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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、某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图像如图所示。x轴上A、O、B三点的电势分别为φA、φO、φB,电场强度沿x轴方向的分量大小分别为EAx、EOx、EBx,电子在A、O、B三点的电势能分别为WA、WO、WB。下列判断中正确的是()A.φO>φB>φAB.EOx>EBx>EAxC.WO<WB<WAD.WO-WA>WO-WB2、北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成,其中24颗是地球中圆轨道卫星,其轨道形状为圆形,轨道半径在1000公里与3万公里之间。地球中圆轨道卫星()A.比地球同步卫星的周期小B.比地球同步卫星的线速度小C.比地球同步卫星的角速度小D.线速度大于第一宇宙速度3、如图,装备了“全力自动刹车”安全系统的汽车,当车速v满足3.6km/h≤v≤36km/h、且与前方行人之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与行人相撞。若该车在不同路况下“全力自动刹车”的加速度取值范围是4~6m/s2,则该系统设置的安全距离约为()A.0.08m B.1.25m C.8.33m D.12.5m4、下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中,正确的是()A.库仑提出一种观点,认为在电荷周围存在着由它产生的电场B.伽利略通过观察发现了行星运动的规律C.牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因D.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量5、一圆筒内壁粗糙,底端放一个质量为m的物体(可视为质点),该物体与圆筒内壁间的动摩擦因数为,圆筒由静止沿逆时针方向缓慢转动直到物体恰好滑动,此时物体、圆心的连线与竖直方向的夹角为,如图所示,以下说法正确的是()A.在缓慢转动过程中物体受到的支持力逐渐增大B.在缓慢转动过程中物体受到的静摩擦力逐渐减小C.物体恰好滑动时夹角与的关系为D.缓慢转动过程中,圆筒对物体的作用力逐渐增大6、如图甲所示,虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度口随时间t变化关系如图乙所示(取磁场垂直纸面向里的方向为正方向),固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始,下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中,可能正确的是(取线框中逆时针方向的电流为正,安培力向右为正方向)()A. B. C. D.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,MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨,导轨足够长,电阻不计,匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆ab垂直导轨放置,与导轨始终良好接触,金属杆具有一定的质量和电阻。开始时,将开关S断开,让金属杆ab由静止开始自由下落,经过一段时间,再将开关S闭合,从闭合开关S开始计时,取竖直向下为正方向,则金属杆运动的动能EK、加速度a、所受到的安培力,及电流表的示数,随时间t变化的图象可能是A. B. C. D.8、图甲、图乙为两次用单色光做双缝干涉实验时,屏幕上显示的图样。图甲条纹间距明显大于图乙,比较两次实验A.若光屏到双缝的距离相等,则图甲对应的波长较大B.若光源、双缝间隙相同,则图甲光屏到双缝的距离较大C.若光源、光屏到双缝的距离相同,则图甲双缝间隙较小D.图甲的光更容易产生明显的衍射现象9、质量为m的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度-时间图象如图所示,其中OA段为直线,AB段为曲线,B点后为平行于横轴的直线.已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f,以下说法正确的是()A.0~t1时间内,汽车牵引力的数值为m+fB.t1~t2时间内,汽车的功率等于(m+f)v2C.t1~t2时间内,汽车的平均速率小于D.汽车运动的最大速率v2=(+1)v110、如图所示,半径为r、电阻为R的单匝圆形线框静止于绝缘水平面上,以圆形线框的一条直径为界,其左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向里的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律分别如图乙所示。则0~t0时间内,下列说法正确的是()A.时刻线框中磁通量为零B.线框中电流方向为顺时针方向C.线框中的感应电流大小为D.线框受到地面向右的摩擦力为三、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)某实验兴趣小组用如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律并求出当地重力加速度。倾斜气垫导轨倾角为30°,导轨上端与水平桌面相接并安装有速度传感器可以直接测出小物块经过上端时的速度,气垫导轨和水平桌面上均有刻度值可读出长度。导轨下端有一固定挡板,轻质弹簧下端与挡板相连,测出不放小物块时弹簧上端与传感器之间的长度为L。气垫导轨开始工作后把质量为m的小物块轻放在弹簧上端,用外力向下缓慢推动小物块到不同位置后撤去外力,小物块从静止开始向上运动,经过一段时间后落在水平桌面上。(1)通过实验,该小组测出了多组不同的速度v和对应的落点到导轨上的长度x,画出了如图乙所示的图象,已知该图象为一过原点的直线、直线斜率为k,则通过该象可求出当地重力加速度g的值为_________,考虑到空气阻力,该小组测出的值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(2)通过事先对轻弹簧的测定,、研究得出弹簧的弹性势能与压缩量的关系为。若每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍,为了验证小物块和轻弹簧系统的机械能守恒,该小组需要验证的表达式为__________________(用x、n、L表示)。12.(12分)某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ。步骤如下:(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图(甲)所示,由图可知其长度为______cm;(2)用螺旋测微器测量其直径如图(乙)所示,由图可知其直径为______mm;(3)用图(丙)所示的电路测定其电阻值,其中Rx是待测的圆柱形导体,R为电阻箱,电源电动势为E,其内阻不计。在保证安全的情况下多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图(丁)所示的图线,电阻Rx=__Ω(结果保留两位有效数字),此数值与电阻的真实值R0比较,Rx____R0(4)根据以上数据计算出圆柱形导体的电阻率ρ=______。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,平行单色光垂直射到玻璃制成的半径为R的半球平面上,玻璃对该单色光的折射率为,玻璃半球的下方平行于玻璃半球平面放置一光屏,单色光经半球折射后在光屏上形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉和衍射,真空中光速为r。求:(i)当光屏上的光斑最小时,圆心O到光屏的距离;(ii)圆心O到光屏的距离为d=3R时,光屏被照亮的面积。14.(16分)了测量所采集的某种植物种子的密度,一位同学进行了如下实验:①取适量的种子,用天平测出其质量,然后将几粒种子装入注射器内;②将注射器和压强传感器相连,然后缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的刻度V,压强传感器自动记录此时气体的压强p;③重复上述步骤,分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p;④根据记录的数据,作出﹣V图线,并推算出种子的密度。(1)根据图线,可求得种子的总体积约为_____ml(即cm3)。(2)如果测得这些种子的质量为7.86×10﹣3kg,则种子的密度为_____kg/m3。(3)如果在上述实验过程中,由于操作不规范,使注射器内气体的温度升高,其错误的操作可能是_____、_____。这样操作会造成所测种子的密度值_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。15.(12分)如图所示,在倾角为=30°且足够长的斜面上,质量为3m的物块B静止在距斜面顶编为L的位置,质量为m的光滑物块A由斜面顶端静止滑下,与物块B发生第一次正碰。一段时间后A、B又发生第二次正碰,如此重复。已知物块A与物块B每次发生碰撞的时间都极短且系统的机械能都没有损失,且第二次碰撞发生在物块B的速度刚好减为零的瞬间。已知物块B所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。求(1)A、B发生第一次碰撞后瞬间的速度(2)从一开始到A、B发生第n次碰撞时,物块A在斜面上的总位移。
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.由图知电势高低关系为,A错误;B.根据图像切线斜率的大小等于电场强度沿轴方向的分量大小,所以,B错误;C.电子带负电,根据电势能公式:分析得知,C错误;D.由图知,间电势差大于间电势差,即有:电子带负电,则根据电势能公式:得:,D正确。故选D。2、A【解析】
ABC.根据万有引力提供向心力可知解得地球中圆轨道卫星的轨道半径比同步卫星卫星的轨道半径小,故地球中圆轨道卫星的线速度大,角速度大,周期小,故A正确,BC错误;D.第一宇宙速度是近地卫星的运行速度,是卫星最大的运行速度,故地球中圆轨道卫星的运行速度小于第一宇宙速度,故D错误。
故选A。3、D【解析】
由题意知,车速3.6km/h≤v≤36km/h即,系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约为4~6m/s2,最后末速度减为0,由推导公式可得故ABC错误,D正确。故选D。4、D【解析】
A.法拉第提出一种观点,认为在电荷的周围存在着由它产生的电场,故A错误;B.开普勒通过分析第谷观测的天文数据,发现了行星运动的规律,故B错误;C.伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持,故C错误;D.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量,故D正确。故选D。5、C【解析】
AB.对物体受力分析如图所示,正交分解,根据平衡条件列出方程随着的增大,减小,增大,选项AB错误;C.当物块恰好滑动时得选项C正确;D.缓慢转动过程中,圆筒对物体的作用力与重力等大反向,始终不变,D错误。故选C。6、B【解析】
AB.由图可知,在内线圈中磁感应强度的变化率相同,故内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为逆时针,即电流为正方向;在内内线圈中磁感应强度的变化率相同,故内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为负方向;根据法拉第电磁感应定律有则感应电流为由图可知两段时间内的磁感应强度大小相等,故两段时间内的感应电流大小相等,故A错误,B正确;CD.由上分析可知,一个周期内电路的电流大小恒定不变,根据可知F与B成正比,则在内磁场垂直纸面向外减小,电流方向由b到a,根据左手定则可知,线框ab边受到的安培力F方向向右,为正方向,大小随B均匀减小;在内磁场垂直纸面向里增大,电流方向由b到a,根据左手定则可知,线框ab边受到的安培力F方向向左,为负方向,大小随B均匀增大;在内磁场垂直纸面向里减小,电流方向由a到b,根据左手定则可知,线框ab边受到的安培力F方向向右,为正方向,大小随B均匀减小;在内磁场垂直纸面向外增大,电流方向由a到b,根据左手定则可知,线框ab边受到的安培力F方向向左,为负方向,大小随B均匀增大,故CD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、BC【解析】
闭合开关时,金属棒受到向下的重力以及向上的安培力,若重力与安培力相等,即mg=BIL=金属杆做匀速直线运动。速度不变,则动能、安培力、感应电流都不变,加速度为零。若安培力小于重力,则加速度的方向向下,做加速运动,加速运动的过程中,安培力增大,则加速度减小,做加速度逐渐减小的加速运动,当重力与安培力相等时,做匀速直线运动,则a-t图象是斜率逐渐减小的曲线,因为所以Ek-t图象是一条斜率减小的曲线。安培力为F-t图线先是一条斜率逐渐减小的曲线,之后恒定不变,因为所以I-t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线,当金属杆匀速时,电流恒定不变,但t=0时金属杆有速度,所以t=0时电流不等于零。若安培力大于重力,则加速度的方向向上,做减速运动,减速运动的过程中,安培力减小,做加速度逐渐减小的减速运动,当重力与安培力相等时,做匀速直线运动。安培力为所以F-t图象是斜率逐渐减小的曲线,当匀速运动时,安培力不再减小,此时安培力等于重力,故AD错误,BC正确。故选BC。8、BC【解析】
A.甲光的条纹间距大,光屏到双缝的距离相等,由于双缝间的距离未知,故无法比较波长的大小,A错误;B.若光源、双缝间隙相同,根据双缝干涉条纹的间距公式知d以及波长相等,图甲的条纹间距大,则图甲光屏到双缝的距离大,B正确;C.若光源、光屏到双缝的距离相同,根据双缝干涉条纹的间距公式知L以及波长相等,图甲的条纹间距大,则图甲双缝的间距小,C正确;D.因为波长大小未知,故无法比较哪个光发生明显的衍射,D错误。故选BC。9、AD【解析】
A、由题图可知,0~t1阶段,汽车做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F1-f=ma,联立可得F1=m+f,故A正确;B、在t1时刻汽车达到额定功率P=F1v1=(m+f)v1,t1~t2时间内,汽车保持额定功率不变,故B错误;C、由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知,t1~t2时间内,汽车的平均速度大于,故C错误;D、t2时刻,速度达到最大值v2,此时刻F2=f,P=F2v2,可得,故D正确.故选AD.10、ACD【解析】
A.时刻,两部分磁场的磁感应强度大小相等、方向相反,线框中的磁通量为零,A正确。B.根据楞次定律可知,左侧的导线框的感应电流是逆时针,而右侧的导线框的感应电流也是逆时针,则整个导线框的感应电流方向为逆时针,B错误。C.由法拉第电磁感应定律,因磁场的变化,导致导线框内产生感应电动势,结合题意可知整个导线框产生感应电动势为左、右两侧电动势之和,即由闭合电路欧姆定律,得感应电流大小故C正确。D.由左手定则可知,左、右两侧的导线框均受到向左的安培力,则所受地面的摩擦力方向向右、大小与线框所受的安培力大小相等,即故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、偏大【解析】
(1)[1][2]物块到达斜面顶端时的速度为v,则:物块离开斜面后做斜上抛运动,运动时间:水平位移:整理得:由v2-x图象可知图象斜率:所以重力加速度:考虑空气阻力影响,所测重力加速度偏大.(2)[3]每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍,则:弹簧的弹性势能:以释放点所处水平面为重力势能的零势面,由机械能守恒定律得:整理得:12、5.0154.70017小于5.9×10-3Ω∙m【解析】
(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知读数为50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm(2)[2]根据螺旋测微器读数规则可知读数为4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(3)[3]由图示电路图可知,电压表示数为整理得由图示图象可知,纵轴截距所以电源电动势E=2V,图象斜率所以电阻阻值[4]由于电压表的分流作用可知此测量值小于电阻的真实值R0。(5)[5]由电阻定律可知代入数据解得电阻率ρ≈5.9×10-3Ω
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