天津市耀华中学2022年高考仿真卷物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷
请考生注意：
1．请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、如图所示，“嫦娥四号”飞船绕月球在圆轨道Ⅰ上运动，在A 位置变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在近月点B 位置再次变轨进入近月圆轨道Ⅲ，下列判断正确的是（ ）
A ．飞船在A 位置变轨时，动能增大
B ．飞船在轨道Ⅰ上的速度大于在轨道Ⅲ上的速度
C ．飞船在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅲ上的加速度
D ．飞船在轨道Ⅰ上的周期大于在轨道Ⅱ的周期
2、如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1，在高点时对轨道的压力大小为N 2.重力加速度大小为g ，则N 1–N 2的值为
A ．3mg
B ．4mg
C ．5mg
D ．6mg
3、已知月球半径为R ，飞船在距月球表面高度为R 的圆轨道上飞行，周期为T ，万有引力常量为G ，下列说法正确的是 ( )
A ．月球质量为232
32πR GT
B ．月球表面重力加速度为2
28πR T
C ．月球密度为
2
3π
GT D ．月球第一宇宙速度为
4πR
T
4、木星有很多卫星，已经确认的有79颗。

其中木卫一绕木星运行的周期约为1.769天，其表面重力加速度约为2
1.8m/s，木卫二绕木星运行的周期约为3.551天，其表面重力加速度约为2
1.3m/s。

它们绕木星的轨道近似为圆形。

则两颗卫星相比（）
A．木卫一距离木星表面远B．木卫一的向心加速度大
C．木卫一的角速度小D．木卫一的线速度小
5、如图所示,一个带正电荷q、质量为m的小球,从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑,然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道,恰能到达轨道的最高点B.现在空间加一竖直向下的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球(假设小球的电荷量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力),则（）
A．小球一定不能到达B点
B．小球仍恰好能到达B点
C．小球一定能到达B点,且在B点对轨道有向上的压力
D．小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关
6、光电效应实验，得到光电子最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图所示。

普朗克常量、金属材料的逸出功分别为（）
A．b
a
，b B．
b
a
，
1
b
C．
a
b
，b D．
a
b
，
1
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、夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。

若越接近水面，湖内水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内看做理想气体。

则上升过程中，以下说法正确的是_______________。

A．气泡内气体对外界做功
B．气泡内气体分子平均动能增大
C．气泡内气体温度升高导致放热
D．气泡内气体的压强可能不变
E.气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小。

8、真空中一对等量异种电荷A、B，其周围的电场线和等势线分布如图所示。

相邻等势线之间电势差相等，G点是两电荷连线的中点，MN是两电荷连线的中垂线，C、D两点关于MN对称，C、D、E、F、G、H均是电场线与等势线的交点。

规定距离两电荷无穷远处电势为零，下列说法正确的是（）
A．中垂线MN的电势为零，G点的电场强度为零
B．C、D两点的电势不相等，电场强度相同
C．G点电势等于H点，电场强度大于H点
D．F点电势高于E点，电场强度大于E点
9、如图a为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图b为媒质中平衡位置在x=2.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=1.5m的质点。

下列说法正确的是____。

A．波速为0.5m/s
B．波的传播方向向左
C．0~2s时间内，P运动的路程为8cm
D．t=1s时，P正位于正向最大位移处
E.当t=6s时，P恰好回到平衡位置
10、用甲、乙两种不同的单色光应用同一实验装置分别做双缝干涉实验。

比较两次实验得到的干涉条纹图案，甲光的干涉条纹间距大于乙光的干涉条纹间距，则（）
A．甲的波长大于乙的波长
B．甲的频率大于乙的频率
C．玻璃对甲的折射率小于对乙的折射率
D．若两种光在玻璃中传播，甲的速度等于乙的速度
E.若两种光从玻璃射向空气发生全反射，甲的临界角大于乙的临界角
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）图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置，轨道由斜槽和水平槽组成，A、B两小球大小相同，质量m A=20.0g、m B=10.0g。

实验步骤如下：
a.固定轨道，使水平槽末端的切线水平，将记录纸铺在水平地面上，并记下水平槽末端重垂线所指的位置O；
b.让A球从斜槽C处由静止释放，落到记录纸上留下痕迹，重复操作多次；
c.把B球放在水平槽末端，A球仍从C处静止释放后与B球正碰，A、B分别落到记录纸上，留下各自的痕迹，重复操作多次；
d.确定三个落点各自的平均位置P、M、N，用刻度尺测出它们到O点的距离分别为x OP、x OM、x ON；
（1）确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小_______（填“系统”或“偶然”）误差；
（2）如图乙，x OM、x OP读数分别为10.20cm、30.65cm，x ON读数为________cm；
（3）数据处理时，小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球质量及(2)中数据可算出碰前系统总的mx值是________kg∙m（保留3位有效数字），把该值与系统碰撞后的值进行比较，就可验证动量是否守恒。

12．（12分）测定一节电池的电动势和内阻，电路如图甲所示，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R0=1.0Ω。

调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了U-I图像如图乙所示。

(1)由图乙求得电池的电动势E ＝_______V ，内阻r =_______Ω。

(2)实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值_______其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

(3)根据实验数据可绘出
U
I
-x 图像，如图丙所示。

图像斜率为k ，电阻丝横截面积为S ，可求得电阻丝的电阻率ρ＝_______， 电表内阻对电阻率的测量_______（选填“有”或“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．（10分）如图所示，弯成四分之三圆弧的细杆竖直固定在天花板上的N 点，细杆上的PQ 两点与圆心O 在同一水平线上，圆弧半径为0.8m 。

质量为0.1kg 的有孔小球A （可视为质点）穿在圆弧细杆上，小球A 通过轻质细绳与质量也为0.1kg 小球B 相连，细绳绕过固定在Q 处的轻质小定滑轮。

将小球A 由圆弧细杆上某处由静止释放，则小球A 沿圆弧杆下滑，同时带动小球B 运动，当小球A 下滑到D 点时其速度为4m/s ，此时细绳与水平方向的夹角为37°，已知重力加速度g =10m/s 2，sin37°
=0.6，cos37°=0.8，cos16°=0.1．问： (1)小球A 下滑到D 点时，若细绳的张力(N)T x ，则圆弧杆对小球A 的弹力是多大？ (2)小球A 下滑到D 点时，小球B 的速度是多大？方向向哪？
(3)如果最初释放小球A 的某处恰好是P 点，请通过计算判断圆弧杆PD 段是否光滑。

14．（16分）为了从室内观察室外情况，某同学设计了一个“猫眼”装置，即在门上开一个小孔，在孔内安装一块与门厚度相同的圆柱形玻璃体，厚度L =3.46cm ，直径D =2.00cm ，如图所示（俯视图）。

室内的人通过该玻璃体能看到室外的角度范围为120°3，求该玻璃的折射率。

15．（12分）如图，某种透明材料做成的三棱镜ABC ，其截面为等腰直角三角形，已知BC 的边长为a ，现用一束宽度为a 的单色平行光束，以垂直于BC 面的方向正好入射到该三棱镜的AB 、AC 面上，结果所有从AB 、AC 面入射的光线进入后全部直接到达BC 面。

某同学用遮光板挡住AC ，发现光从BD 间射出(D 未在BC 边标出)，已知该材料对此平行光束的折射率2n =。

①求：单色平行光束到达BC 边的范围BD 的长度；
②拿掉遮光板这些直接到达BC 面的光线从BC 面折射而出后，如果照射到一块平行于BC 的屏上形成光斑，则当屏到BC 面的距离d 满足什么条件时，此光斑分不成两部分？(结果可以保留根式)可能用到的三角函数公式：sin(α＋β)＝sinαcosβ＋cosαsinβ；sin(α－β)＝sinαcosβ－cosαsinβ；cos(α＋β)＝cosαcosβ－sinαsinβ cos(α－β)＝cosαcosβ＋sinαsinβ）
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、D 【解析】
A ．飞船在A 位置变轨时做近心运动，必须减速，动能减小，故A 错误； BC ．飞船在圆轨道上运动时，根据万有引力提供向心力，得
2
2Mm v G m ma r r
==
得
v =2GM
a r
=
知卫星的轨道半径越大，线速度和加速度越小，则知飞船在轨道Ⅰ上的速度和加速度均小于在轨道Ⅲ上的速度和加速度，故BC 错误；
D ．飞船在轨道Ⅰ上的轨道半径大于轨道Ⅱ的半长轴，根据开普勒第三定律3
2 a k T
=知飞船在轨道Ⅰ上的周期大于在轨
道Ⅱ上的周期，D 正确。

故选D 。

2、D 【解析】
试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得222v N mg m r +=，在最低点，根据牛顿第二定律可得2
11v N mg m r
-=，
从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有22
1211222
mg r mv mv ⋅=-，联立三式可得126N N mg -= 考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式
【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下． 3、A 【解析】
飞船在距月球表面高度为R 的圆轨道上飞行，做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式；在月球表面，重力等于万有引力，根据万有引力定律列式；月球的第一宇宙速度等于月球表面的瞬时速度． 【详解】
飞船在距月球表面高度为R 的圆轨道上做匀速圆周运动，故()
()2
2
2(
)Mm
G
m R R T
R R π=++；在月球表面，重力等于万有引力，故2Mm G mg R =，联立解得2232R g T π=，23232R M GT π=，月球的密度23
232432243
R GT V G M R T ρπππ===，A 正确BC
错误；月球第一宇宙速度为R
v T
==
，D 错误． 【点睛】
本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力．重力加速度g 是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁． 4、B 【解析】
A ．两卫星绕木星（M ）运动，有
2
22π()Mm G
m r r T
= 得
2T =由题意知12T T <，则
12r r <
故A 错误；
BCD ．由万有引力提供向心力
2
22Mm v G m m r ma r r
ω=== 得
2GM a r =
，ω=v =得
121212,,a a v v ωω>>>
故B 正确，CD 错误。

故选B 。

5、B 【解析】
不加电场时，设恰能到达轨道的最高点B 的速度为v ，根据机械能守恒定律有： mg （h-2R ）=
12
mv 2
；…① 在最高点时，重力提供向心力，有：mg=m 2
v R
…②
加上电场后，设能到达B 点的速度为v 2，根据动能定理得：
1
2
mv 22=（mg+Eq ）（h-2R ）…③
在最高点时，重力与电场力的合力提供向心力，有：mg+Eq=m 2
v R
…④
得v 2=v ，故为小球仍恰好能到达B 点，故B 正确，ACD 错误；故选B. 6、A 【解析】
根据km 0E h W ν=-得纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于b ，图线的斜率
b
k h a
=
= 故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、ABE 【解析】
AD ．气泡内气体压强p =p 0+ρgh ，气泡升高过程中，其压强减小，温度升高，根据理想气体状态方程 pV C T
＝，体积一定增大，故气泡内气体对外界做功，故A 正确，D 错误。

B ．温度是分子平均动能的标志，温度升高，泡内气体分子平均动能增大，故B 正确。

C ．温度升高，气泡内气体内能增大，即△U ＞0，体积增大，即W ＜0，根据热力学第一定律△U =W +Q ，可得Q ＞0，故气泡内的气体吸热，故C 错误。

E ．根据气体压强定义及其微观意义，气泡内气体压强减小，气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小，故E 正确。

故选ABE 。

8、CD 【解析】
AC ．根据题设条件和电场线、等势线分布可以知道，中垂线所有点的电势为零，电场强度是G 点最大，向上和向下电场强度逐渐减小，A 错误、C 正确；
B ．沿电场线方向电势降低，
C 、
D 两点电势不等，场强大小相等，方向不同，B 错误； D ．根据电场线疏密程度可知，F 点的场强大于
E 点，0
F ϕ>，0E ϕ<，D 正确． 故选CD 。

9、ACE 【解析】
A ．由图a 可知该简谐横波波长为2m ，由图b 知周期为4s ，则波速为
0.5m/s v T
λ
=
=
故A 正确；
B ．根据图b 的振动图象可知，在 2.5m x =处的质点在2s t =时振动方向向下，所以该波向右传播，故B 错误；
C ．由于2s t =时，质点P 在平衡位置，且有
2s 0.5T =
所以在02s ～时间内，质点P 的路程为
28cm A =
故C 正确；
D ．由于该波向右传播，由图a 可知2s t =时，质点P 在平衡位置向上运动，所以1s t =时，P 正位于负向最大位移处，故D 错误；
E ．波的周期为4s ，P 从2s 到6s 经历时间
4s t T ==
所以6s t =时，P 点应恰好回到了平衡位置，故E 正确； 故选ACE 。

10、ACE 【解析】
A ．双缝干涉条纹间距 L x d
λ∆=
同一实验装置其L d 、相同，x ∆越大则λ越长，则甲光的波长大，A 正确； B ．甲光的波长大于乙光，由
c λν=
知甲光的频率小于乙光的频率，B 错误；
C ．频率ν越小，介质对它的折射率n 越小，则玻璃对甲光的折射率小，C 正确；
D ．根据
c
n ν
=
可知甲光在玻璃中的速度大，D 错误； E ．根据全发射的特点
1sin C n
=
可知光在玻璃中的折射率n 越小，则全反射临界角C 越大，则甲光临界角大，E 正确。

故选ACE 。

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、偶然 40.80（40.78～40.2） 6.13×
10-3 【解析】
（1）[1]确定P 、M 、N 三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小偶然误差；
（2）[2]由图可知，x ON 读数为40.80cm ；
（3）[3]碰前系统总的mx 值是
0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg∙m
12、1.49 0.45 小于 kS 没有
【解析】
(1)[1][2]由闭合电路欧姆定律可知
U =E -I (r +R 0)
则可知图2中的图象与纵坐标间的交点表示电动势，故E =1.49V ；
图象的斜率表示(r +R 0)，则
0 1.49 1.2 1.45Ω0.20
r R -+=
= 解得 r =1.45-1.0=0.45Ω
(2)[3]由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U -I 图象如图所示
由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。

(3)[4][5]根据欧姆定律可知，电阻
U x R I S
ρ== 则可知
k S ρ
=
解得
ρ=kS 若考虑电流表的内阻，则-A U x R I S
ρ=，则图象的斜率不变，所以得出的电阻率没有影响。

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)F N =(2.1-0.8x ）N ；(2)2.4m/s ，竖直向下；(3) 光滑
【解析】
(1)当球A 运动到D 点时，设圆弧杆对小球A 的弹力为F N ，由牛顿第二定律有
2cos37cos16A N mv F T mg R
+︒-︒= 解得
F N =(2.1-0.8x ）N
(2)小球A 在D 点时，小球B 的速度
sin 37 2.4m/s B A v v =︒=
方向竖直向下。

(3)由几何关系有
2cos3716sin 37096QD R R
h QD R =︒==︒=．．
若圆弧杆不光滑，则在小球A 从P 点滑到D 点的过程中，必有摩擦力对小球A 做功。

设摩擦力对小球A 做功为W f ，对A 、B 两小球由功能关系得
()2211222
f A B mgh m
g R QD W mv mv +-+=
+ 代入数据解得
W f =0
所以圆弧杆PD 段是光滑的。

14、l.73
【解析】
如图所示，入射角θ1=60°
折射角设为θ2，由
tan θ2=D L 得 θ2=30°
根据折射定律 12
sin sin θθ=n ， 得
n =l.73
15、①332a -
②()
23314a + 【解析】
光路如下图所示：
①由题意可知，遮光板挡住AC ，单色平行光束经AB 面折射后射到BC 之间的BD 这些光线在三棱镜中是平行的，设光线进入AB 面时的入射角为α和折射角为β，由几何关系可得，
45α=
折射率sin sin n αβ=
1sin 2β=
30β=
()1tan 452a BD β=
+︒-⎡⎤⎣⎦ ()()sin 453012cos 4530a BD ⎡⎤︒-︒=+⎢⎥︒-︒⎣⎦
BD =
②如图1O 为BC 的中点，从BC 射出的光线与1AO 的延长线交于2O ，根据对称性光斑分不成两部分，由几何光线有 ()tan tan 90222tan a a a d ϕθθ==︒-= sin sin n θγ
= 15γ=︒
sin θ=︒
sin154
︒=
d =
)14a。