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文档简介
2021-2022学年高考物理模拟试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图,下列有关实验的叙述正确的是A.图甲是粒子散射实验装置,卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时,发现了质子和中子B.图甲是粒子散射实验装置,汤姆孙根据粒子散射实验,提出了原子“枣糕模型”结构C.图乙是研究光电效应的实验装置,根据光电效应规律,超过极限频率的入射光频率越大,则光电子的最大初动能越大D.图乙是研究光电效应的实验装置,根据光电效应规律,超过极限频率的入射光光照强度一定,则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大2、如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。下列说法正确的是()A.物块沿槽下滑的过程中,物块的机械能守恒B.物块沿槽下滑的过程中,物块与槽组成的系统动量守恒C.从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,弹簧对物块的冲量等于零D.物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处3、如图,两端封闭的玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体,上方为真空.现在管的下方加热被封闭的气体,下图中不可能发生的变化过程是()A.B.C.D.4、最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s,产生的推力约为4.8×106N,则它在1s时间内喷射的气体质量约为A.1.6×102kg B.1.6×103kg C.1.6×105kg D.1.6×106kg5、我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础.如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳”出,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹最高点,离地面高h,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。则返回器()A.在d点处于超重状态B.从a点到e点速度越来越小C.在d点时的加速度大小为D.在d点时的线速度小于地球第一宇宙速度6、下列说法正确的是()A.卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构B.在一根长为0.2m的直导线中通入2A的电流将导线放在匀强磁场中,受到的安培力为0.2N,则匀强磁场的磁感应强度的大小可能是0.8TC.伽利略利用理想斜面实验得出物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态,开创了物理史实验加合理外推的先河D.比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法,电流强度I的定义式是二、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、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则()A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止B.当F=时,A的加速度为C.当F>3μmg时,A相对B滑动D.无论F为何值,B的加速度不会超过8、我国计划在2030年之前实现飞船载人登月计划,假设你有幸成为登上月球的第一位中国人,如果告知万有引力常量,你可以完成以下哪项工作()A.测出一个石块在月球表面上方自由下落的高度和时间,求出月球表面上该石块的重量B.测出一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间,求出月球的质量C.从月球表面上捡取100块石头,测量它们的质量和体积,求出月球的平均密度D.测出飞船贴近月球表而绕月球做匀速圆周运动的周期求出月球的平均密度9、1772年,法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》指出:两个质量相差悬殊的天体(如太阳和地球)所在同一平面上有5个特殊点,如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示,人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上,会在太阳与地球共同引力作用下,可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日L2点,下列说法正确的是()A.该卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等B.该卫星在L2点处于平衡状态C.该卫星绕太阳运动的向心加速度小于地球绕太阳运动的向心加速度D.该卫星在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处大10、在天文观察中发现,一颗行星绕一颗恒星按固定轨道运行,轨道近似为圆周。若测得行星的绕行周期T,轨道半径r,结合引力常量G,可以计算出的物理量有()A.恒星的质量 B.行星的质量 C.行星运动的线速度 D.行星运动的加速度三、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)用如图甲所示装置来探究功和物体速度变化的关系,木板上固定两个完全相同的遮光条,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道上,轨道固定在水平桌面上,动滑轮上可挂钩码,滑轮质量、摩擦均不计。(1)实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是__________;(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度______;(3)主要实验步骤如下:①测量木板(含遮光条)的质量,测量两遮光条间的距离,按图甲正确连接器材。②将木板左端与轨道左端对齐。由静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数及遮光条先后经过光电门所用的时间,则可以测出遮光条通过光电门时的速度大小和合外力对木板做的功;③加挂钩码,重复②的操作,建立木板速度和细线拉力对木板做的功的相关图像,分析得出实验结论。(4)根据实验中可能遇到的困难,回答下列问题:①由静止释放木板的瞬间,弹簧测力计的示数会_______(填“变大”“变小”或“不变”);②如果将钩码的个数成倍增加,细线拉力对木板做的功将_______(填“会”或“不会”)成倍增加;③利用图像法处理实验结果时,应该建立_______(填“”“”或“”)图像,如果得到的图像是线性变化的,则说明实验探究成功,此时图像的斜率的表达式为________(用已知物理量的符号表示)。12.(12分)小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻,又能测量定值电阻阻值的电路。他用了以下的实验器材中的一部分,设计出了图(a)的电路图:a.电流表A1(量程0.6A,内阻很小);电流表A2(量程300μA,内阻rA=1000Ω);b.滑动变阻器R(0-20Ω);c,两个定值电阻R1=1000Ω,R2=9000Ω;d.待测电阻Rx;e.待测电源E(电动势约为3V,内阻约为2Ω)f.开关和导线若干(1)根据实验要求,与电流表A2串联的定值电阻为___________(填“R1”或“R2”)(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻,将滑动变阻器滑片移至最右端,闭合开关S1,调节滑动变阻器,分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2,得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V;电源内阻r=___________Ω,(计算结果均保留两位有效数字)(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值,进行了以下操作:①闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器到适当阻值,记录此时电流表A1示数Ia,电流表A2示数Ib;②断开开关S2,保持滑动变阻器阻值不变,记录此时电流表A1示数Ic,电流表A2示数Id;后断开S1;③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差,则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)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)据报道,我国华中科技大学的科学家创造了脉冲平顶磁场磁感应强度超过60T的世界纪录,脉冲平顶磁场兼具稳态和脉冲两种磁场的优点,能够实现更高的强度且在一段时间保持很高的稳定度。如图甲所示,在磁场中有一匝数n=10的线圈,线圈平面垂直于磁场,线圈的面积为S=4×10-4m2,电阻为R=60Ω。如图乙为该磁场磁感应强度的变化规律,设磁场方向向上为正,求:(1)t=0.5×10-2s时,线圈中的感应电动势大小;(2)在0~2×10-2s过程中,通过线圈横截面的电荷量;(3)在0~3×10-2s过程中,线圈产生的热量。14.(16分)如图所示,一透明材料制成的圆柱形棒直径为4cm,长度为30cm。一束光线从圆柱形棒的一个底面中心垂直射入,经由另一底面射出。求:(1)该透明材料的折射率;(2)保持入射点不变,调整光线的入射方向,使其在内壁上发生全反射,仍从另一底面射出,最多能经历几次全反射。15.(12分)如图所示,导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm的水银封闭了一段空气柱(可视为理想气体),水银柱可沿玻璃管无摩擦滑动。现使水银柱随玻璃管共同沿倾角为30°的光滑斜面下滑,两者保持相对静止时,空气柱长度为8cm。某时刻玻璃管突然停止运动,一段时间后水银柱静止,此过程中环境温度恒为300K,整个过程水银未从收璃管口溢出。已知大气压强为p0=75cm水银柱高。求:(1)水银柱静止后的空气柱长度;(2)水银柱静止后缓慢加热气体,直到空气柱长度变回8cm,求此时气体的温度。
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、C【解析】
AB、图甲是粒子散射实验装置,卢瑟福提出了核式结构模型;卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核,发现了质子;查得威克发现了中子;汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子,故选项A、B错误;C、图乙是研究光电效应的实验装置,根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大,则光电子的最大初动能越大,故选项C正确;D、光较强时,包含的光子数较多,照射金属时产生的光电子较多,因而饱和电流较大,入射光的光强一定时,频率越大,光电子的最大初动能最越大,而不是所产生的饱和光电流就越大,故选项D错误.2、D【解析】
AB.物块沿槽下滑过程中,物块与弧形槽组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,故AB错误;C.从物块压缩弹簧到被弹开的过程中,物块受到的冲量等于物块动量的变化,物体的动量变化量不为零,故物体受到的冲量不为零,C错误;D.物块反弹后追上弧形槽,上升到最高点时,物块和弧形槽具有相同的速度,全过程系统机械能守恒,故物块不能回到槽上高h处,D正确。故选D。3、B【解析】
A、图A为P-T图象,气体先做等压变化,温度升高,后做等容变化,压强随温度的升高而增大;故A正确.B、图B为p-t图,图中的气体的第二段变化的过程压强不变,显然是不可能的;故B错误.C、图C是p-V图象,气体先做等压变化,体积增大,后做等容变化,压强增大;故C正确.D、图D是V-T图象,气体第一段图线不变,表示气体先做等压变化,体积增大,后做等容变化;故D正确.本题选择不可能的故选B.【点睛】该题结合气体的状态图象考查对理想气体的状态方程的应用,解答的关键是先得出气体的状态参量变化的规律,然后再选择图象.4、B【解析】
设该发动机在s时间内,喷射出的气体质量为,根据动量定理,,可知,在1s内喷射出的气体质量,故本题选B.5、D【解析】
A.d点处做向心运动,向心加速度方向指向地心,应处于失重状态,A错误;B、由a到c由于空气阻力做负功,动能减小,由c到e过程中只有万有引力做功,机械能守恒,a、c、e点时速度大小应该满足,B错误;C、在d点时合力等于万有引力,即故加速度大小C错误;D、第一宇宙速度是最大环绕速度,其他轨道的环绕速度都小于第一宇宙速度,D正确。故选D。6、B【解析】
A.天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构,故A错误;B.长为0.2m的直导线中通入2A的电流,将导线放在匀强磁场中,受到的安培力为0.2N,故有因为故可得,即大小可能是0.8T,故B正确;C.物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态,是牛顿在伽利略、笛卡尔的研究基础上得到的牛顿第一定律,故C错误;D.比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法,电流强度I的定义式是故D错误。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、BCD【解析】
试题分析:根据题意可知,B与地面间的最大静摩擦力为:fBm=,因此要使B能够相对地面滑动,A对B所施加的摩擦力至少为:fAB=fBm=,A、B间的最大静摩擦力为:fABm=2μmg,因此,根据牛顿第二定律可知当满足:=,且≤fAB<2μmg,即≤F<3μmg时,A、B将一起向右加速滑动,故选项A错误;当F≥3μmg时,A、B将以不同的加速度向右滑动,根据牛顿第二定律有:F-2μmg=2maA,2μmg-=maB,解得:aA=-μg,aB=,故选项C、D正确;当F=时,对A和B整体受力分析有,,解得aA=aB=,故选项B正确.考点:本题主要考查了牛顿第二定律的应用,以及处理连接体的方法问题,属于中档题.8、AD【解析】
A.根据得则月球表面上该石块的重量G=mg=m故A正确;B.一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间,同样有竖直方向得又根据任意一星球表面物体重力等于万有引力G=mg得因不知道月球半径,则求不出月球的质量,故B错误;C.从月球表面上捡取100块石头,测量它们的质量和体积,只能大体测出月球上石头的密度,但月球密度不一定与月球上石头的密度相同,故C错误;D.由万有引力提供向心力得:得:又M=ρπR3,联立解得:故D正确。故选AD。9、AD【解析】
A.据题意知,卫星与地球同步绕太阳做圆周运动,则卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等,故A正确;B.卫星受的合力为地球和太阳对它引力的合力,这两个引力方向相同,合力不为零,处于非平衡状态,故B错误;C.由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同,卫星的轨道半径大,根据公式分析可知,卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度,故C错误;D.由题可知,卫星在L1点与L2点的周期与角速度是相等的,卫星的合力提供向心力,根据向心力的公式可知,在L1点处的半径小,所以在L1点处的合力小,故D正确。故选AD。10、ACD【解析】
A.设恒星质量为M,根据得行星绕行有解得所以可以求出恒星的质量,A正确;B.行星绕恒星的圆周运动计算中,不能求出行星质量,只能求出中心天体的质量。所以B错误;C.综合圆周运动规律,行星绕行速度有所以可以求出行星运动的线速度,C正确;D.由得行星运动的加速度所以可以求出行星运动的加速度,D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、平衡摩擦力0.560变小不会【解析】
(1)[1]实验中轨道应倾斜一定角度,是利用木板的重力沿轨道向下的分力来平衡摩擦力;(2)[2]根据游标卡尺的读数方法可得遮光条的宽度为(4)[3]释放木板前,设弹簧测力计的示数为,根据受力平衡有释放的瞬间,对木板有对钩码有则有故有弹簧测力计的示数会变小[4]由可知,当钩码的个数成倍增加,即加倍时,不是成倍增加的,而每次位移相等,故细线拉力做的功不会成倍增加;[5][6]以木板为研究对象,根据动能定理有故应该建立图像,图像对应的函数关系为故12、R23.02.1相等【解析】
(1)电流表A2与R2串联,可
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