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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、电阻为R的单匝闭合金属线框,在匀强磁场中绕着与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势的图像如图所示。下列判断正确的是()A.时刻线框平面与中性面平行B.穿过线框的磁通量最大为C.线框转动一周做的功为D.从到的过程中,线框的平均感应电动势为2、如图甲所示,理想变压器原线圈匝数n=200匝,副线圈匝数n2=100匝,交流电压表和交流电流表均为理想电表,两个电阻R的阻值均为125Ω,图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图象,下列说法正确的是()A.通过电阻的交流电频率为100HzB.电压表的示数为250VC.电流表的示数为0.25AD.每个电阻R两端电压最大值为3、如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为9:1,电表均为理想电表,R1为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R0为定值电阻。若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交变电流,下列说法中正确的是()A.输入变压器原线圈的交变电流的电压表达式为(V)B.t=0.02s时,穿过该发电机线圈的磁通量最小C.R温度升高时,电流表示数变大,电压表示数变小,变压器的输人功率变大D.t=0.01s时,电流表的示数为04、研究光电效应现象的实验电路如图所示,A、K为光电管的两个电极,电压表V、电流计G均为理想电表。已知该光电管阴极K的极限频率为ν0,元电荷电量为e,普朗克常量为h,开始时滑片P、P'上下对齐。现用频率为ν的光照射阴极K(ν>ν0),则下列说法错误的是A.该光电管阴极材料的逸出功为hν0B.若加在光电管两端的正向电压为U,则到达阳极A的光电子的最大动能为hv-hv0+eUC.若将滑片P向右滑动,则电流计G的示数一定会不断增大D.若将滑片P'向右滑动,则当滑片P、P'间的电压为时,电流计G的示数恰好为05、在某种科学益智玩具中,小明找到了一个小型发电机,其结构示意图如图1、2所示。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2,电阻为r;图2是此装置的正视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。外力使线圈以角速度逆时针匀速转动,电刷M端和N端接定值电阻,阻值为R,不计线圈转动轴处的摩擦,下列说法正确的是()A.线圈中产生的是正弦式交变电流B.线圈在图2所示位置时,产生感应电动势E的大小为BL1L2C.线圈在图2所示位置时,电刷M的电势低于ND.外力做功的平均功率为6、对于一定质量的理想气体,下列叙述中正确的是()A.当分子间的平均距离变大时,气体压强一定变小B.当分子热运动变剧烈时,气体压强一定变大C.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体压强一定变大D.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时,气体压强一定变大二、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,在匀强电场中,有A、B、C、D、E、F六个点组成了一个边长为a=8cm的正六边形,已知φF=2V,φC=8V,φD=8V,一电子沿BE方向射入该电场。则下列说法正确的是()A.电子可能从F点射出B.该电场的电场强度为25V/mC.该电场中A点电势为φA=2VD.如果电子从DE中点经过,则该电子在中点的电势能为6eV8、多年前在日本本州岛附近海域曾发生里氏9.0级地震,地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏,其中放射性物质碘131的衰变方程为。根据有关放射性知识,下列说法正确的是()A.粒子为B.若生成的处于激发态,它会放出穿透能力最强的射线C.的半衰期大约是8天,取碘原子核,经8天后就只剩下碘原子核了D.中有53个质子和78个核子9、一质量为m的物体静止在光滑水平面上,现对其施加两个水平作用力,两个力随时间变化的图象如图所示,由图象可知在t2时刻物体的()A.加速度大小为B.速度大小为C.动量大小为D.动能大小为10、甲、乙两物体一开始沿同一条直线相向运动,在t=0时刻甲、乙相距x=3m,它们的速度-时间图象如图所示。下列说法正确的是()A.t=2s时甲、乙速度相等,且恰好相遇B.t=1s时甲、乙速度不等,但恰好相遇C.t=1s时,乙的速度方向发生改变,t=2s时追上甲D.在4s时间内,甲、乙相遇了两次三、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)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______。12.(12分)小明所在的课外活动小组在实验室测量导线的电阻率,他们在实验室选取了一段金属丝,经过讨论他们进行了如下操作。(1)先用刻度尺测量其长度如图l所示,该段金属丝的长度为___cm。(2)接着他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择电阻挡“×l”;②____,调整欧姆调零旋钮,____;③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,多用电表的示数如图2所示。(3)根据多用电表示数,为了减小实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图3中的四个电路中选择___电路来测量金属丝电阻,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最__(填“左”或“右”)端,多次测量求平均值后测得该金属丝的电阻为5.2Ω。A.B.C.D.(4)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图4所示,金属丝的直径为___mm。(5)根据以上数据可以计算出该金属丝的电阻率为=____(结果保留两位有效数字)。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)图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为,左侧斜面的倾角,右侧斜面的中间用阻值为的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为,右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为。在斜面的顶端e、f两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab,另一导体棒cd置于左侧斜面轨道上,与导轨垂直且接触良好,ab棒和cd棒的质量均为,ab棒的电阻为,cd棒的电阻为。已知t=0时刻起,cd棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd棒始终在左侧斜面上运动),而ab棒在水平拉力F作用下始终处于静止状态,F随时间变化的关系如图乙所示,ab棒静止时细导线与竖直方向的夹角。其中导轨的电阻不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。(1)请通过计算分析cd棒的运动情况;(2)若t=0时刻起,求2s内cd受到拉力的冲量;(3)3s内电阻R上产生的焦耳热为2.88J,则此过程中拉力对cd棒做的功为多少?14.(16分)如图,质量的长方体钢板静止在粗糙的水平面上,质量的滑块静止在钢板右端。一质量的光滑小球沿水平面以初速度向右运动,与钢板发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰后钢板向右滑行,滑块恰好不从钢板上掉下来。已知钢板与水平面间的动摩擦因数,与滑块间的动摩擦因数,取。求:(1)碰后瞬间,小球的速度大小和钢板的速度大小;(2)滑块在钢板上滑行的时间;(3)钢板的长度以及钢板刚停下时滑块与小球间的距离。15.(12分)如图所示,一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A.已知气体在状态A时的体积是1L。(1atm=1.013×105Pa,ln3=1.099)①求气体在状态C的体积;②气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A的过程中,吸收或放出的热量Q。
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、B【解析】
A.由图可知时刻感应电动势最大,此时线圈所在平面与中性面垂直,A错误;B.当感应电动势等于零时,穿过线框回路的磁通量最大,且由得B正确;C.线圈转一周所做的功为转动一周的发热量C错误;D.从到时刻的平均感应电动势为D错误。故选B。2、C【解析】
A.由图乙知T=
0.02s,则=50Hz,变压器不改变交流电的频率,所以输出交流电的频率仍为50Hz,A错误;B.由可知,电压表的示数125VB错误;C.由于电压表0.5A又,则电流表的示数0.25AC正确;D.每个电阻R两端电压最大值为UmR=0.5×125×=VD错误。故选C.3、C【解析】
A.由交变电流的图像可读出电压的最大值为,周期为,则所以输入变压器原线圈的交变电流的电压表达式为故A错误;B.当t=0.02s时,输入电压的瞬时值为0,所以该发电机的线圈平面位于中性面,穿过线圈的磁通量最大,故B错误;C.R温度升高时,其阻值变小,副线圈中的电流I2变大,则原线圈中电流也变大,由P=UI得,变压器的输入功率变大,电压表读数则U3减小,故C正确;D.电流表测的是电路中的有效值,不为0,D错误。故选C。4、C【解析】
A.由极限频率为ν0,故金属的逸出功为W0=hν0,A正确;B.由光电效应方程可知,电子飞出时的最大动能为由于加的正向电压,由动能定理解得故B正确;C.若将滑片P向右滑动时,若电流达到饱和电流,则电流不在发生变化,故C错误;D.P'向右滑动时,所加电压为反向电压,由可得则反向电压达到遏止电压后,动能最大的光电子刚好不能参与导电,则光电流为零,故D正确;故选C。5、D【解析】
AB.一个周期时间内,有半个周期线圈的两边在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动,据法拉第电磁感应定律有:其中,解得不是正弦式交变电流,故A、B错误;C.根据右手定则,图2所示位置时外电路中电流由M经电阻R流向N,外电路电流由电势高处流向电势低处,则M的电势高于N的电势,故C错误;D.线圈转动一个周期时间内,产生电流的时间是半周期,故外力平均功率故D正确。6、C【解析】
气体压强在微观上与分子的平均动能和分子密集程度有关。当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时,气体压强可能变大、可能不变、也可能变小;当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体压强一定变大。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、BC【解析】
A.因为是匀强电场,C、D两点电势相等,则CD必为等势线,AC与FD都与CD垂直,故CA与DF皆为电场方向,电子沿BE方向射入该电场,受到的电场力沿AC方向,不可能偏向F,选项A错误;B.电场强度为E==25V/mB正确;C.因AF、BE都与CD平行,进一步可知这是三条等势线,所以φA=φF=2V,φB=φE=5V选项C正确;D.DE中点的电势为6.5V,电子在中点的电势能为6.5eV,D错误。故选BC。8、BC【解析】
A.根据衰变过程中质量数和电荷数守恒,粒子为粒子,故A错误;B.若生成的处于激发态,还会放出射线,射线的穿透能力最强,故B正确;C.半衰期是一个统计规律,指的是有一半原子核发生衰变所需要的时间,只对大量的原子核适用,对少数原子核是不适用的,所以若取碘原子核,经8天后就只剩下碘原子核了,故C正确;D.中有53个质子,131表示质量数(核子数),故D错误。故选BC。9、AD【解析】
A.由图像可知:在t2时刻物体的加速度由牛顿第二定律可得加速度大小故A正确;BCD.由动量定理和图像面积可得则根据动量和动能的关系得故BC错误,D正确。故选AD。10、BD【解析】
AC.由图可知t=1s时刻,乙的速度方向发生改变,t=2s时刻甲、乙速度相等,但由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙围成的面积是0,说明乙回到出发点,甲的位移4m,所以两者此时没有相遇,故AC错误;B.t=1s时刻甲、乙速度不等,由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙位移是1m,甲的位移2m,两都位移之和刚好是3m,所以恰好相遇,故B正确;D.t=1s时到t=3s时,甲乙两图像与坐标轴围成的面积相等,说明这段时间内两者的位移相等,由B项分析可知,t=1s时恰好相遇,所以t=3s时也恰好相遇,说明在t=0到t=4s时间内,甲乙仅相遇过二次,故D错误。故选BD。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、【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,水平方向:x=vCt,竖直方向:,物块在C点的动能,联立可得:;[2][3]由B到C过程中,由动能定理得:,B到C过程中,克服摩擦力做的功:可得:。12、60.50(60.48~60.52均可)将红、黑表笔短接使指针指向电阻刻度“0”刻线D左0.200【解析】
(1)[1]毫米刻度尺的分度值为,所以读数为:70.50cm-10.00cm=60.50cm;(2)[2][3]②将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向表盘右侧的“0”刻度线,即表盘中电阻刻度“0”刻线;(3)[4][5]电阻为,电流表的分压相对较为明显,所以电流表应采用外接法;为获得较大的电压调节范围,滑动变阻器应选用分压式接法,所以选择电路D,滑片P开始应调节至左端,使电压从0开始调节;(4)[6]螺旋测微器的精度为,所以读数为:;(5)[7]根据电阻定律:金属丝的横截面积:所以电阻率:。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)cd棒在导轨上做匀加速度直线运动;(2);(3)【解析】
(1)设绳中总拉力为,对导体棒分析,由平衡方程得:解得:由图乙可知:则有:棒上的电流为:则棒运动的速度随时间变化的关系:即棒在导轨上做匀加速度直线运动。(2)棒上的电流为:则在2s内,平均电流为0.4A,通过的电荷量为0.8C,通过棒的电荷量为1.6C由动量定理得:解得:(3)3s内电阻上产生的的热量为,则棒产生的热量也为,棒上产生的热量为,则整个回路中产生的总热量
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