山东省临沂市2021届新高考物理模拟试题含解析

1、山东省临沂市2021届新高考物理模拟试题一、单项选择题：本题共 6小题，每小题 5分，共30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，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=5 ,已知线圈边长ab=cd=0.1m , ad=be = 0.2m ,匝数为50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n : n2=l : 3,线圈在磁感应强度 B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以 =200rads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=40sin200t ( V)B.

2、交流电压表的示数为 20、-2 VC. 电阻R上消耗的电动率为 720WD 电流经过变压器后频率变为原来的2倍【答案】B【解析】【分析】【详解】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：Em=NBS =50 × 0.2 × 0.1 × 0.2 × 200V=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=40cos200t (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Em202V故B正确；C.根据变压比可知，畐U线圈输出电压:U n2

3、 E 60 2V电阻R上消耗的功率:U21440W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。2如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地一带电油滴位于两板中央的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离（）A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动B. 带电油滴将沿竖直方向向下运动C . P点的电势将降低D 电容器的电容减小，电容器的带电量将减小【答案】A【解析】SQ试题分析：根据电容器的决定式：C,当上极板向下移动时，d减小，电容变大，又 C=,电4 kdU压U不变，因此电容器带电量增多，D错误；根据电容器内部电场强度E

4、U可知，d减小，电场强度d增加，这样油滴受到向上的电场力增加，将向上运动，A正确，B错误；由于场强增大，由 U="E" d 可知，P与下极板电势差变大，P点电势升高，C错误.考点：电容器3如图所示，质量为 m的小球用两根细线 OA、OB连接，细线OA的另一端连接在车厢顶，细线 OB的另一端连接于侧壁，细线 OA与竖直方向的夹角为37 ,OB保持水平，重力加速度大小为g ,车向左 做加速运动，当 OB段细线拉力为 OA段细线拉力的两倍时，车的加速度大小为(Sin370.6,cos370.8)(A gB 5g43C g2y7D g4y【答案】D【解析】 【分析】【详解】设OA段

5、细线的拉力为F ,贝UF cos37 mg2F F Si n37 ma求得a 7g ,选项D正确，ABC错误。4故选D。4如图所示，理想变压器的原线圈两端接在交流电源上，电压有效值为U。理想电压表接在副线圈两端，理想电流表接在原线圈电路中，有三盏相同的灯泡Li、L2、L3接在副线圈电路中。开始时开关S闭合,三盏灯都亮。现在把开关 S断开，三盏灯都没有烧毁，则下列说法正确的是（）A .电流表和电压表的示数都不变B 灯Lj变暗C灯L2变暗D 电源消耗的功率变大【答案】B【解析】【详解】A . S断开，畐U线圈负载电阻增大，而电压U?由初级电压和匝数比决定，则U2不变，原、副线圈中的电流都减小，选项

6、 A错误；BC 副线圈中电流2减小，L1两端电压减小、L2两端电压增大，灯 L1变暗、灯L2变亮，选项B正确,C错误；D 2减小，贝U U22减小，电源的功率减小，选项D错误。故选B。5如图所示，物体 m与斜面体M 一起静止在水平面上。若将斜面的倾角稍微增大一些，且物体 m仍静止在斜面上，则A 斜面体对物体的支持力不变B 斜面体对物体的摩擦力变大C .水平面与斜面体间的摩擦力变大D .水平面与斜面体间的摩擦力变小【答案】B【解析】【详解】A、物体m静止不动，受力平衡可对物体受力分析，正交分解重力G得:斜面体对物体的支持力 N=mgcos-斜面体对物体的摩擦力f=mgsin ÷比较可知

7、鵰稍微增大一些，N变小，f变大，故A错误、B正确.C、对于水平面对斜面的力，最好采用整体法，对m和M整体进行受力分析：整体受重力和水平面的支持力，因为整体处于静止也就是平衡状态，所以地面对斜面体的摩擦力始终为零，水平面对斜面体间的支持力不变.故C错误、D错误.故选：B.6.一个单摆在海平面上的振动周期是To,把它拿到海拔高度很高的山顶上，该单摆的振动周期变为T ,关于T与To的大小关系，下列说法中正确的是（）A. T ToB. T ToC . T ToD .无法比较 T与To的大小关系【答案】B【解析】【分析】【详解】单摆的周期公式T 2 l ,其放在高度很高的山顶上，重力加速度变小，其振动周

8、期一定大，即T To故ACD错误，B正确。故选B。 D .卫星在轨道a上经过P点时的动能大于卫星在轨道b上经过P点时的动能二、多项选择题：本题共 6小题，每小题5分，共30分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 要求全部选对的得 5分，选对但不全的得 3分，有选错的得O分7. 2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度Vy及水平方向速度VX与飞行时间t的关系图象,如图所示。则下列说法正确的是 （）A .无人机在t时刻处于超重状态B .无人机在0t2这段时间内沿直线飞行C .无人机在t2时刻上升

9、至最高点D .无人机在t2t3时间内做匀变速运动【答案】AD【解析】【详解】A .根据图象可知，无人机在 t时刻，在竖直方向上向上做匀加速直线运动，有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A正确；B .由图象可知，无人机在 t=0时刻，Vy=O,合初速度为VX沿水平方向，水平与竖直方向均有加速度，那 么合加速度与合初速度不共线，所以无人机做曲线运动，即无人机沿曲线上升，故B错误；C.无人机在竖直方向，先向上做匀加速直线运动，后向上做匀减速直线运动，在t3时刻上升至最高点,故C错误；D .无人机在t2t3时间内，在水平方向上做匀速直线运动，而在竖直方向上向上做匀减速直线运动，因此无人机做匀变速运动，

10、故 D正确；故选AD 。一箭双星”方式成功发射第卫星由发射轨道a变轨到& 2019年9月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以 47、48颗北斗导航卫星。 卫星的工作轨道是比同步卫星轨道低一些的中圆轨道,a、b相切于P点。则卫星在两轨道上运行时。下列说法正确的是（A .卫星在轨道b运行周期大于24小时B .卫星由地面到 P点所受引力逐渐减小【答案】BC【解析】【分析】【详解】A .同步卫星周期为 24小时，轨道b比同步卫星轨道低一些，周期小于24小时，选项A错误；B .由F万 GMm可知，距离地面越远，引力越小，选项B正确；rMC .由于a GP ,卫星从轨道a和轨道b

11、经过P点时加速度相同，选项 C正确；rD .卫星从a轨道到b轨道，需点火加速，动能增大，D错误。故选BC o9.如图所示，电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为1m,导轨中部有一个直径也为Im的圆形匀强磁场区域，与两导轨相切于M、N两点，磁感应强度大小为 1T、方向竖直向下，长度略大于Im的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中，并与区域圆直径MN重合。金属棒的有效电阻为0.5 一劲度系数为3Nm的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连，另一端固定在墙壁上，此时弹簧恰好 处于原长.两导轨通过一阻值为1的电阻与一电动势为 4V、内阻为0.5 的电源相连，导轨电阻不计。若开关S闭合一段时间后

12、，金属棒停在导轨上的位置，下列说法正确的是（）豪XF"-,t j忙K"强厂FLB XXB kX址T耳r. M=X K1-mMJA .金属棒停止的位置在 MN的右侧B .停止时，金属棒中的电流为4AC .停止时，金属棒到 MN的距离为0.4mD .停止时，举报受到的安培力大小为2N【答案】AC【解析】【详解】A .由金属棒中电流方向从 M到N可知，金属棒所受的安培力向右，则金属棒停止的位置在MN的右侧,故A正确；B.停止时，金属棒中的电流R Ro一 =2Ar故B错误;C 设棒向右移动的距离为X ,金属棒在磁场中的长度为2y,则kx=BI(2y)22,2 LX +y =2解得x

13、=0.4m、2y=0.6m故C正确；D 金属棒受到的安培力F=BI(2y)=1.2N故D错误。故选AC。10如图所示，在纸面内有一个半径为r、电阻为R的线圈，线圈处于足够大的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直纸面向里， 线圈与磁场右边界相切与 P点。现使线圈绕过 P点且平行于磁 场方向的轴以角速度 顺时针方向匀速转过 90°至U达图中虚线位置，则下列说法正确的是()aXK)CXSXA .线圈中产生沿逆时针方向的感应电流B 线圈受到的安培力逐渐增大C 线圈经过虚线位置时的感应电动势为2Br2 D 流过线圈某点的电荷量为Bn2R【答案】BC【解析】【分析】【详解】A 线

14、圈顺时针方向匀速转动时，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中产生沿顺时针方向的感应电流，选项 A错误；B 线圈顺时针方向匀速转动时，切割磁感线的有效长度逐渐变大，感应电流逐渐变大， 根据F=BIL可知,线圈受到的安培力逐渐增大，选项B正确；C 线圈经过虚线位置时的感应电动势为E B 2r r 2Br2选项C正确;D 流过线圈某点的电荷量为1 B r2Br B r2 qR R 2R选项D错误。故选BC o11 理论研究表明，无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场现有两块无限大的 均匀绝缘带电平板正交放置，如图所示，AiBi板两面带正电，A2B2板两面带负电，且两板

15、单位面积所带电荷量相等（设电荷不发生移动）图中直线AiBi和A2B2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交 线，O为两交线的交点，C、D、E、F恰好位于纸面内正方形的四个顶点上，且CE的连线过O点.则下列说法中正确的是+i<Jo +Ai*A D、F两点电势相同B E、F两点场强相同C UEF = UEDD .在C、D、E、F四个点中电子在 F点具有的电势能最大【答案】BD【解析】故AiBi在四点单独产生的电场均向上，45 °大小相等，故 B正确；D、F两点在A错误；E、F两点间电势差和 E、D两点无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场,A2B2在四点单独产

16、生的电场均向左，四点场强方向均是左偏上 一条电场线上，而沿着电场线电势是降低的，故电势不等，故等势面，D点电势最高，F点电势最低，故 D正确. 所以BD正确，AC错误.12. 下列说法正确的是oA .食盐、蔗糖、味精、玻璃都是晶体B .由于分子永不停息地做无规则运动，所以任何物体都具有内能C .硬币可以浮在水面上，是因为水的表面张力的作用D .一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性VE. 已知氧气的摩尔体积为 V,每个氧气分子的体积为 Vo,则阿伏加德罗常数 NAVo【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A .食盐、蔗糖、味精是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误；B .由于组成物体的分子永不停

17、息在做无规则运动，一定有分子动能，所以任何物体都具有内能，故确；C .硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力，故C正确；D正确;D .由热力学第二定律可知自然界中进行的一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，故E.由于气体分子间距离较大，摩尔体积与分子体积的比值不等于阿伏伽德罗常数，故E错误；故选BCD o三、实验题：共2小题，每题8分，共16分13. 如图所示，用质量为 m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成探究动能定理”的实验.打点计时器使用的电源是 （选填选项前的字母）.A .直流电源B .交流电源（2）实验中，

18、需要平衡摩擦力和其他阻力.正确操作方法是 （选填选项前的字母）.A .把长木板右端垫高B.改变小车的质量（3）在不挂重物且 （选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动,明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.A .计时器不打点B .计时器打点(4) 接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O 在纸带上依次去A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C各点到O点的距离为Xi、X2、X3，如图所示.JT丨|实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点打B点的过程中，拉力对小车做的功 W=,打

19、B点时小车的速度 V=.(5) 以V2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作如图所示的 V2 -W图象.由此图象可得 V2随W变化的 表达式为.根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含V2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是 .(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,I若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上【答案】B Amgx2X3 Xi2TV20008 4.69W质量【解析】【详解】(1) 1打点计时器均使用交流电源;A.直流电源与分析不符，故 A错误;B. 交流电源与分析相符，故 B正确;(2) 2平衡摩擦和其他阻力，是通过垫高木板右端,构成斜面，使

20、重力沿斜面向下的分力跟它们平衡;A.与分析相符，故 A正确;B与分析不符，故 B错误；(3) 3平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可以通过纸带上 打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动；A.与分析不符，故 A错误；B与分析相符，故 B正确；(4) 4小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此拉力对小车 做的功：W mgx2小车做匀变速直线运动，因此打 B点时小车的速度为打 AC段的平均速度，则有:X3 Xl2T6由图示图线可知:(v)20.47 104.710纵截距为:b 0.01则v2随W变化的表达式为:v20.01

21、4.7W7功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k ,则代入单位后，k的单位为kg 1 ,所以与该斜率有关的物理量为质量;(6) 8若重物质量m不满足远小于小车质量M ,则绳子对小车的拉力实际不等于重物的重力，由mg (M m)a 和 F Ma 可得: 匚MFmgM m由动能定理得：FX1Mv2222F2mgVXXMM m而:mgx,重物质量m与小车质量 M不变，速度虽然增大，但斜率不变;则实际v2 W图线的斜率：kM mA.与分析相符，故 A正确；B与分析不符，故 B错误；C. 与分析不符，故 C正确；B与分析不符，故 D错误.【名师点睛】实验总存在一定的误差，数据处理过程中

22、，图象读数一样存在误差，因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可；第（6）问有一定的迷惑性，应明确写出函数关系，再进行判断.14. 某同学手头有一个标有“ 5V 9W”的小灯泡L ,想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材：A .电压表 V（量程为2V ,内阻为2k ）B.电压表 V2（量程为15V ,内阻为15k ）C .电流表A1（量程为2A ,内阻约为1 ）D .电流表A2（量程为0.6A ,内阻约为10 ）E. 定值电阻R1=4k F. 定值电阻R2=16k G. 滑动变阻器R3（05 2A）H. 剂动变鞋器 R4（0150 0.5A）L学生电源（直流9V ,内阻不计）

23、J开关，导线若干（1）为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 ,电压表应选用 （3）根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U与电压表读数 UV的关系为 定值电阻应选用（填器材前的字母序号） （2）在虚线框中画出满足实验要求的电路图【答案】CGAE 见解析 U=3U V【解析】【详解】（1）1234.由小灯泡的标识可知，其工作电流为1.5A ,工作电阻为4 ,所以电流表宜选用电流表A1,即卩C;因为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压接法，总阻值应与待测电阻阻值差不多，故选用滑动变阻器Ra,即G;电压表V2的量程太大，读数不准确，电压表Vi的量程太

24、小，但可以串联定值电阻Ri,将量程扩大到6V ,故电压表应选用 Vi,即卩A ;定值电阻应选用Ri,即P E。(2) 5 滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，电路图如图所示。6.根据串联电路知识可知UlRVRl3IRv= 3Uv四、解答题：本题共 3题，每题8分，共24分15. 如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0.5m的光滑竖直半圆轨道 BCD在B点相切，D点为半圆轨道最高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面，用细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接，甲的质量m1=4kg ,乙的质量 m1=5kg ,甲、乙均静止.若烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过

25、D点时对轨道的压力恰好为零.取g=10ms1.甲、乙两物体可看做质点，求：BAF(1) 甲离开弹簧后经过 B点时的速度的大小 VB；(1)烧断细线吋弹簧的弹性势能Ep;若固定甲，将乙物体换为质量为 m的物体丙，烧断细线，丙物体离开弹簧后从 A点进入动摩擦因数 =0.5 的粗糙水平面，AF是长度为4l的水平轨道，F端与半径为I的光滑半圆轨道 FCH相切，半圆的直径 FH 竖直，如图所示设丙物体离开弹簧时的动能为6mgl ,重力加速度大小为 g ,求丙物体离开圆轨道后落回到水平面BAF上的位置与F点之间的距离s;在满足第 问的条件下，若丙物体能滑上圆轨道，且能从 GH间离开圆轨道滑落(G点为半圆轨

26、道中 点)，求丙物体的质量的取值范围4【答案】(1)5ms; (1) 90J ; (3) s=4l;(4) m M 2m3【解析】【分析】【详解】2(1)甲在最高点D ,由牛顿第二定律，有 m1g m1 vDR一一12I2甲离开弹簧运动到 D点的过程机械能守恒：m1vB m1g 2Rm1vD2 2联立解得：V B=5ms ；(1)烧断细线时动量守恒：0=m 1v3-m 1v1V1=4ms由于水平面 AB光滑，则有 VI=VB=5ms，解得:1 2 1根据能量守恒，弹簧的弹性势能E=丄m1v12丄m2v2=90J22VF，由动能定理得:mg 411mvF 6mgl ,解得 VF=IJ2gl2从P

27、点滑到H点时的速度为VH ,由机械能守恒定律得(3) 甲固定，烧断细线后乙物体减速运动到F点时的速度大小为1mvF ImVH 2mgl2 2联立解得VM=V gl由于VM=1、刁 .,gr ,故乙物体能运动到 H点，并从H点以速度VH水平射出.设乙物体回到轨道AF1 2所需的时间为t ,由运动学公式得：2lgt2乙物体回到轨道AF上的位置与B点之间的距离为S=VHt联立解得S 4l ；(4) 设乙物体的质量为 M ,到达F点的速度大小为 Vf,由动能定理得： Mg 4l -MVF 6mgl ,解得 VF=J12mgl 4Mgl2V M为使乙物体能滑上圆轨道，从GH间离开圆轨道，满足的条件是：一

28、方面乙物体在圆轨道上的上升高度能超过半圆轨道的中点G ,由能量关系有：1 2-MVF Mgl另一方面乙物体在圆轨道的不能上升到圆轨道的最高点H ,由能量关系有丄 MVF 2Mgl IMUgr)22 2 '4联立解得：一m M 2m3【点睛】(1)根据牛顿第二定律求出最高点D的速度，根据机械能守恒求出过B点的速度；(1)根据动量守恒定律求出乙的速度，根据能量守恒求出弹性势能；(3)根据动能定理可求 F点的速度，根据机械能守恒定律可求M点的速度，根据平抛运动的规律可求水平位移；(4) 能从GH间离开圆轨道需要满足在圆轨道上的上升高度能超过半圆轨道的中点，且不能上升到圆轨 道的最高点.16. 如图所示，光滑水平面上小球 A、B分别以1.2ms、2.0ms的速率相向运动，碰撞后B球静止.已知碰撞时间为0.05s, A、B的质量均为0.2kg.求：1碰撞后A球的速度大小；2碰撞过程A对B平均作用力的大小.【答案】(1)Va'08m / s F 8N【解析】【分析】【详解】 A、B系统动量守恒，设 B的运动方向为正方向由动量守恒定