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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答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、靠近地面运行的近地卫星的加速度大小为a1,地球同步轨道上的卫星的加速度大小为a2,赤道上随地球一同运转(相
2、对地面静止)的物体的加速度大小为a3,则()Aa1=a3a2Ba1a2a3Ca1a3a2Da3a2a12、如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球又叠放在一起,从高度为h处自由落下,且远大于两小球半径,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向已知m2=3m1,则小球m1反弹后能达到的高度为( )AhB2hC3hD4h3、氢原子的能级图如图所示,有一群处于n=4能级的氢原子,若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应,则下列说法中正确的是()A这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应B如果辐射进来能量为0.32 eV的光子,可以使氢
3、原子从n4能级向n5能级跃迁C如果辐射进来能量为1.32 eV的光子,不可以使处于n4能级的氢原子发生电离D用氢原子从n4能级向n1能级跃迁时辐射出的光照射金属A,所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV4、如图所示,在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环,圆环处于静止状态。上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中,规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。t=0时刻,悬线的拉力为F。CD为圆环的直径,CD=d,圆环的电阻为R。下列说法正确的是()A时刻,圆环中有逆时针方向的感应电流B时刻,C点的电势低于D点C悬线拉力的大小不超过D0T时间内,圆环产生的热
4、量为5、如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升,下列说法正确的是()A小球做匀速圆周运动B当棒与竖直方向的夹角为 时,小球的速度为C棒的角速度逐渐增大D当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为6、如图所示,边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点,此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走+Q及AB边上的细棒,则O点强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响)ABCD二、多项选择题:本题共4小题,每小
5、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、如图甲,间距L=l m且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面(纸面)上,右侧cf间接有R=2 的电阻垂直于导轨跨接一根长l=2 m、质量m=0.8 kg的金属杆,金属杆每米长度的电阻为2 t=0时刻,宽度a=1.5 m的匀强磁场左边界紧邻金属杆,磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2 T从t=0时刻起,金属杆(在方向平行于导轨的水平外力F作用下)和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的 和若金属杆与导轨接触良好,不计导轨电阻,则)( )At=0时刻,R
6、两端的电压为Bt=0.5 s时刻,金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左Ct=l.5 s时刻,金属杆所受外力F做功的功率为4.8 WD金属杆和磁场分离前的过程中,从c到f通过电阻R的电荷量为0.5 C8、示波器的核心部件是示波管,示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示。下列说法正确的是()A如果仅在XX之间加不变的电压(X正X负),在荧光屏的正Y轴上将出现一个亮斑B如果仅在XX之间加图乙所示的电压,在荧光屏上会看到X轴上一条水平的亮线C如果在XX之间加不变的电压(X正X负),在YY之间加图丙所示的电压,在荧光屏上会看到一条与Y轴平行的竖直亮线(在、象限)D如果在XX之间加
7、图乙所示的电压,在YY之间加图丙所示的电压,在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线9、如图(a)所示,在匀强磁场中,一电阻均匀的正方形单匝导线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,线圈产生的交变电动势随时间变化的规律如图(b)所示,若线框总电阻为,则() A边两端电压的有效值为B当线框平面与中性面的夹角为时,线框产生的电动势的大小为C从到时间内,通过线框某一截面的电荷量为D线框转动一周产生的焦耳热为10、如图所示,在xoy平面的第象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场,两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标(,0)的C点沿不同方向射入磁场,分别到达y轴上坐标为(0,3L)的A点和B点(坐标未知),到达
8、时速度方向均垂直y轴,不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是()A可以确定带电粒子在磁场中运动的半径B若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷C因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比D可以确定B点的位置坐标三、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)某同学为了测量电源的电动势和内阻,根据元件的不同,分别设计了以下两种不同的电路。 实验室提供的器材有:两个相同的待测电源,辅助电源;电阻箱、,滑动变阻器、;电压表,电流表;灵敏电流计,两个开关、。主要实验步骤如下:按图连接好电路,闭合开关和,再反复调节和,或者
9、滑动变阻器、,使电流计的示数为0,读出电流表、电压表示数分别为、。反复调节电阻箱和(与中的电阻值不同),或者滑动变阻器、,使电流计的示数再次为0,读出电流表、电压表的示数分别为、。回答下列问题:(1)哪套方案可以更容易得到实验结果_(填“甲”或“乙”)。(2)电源的电动势的表达式为_,内阻为_。(3)若不计偶然误差因素的影响,考虑电流、电压表内阻,经理论分析可得,_(填“大于”“小于”或“等于”),_(填“大于”“小于”或“等于”)。12(12分)某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源的电动势及电阻和的阻值。实验器材有:待测电源(不计内阻),待测电阻,待测电阻,电压表V(量程为,内阻很大),电
10、阻箱(阻值范围为),单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。(1)先测电阻的阻值。请将该同学的操作补充完整:A闭合开关,将开关连接触点,读出电压表示数;B闭合开关,将开关连接触点,调节电阻箱,使电压表的示数仍为,同时读出电阻箱的示数;C由A、B知电阻 _。(2)继续测电源的电动势和电阻的阻值,该同学的做法是:闭合开关,将开关连接触点,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数。由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势 _(保留三位有效数字),电阻 _(保留两位有效数字)。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
11、骤。13(10分)如图所示,水平面AB光滑,质量为m=1.0kg的物体处于静止状态。当其瞬间受到水平冲量I=10Ns的作用后向右运动,倾角为=37的斜面与水平面在B点用极小的光滑圆弧相连,物体与斜面间动摩擦因数=0.5,经B点后再经过1.5s物体到达C点。g取10m/s,sin 37=0.6,cos 37=0.8,求BC两点间的距离。14(16分)在地面上方足够高的地方,存在一个高度d0.5m的“相互作用区域”(下图中画有虚线的部分)一个小圆环A套在一根均匀直杆B上,A和B的质量均为m,若它们之间发生相对滑动时,会产生Ff0.5mg的摩擦力。开始时A处于B的最下端,B竖直放置,A距“相互作用区
12、域”的高度h0.8m,让A和B一起从静止开始下落,只要A处于“相互作用区域”就会受到竖直向上、大小F3mg的恒力作用,而“相互作用区域”对处于其中的杆B不产生作用力。杆B在下落过程中始终保持竖直,且杆的长度能够保证圆环A与杆不会分离。不计空气阻力,取g10 m/s2.求:(1)杆B的最下端刚进人“相互作用区域”时的速度大小;(2)圆环A通过“相互作用区域”所用的时间;(3)为保证圆环A在空中运动过程中始终与杆不会分离,杆的最小长度。15(12分)如图所示为玻璃制成的长方体,已知长AB=l=0.6m,宽d=AD=0.2m,高h=AA1=m,底面中心O点有一个点光源,玻璃对光的折射率为1.5,俯视
13、看ABCD面的一部分会被光照亮,求:照亮部分的面积。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、B【解析】题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体3、绕地球表面附近做圆周运动的近地卫星1、地球同步卫星2;物体3与卫星1转动半径相同,物体3与同步卫星2转动周期相同,从而即可求解【详解】地球上的物体3自转和同步卫星2的周期相等为24h,则角速度相等,即2=3,而加速度由a=r2,得a2a3;同步卫星2和近地卫星1都靠万有引力提供向心力而公转,根据,得,知轨道半径越大,角速度越小,向心加速度越小,则a1a2,
14、综上B正确;故选B【点睛】本题关键要将赤道上自转物体3、地球同步卫星2、近地卫星1分为三组进行分析比较,最后再综合;一定不能将三个物体当同一种模型分析,否则会使问题复杂化2、D【解析】试题分析:下降过程为自由落体运动,触地时两球速度相同,v=,m2碰撞地之后,速度瞬间反向,大小相等,选m1与m2碰撞过程为研究过程,碰撞前后动量守恒,设碰后m1、m2速度大小分别为v1、v2,选向上方向为正方向,则:m2vm1v=m1v1+m2v2由能量守恒定律得:(m1+m2)v2=+m2且,m2=3m1联立解得:反弹后高度为:H=故选D3、D【解析】A氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子,
15、其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量,不能使金属A发生光电效应,故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应,故A错误;B因为从n=4能级向n=5能级跃迁时所需要的能量为不等于光子能量为0.32eV,故B错误;C因为要使处于n=4能级的氢原子发生电离,所需要的能量只要大于0.85eV就可以,故C错误;D由题意可知,金属A的逸出功为2.55eV, 氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能故D正确。故选D。4、C【解析】A 时刻
16、,磁场向外增强,根据楞次定律可知,感应电流磁场向里,故圆环中有顺时针方向的感应电流,故A错误;B 时刻,磁场垂直向外减小,根据楞次定律可知,感应电流磁场向外,故C点的电势高于D点,故B错误;C t=0时刻,悬线的拉力为F ,则圆环重力大小为F, 时,感应电动势 , ,故安培力故悬线拉力的大小不超过,故C正确;D 根据以上分析可知0时间内, 产热故0T时间内,圆环产生的热量为故D错误。故选C。5、D【解析】小球受重力、平台的弹力和杆的作用力,因为升降平台以速度v匀速上升,平台的弹力和杆的作用力变化,即小球受到的合力大小变化,小球做的不是匀速圆周运动,故A错误;棒与平台接触点的实际运动即合运动方向
17、是垂直于棒指向左上,如图所示,合速度v实=L,沿竖直向上方向上的速度分量等于v,即Lsin=v, 所以 ,平台向上运动,夹角增大,角速度减小,故BC错误,D正确故选D【点睛】找合速度是本题的关键,应明白实际的速度为合速度然后分解速度,做平行四边形,根据三角形求解此题难度在于合速度难确定,属于中档题6、D【解析】根据对称性,AF与CD上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零,AB与ED上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零.BC中点的点电荷在O点产生的电场强度为,因EF上的细棒与BC中点的点电荷在O点产生的电场强度叠加为零,EF上的细棒在O点产生的电场强度为,故每根细棒在O点产生的电场强度为,移走+Q
18、及AB边上的细棒,O点的电场强度为EF与ED上的细棒在O点产生的电场强度叠加,这两个场强夹角为60,所以叠加后电场强度为;故选D。A,与结论不相符,选项A错误;B,与结论不相符,选项B错误;C,与结论不相符,选项C错误;D,与结论相符,选项D正确;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、BD【解析】A、t=0时刻,棒的速度为零,磁场向左运动的速度为2m/s,等效为棒切割的速度为2m/s,棒的内阻为,故电阻R的电压为:,故A错误;B、t=0.5s时,棒的切割速度为2-1=1
19、m/s,方向向右,方向由左手定则可知水平向左,故B正确;C、金属杆做匀加速直线运动,故,由图象可知,金属杆所受安培力的大小为:,可得,则金属杆做功的功率为:,故C错误D、金属杆和磁场分离前的过程中,在0-1s内,金属杆相对于磁场向右运动,产生的感应电流由c到f。在0-1s内,金属杆相对于磁场通过的位移大小为:,从c到f通过电阻R的电荷量为:,故D正确。故选BD。8、BD【解析】A如果仅在XX之间加不变的电压(X正X负),电子在两极间发生偏转,做类平抛运动,电子射出时沿垂直于板面的方向偏移为电子离开电场的偏转角度为则电子达到屏上距离中心的距离为其中是极板到屏的垂直距离,即与U成正比,所加电压不变
20、,电子的在光屏的位置不变,所以在荧光屏的正X轴上将出现一个亮斑,所以A错误;B如果仅在XX之间加图乙所示的电压,所以电子只在X方向偏转,由图象可知,电压均匀增大,又与U成正比,所以亮点在X轴上均匀分布,所以在X轴上是一条水平的亮线,所以B正确;C如果在XX之间加不变的电压(X正X负),在YY之间加图丙所示的电压,电子既要在X方向偏转,也要在Y方向偏转,由于XX之间的电压不变,所以看到的也是一条平行与Y轴的亮线,在、象限,所以C错误;D如果在XX之间加图乙所示的电压,在YY之间加图丙所示的电压,电子既要在X方向偏转,也要在Y方向偏转,但在X轴方向均匀分布,所以看到的就是和图丙一样的正弦曲线,所以
21、D正确。故选BD。9、AB【解析】A根据电动势随时间的变化曲线可得,交流电的电动势的瞬时值为则交流电的电动势的有效值为边两端电压的有效值为所以A正确;B当线框平面与中性面的夹角为时,即则此时的电动势为所以B正确;C由图象可得交流电的周期为从到时间内,即半个周期内,通过线框某一截面的电荷量为由电动势的瞬时值表达式可知则所以C错误;D此交流电的电流有效值为根据焦耳定律可得,线框转动一周产生的焦耳热为所以D错误。故选AB。10、AD【解析】A已知粒子的入射点及出射方向,同时已知圆上的两点,根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置,由几何关系可知AC长为且有则因
22、两粒子的速率相同,且是同种粒子,则可知,它们的半径相同,即两粒子的半径均可求出,故A正确;B由公式得由于不知道粒子的运动速率,则无法求出带电粒子的比荷,故B错误;C根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为,B对应的圆心角为;即可确定对应的圆心角,由公式由于两粒子是同种粒子,则周期相同,所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比,故C错误;D由几何关系可求得B点对应的坐标,故D正确。故选AD。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、甲 等于 等于 【解析】(1)1甲电路的连接有两个特点:左、右两个电源间的路端电压相等,干路电流相同,电阻箱可以直接读数;乙电路更加适合一般情况,需要采集更多数据,并且需要作图处理数据才可以得到结论,同状态下采集数据,根据闭合电路欧姆定律列式求解电源的电动势和内阻,甲电路更简单。(2)23根据闭合电路欧姆定律得解得,(3)45当电流计的示数为0时,相同电源,电流相等时路端电压相等
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