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文档简介
1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。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、如图所示,由三个铝制薄板互成120角均匀分开的、三个匀强磁场区域,其磁感应强度分别用表示现有带电粒子自a点垂直Oa板沿逆时针方向射入磁场中,带电粒子完成一周运动,在三个磁场区域中的运动时间之比为123,轨迹恰好是一个以O为圆心的
2、圆,则其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为A11B53C32D2752、关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是()A在10r0(r0为分子间作用力为零的间距,其值为1010m)距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力B分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零C当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小D分子间距离越大,分子间的斥力越大3、如图所示汽车用绕过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,轮船在水面上以速度v匀速前进汽车与定滑轮间的轻绳保持水平。假设轮船始终受到恒定阻力f,当牵引轮船的轻绳与水平方向成角时轻绳拉船的功率为P。不计空气阻力,下列判断正确的是( )A汽车做加速
3、运动B轮船受到的浮力逐渐增大C轻绳的拉力逐渐减小DP的数值等于4、我国计划在2020年发射首个火星探测器,实现火星环绕和着陆巡视探测。假设“火星探测器”贴近火星表面做匀速圆周运动,测得其周期为T。已知引力常量为G,由以上数据可以求得()A火星的质量B火星探测器的质量C火星的第一宇宙速度D火星的密度5、如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接,右边与一个足够高的四分之一光滑圆弧轨道平滑相连,木块A、B静置于光滑水平轨道上,A、B的质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞的时间为0.2s,碰后的速度大小变为4m/s,当A与B碰撞后立即粘在
4、一起运动,g取10m/s2,则()AA与墙壁碰撞过程中,墙壁对A的平均作用力的大小BA和B碰撞过程中,A对B的作用力大于B对A的作用力CA、B碰撞后的速度DA、B滑上圆弧的最大高度6、如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场分布在半径为R的圆内,CD是圆的直径,质量m、电荷量为q的带正电的粒子,从静止经电场加速后,沿着与直径CD平行且相距的直线从A点进入磁场。若带电粒子在磁场中运动的时间是,则加速电场的电压是( )ABCD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,固定在
5、水平地面上的弹射装置可以向任意方向以同样大小的速度发射小球。当小球射出时速度与水平面成角时,小球刚好水平飞入固定在水平平台上竖直放置的光滑半圆形管道内。当小球运动到轨道最高点时,恰与管壁无相互作用。已知小球质量m=0.5kg,初速度v0=6m/s,半圆形管道半径R=0.18m,g取10m/s2。则有()A小球在最高点的速度为0B小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30NC=60D圆轨道最低点距地面高度h=1.8m8、如图甲所示,导体环M放置在磁感应强度为B(垂直纸面向里)的匀强磁场中,环面与磁场垂直;如图乙所示,导体环N放置在环形电流i(顺时针方向)所产生的磁场中,环面与磁场垂直;分别增加匀强
6、磁场的磁感应强度B和环形电流i的大小。两个环的硬度比较大,在安培力的作用下没有明显变形。下列有关导体环中感应电流的方向和导体环所受的安培力的说法正确的是()A环M中的感应电流沿逆时针方向,所受的安培力指向圆心向里,环M有收缩的趋势B环M中的感应电流沿顺时针方向,所受的安培力背离圆心向外,环M有扩张的趋势C环N中的感应电流沿顺时针方向,所受的安培力指向圆心向里,环N有收缩的趋势D环N中的感应电流沿逆时针方向,所受的安培力背离圆心向外,环N有扩张的趋势9、如图所示,在光滑水平桌面上有一xOy平面直角坐标系,y轴右侧有两根完全相同的均匀金属丝M和N连接成闭合回路,金属丝M的形状满足,电阻为R。在y轴
7、左侧有垂直于桌面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场宽度为,两金属丝在沿x轴负方向的外力作用下,以速度v匀速穿过磁场,下列判断正确的是A金属丝中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B金属丝中感应电流的最大值为C金属丝运动过程中外力的最大功率为D金属丝穿过磁场过程中产生的热量为10、如图,矩形闭合导线框abcd平放在光滑绝缘水平面上,导线框的右侧有一竖直向下且范围足够大的有左边界PQ的匀强磁场。导线框在水平恒力F作用下从静止开始运动,ab边始终与PQ平行。用t1、t2分别表示线框ab和cd边刚进入磁场的时刻。下列-t图像中可能反映导线框运动过程的是ABCD三、实验题:本题共2小题,共18分。
8、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)在“探究物体质量一定时加速度与力的关系”实验中,小明同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了用力传感器来测细线中的拉力 (1)关于该实验的操作,下列说法正确的是_A必须用天平测出砂和砂桶的质量B一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C应当先释放小车,再接通电源D需要改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带E.实验中需要将小车轨道适当倾斜以平衡摩擦力F.实验中小车应从靠近打点计时器位置静止释放(2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,
9、打下B点时,小车运动的速率是_m/s小车运动的加速度大小是_m/s2.(计算结果保留三位有效数字)(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=_N.12(12分)利用如图甲所示装置研究双缝干涉现象,安装好仪器,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样,在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。用米尺测出双缝到屏的距离L,用测量头测出相邻的两条亮(或暗)纹间的距离,换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长。(1)
10、关于该实验,下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A增大单缝到双缝的距离。干涉条纹间距变窄B将蓝色滤光片换成红色滤光片,干涉条纹间距变窄C换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄D去掉滤光片后,将观察到彩色的干涉条纹(2)实验装置中分划板与螺旋测微器相连,第一次分划板中心刻度线对齐第1条亮纹中心,螺旋测微器读数为1.990mm,转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第10条亮纹中心,螺旋测微器的示数如图乙所示。已知双缝的间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图乙中螺旋测微器的示数是_mm,求得相邻亮纹的间距为_mm,所测光波的波长为_m(结果保留两位有效数字)。四、计算题:本题共2小题
11、,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,竖直放置的粗细均匀的U形管左端封闭,右端开口。左管内用水银封闭一段长L120cm的空气柱,左右两管水银面差为h15cm。已知外界温度为27,大气压为75cmHg。(i)如果缓慢向右管内注入水银,直到左右水银面相平(原来右管水银没有全部进入水平部分),求在右管注入的水银柱长度(ii)在左右管水银面相平后,缓慢升高左管内封闭气体的温度,使封闭空气柱长度变为20cm,求此时左端空气柱的温度。14(16分)如图所示,轻质弹簧右端固定,左端与一带电量为+q的小球接触,但不粘连。施加一外力,使它静止在
12、A点,此时弹簧处于压缩状态,小球的质量为m=0.5kg,撤去外力后,小球沿粗糙水平面AC进入竖直的光滑半圆形管道,管道的宽度忽略不计,管道半径r=1m,在边长为2m的正方形BPMN区域内有一匀强电场,电场强度大小为E=,方向与水平方向成45o斜向右上,半圆形轨道外边缘恰好与电场边界相切。水平轨道AB的长度为L=2m,小球与水平面的动摩擦因数=0.5,小球到达B点时,速度的大小为m/s,所有的接触面均绝缘,g取10m/s2,求:(1)释放小球前,弹簧的弹性势能大小;(2)求小球过D点的速度;(3)求小球的落地点到C点的距离。15(12分)如图所示,在直角坐标xOy平面内,第一、二象限有平行y轴的
13、匀强电场,第三、四象限有垂直坐标平面的匀强电磁场。一质量为m、电荷量为q的正电粒子,从坐标原点O以大小为v0,方向与x轴正方向成的速度沿坐标平面射入第一象限,粒子第一次回到x轴时,经过x轴上的P点(图中未标出),已知电场强度大小为E,粒子重力不计,sin=0.6,cos=0.8(1)求p点的坐标;(2)若粒子经磁场偏转后,第二次回到x轴的位置与坐标原点O的距离为OP的一半,求磁场的磁感应强度大小和方向。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】带电粒子在磁场运动的时间为,在各个区域的角度都为,对应的周期为,则有
14、,故 ,则三个区域的磁感应强度之比为,三个区域的磁场半径相同为,又动能,联立得,故三个区域的动能之比为:,故在b处穿越铝板所损失的动能为,故在c处穿越铝板所损失的动能为,故损失动能之比为,D正确,选D.2、A【解析】A分子间同时存在引力和斥力,在平衡距离以内表现为斥力,在平衡距离以外表现为引力,在10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力,A正确;BC设分子平衡距离为r0,分子距离为r,当rr0,分子力表现为引力,分子距离越大,分子势能越大;当rr0,分子力表现为斥力,分子距离越小,分子势能越大;故当rr0,分子力为0,分子势能最小;由于分子势能是相对的,其值与零势能点的选择有关,所以分
15、子距离为平衡距离时分子势能最小,但不一定为零,B、C错误;D分子间距离越大,分子间的斥力越小,D错误。故选A。3、D【解析】A由速度分解此时汽车的速度为:v车=vcos,船靠岸的过程中,增大,cos减小,船的速度v不变,则车速减小,所以汽车做减速运动,故A错误;BC绳的拉力对船做功的功率为P,由P=Fvcos知,绳对船的拉力为:对船:联立可知:增大,则F变大,F浮变小;故BC错误;D船匀速运动,则Fcos=f,则故D正确。故选D。4、D【解析】AC根据和可知,因缺少火星的半径,故无法求出火星的质量、火星的第一宇宙速度,选项AC均错误;B根据上式可知,火星探测器的质量m被约去,故无法求出其质量,
16、B错误;D根据可得 又代入上式可知,火星的密度故可求出火星的密度,D正确。故选D。5、D【解析】A规定向右为正方向,则,对A在与墙碰撞的过程,由动量定理得所以A错误;BA和B碰撞过程中,A对B的作用力和B对A的作用力是一对相互作用力,应该大小相等,方向相反,所以B错误;C由题意可知,A和B发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得所以C错误;DA和B碰后一起沿圆轨道向上运动,在运动过程中,只有重力做功,由机械能守恒定律得所以D正确。故选D。6、B【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期是;粒子在磁场中运动的时间是如图所示,粒子从A点进入磁场后,从E点射出O为磁场圆的圆心,设AOC=则sin=,则
17、=45粒子做圆周运动的圆心是O1点,设半径O1A=r,O1ACD,COO1=45由图可知r=R粒子做圆周运动 加速过程满足 解得加速电压故选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】A小球在最高点恰与管壁无相互作用力,根据牛顿第二定律解得A错误;B小球从圆轨道最低点至最高点由机械能守恒有解得在最低点有解得根据牛顿第三定律可知小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N,B正确;C平抛运动水平方向上做匀速直线运动,分解速度解得解得C正确;D在竖直方向上做竖直上抛
18、运动,逆过程为自由落体运动,根据运动学公式解得D错误。故选BC。8、AD【解析】AB对环M,由于垂直纸面向里的匀强磁场增大,根据楞次定律,环M中所产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向外,根据右手螺旋定则,环M中的感应电流沿逆时针方向,根据左手定则,环M所受的安培力指向圆心向里,环M有收缩的趋势,A项正确、B项错误;CD对环N,处在沿顺时针方向环形电流i所产生的磁场中,根据右手螺旋定则,穿过环N的磁感线抵消后,总体垂直纸面向里,当电流i增大时,原磁场向里增强,根据楞次定律,环N中所产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向外,根据右手螺旋定则,环N中的感应电流沿逆时针方向,但是感应电流所处的区域磁感线垂直
19、纸面向外,根据左手定则,环N所受的安培力背离圆心向外,环N有扩张的趋势,C项错误、D项正确。故选AD。9、AB【解析】A导体切割磁感线,根据右手定则可知,金属丝进入磁场过程中感应电流沿逆时针方向,离开磁场过程中感应电流沿顺时针方向,A正确;B金属丝在磁场中切割磁感线的最大有效长度为:最大的感应电动势:最大感应电流:B正确;C导体棒匀速运动,外力与安培力等大反向,最大外力:最大功率:C错误;D根据金属丝形状的表达式可知回路中产生的是正弦式交变电流,电流的有效值:电流存在的时间:根据焦耳定律:D错误。故选AB。10、ACD【解析】线框进入磁场前做匀加速直线运动,加速度为;Aad边进入磁场后可能安培
20、力与恒力F二力平衡,做匀速直线运动,完全进入磁场后磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,做加速度为,的匀加速直线运动,A正确;BDad边进入磁场后,可能安培力大于恒力F,线框做减速运动,由知,速度减小,安培力减小,加速度逐渐减小,v-t图象的斜率逐渐减小。当加速度减至零后做匀速直线运动,完全进入磁场后磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,做加速度为a的匀加速直线运动,B错误D正确;Cad边进入磁场后,可能安培力小于恒力F,线框做加速运动,由知,速度增大,安培力增大,加速度逐渐减小,v-t图象的斜率逐渐减小,完全进入磁场后磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,做加速度为a
21、的匀加速直线运动,C正确。故选ACD。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、DEF 0.721 2.40 1.0 【解析】(1)1 AB对小车的拉力是通过力传感器得到的,故无需测量沙和沙桶的质量,也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,故AB错误;C使用打点计时器,应先接通电源,在释放小车,故C错误;D探究物体质量一定时加速度与力的关系,要改变沙和沙桶的总质量,打出多条纸带,故D正确;E由于实验要求研究小车的合外力与加速度的关系,需要排除与轨道的滑动摩擦力的影响,所以实验中需要将长木板倾斜,以平衡摩擦力,故E正确;F在释放小车前,小
22、车应尽量靠近打点计时器,以能在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理和误差的减小,故F正确; (2)2相邻两计数点之间还有四个点未画出,相邻两计数点间的时间间隔为,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,打下点时,小车运动的速率是:3根据可得:(3)4根据牛顿第二定律可知:解得:12、CD 13.870 1.320 【解析】(1)1根据,为双缝间距,L为双缝到屏的距离,增大单缝到双缝的距离,干涉条纹间距不变,A错误;将蓝色滤光片换成红色滤光片,由于红光的波长比蓝光长,干涉条纹间距变宽,B错误;换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄,C正确;去掉滤光片后,将观察到白光彩色的干涉条纹,D正确。(2)123根据螺旋测微器的读数规则可知读数为13.870mm,第1条亮纹中心与第10
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