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文档简介
2021-2022学年高考物理模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、一定质量的理想气体,在温度升高的过程中()A.气体的内能一定增加B.外界一定对气体做功C.气体一定从外界吸收热量D.气体分子的平均动能可能不变2、如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的()A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于tB.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于tC.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于tD.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t3、下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则()A.在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大B.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大D.若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大4、质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2,如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是()A.木块静止,d1=d2B.木块静止,d1<d2C.木块向右运动,d1<d2D.木块向左运动,d1=d25、火箭向后喷气后自身获得向前的速度。某一火箭在喷气前的质量为,间断性完成了多次向后喷气,每秒钟可完成5次喷气。设每一次喷气均喷出气体,气体喷出后的速度为,则第三次喷气后火箭的速度为(题中涉及各速度均以地面为参考系)()A. B. C. D.6、如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队攻打城池的装置,其实质就是一种大型抛石机,图乙是其工作原理的简化图。将质量m=10kg的石块,装在与转轴O相距L=5m的长臂末端口袋中,最初静止时长臂与水平面的夹角,发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动,石块靠惯性被水平抛出,落在水平地面上。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=20m,不计空气阻力,取g=l0m/s2。以下判断正确的是A.石块抛出后运动时间为B.石块被抛出瞬间的速度大小C.石块即将落地时重力的瞬时功率为D.石块落地的瞬时速度大小为15m/s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,a为xoy坐标系x负半轴上的一点,空间有平行于xoy坐标平面的匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0从a点沿与x轴正半轴成θ角斜向右上射入电场.粒子只在电场力作用下运动,经过y正半轴上的b点(图中未标出),则下列说法正确的是()A.若粒子在b点速度方向沿轴正方向,则电场方向可能平行于轴B.若粒子运动过程中在b点速度最小,则b点为粒子运动轨迹上电势最低点C.若粒子在b点速度大小也为v0,则a、b两点电势相等D.若粒子在b点的速度为零,则电场方向一定与v0方向相反8、如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1,O2和质量为m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,当小物块沿杆下滑距离也为L时(图中D处),下列说法正确的是A.小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mgB.小球下降最大距离为C.小物块在D处的速度与小球速度大小之比为D.小物块在D处的速度大小为9、如图所示,一质量为m的物块从光滑斜面底端A点以某初动能沿斜面开始向上滑,滑到B点时动能减半,滑到C点时动能为零。以过C点的水平面为零势能面,不计空气阻力。下列说法正确的是()A.物块在A点处的重力势能为零B.物块在A、B两点处速度大小之比为2∶1C.物块在AB段和BC段克服重力做的功之比为1∶1D.物块在A、B两点处重力的瞬时功率之比为∶110、下列说法中正确的是A.光的偏振现象说明光具有波动性,但并非所有的波都能发生偏振现象B.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场C.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄D.某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源,则这束光相对于地面的速度应为1.5cE.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁三、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)实验中挂钩位置可认为不变,利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒。(1)用游标卡尺测出小铁球直径结果如图乙所示。则其直径D=________cm。(2)①如图甲所示,固定力传感器M②取一根不可伸长的细线,一端连接(1)中的小铁球,另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器的挂钩上(小圆环刚好够一根细线通过)③将小铁球自由悬挂并处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间变化的关系如图丁所示。(i)为验证小铁球在最高点A和最低处的机械能是否相等,则_____________。A.必须要测出小铁球的直径DB.必须要测出小铁球的质量mC.必须要测出细线离开竖直方向的最大偏角θD.必须要知道图丙、丁中F0,F1,F2的大小及当地重力加速度gE.必须要知道图丙、丁中F0,F1,F2的大小(ii)若已经通过实验测得了(i)中所需的物理量,则为了验证小铁球在最高点B和最低点处的机械能是否相等,只需验证等式_____________________________是否成立即可。(用题中所测得的物理量符号表示)12.(12分)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.实验的主要的步骤有:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.(1)上述步骤中,有重要遗漏的步骤的序号是__________和__________;(填字母)(2)根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,已知实验过程中操作正确.①乙图中F1、F2、F、F′四个力,其中力__________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的实验中.②丙图是测量中某一弹簧测力计的示数,读出该力大小为__________N.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,半径R=3.6m的光滑绝缘圆弧轨道,位于竖直平面内,与长L=5m的绝缘水平传送带平滑连接,传送带以v=5m/s的速度顺时针转动,传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=20N/C,磁感应强度B=2.0T,方向垂直纸面向外.a为m1=1.0×10-3kg的不带电的绝缘物块,b为m2=2.0×10-3kg、q=1.0×10-3C带正电的物块.b静止于圆弧轨道最低点,将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到最低点与b发生弹性碰撞(碰后b的电量不发生变化).碰后b先在传送带上运动,后离开传送带飞入复合场中,最后以与水平面成60°角落在地面上的P点(如图),已知b物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2,a、b均可看做质点)求:(1)物块a运动到圆弧轨道最低点时的速度及对轨道的压力;(2)传送带上表面距离水平地面的高度;(3)从b开始运动到落地前瞬间,b运动的时间及其机械能的变化量.14.(16分)如图甲所示,足够长的两金属导轨MN、PQ水平平行固定,两导轨电阻不计,且处在竖直向上的磁场中,完全相同的导体棒a、b垂直放置在导轨上,并与导轨接触良好,两导体棒的电阻均为R=0.5Ω,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,当t=0.8s时导体棒刚好要滑动。已知L=1m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8s内整个回路中产生的焦耳热;(2)若保持磁场的磁感应强度B=0.5T不变,用如图丙所示的水平向右的力F拉导体棒b,刚开始一段时间内b做匀加速直线运动,一根导体棒的质量为多少?(3)在(2)问条件下a导体棒经过多长时问开始滑动?15.(12分)如图所示,一个上表面绝缘、质量为mA=1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上,其左端放置一质量为mB=0.5kg、带电量为q=1.0×10-2C的空盒B,左端开口。小车上表面与水平桌面相平,桌面上水平放置着一轻质弹簧,弹簧左端固定,质量为mC=0.5kg的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长,现用水平向左的推力将C缓慢推至M点(弹簧仍在弹性限度内)时,推力做的功为WF=6J,撤去推力后,C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰,碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场,电场强度大小为E=1×102N/m,电场作用一段时间后突然消失,小车正好停止,货物刚好到达小车的最右端。已知物块C与桌面间动摩擦因数μ1=0.4,空盒B与小车间的动摩擦因数(1)物块C与空盒B碰后瞬间的速度v;(2)小车的长度L;(3)电场作用的时间t。
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、A【解析】
AD.理想气体不计分子势能,温度升高,平均动能增大,内能一定增加,选项A正确,D错误;BC.温度升高,外界可能对气体做功,也可能从外界吸收热量,选项BC错误。故选A.2、C【解析】试题分析:由动量守恒定律可得出粒子碰撞后的总动量不变,由洛仑兹力与向心力的关系可得出半径表达式,可判断出碰后的轨迹是否变化;再由周期变化可得出时间的变化.带电粒子和不带电粒子相碰,遵守动量守恒,故总动量不变,总电量也保持不变,由,得:,P、q都不变,可知粒子碰撞前后的轨迹半径r不变,故轨迹应为pa,因周期可知,因m增大,故粒子运动的周期增大,因所对应的弧线不变,圆心角不变,故pa所用的时间将大于t,C正确;【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式,周期公式,运动时间公式,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,3、D【解析】
A.由图可知a光的干涉条纹间距小于b光的,根据可知a的波长小于b的波长,a光的频率大于b光的频率,a光的折射率大于b光的折射率,则根据可知在同种介质中传播时a光的传播速度较小,A错误;B.根据可知从同种介质中射入真空,a光发生全反射的临界角小,B错误;C.发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关,故无法比较饱和光电流的大小,C错误;D.a光的频率较高,若两光均由氢原子能级跃迁产生,则产生a光的能级差大,D正确。故选D。【点睛】此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点;要知道双缝干涉中条纹间距的表达式,能从给定的图片中得到条纹间距的关系;要知道光的频率越大,折射率越大,全反射临界角越小,波长越小,在介质中传播的速度越小.4、B【解析】左侧射手开枪后,子弹射入木块与木块一起向右运动,设共同速度为v1,由动量守恒有mv0=(M+m)v1,由能量守恒有Ffd1=.右侧射手开枪后,射出的子弹与木块及左侧射手射出的第一颗子弹共同运动的速度设为v2,由动量守恒有(M+m)v1-mv0=(M+2m)v2,由能量守恒有Ffd2=,解之可得v2=0,d1=d2=故B正确.5、D【解析】
取喷气前的火箭整体为研究对象,喷气过程动量守恒。设每次喷出气体的速度为v,三次喷气后火箭的速度为,由动量守恒定律得解得故ABC错误,D正确。故选D。6、C【解析】
A、石块被抛出后做平抛运动:h=L+Lsina,竖直方向:hgt2,可得:ts,故A错误;B、石块被抛出后做平抛运动,水平方向:s=v0t,可得:v0m/s,故B错误;C、石块即将落地时重力的瞬时功率为:P=mgvy=mg•gt=500W,故C正确;D、石块落地的瞬时速度大小为:vm/s,故D错误。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、CD【解析】
A项:如果电场平行于x轴,由于粒子在垂直于x轴方向分速度不为0,因此粒子速度不可能平行于x轴,故A错误;B项:若粒子运动过程中在b点速度最小,则在轨迹上b点粒子的电势能最大,由于粒子带正电,因此b点的电势最高,故B错误;C项:若粒子在b点速度大小也为v0,则粒子在a、b两点的动能相等,电势能相等,则a、b两点电势相等,故C正确;D项:若粒子在b点的速度为0,则粒子一定做匀减速直线运动,由于粒子带正电,因此电场方向一定与v0方向相反,故D正确.故选CD.8、BD【解析】A、刚释放的瞬间,小球的瞬间加速度为零,拉力等于重力,故A错误;
B、当拉物块的绳子与直杆垂直时,小球下降的距离最大,根据几何关系知,,故B正确;
C、将小物块的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向,沿绳子方向的分速度等于小球的速度,根据平行四边形定则知,小物块在D处的速度与小球的速度之比为,故C错误;
D、设小物块下滑距离为L时的速度大小为v,此时小球的速度大小为,则,对滑块和小球组成的系统根据机械能守恒定律,有:
,解得,故D正确.点睛:解决本题的关键知道两物体组成的系统,只有重力做功,机械能守恒,以及知道物块与之间的距离最小时,小球下降的高度最大,知道物块沿绳子方向的分速度等于小球的速度.9、CD【解析】
A.物块上滑过程中只有重力做功,机械能守恒,在C点机械能为零,在A点有动能,重力势能不为零且为负值,故A错误;B.设物块的初动能为Ek,,在B点有解得故B错误;C.根据动能定理可得故C正确;D.物块在A、B两点处重力的瞬时功率之比等于瞬时速度之比即,故D正确。故选CD。10、ACE【解析】
光的偏振现象说明光具有波动性,只有横波才能发生偏振现象,故A正确.变化的电场一定产生磁场,变化的磁场一定产生电场;均匀变化的电场产生稳定的磁场,均匀变化的磁场产生稳定的电场;选项B错误;在光的双缝干涉实验中,双缝干涉条纹的间距与波长成正比,绿光的波长比红光的短,则仅将入射光由红光改为绿光,干涉条纹间距变窄,故C正确.在速度为0.5c的飞船上打开一光源,根据光速不变原理,则这束光相对于地面的速度应为c,故D错误;火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥,故E正确.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、1.090cmD【解析】
(1)[1]由图乙可知,该游标卡尺为50分度游标卡尺,故其读数为(2)[2]由机械能守恒定律可得在最低点时有刚释放时有静止时有联立化简可得故小球机械能是否守恒验证以上等式即可,故需要测量的物理量为F0,F1,F2的大小及当地重力加速度g,故选D。[3]由[2]中分析可知,需验证的等式为12、CEF′9.0【解析】
(1)[1][2].本实验为了验证力的平行四边形定则,采用的方法是作力的图示法,作出合力和理论值和实际值,然后进行比较,得出结果.所以实验时,除记录弹簧秤的示数外,还要记下两条细绳的方向,以便确定两个拉力的方向,这样才能作出拉力的图示.步骤C中未记下两条细绳的方向;步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O.(2)①[3].F在F1与F2组成的平行四边形的对角线上,为实验的理论值,用一个弹簧秤橡皮筋时,其弹力一定与橡皮筋共线,因此用弹簧秤直接测量值为F′,所以F不是由弹簧秤直接测得的.②[4].由图示测力计可知,其分度值为1N,示数为9.0N;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),方向竖直向下(2)(3)【解析】
(1)根据机械能守恒定律求解物块a运动到圆弧轨道最低点时的速度;根据牛顿第二定律求解对最低点时对轨道的压力;(2)a于b碰撞时满足动量和能量守恒,列式求解b碰后的速度;根据牛顿第二定律结合运动公式求解b离开传送带时的速度;进入复合场后做匀速圆周运动,结合圆周运动的
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