川=lkg,

4

带电gi=+lC的小球M从0,处水平向右飞出，经过一段时间，正好运动到O点。质量为m2=2kg,带电gz=+1.8C小球

的N穿在光滑圆弧轨道上从与圆心等高处静止释放，与M同时运动到O点并发生完全非弹性碰撞，碰后生成小球P

(碰撞过程无电荷损失)。小球M、N、P均可视为质点，不计小球间的库仑力，取g=10m/s2,求:

⑴小球M在01处的初速度为多大；

(2)碰撞完成后瞬间，小球P的速度；

(3)分析P球在后续运动过程中，第一次回到y轴时的坐标。

15.(12分)倾角为37的斜面上叠放着质量均为〃?=1kg滑块和长木板，在垂直于斜面方向的压力尸作用下，均保

持静止。已知滑块与长木板间动摩擦因素4=02,滑块正处于长木板的中间位置；长木板与斜面间动摩擦因素

从=04,长木板长度L=0.8m。滑块大小忽略不计，各接触面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面足够长，取

g=10m/s2,sin37°=0.6。

(1)压力F的最小值；

⑵突然撤去压力F,滑块经过多长时间从长木板滑下？

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、C

【解析】

静止时要将三球视为一个整体，重力为3mg,当作用于c球上的力F垂直于oa时，F最小，由正交分解法知：水平方

向Fcos300=Tsin300,竖直方向Fsin30°+Tcos30°=3mg,解得Fmin=l.5mg.故选C.

2、D

【解析】

A.氢原子从"=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从„=4能级向〃=3能级跃迁时所辐射出

的光子以及从"=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从〃=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的

能量，不能使金属A发生光电效应，故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应，故A错误；

B.因为从n=4能级向〃=5能级跃迁时所需要的能量为

bE=E「E&=0.31eV

不等于光子能量为0.32eV,故B错误；

C.因为要使处于〃=4能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C错误；

D.由题意可知，金属A的逸出功为2.55eV,氢原子从"=4能级向"=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为

hv=E4-E,=12.75eV

由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能

叱）

Ek=10.2eV

故D正确。

故选D。

3,D

【解析】

A.由图可知a光的干涉条纹间距小于力光的，根据

L,

Ax——4

d

可知a的波长小于5的波长，a光的频率大于力光的频率，a光的折射率大于5光的折射率，则根据

C

n--

v

可知在同种介质中传播时a光的传播速度较小，A错误；

B.根据

.「1

smC=—

n

可知从同种介质中射入真空，a光发生全反射的临界角小，B错误；

C.发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，C错误；

D.a光的频率较高，若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，D正确。

故选D。

【点睛】

此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点；要知道双缝干涉中条纹间距的表达式以=44,能

a

从给定的图片中得到条纹间距的关系；要知道光的频率越大，折射率越大，全反射临界角越小，波长越小，在介质中

传播的速度越小.

4、C

【解析】

通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，

如图所示：那么各点沿池方向上的磁感应强度分量员的大小从a向b先增大，后减小到零，再反向增大，最后减小,

故C正确。

故选C

5、D

【解析】

A.因QB=OC可知FB=FC,由平衡知识可知

2FBcos30°=3"7g

解得

FB^43mg

尸B一定大于，"g,选项A错误；

B.凡与Fc不共线，不是一对平衡力，选项B错误；

C.因Fs=3mg>Fc,则选项C错误；

D.由平衡知识可知，见与尸c合力大小等于3〃忆选项D正确。

故选D。

6、D

【解析】

「mM_左土曾2/r2m.A,2兀、2rt4兀?R

在两极:G*--mgt；在赤道上：G-^-mg2=m{—）R,则幽=g「g?=（于）-R=方—

3兀R

,与结论不相符，选项A错误;

尸

2万R

,与结论不相符，选项B错误;

B.~r~

16兀米

,与结论不相符，选项C错误;

T2

D.竺«,与结论相符，选项D正确；

T2

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、ABD

【解析】

A.由题知，不计一切阻力，则物块和弹簧系统机械能守恒，故A正确；

B.由题知，物块从4点运动到8点是先加速后减速，到6点速度刚好为0,弹簧处于伸长状态，此时对物块受力分

析可知，弹簧沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力，故物块在8点时加速度方向由6指向A,故B正确：

C.物块从4到C,根据动能定理可知，合力做的功等于动能的增加量，物块从C到8,根据动能定理可知，物块克

服合力做的功等于动能的减少量，而物块在A点和8点的速度都为零，故两个过程动能的变化量相等，所以A到C

过程物块所受合力做的功等于C到B过程物块克服合力做的功，故C错误；

D.弹簧的形变量越小，弹簧的弹性势能越小，根据几何关系，可知物块从A到C过程的弹簧形变量小于C到3过程

的弹簧形变量，故物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到8过程的增量，故D正确。

故选ABDo

8、ADE

【解析】

草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故A正确；

布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；热力学第二定律

是说热量不能自发地从低温物体传向高温物体，此说法略去了“自发地”，通过外力做功是可以把热量从低温物体提取

到高温物体的.例如电冰箱的制冷就是这一情况，所以C错误；当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，随着分子

间距离的增大，分子势能减小，所以D正确；分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大，斥力增大的较快，所以

E正确.

9、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

V22

Fn=mgtan6=m------=mco'Rsin0

RsmO

，是半径与竖直方向的夹角，解得

y=JgRtanesin。

则线速度之比为

va_/tan530sin53°_8乖）

v'一1tan37。sin37。一~9~

则

明卜os37。广2

o)bvcos53°G

故A错误，B正确。

C.。的角速度

coat-coht=27

解得

2岳(#+2⑹

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»

10、BD

【解析】

CD.汽车功率为产时，最大速率为匕，由二力平衡有

P_

£

由题意知

解得

同理，汽车功率为2尸时，最大速率为

所以D正确，C错误;

AB.将③式代入

耳=左片与玛=kv}

解得

%="=无

所以B正确，A错误。

故选BDo

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、刻度尺5B

【解析】

(1)口]需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺；

⑵[2]图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。可得

60X1Q-3X1Q

N/m=5N/m

Ax14X10-2-2X10-2

(3)[3]A.在图象中横截距表示弹簧的原长，故人的原长比a的长，故A错误；

BC.在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比〜的大，故B正确，C错误；D.弹簧的弹力满足胡克定律,

弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。

故选：Bo

12、1500xlO14.550

【解析】

由闭合电路欧姆定律可知内阻为

E15

凡=—=—^-Q=1500Q

讷10.001

⑵故中值电阻应为1500。，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种档位，若为XI,则中性电阻太大，不符合

实际，故欧姆表倍率应为“x10”

(2)[3]为了得到“xl”倍率，应让满偏时对应的电阻为15()。，电流

I.=—A=O.OIA

'150

此时表头中电流应为0.001A；则与之并联电阻R3电流应为

/3=(0.01-0.001)A=0.009A

则有

凡+-=至"3Q=]5C

/,0.01

所以

R2=15Q-0.5Q=14.5Q

[4]由图可知电流为0.75mA,总电阻

=—xlO3Q=20000

总0.75

待测电阻

%=2000C-1500c=50Q

对应的刻度应为50Q

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、⑴45。；(ii)不能从DC面射出

【解析】

⑴光在A3面上发生折射，如图

由折射定律得

sinZl

sinZ2"

解得

Z2=15°

则

8=180。-60-60-15°=45°=45°

(ii)光从AC面进