2022屆山西省太原市迎澤區(qū)太原高考仿真模擬物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷

請考生注意：

1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答

案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。

2.答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地.一帶電油滴位于兩板中央的P

點且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離（）

A.帶電油滴將沿豎直方向向上運動

B.帶電油滴將沿豎直方向向下運動

C.P點的電勢將降低

D.電容器的電容減小，電容器的帶電量將減小

2、水平面內(nèi)固定一個足夠大且絕緣的粗糙斜面，其上有一個帶電滑塊勻速下滑且一直在斜面上運動。僅改變下列選項

中的條件，滑塊速度大小一定改變的是（）

A.施加豎直方向的電場B.翻轉(zhuǎn)滑塊，改變它與斜面的接觸面積

C.施加水平方向的恒力D.改變滑塊的質(zhì)量

3、我國計劃在2020年發(fā)射首個火星探測器，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測。假設(shè)“火星探測器”貼近火星表面做勻速

圓周運動，測得其周期為7。已知引力常量為G,由以上數(shù)據(jù)可以求得（）

A.火星的質(zhì)量

B.火星探測器的質(zhì)量

C.火星的第一宇宙速度

D.火星的密度

4、如圖所示，某豎直彈射裝置由兩根勁度系數(shù)為k的輕彈簧以及質(zhì)量不計的底盤構(gòu)成，當質(zhì)量為m的物體豎直射

向空中時，底盤對物體的支持力為6,”g（g為重力加速度），已知兩根彈簧與豎直方向的夾角為，=60。，則此時每根

彈簧的伸長量為

A.等B.”C.乎D.三

5、如圖所示，A、B、E是勻強電場中一個橢圓上的三個點，其中A點的坐標為（。,3）,3點的坐標為（5,0）,￡點

的坐標為（0,-3）,C,。兩點分別為橢圓的兩個焦點，AB、。三點的電勢分別為5V、10V、IV,橢圓所在平面

與電場線平行，元電荷e=1.6xl（）T9c，下列說法中正確的是（）

A.E點的電勢為4V

B.。點的電勢為9V

C.勻強電場的場強大小為10V/m

D.將一個電子由A點移到。點，電子的電勢能增加6.4x10*J

6、如圖所示，一量程為10N的輕質(zhì)彈簧測力計放在粗糙的水平面上，其兩端分別連著木塊A和B,已知”〃=2kg,

“川=3kg,木塊A和B與水平面的動摩擦因數(shù)均為〃=0.2,今用恒力產(chǎn)水平拉木塊A,使整體一起運動，要使測力計的

讀數(shù)不超過其量程，則恒力F的可能值為（）

AB

，），，，，》，，，、，，，，，，，，，/，，，，：，，，，，1，，，，，，，

A.50NB.30NC.20ND.6N

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、如圖所示，“L”形支架AO8水平放置，物體P位于支架06部分，接觸面粗糙；一根輕彈簧一端固定在支架40

上，另一端與物體P相連。物體P靜止時，彈簧處于壓縮狀態(tài)?，F(xiàn)將“L”形支架繞0點逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)一很小的角度,

P與支架始終保持相對靜止。在轉(zhuǎn)動的過程中，關(guān)于P的受力情況，下列說法正確的是（）

A

A.支持力減小

B.摩擦力不變

C.合外力不變

D.合外力變大

8、甲、乙兩物體在同一條直線上運動，其運動的位置一時間圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）

A.在3?5s時間內(nèi)，甲的速度大小等于乙的速度大小

B.甲的出發(fā)位置在乙的前面

C.甲、乙在20m處相遇

D.在3?7s的時間內(nèi)，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小

9、如圖所示，質(zhì)量為，"的滑塊以一定初速度滑上傾角為。的固定斜面，同時施加一沿斜面向上的恒力尸=mgsin。；

已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=tan。，取出發(fā)點為參考點，能正確描述滑塊運動到最高點過程中產(chǎn)生的熱量Q,

滑塊動能&、勢能々,、機械能E隨時間八位移s關(guān)系的是（）

10、2019年3月10日0時28分，“長征三號”乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火起飛，成功將“中星6C”衛(wèi)星送入

太空.“中星6C”是一顆用于廣播和通信的地球靜止軌道通信衛(wèi)星，可提供高質(zhì)量的話音、數(shù)據(jù)、廣播電視傳輸業(yè)務(wù)，

服務(wù)壽命15年.已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為7,關(guān)于該衛(wèi)星的發(fā)射和運行，下

列說法正確的是

A.該衛(wèi)星發(fā)射升空過程中，可能處于超重狀態(tài)

B.該衛(wèi)星可能處于北京上空

C.該衛(wèi)星繞地球運行的線速度可能大于第一宇宙速度

D.該衛(wèi)星運行軌道距離地面的高度為J空工-/?

\4/

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示的實驗裝置探究“動能定理”。他們在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固

定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜

止釋放。

012cm

ILLLI」IIJJJJJ」』」,LLLL

||||||||||IIIIIIIIIII

051()1520

乙

⑴某同學(xué)用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示，則占mmo

（2）下列實驗要求中必要的一項是（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）。

A.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

B.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平

(3)實驗時保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的距離心不變，改變鉤碼質(zhì)量,〃，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)尸和遮光條通

過光電門的時間。通過描點作出線性圖像，研究滑塊動能變化與合外力對它做功的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出的圖像是

(填寫選項前對應(yīng)的字母)。

12.(12分)某實驗小組用DIS來研究物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示。其中小車和位移傳感器的總

質(zhì)量為“，所掛鉤碼總質(zhì)量為機，小車和定滑輪之間的繩子與軌道平面平行，不計輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻

力，重力加速度為g。

(1)若已平衡摩擦力，在小車做勻加速直線運動過程中，繩子中的拉力大小耳=(用題中所給已知物理量符

號來表示)；當小車的總質(zhì)量"和所掛鉤碼的質(zhì)量m之間滿足時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于

所掛鉤碼的重力；

⑵保持鉤碼的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量，某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖線，如圖乙所示，可知細線的拉力為

M

N(保留兩位有效數(shù)字)。

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)如圖所示，真空中有一個半徑/-0.5m的圓形磁場區(qū)域，與坐標原點O相切，磁場的磁感應(yīng)強度大小3=2x10

-4T,方向垂直于紙面向外，在x=lm處的豎直線的右側(cè)有一水平放置的正對平行金屬板M、N,板間距離為d=0.5m,

板長L=lm,平行板的中線的延長線恰好過磁場圓的圓心5。若在。點處有一粒子源，能向磁場中不同方向源源不斷

的均勻發(fā)射出速率相同的比荷為幺=lxl()8c/kg,且?guī)д姷牧Ｗ?，粒子的運動軌跡在紙面內(nèi)，一個速度方向沿y軸正

m

方向射入磁場的粒子，恰能從沿直線。2。3方向射入平行板間。不計重力及阻力和粒子間的相互作用力，求：

(1)沿y軸正方向射入的粒子進入平行板間時的速度丫和粒子在磁場中的運動時間如

(2)從M、N板左端射入平行板間的粒子數(shù)與從O點射入磁場的粒子數(shù)之比；

（3）若在平行板的左端裝上一擋板（圖中未畫出，擋板正中間有一小孔，恰能讓單個粒子通過），并且在兩板間加上

如圖示電壓（周期7o）,N板比M板電勢高時電壓值為正，在x軸上沿x軸方向安裝有一足夠長的熒光屏（圖中未畫

出），求熒光屏上亮線的左端點的坐標和亮線的長度4

9

4C

0

9

40

14.（16分）如圖所示，光滑水平面上放有用絕緣材料制成的"L”型滑板，其質(zhì)量為平面部分的上表面光滑且足

夠長。在距滑板的A端為L的8處放置一個質(zhì)量為加、帶電量為+4的小物體（可看成是質(zhì)點），在水平勻強電場作

用下，由靜止開始運動，已知知=3加，電場的場強大小為E，假設(shè)物體在運動中及與滑板A端相碰時不損失電量。

（1）求物體第一次與滑板端相碰前的速度大??；

⑵若小物體與滑板端相碰的時間極短，而且為彈性碰撞，求小物體從第一次與滑板碰撞到第二次碰撞的間隔時間。

15.（12分）一半徑為R的半圓柱玻璃體，上方有平行截面直徑AB的固定直軌道，軌道上有一小車，車上固定一與

軌道成45。的激光筆，發(fā)出的細激光束始終在與橫截面平行的某一平面上，打開激光筆，并使小車從左側(cè)足夠遠的地

方以二勻速向右運動。已知該激光對玻璃的折射率為光在空氣中的傳播速度大小為最求:

⑴該激光在玻璃中傳播的速度大??；

（2）從圓柱的曲側(cè)面有激光射出的時間多少？（忽略光在AB面上的反射）

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1,A

【解析】

FSO

試題分析：根據(jù)電容器的決定式：c=——,當上極板向下移動時，4減小，電容變大，又?="，電壓U不變，

4兀kdU

因此電容器帶電量增多，D錯誤；根據(jù)電容器內(nèi)部電場強度七==可知，d減小，電場強度增加，這樣油滴受到向上

a

的電場力增加，將向上運動，A正確，B錯誤；由于場強增大，由U="E"d可知，P與下極板電勢差變大，P點電勢

升高，C錯誤.

考點：電容器

2、C

【解析】

AD.當滑塊勻速下滑時，對滑塊進行受力分析可知，重力沿斜面向下的分力等于滑動摩擦力的大小。施加豎直方向的

電場與改變滑塊的質(zhì)量效果相同，各力沿斜面向下的分力之和與滑動摩擦力的大小始終相等，滑塊仍做勻速直線運動,

AD錯誤；

B.翻轉(zhuǎn)滑塊，改變它與斜面的接觸面積，并未改變它與斜面間的摩擦力，所以滑塊仍做勻速直線運動，B錯誤；

C.施加水平向左的恒力時（滑塊不脫離斜面），該力有沿斜面向下的分力，而且摩擦力減小，滑塊將做加速運動；施

加水平向右的恒力時，該力有沿斜面向上的分力，而且摩擦力增大，滑塊將做減速運動，C正確。

故選C。

3、D

【解析】

AC.根據(jù)6筆=加箏R和=?可知，因缺少火星的半徑，故無法求出火星的質(zhì)量、火星的第一宇宙速度,

選項AC均錯誤；

B.根據(jù)上式可知，火星探測器的質(zhì)量機被約去，故無法求出其質(zhì)量，B錯誤；

D.根據(jù)

—Mm4乃2

可得

472R3

M

GT1

又

4

M=pV=p-7vR^

代入上式可知，火星的密度

3萬

故可求出火星的密度，D正確。

故選D。

4、D

【解析】

對物體m,受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：N-mg=ma；其中：N=6mg；解得：a=5g；再對質(zhì)量不計的底盤

和物體m整體分析，受兩個拉力和重力，根據(jù)牛頓第二定律，有：豎直方向：2Fcos60，mg=ma；解得：F=6mg；根

據(jù)胡克定律，有：二=二=等，故選D。

--

5、B

【解析】

A.根據(jù)橢圓關(guān)系可知。、。兩點與。點的距離：

c-\la2-b1-V52-32=4cm>

由UMN=夕M一0V得：

UBC=9V,UBA=5N,

根據(jù)U=Ed得:

UBC_dBC_2

UBO"so5

所以：

UBA~UBO>

可知

0A=%，

)’軸即為一條等勢線，電場強度方向指向X軸負方向，E點電勢為5V,故A錯誤；

B.由電場線與等勢面關(guān)系得。如=。?！辏?/p>

(PD=9V,

故B正確：

C.電場強度：

U9V

E=-^=-----=100V/m,

dBC0.09m

C錯誤；

D.根據(jù)對B=4UA8得：

l9,9

W=-eUAD=-1.6xlO-Cx(5V-9V)=6.4xl(rJ,

故電子的電勢能減少6.4x1079j,故D錯誤。

故選：B?

6、C

【解析】

選整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有

F-+mB)g={mA+mB)a

選木塊A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有

T-^mAg^mAa

因為T的最大值為10N,一起運動的最大加速度為

tz=3m/s2

所以要使整體一起運動恒力尸的最大值為25N,恒力廠最小為10N,故A、B、D錯誤；C正確;

故選C.

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AC

【解析】

對P受力分析如圖:

mg

不轉(zhuǎn)動時，08對P有支持力N和靜摩擦力了,根據(jù)平衡條件

f=F

N=mg

轉(zhuǎn)動后受力分析如圖:

支持力為

N'=mgcos。

則支持力減小，摩擦力為

f,=F—mgsin0

則靜摩擦力減小，物塊保持靜止，所以合外力不變，仍為0,AC正確，BD錯誤。

故選AC。

8、CD

【解析】

A.因為XT圖像的斜率等于速度，可知在3?5s時間內(nèi)，甲的速度大小小于乙的速度大小，選項A錯誤;

B.甲和乙出發(fā)的位置都在x=0位置，選項B錯誤;

C.由圖像可知，甲、乙在20m處相遇，選項C正確

—尤

D.在3?7s的時間內(nèi)，甲的位移小于乙的位移，根據(jù)1，=一可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，選項D

正確;

故選CDO

9、CD

【解析】

A、滑塊向上滑動過程中做勻減速直線運動，s=vQt-由此可知位移s與時間成二次關(guān)系，由。邛可知，A錯;

B、根據(jù)動能定理，克服摩擦力做功等于動能的減小量，圖像B應(yīng)為曲線，B錯；

C、物體的位移與高度是線性關(guān)系，重力勢能E產(chǎn),故Ep-s圖象是直線，故C正確；

D、物體運動過程中，拉力和滑動摩擦力平衡，故相當于只有重力做功，故機械能總量不變，故D正確；

10、AD

【解析】

該衛(wèi)星發(fā)射升空過程中，一定是先加速運動，處于超重狀態(tài)，故A正確；該衛(wèi)星是一顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星，一定

處于赤道上空，不可能處于北京上空，故B錯誤；環(huán)繞地球運動的衛(wèi)星的線速度都小于第一宇宙速度，故C錯誤；

Mm

由=mg、G~=fn(R+h)(^\可得八=』史耳_R,故D正確.故選AD

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11>2,25BA

【解析】

游標尺的主尺讀數(shù)為2mm,游標尺讀數(shù)為5xO.()5mm=O.25mm,則d=2mm+5x0.05mm=2.25mm。

(2)[2].A、拉力是直接通過力傳感器測量的，故滑塊質(zhì)量與鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量無關(guān)，故A不必要；

B、應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，保持拉線方向與木板平面平行，這樣拉力才等于合力，故B是必要的。

故選B。

(3)[3].研究滑塊的受力，根據(jù)動能定理可知

1,

FL=-Mv2

2

利用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，則遮光條通過光電門的瞬時速度

d

v=-

則

解得

心電

2FL

-1

研究滑塊動能變化與合外力對它做功的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出的圖象為「-二圖象，故A正確，BCD錯誤。

故選A。

12、奴M?m0.20

【解析】

平衡摩擦力后：

mg一4=ma

FT=Ma

解得:

耳k=/7M嬴咐

[2]當小車和位移傳感器的總質(zhì)量M和所掛鉤碼的質(zhì)量機之間滿足M?加時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等

于所掛鉤碼的重力;

(2)由牛頓第二定律知:

a=—F

M

則。-一的圖線的斜率是合外力，即繩子拉力尸，貝！I：

M

20

F=—N=0.20N

10o

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

1254

13、(1)lxl()4m/s,7.85x10-5s；(2)-；(3)(一m,0),亮線長為一m。

363

【解析】

(1)由題意可知，沿y軸正向射入的粒子運動軌跡如圖示

則粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑必定為

/?=r=0.5m

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

?V

Bqv=m—

R

代入數(shù)據(jù)解得粒子進入電場時的速度為

v=lxl04m/s

在磁場中運動的時間為

17rm

t?=-T=——=7.85xior$

42Bq

(2)如圖示沿某一方向入射的粒子的運動圓軌跡和磁場圓的交點0、尸以及兩圓的圓心5、組成菱形，故PQ和

y軸平行，所以v和x軸平行向右，即所有粒子平行向右出射。故恰能從M端射入平行板間的粒子的運動軌跡如圖所

示

因為M板的延長線過010的中點，故由圖示幾何關(guān)系可知,則入射速度與y軸間的夾角為30

同理可得恰能從N端射入平行板間的粒子其速度與y軸間的夾角也為30,如圖所示

由圖示可知，在y軸正向夾角左右都為30的范圍內(nèi)的粒子都能射入平行板間，故從M、N板左端射入平行板間的粒

子數(shù)與從O點射入磁場的粒子數(shù)之比為

601

的一3

(3)根據(jù)U4圖可知，粒子進入板間后沿y軸方向的加速度大小為

a==1x10?X-x-^—m/s2=4.5xl07m/s2

md400.5

所有粒子在平行板間運動的時間為

t---―^-—rS=1X1O4S

vIxio4

即粒子在平行板間運行的時間等于電場變化的周期To,則當粒子由時刻進入平行板間時，向下側(cè)移最大，則有

，創(chuàng)新娉臨-騁卜E