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文档简介
1、2021-2022学年高考物理模拟试卷考生请注意:1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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,总阻值为R的正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉
2、出,第二次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90,下列说法正确的是()A第一次操作过程中线框产生的感应电流方向沿逆时针方向B两次操作过程中经过线框横截面的电量之比为21C若两次操作过程中线框产生的焦耳热相等,则v1:v2=:2D若两次操作过程中线框产生的平均感应电动势相等,则v1:v2=2:2、如图所示,A、B、C、D为圆上的四个点,其中AB与CD交于圆心O且相互垂直,E、F是关于O点对称的两点但与O点的距离大于圆的半径,E、F两点的连线与AB、CD都垂直。在A点放置一个电荷量为的点电荷,在B点放置一个电荷量为的点电荷。则下列说法正确的是( )AOE两点间电势差大于OC两点间的电势差BD点和E
3、点电势相同C沿C,D连线由C到D移动一正点电荷,该电荷受到的电场力先减小后增大D将一负点电荷从C点沿半径移动到O点后再沿直线移动到F点,该电荷的电势能先增大后减小3、如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,下列说法中正确的是( )A水平拉力先增大后减小B水平拉力先减小后增大C水平拉力的瞬时功率先减小后增大D水平拉力的瞬时功率逐渐增大4、一质点做匀加速直线运动时,速度变化时发生位移,紧接着速度变化同样的时发生位移,则该质点的加速度为( )ABCD5、真空中的可见光与无线电波A波长相等B频率相等C传播速度相等D传播能量相等6、如
4、图所示,A、B两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O点,O与O点在同一水平面上,分别将A、B球拉到与悬点等高处,使轻绳拉直,弹簧处于自然长度。将两球分别由静止开始释放,达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则下列说法正确的是( )A两球到达各自悬点的正下方时,动能相等B两球到达各自悬点的正下方时,B球动能较大C两球到达各自悬点的正下方时,A球动能较大D两球到达各自悬点的正下方时,A球受到向上的拉力较小二、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
5、、我国研发的磁悬浮高速实验样车在2019年5月23日正式下线,在全速运行的情况下,该样车的时速达到600千米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起,电磁驱动原理如图所示,在水平面上相距的两根平行导轨间,有垂直水平面前等距离分布的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,每个磁场的宽度都是,相间排列。固定在样车下方宽为、阻值为R的导体线框abcd悬浮在导轨上方,样车运行过程中所受阻力恒为,当磁场以速度v0向右匀速运动时,下列说法正确的是( )A样车速度为零时,受到的电磁驱动力大小为B样车速度为零时,线圈的电热功率为C样车匀速运动时,克服阻力做功的功率为D样车匀速运动时,速度大小为8、如图所示的直角三角形区域内存
6、在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),其中c=90、a=60,O为斜边的中点,分别带有正、负电荷的粒子以相同的初速度从O点垂直ab边沿纸面进入匀强磁场区域,两粒子刚好不能从磁场的ac、bc边界离开磁旸,忽略粒子的重力以及两粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是()A负电荷由oa之间离开磁场B正负电荷的轨道半径之比为C正负电荷的比荷之比为D正负电荷在磁场中运动的时间之比为1:19、质量为m的小球穿在光滑细杆MN上,并可沿细杆滑动。已知细杆与水平面夹角30,细杆长度为2L,P为细杆中点。小球连接轻弹簧,弹簧水平放置,弹簧右端固定于竖直平面的O点。此时弹簧恰好处于原长,原长为,劲度系数为。将小球从
7、M点由静止释放,小球会经过P点,并能够到达N点。下列说法正确的是()A小球运动至P点时受到细杆弹力为B小球运动到P点处时的加速度为C小球运动至N点时的速度D小球运动至N点时弹簧的弹性势能为mgL10、如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示木板与实验台之间的摩擦可以忽略重力加速度取g=10m/s1由题给数据可以得出A木板的质量为1kgB1s4s内,力F的大小为0.4NC01s内,力F的
8、大小保持不变D物块与木板之间的动摩擦因数为0.1三、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)某实验小组的同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验时进行了如下的操作(滑轮的大小可忽略):滑块甲放在气垫导轨上,滑块乙穿在涂有润滑剂的竖直杆上,调整气垫导轨水平,气垫导轨的适当位置放置光电门,实验时记录遮光条的挡光时间t;将两滑块由图中的位置无初速释放,释放瞬间两滑块之间的细绳刚好水平拉直;测出两滑块甲、乙的质量M=0.20kg、m=0.10kg,当地重力加速度为g=9.80m/s2。回答下列问题:(1)如图,用游标卡尺测得遮光条的宽度
9、d=_cm;(2)实验小组在实验时同时对以下物理量进行了测量,其中有必要的测量是_(填序号);A.滑轮到竖直杆的距离L=0.60mB.滑块甲到滑轮的距离a=1.50mC.物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m(3)当遮光条通过光电门瞬间,滑块乙速度的表达式为v乙=_;(4)若测量值t=_s,在误差允许的范围内,系统的机械能守恒。(保留两位有效数字)12(12分)测量物块(视为质点)与平板之间动摩擦因数的实验装置如图所示。是四分之一的光滑的固定圆弧轨道,圆弧轨道上表面与水平固定的平板的上表面相切、点在水平地面上的垂直投影为。重力加速度为。实验步骤如下:A用天平称得物块的质量为;B测得轨道的半
10、径为、的长度为和的高度为;C将物块从点由静止释放,在物块落地处标记其落地点;D重复步骤,共做5次;E将5个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量其圆心到的距离。则物块到达点时的动能_;在物块从点运动到点的过程中,物块克服摩擦力做的功_;物块与平板的上表面之间的动摩擦因数_。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)一粗细均匀、两端封闭的U形玻璃管竖直放置,管内水银柱及空气柱长度如图所示,右侧水银柱长l1=20. 0cm,气体压强p1=70. 0cmHg,左侧水银柱长l2=35. 0cm,气体的长度l3=15. 0
11、cm,现打开U形玻璃管右侧端口,求稳定后玻璃管左侧气体的长度将变为多少?设整个过程中气体温度保持不变,大气压强p0=75. 0cmHg()14(16分)如图所示,在匀强磁场中水平放置两根平行的金属导轨,导轨间距L1.0 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B0.20 T。两根金属杆ab和cd与导轨的动摩擦因数0.5。两金属杆的质量均为m0.20 kg,电阻均为R0.20 。若用与导轨平行的恒力F作用在金属杆ab上,使ab杆沿导轨由静止开始向右运动,经过t3 s,达到最大速度v,此时cd杆受静摩擦力恰好达到最大。整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属
12、导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g10 m/s2。求:(1)ab杆沿导轨运动的最大速度v;(2)作用在金属杆ab上拉力的最大功率P;(3)ab棒由静止到最大速度的过程中通过ab棒的电荷量q。15(12分)如图所示,竖直平面内固定一半径为R的光滑半圆环,圆心在O点。质量均为m的A、B两小球套在圆环上,用不可形变的轻杆连接,开始时球A与圆心O等高,球B在圆心O的正下方。轻杆对小球的作用力沿杆方向。(1)对球B施加水平向左的力F,使A、B两小球静止在图示位置,求力的大小F;(2)由图示位置静止释放A、B两小球,求此后运动过程中A球的最大速度v;(3)由图示位置静止释放A、B两小球,求释放瞬间B球的
13、加速度大小a。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由右手定则可知,第一次操作过程中感应电流的方向为顺时针方向,选项A错误;B由公式可知两次操作过程中经过线框横截面的电量相同,选项B错误;C设线框的边长为L,若两次操作过程中线框产生的焦耳热相等,第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出第二次以线速度v2让线框转过90Q1=Q2所以选项C错误;D若两次操作过程中线框产生的平均感应电动势相等,第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出第二次以线速度v2让线框转过90得D选项正确。故选D。2、B【解析
14、】ABDCD与EF所在的平面是一个等势面,则OE两点间电势差等于OC两点间的电势差,D点和E点电势相同,在等势面上移动电荷,电场力不做功,负点电荷电势能不变,故AD错误,B正确;CC、D连线上电场强度先增大后减小,点电荷受到的电场力先增大后减小,故C错误。故选B。3、D【解析】AB小球是以恒定速率运动,即做匀速圆周运动,小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T,三者的合力必是沿绳子指向O点,设绳子与竖直方向夹角是,F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上,则有 (1)球由A点运动到B点 增大,说明水平拉力逐渐增大,故AB错误;CD由几何关系可知拉力F的方向与速度v的夹角也是,所以水平力F 的瞬时功
15、率是 (2)联立两式可得从A到B的过程中,是不断增大的,所以水平拉力F 的瞬时功率是一直增大的故C错误,D正确。故选D。4、D【解析】设质点做匀加速直线运动,由A到B:由A到C由以上两式解得加速度故选D。5、C【解析】可见光和无线电波都是电磁波,它们的波长与频率均不相等,则传播能量也不相等,但它们在真空中传播的速度是一样的,都等于光速,故C正确,ABD错误;故选C。【点睛】要解答本题需掌握电磁波的家族,它包括微波、中波、短波、红外线及各种可见光、紫外线,X射线与射线等,都属电磁波的范畴,它们的波长与频率均不同,但它们在真空中传播速度相同,从而即可求解。6、C【解析】ABC两个球都是从同一个水平
16、面下降的,到达最低点时还是在同一个水平面上,根据重力做功的特点可知在整个过程中,AB两球重力做的功相同,两球重力势能减少量相等。B球在下落的过程中弹簧要对球做负功,弹簧的弹性势能增加,所以B球在最低点的速度要比A的速度小,动能也要比A的小,故AB错误,C正确;D由于在最低点时B的速度小,且两球质量相同,根据向心力的公式可知,B球需要的向心力小,所以绳对B的拉力也要比A的小,故D错误。故选C。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、AC【解析】A当磁场以速度v0向右匀速运动
17、且样车速度为零时,线框前、后边切割磁感线产生的总感应电动势由闭合电路欧婿定律可知,线框中的感应电流样车受到的安培力即电磁驱动力联立解得选项A正确;B样车速度为零时,线圈的电热功率选项B错误;CD设样车匀速运动的速度为当样车以速度v匀速运动时,线框前后边切割磁感线的速度为v0-v,产生的总感应电动势由闭合电路欧姆定律可知,线框中的感应电流样车受到的安培力即电磁驱动力由平衡条件有联立解得克服阻力做功的功率选项D错误,C正确。故选AC。8、BC【解析】A由左手定则可知,负电荷由Ob之间离开磁场区域,故A错误;B作出两粒子的运动轨迹如图所示:由几何关系,对负粒子:则负粒子的轨道半径为:对正粒子:解得正
18、粒子的轨道半径为:则正负粒子的轨道半径之比为:故B正确;D正负粒子在磁场中运动的时间均为半个周期,由:可知,正负粒子在磁场中运动的时间之比为:故D错误;C粒子在磁场中做圆周运动,则由:可得:正负粒子的比荷之比与半径成反比,则正负粒子的比荷之比为,故C正确。故选BC。9、AC【解析】AB小球运动至P点时,根据几何关系可得OP之间的距离为:则弹簧的弹力大小为:对小球受力分析,可知受重力、弹簧的弹力和轻杆的弹作用,如图所示:在垂直斜面方向上,根据平衡条件有:解得:在沿斜面方向上,根据牛顿第二定律有:解得:,A正确,B错误;CD根据几何关系,可知ON=OM=故小球从M点运动至N点,弹性势能变化量为零,
19、所以在N点的弹性势能为零,则整个过程小球减小的重力势能全部转化为小球的动能,根据机械能守恒有:解得:,C正确,D错误。故选AC。10、AB【解析】结合两图像可判断出0-1s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;1-5s内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对1-4s和4-5s列运动学方程,可解出质量m为1kg,1-4s内的力F为0.4N,故A、B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数,故D错误.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
20、程。11、0.420 AC 0.0020或2.010-3 【解析】(1)1游标卡尺的读数由主尺读数和游标尺读数组成,遮光条的宽度d=4mm+40.05mm=4.20mm=0.420cm(2)2本实验验证系统的机械能守恒,即系统减少的重力势能等于系统增加的动能,研究滑块甲运动到光电门的过程,系统减少的重力势能系统增加的动能绳上的速度关系如图则有故必要的测量为滑轮到竖直杆的距离L=0.60m,物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m,故AC正确,B错误。故选AC。(3)3利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度,当遮光条通过光电门瞬间,滑块甲速度根据绳上的速度关系可知,滑块乙的速度(4)4由(2)的分析可知,系统机械能守恒,则满足解得t=2.010-3s12、 【解析】1从A到B,由动能定理得:mgR=EKB-0,则物块到达B时的动能:EKB=mgR,离开C后,物块做平抛运动,水平方
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