2022届江苏省常州市奔牛高级中学高考仿真模拟物理试卷含解析

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。

1.两行星A和3各有一颗卫星。和A,卫星的圆轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量之比"A："B=2:1,

两行星半径之比RA4=1：2则两个卫星周期之比(：5为()

A.1:4B.4：1C.1:2D.2:1

2.如图所示，质量为机的物体A静止在质量为M的斜面B上，斜面B的倾角”=30。。现用水平力厂推物体A,在

产由零逐渐增加至"，"g再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是()

2

A.地面对B的支持力随着力尸的变化而变化

B.A所受摩擦力方向始终沿斜面向上

C.A所受摩擦力的最小值为遛，最大值为3mg

42

D.A对B的压力的最小值为立mg,最大值为tSmg

24

3.如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abed通过理想变压器外接电阻R=5C,已知线圈边长ab=cd=0.1m,ad=bc

=().2m,匝数为5()匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比：“2=1：3,线圈

在磁感应强度8=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以“=200rad/s的角速度匀速转动，则()

A.从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin20()f(V)

B.交流电压表的示数为200V

C.电阻R上消耗的电动率为720W

D.电流经过变压器后频率变为原来的2倍

4.下列说法正确的是（）

A.普朗克提出了微观世界量子化的观念，并获得诺贝尔奖

B.爱因斯坦最早发现光电效应现象，并提出了光电效应方程

C.德布罗意提出并通过实验证实了实物粒子具有波动性

D.卢瑟福等人通过a粒子散射实验，提出了原子具有核式结构

5.据科学家推算，六亿两千万年前，一天只有21个小时，而现在已经被延长到24小时，假设若干年后，一天会减慢

延长到25小时，则若干年后的地球同步卫星与现在的相比，下列说法正确的是（）

A.可以经过地球北极上空

B.轨道半径将变小

C.加速度将变大

D.线速度将变小

6.如图所示，空间存在垂直于斜面向下的匀强电场（图中未画出），两个带电物块A和B位于图中位置，A固定于水平

地面上，B置于光滑斜面上，B的重力为G。则下列情况能让B在斜面上保持静止且让B对斜面的压力小于Geos”的

是（）

A.A和B都带正电荷

B.A和B都带负电荷

C.A带正电荷，B带负电荷

D.A带负电荷，B带正电荷

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.如图所示为回旋加速器的原理图，两个D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，两D形盒间接入一高频交流电

源，用回旋加速器给A、B两个不同粒子分别加速，A粒子的电荷量为切、质量为机”加速后获得的最大动能为

最大速度为匕；B粒子的电荷量为尖、质量为，"2,加速后获得的最大动能为&-2,最大速度为打，已知两次加速过程

中所接入的高频交流电源频率相等，所加的匀强磁场也相同，则下列关系一定正确的是

B

B.v,=v2

如=也1、后八_%

D--p—~—

%m2"*2%

8.如图所示，在匀强电场中，有A、B、C、。、E、产六个点组成了一个边长为a=86cm的正六边形，已知”=2V,

”=8V,%>=8V,一电子沿8E方向射入该电场。则下列说法正确的是（）

D

A.电子可能从F点射出

B.该电场的电场强度为25V/m

C.该电场中4点电势为的=2V

D.如果电子从OE中点经过，则该电子在中点的电势能为6eV

9.我国计划在2030年之前实现飞船载人登月计划，假设你有幸成为登上月球的第一位中国人，如果告知万有引力常

量，你可以完成以下哪项工作（）

A.测出一个石块在月球表面上方自由下落的高度和时间，求出月球表面上该石块的重量

B.测出一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间，求出月球的质量

C.从月球表面上捡取1（）0块石头，测量它们的质量和体积，求出月球的平均密度

D.测出飞船贴近月球表而绕月球做匀速圆周运动的周期求出月球的平均密度

10.我国研发的磁悬浮高速实验样车在2019年5月23日正式下线，在全速运行的情况下，该样车的时速达到600千

米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，在水平面上相距/的两根平行导轨间，有垂直水平

面前等距离分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B,每个磁场的宽度都是/,相间排列。固定在样车下方宽为/、阻

值为R的导体线框好“悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为了,当磁场以速度vo向右匀速运动时，下列

说法正确的是（）

V

_ab

**：XBXKX：V••：XX1

1

••।xX*X；••

1♦•1•XxI

♦•:XX1I

1XXt'••…：XX|

♦♦:XXxx!••♦♦:Xx1

c

b--I-——

A.样车速度为零时，受到的电磁驱动力大小为也马

R

oD?/22

B.样车速度为零时，线圈的电热功率为”

R

C.样车匀速运动时，克服阻力做功的功率为.饱-^^

D.样车匀速运动时，速度大小为％-嘉

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）某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究加速度与物体受力的关系”。图中A为质量为M的小车，连

接在小车后的纸带穿过电火花计时器B,它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码P的质

量为机，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数几不计绳与滑轮的摩擦。

⑴在实验过程中，（选填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。

（2）乙图为某次实验得到的纸带，相邻计数点间还有四个计时点没有画出，已知电源的频率为由纸带可得小车的加

速度表达式为（用XI、*2、*3、*4、/来表示）。

（3）实验完毕后，某同学发现实验时的电压小于220V,那么加速度的测量值与实际值相比（选填“偏大”“偏小”

或“不变

12.（12分）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置，通过加减小车中祛码改

变小车和祛码的总质量M（含拉力传感器），加减砂桶中砂子改变砂桶和砂子的总质量机，用拉力传感器测出轻绳的

拉力大小

拉力传他置，h、打点计时器

।--Ir-\

（1）用此装置探究加速度与质量的关系时,（填"需要”或"不需要”）平衡摩擦力。

⑵用此装置探究加速度与力的关系时,（填“需要”或“不需要”）满足

（3）用此装置探究加速度与质量的关系，保持，"不变，且已平衡摩擦力，当小车和祛码的总质量较小时，可能不满足

的情况，此时加速度。与的关系图像正确的是

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，。。2为经过球形透明体的直线，平行光束沿0。2方向照射到透明体上。已知透明体的半径为R,

真空中的光速为c。

⑴不考虑光在球内的反射，若光通过透明体的最长时间为。求透明体材料的折射率;

⑵若透明体材料的折射率为0,求以45。的入射角射到4点的光，通过透明体后与。1。2的交点到球心。的距离。

14.（16分）如图甲所示，在足够大的水平地面上有A、B两物块（均可视为质点）。UO时刻，A、B的距离xo=6m,A

在水平向右的推力尸作用下，其速度一时间图象如图乙所示。Z=0时刻，B的初速度大小w=12m/s、方向水平向右，

经过一段时间后两物块发生弹性正碰。已知B的质量为A的质量的3倍，A、B与地面间的动摩擦因数分别为川=0.1、

=0.4,取g=10m/s2»

（1）求A、B碰撞前B在地面上滑动的时间有以及距离xi；

⑵求从U0时刻起到A与B相遇的时间⑵

⑶若在A、B碰撞前瞬间撤去力凡求A、B均静止时它们之间的距离

15.（12分）如图所示，带电量为g（g为正电荷）的粒子质量为，小0、A两点长度为d且连线与x轴正方向为30。,

不计粒子重力。

（1）若在y轴右侧加上平行于），轴的匀强电场E时，粒子以初速度即沿x轴正方向从。点射出且恰好经过4点，求:

电场强度E的大小和方向；

（2）若去掉电场，在坐标系空间内加上垂直纸面的匀强磁场5,粒子仍以初速度沿x轴负方向从。点射出且也恰

好经过A点，求：磁感应强度8的大小和方向以及粒子从。点出发到第一次经过A点时所经历的时间。

八y

/A

♦

O

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】

卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动的向心力，有

cMm4万2蛇

G—T--m—丁R

R2T2

得

2

T=2兀.

GM

所以两卫星运行周期之比为

故A正确、BCD错误。

故选A.

2、D

【解析】

A.对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等

于(M+/«)g,保持不变，A错误；

B.拉力?最大时沿斜面向上的分力为

Feos30°=0J5mg

重力沿斜面向下的分力为

mgsin30°=0.5mg

故此时摩擦力沿斜面向下，B错误；

C.对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时,

摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当£=0时，/最大，

/max=wgsin3O°=O.5mg

C错误；

D.垂直于斜面方向有

FN=mgcos30°+Fsin30

当E=0时，FN最小，最小为

6

FN=mgcos30°=mg

当F=mg时，£丫最大，最大为

P*613G

FN帕、=mgcos30°+—mgx-=-mg

D正确。

故选D。

3、B

【解析】

A.线圈绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，产生正弦式交流电，交变电动势最大值:

=50x0.2x0.1x0.2x200V=40V

图示位置为与中性面垂直的位置，感应电动势为最大，则从此时开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式

为

e=40cos200f(V)

故A错误;

B.线圈内阻不计，则电压表示数为交变电动势的有效值

七=康=20辰

V2

故B正确;

C.根据变压比可知，副线圈输出电压:

U="-E=60五7

电阻R上消耗的功率:

U2

P=—=1440W

R

故C错误;

D.变压器不会改变交流电的频率，故D错误。

故选：B.

4、D

【解析】

A.普朗克最先提出能量子的概念，爱因斯坦提出了微观世界量子化的观念，A错误;

B.最早发现光电效应现象的是赫兹，B错误;

C.德布罗意只是提出了实物粒子具有波动性的假设，并没有通过实验验证，C错误;

D.卢瑟福等人通过。粒子散射实验，提出了原子具有核式结构，D正确。

故选D。

5、D

【解析】

AB.由万有引力提供向心力得

解得

T=2TT.

GM

当周期变大时，轨道半径将变大，但依然与地球同步，故轨道平面必与赤道共面，故A、B错误;

C.由万有引力提供向心力得

cMm

G-7-=ina

可得

GM

”产

轨道半径变大，则加速度减小，故C错误；

D.由万有引力提供向心力得

MmV2

G2=m一

可得

轨道半径变大，则线速度将变小，故D正确；

故选D。

6、B

【解析】

CD.B能保持静止，说明B受到的合力为零，两物块A、B带异种电荷，B受到的合力不为零，CD错误;

A.如果B带正电，则让B对斜面的压力大于GcosO,A错误；

B.如果B带正电，则让B对斜面的压力小于Geos，，B正确。

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0分。

7、BC

【解析】

e2兀m

AC.由于两个粒子在同一加速器中都能被加速，则两个粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，由丁=一不可知，两

qB

粒子的比荷一定相等，即如=生，选项A错误，选项C正确;

%加2

B.粒子最终获得的速度V=也，由于两粒子的比荷相等，因此最终获得的速度大小相等，选项B正确;

m

D.粒子最后获得的最大动能

k22m

由于粒子的比荷相等，因此

旦二更

Ek2%

选项D错误;

故选BC.

8、BC

【解析】

A.因为是匀强电场，C、。两点电势相等，则CD必为等势线，AC与尸。都与垂直，故C4与。尸皆为电场方向,

电子沿8E方向射入该电场，受到的电场力沿AC方向，不可能偏向尸，选项A错误;

B.电场强度为

U6V

E=—CA=----=25V/m

AC2acos30°

B正确；

C.因AF、5E都与CD平行，进一步可知这是三条等势线，所以

9A=°F=2V,(PB=<PE-5N

选项C正确;

D.OE中点的电势为6.5V,电子在中点的电势能为6.5eV,D错误。

故选BC»

9、AD

【解析】

A.根据〃=；g/得

2/?

g=K

则月球表面上该石块的重量

故A正确；

B.一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间，同样有竖直方向

,12

〃=5

得

2h

g=：F

又根据任意一星球表面物体重力等于万有引力

Mm

GR-=mg

得

Gt2

因不知道月球半径，则求不出月球的质量，故B错误;

C.从月球表面上捡取100块石头，测量它们的质量和体积，只能大体测出月球上石头的密度，但月球密度不一定与

月球上石头的密度相同，故C错误;

D.由万有引力提供向心力得:

G黑吟生

得：

4"炉

M

GT2

又"=p§4k/?3,联立解得:

3乃

P=

故D正确。

故选AD»

10、AC

【解析】

A.当磁场以速度均向右匀速运动且样车速度为零时，线框前、后边切割磁感线产生的总感应电动势

E=28/%

由闭合电路欧婿定律可知，线框中的感应电流

/一

R

样车受到的安培力即电磁驱动力

F=2BIl

联立解得

F_4B平v。

R

选项A正确；

B.样车速度为零时，线圈的电热功率

「一/2夫_炉_48可说

RR

选项B错误；

CD.设样车匀速运动的速度为当样车以速度v匀速运动时，线框前后边切割磁感线的速度为即7,产生的总感应电动

势

E'=2Bl(v0-v)

由闭合电路欧姆定律可知，线框中的感应电流

R

样车受到的安培力即电磁驱动力

F'=2BI'l

由平衡条件有

F'=f

联立解得

"“一f许R

克服阻力做功的功率

Pf=fv=九

f04B2/2

选项D错误，C正确。

故选ACo

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。

ti2

11、不需要%+彳00Lf不变

【解析】

该实验可以用弹簧测力计测量绳子的拉力，故不需要满足小车的质量远大于钩码的质量的条件。

(2)⑵根据逐差法可知，小车的加速度为

_工3+%4-々一否_%4+一%2一%f2

'4-(5T)2-"WO'

⑶⑶根据⑵中所得到的加速度的表达式可知，加速度与电源电压无关，所以加速度的测量值与实际值相比是不变的。

12、需要不需要D

【解析】

(1)[1L在探究“加速度与力、质量关系”的实验中，用此装置探究“加速度与质量''的关系时，需要平衡摩擦力，否则绳

子的拉力大小就不等于小车的合力；

(2)[2].用此装置探究“加速度与力”的关系时，不需要满足M>>，”，因为绳子的拉力通过力传感器来测量的；

(3)[3].用此装置探究“加速度与质量”的关系，保持机不变，当小车和祛码的总质量较小时，但仍不满足M»m的情

况时，虽然控制尸不变，但改变小车的质量过程中，绳子的拉力会明显减小的，因此〃与」-的图象斜率减小，故ABC

M

错误，D正确°

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)s/2Ro

2A

【解析】

⑴光在透明体内的最长路径为2R,不考虑光在球内的反射，则有

一

n

2R

t=——

v

透明体材料的折射率

vt

n=—；

27?

⑵该光线的传播路径如图，入射角i=45。，折射率为〃=夜，根据折射定律"=也，则折射角r=30°

光从B点射出时的出射角为45。，由几何关系知，ZB0C=15°,ZBCO=30°,NC5O=135。，由正弦定理，有

ROC

sin30°sin135°

解得以45。的入射角射到A点的光，通过透明体后与0。2的交点