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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、可调式理想变压器示意图如图所示,原线圈的输入电压为U1,副线圈输出电压为U2,R为电阻。将原线圈输入端滑动触头P向下移动时。下列结论中正确的是()A.输出电压U2增大 B.流过R的电流减小C.原线圈输入电流减小 D.原线圈输入功率不变2、理想变压器的输入端、输出端所连接电路如图所示,图中交流电源的电动势e=311sin(100πt)V,三只灯泡完全相同。当电键S1、S2均断开时,交流电源的输出功率为理想变压器输出功率的3倍。下列各说法中正确的是()A.理想变压器的匝数比为1:3B.灯泡L1消耗的功率是灯泡L2消耗功率的4倍C.断开电键S1,闭合电键S2时,灯泡L1两端的电压有效值为110VD.断开电键S2,闭合电键S1时,灯泡L1的亮度与C项情况下相比较较暗3、在离地高h处,同时自由下落和竖直向上抛出各一个小球,其中竖直上抛的小球初速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度为g,两球落地的时间差为()A. B. C. D.4、某同学用两种不同的金属做光电效应实验。实验中他逐渐增大入射光的频率,并测出光电子的最大初动能。下面四幅图像中能符合实验结果的是()A. B.C. D.5、关于固体、液体、气体和物态变化,下列说法中正确的是()A.晶体一定具有各向异性的特征B.液体表面张力是液体内部分子间的相互作用C.0℃的铁和0℃的铜,它们的分子平均速率相同D.一定质量的某种理想气体状态改变时,内能不一定改变6、如图甲所示为由某材料制成的电阻R的阻值随温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为50mA,内阻不计)、电阻箱申联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头。将电阻箱的阻值调为R'=15Ω,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“电阻温度计”。下列说法错误的是()A.温度升高,电路中的电流减小B.电流表刻度较大处对应的温度刻度较小C.电流表的示数为50mA时,电阻R的阻值为30ΩD.电流表的示数为50mA时,对应的温度为5℃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、甲、乙两质点同时同地在外力的作用下做匀变速直线运动,其运动的图像如图所示。关于甲、乙两质点的运动情况,下列说法中正确的是()A.乙质点做初速度为c的匀加速直线运动B.甲质点做加速度大小为的匀加速直线运动C.时,甲、乙两质点速度大小相等D.时,甲、乙两质点速度大小相等8、质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点,如右图所示,绳a与水平方向成θ角,绳b在水平方向且长为l,当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()A.a绳的张力不可能为零B.a绳的张力随角速度的增大而增大C.当角速度,b绳将出现弹力D.若b绳突然被剪断,则a绳的弹力一定发生变化9、某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.4s内物体的(
)A.路程为50mB.位移大小为40m,方向向上C.速度改变量的大小为20m/s,方向向下D.平均速度大小为10m/s,方向向上10、以点电荷A、B的连线为x轴,以点电荷B为坐标原点建立如图所示的坐标系,点电荷A、B带电量分别为q1、q2,间距为x0。一电子以一定的初速度进入该电场,由靠近坐标原点的位置沿x轴正方向运动,其电势能的变化如图中实线所示,图线与x轴交点的横坐标为x1,图线最高点对应的横坐标为x2,则下列判断正确的是A.0–x1之间电场强度沿x轴正方向 B.A电荷带正电,B电荷带负电C. D.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)某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度g取10m/s2(1)为测量滑块的加速度a,需测出它在A、B间运动的_________和________,计算a的运动学公式是____.(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为:_________他想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算μ.若要求a是m的一次函数,必须使上式中的_____保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于_________12.(12分)在冬季,某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究。第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积,并记录体积和相应的压强;第二次在较高温度环境下重复这一过程。(1)结束操作后,该同学绘制了这两个等温过程的关系图线,如图。则反映气体在第二次实验中的关系图线的是__________(选填“1”或“2”);(2)该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的。在等待温度升高的过程中,注射器水平地放置在桌面上,活塞可以自由伸缩。则在这一过程中,管内的气体经历了一个__________(选填(“等压”“等温”或“等容”)的变化过程,请将这一变化过程在图中绘出__________。(外界大气压为1.0×105pa)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)“801所”设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机,其原理如下:系统捕获宇宙中大量存在的等离子体(由电量相同的正、负离子组成)经系统处理后,从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ内.当栅极MN、PQ间形成稳定的电场后,自动关闭区域Ⅰ系统(关闭粒子进入通道、撤去磁场B1).区域Ⅱ内有磁感应强度大小为B2、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场右边界是直径为D、与上下极板相切的半圆(圆与下板相切于极板中央A).放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氙原子核,氙原子核经过该区域后形成宽度为D的平行氙粒子束,经过栅极MN、PQ之间的电场加速后从PQ喷出,在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力(不计氙原子核、等离子体的重力,不计粒子之间相互作用于相对论效应).已知极板长RM=2D,栅极MN和PQ间距为d,氙原子核的质量为m、电荷量为q,求:(1)氙原子核在A处的速度大小v2;(2)氙原子核从PQ喷出时的速度大小v3;(3)因区域Ⅱ内磁场发生器故障,导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中,求能进入区域Ⅰ的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比.14.(16分)一半圆柱形透明体横截面如图所示,O为截面的圆心,半径R=cm,折射率n=.一束光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角射入透明体,求该光线在透明体中传播的时间.(已知真空中的光速c=3.0×108m/s)15.(12分)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域△ABC,A点坐标为(0,3a),C点坐标为(0,﹣3a),B点坐标为(,-3a).在直角坐标系xOy的第一象限内,加上方向沿y轴正方向、场强大小为E=Bv0的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,其与x轴的交点为Q.粒子束以相同的速度v0由O、C间的各位置垂直y轴射入,已知从y轴上y=﹣2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点.忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力.(1)求粒子的比荷;(2)求粒子束射入电场的纵坐标范围;(3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远?求出最远距离.
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】
P向下移动时,原线圈的匝数减小,根据,可知副线圈电压增大,则副线圈电流增大,流过R的电流增大,输出功率增大,则输入功率也增大,原线圈电压不变,则原线圈输入电流增大,故A正确、BCD错误。2、B【解析】
AB.变压器的输出功率等于输入功率,电源的输出功率等于灯泡L1的功率和变压器的输入功率之和,所以由已知条件知灯泡L1的功率等于变压器输入功率的2倍,也就是灯泡L1的功率等于灯泡L2、L3的功率之和的2倍,所以灯泡L1的功率是灯泡L2功率的4倍,则变压器原线圈的电流是副线圈电流的2倍,由理想变压器电流与匝数成反比,可得匝数比为1:2,故A错误,B正确;C.断开电键S1,闭合电键S2时,由上面分析知,则UL1=2UL2变压器的输入电压和输出电压关系为U2=2U1而U2=UL2UL1+U1=V=220V所以UL1=176V,UL2=88V故C错误;D.断开电键S2,闭合电键S1时,U1=220V,则U2=440V,所以UL2=220V与C中相比电压升高,灯泡变亮,故D错误。故选B。3、D【解析】
自由下落的小球,有得对于竖直上抛的小球,由机械能守恒得:则得落地时速度大小为对于竖直上抛的小球,将其运动看成一种匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,加速度为,则运动时间为:故时间之差为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;故选D.点睛:本题关键要明确小球运动中机械能守恒,要理清过程中的速度关系,写出相应的公式,分析运动时间的关系.4、C【解析】
由光电效应方程可知图像斜率都为普朗克常量h,故得出的两条图线一定为平行线,由于两金属的逸出功不同,则与横轴的交点不同,ABD错误,C正确。故选C。5、D【解析】
A.单晶体具有各向异性的特征,多晶体表现为各向同性,选项A错误;B.液体表面张力是液体表面层分子间的相互作用,选项B错误;C.0℃的铁和0℃的铜,它们的分子平均动能相同,但是分子平均速率不相同,选项C错误;D.一定质量的理想气体的状态改变时,若温度不变,则其内能不变,故D正确;故选D。6、C【解析】
AB.由图甲可知,温度升高,电阻R的阻值增大,电路中电流减小,因此电流表刻度较大处对应的温度刻度较小,AB项正确,不符合题意;CD.电流表的示数为50mA时,电路总电阻为30Ω,电阻箱的阻值R'=15Ω。则R=15Ω,由图甲可得对应的温度为5℃,C项错误,符合题意,D项正确,不符合题意;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、BD【解析】
A.根据匀变速直线运动位移时间公式得对于乙质点,由图可知v0乙=c乙的加速度为乙质点做初速度为c的匀减速直线运动,选项A错误;
B.对于甲质点,由图可知v0甲=0甲的加速度为甲质点做加速度大小为的匀加速直线运动,故B正确。C.时,甲的速度乙质点速度选项C错误;D.时,甲的速度乙质点速度即甲、乙两质点速度大小相等,选项D正确。故选BD。8、AC【解析】
小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,可知a绳的张力不可能为零,故A正确;根据竖直方向上平衡得,Fasinθ=mg,解得,可知a绳的拉力不变,故B错误;当b绳拉力为零时,有:,解得,可知当角速度时,b绳出现弹力,故C正确;由于b绳可能没有弹力,故b绳突然被剪断,a绳的弹力可能不变,故D错误。9、ABD【解析】
由v=gt可得物体的速度减为零需要的时间t=v0g=3010s=3s,故4s时物体正在下落;路程应等于向上的高度与下落1s内下落的高度之和,由v2=2gh可得,h=v22g=45m,后1s下落的高度h'=12gt′【点睛】竖直上抛运动中一定要灵活应用公式,如位移可直接利用位移公式求解;另外要正确理解公式,如平均速度一定要用位移除以时间;速度变化量可以用△v=at求得.10、AC【解析】
A.0到之间电子的电势能增大,电场力对电子做负功,电场力沿轴负方向,故电场强度沿轴正方向,A正确;B.0到过程中,电场力水平向左做负功,合电场强度水平向右,之后,电场力水平向右做正功,合电场强度水平向左,可知A电荷带负电,B电荷带正电,B错误;CD.电场力做功改变电势能,所以电场力的大小表示为:所以电势能随位移变化的图像的斜率为电场力,处电场力为0,电场强度为0,所以:解得:,C正确,D错误。故选AC。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、位移;时间;;(m'+m)【解析】
(1)滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,根据x=at2得a=,所以需要测量的是位移s和时间t.(2)对整体进行研究,根据牛顿第二定律得:
若要求a是m的一次函数必须使不变,即使m+m′不变,在增大m时等量减小m′,所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上.【点睛】本题根据先根据牛顿第二定律并结合隔离法求解出加速度的表达式,然后再进行分析讨论,不难.12、1等压【解析】
(1)[1]由图2看出图象是过原点的倾斜直线,其斜率等于pV,斜率不变,则pV不变,根据气态方程,可知气体的温度不变,均作等温变化;由气态方程得知T与pV正比,即T与图线的斜率成正比,所以可知反映气体在第二次实验中的关系图线的是1;(2)[2][3]注射器水平地放置在桌面上,设注射器内的压强为P,大气压强为P0,活塞横截面积为S,活塞移动过程中速度缓慢,认为活塞处于平衡状态,则:PS=P0S即P=P0可知,管内的气体压强等于大气压,保持不变,所以管内气体经历了一个等压变化。图像如图: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)(2)(3)【解析】
(1)离子在磁场中做匀速圆周运动时:根据题意,在A处发射速度相等,方向不同的氙原子核后,形成宽度为D的平行氙原子核束,即则:(2)等离子体由下方进入区域I后,在洛伦兹力的作用下偏转,当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时,形成稳定的匀强电场,设等离子体的电荷量为,则即氙原子核经过区域I加速后,离开PQ的速度大小为,根据动能定理可知:其中电压联立可得(3)根据题意,当区域Ⅱ中的磁场变为之后,根据可知,①根据示意图可知,沿着AF方向射入的氙原子核,恰好能够从M点沿着轨迹1进入区域I,而沿着AF左侧射入的粒子将被上极板RM挡住而无法进入区域I.该轨迹的圆心O1,正好在N点,,所以根据几何关系关系可知,此时;②根据示意图可知
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