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文档简介
2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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、a、b两个物体在同一时间、从同一地点开始,沿同一条直线运动,v-t图象如图所示,a、b两物体运动图线均为正弦(余弦)曲线的一部分。在0~6s时间内,关于两物体的运动,下列说法正确的是()A.b物体的加速度先增加后减小B.a物体的位移大于b物体的位移C.2s末a物体的加速度大于b物体的加速度D.3s末a、b两物体之间的距离最大2、某探究小组计划以下述思路分析电容器间电场(可看作匀强电场)的特点。如图所示,把电容器的一个极板接地,然后用直流电源给电容器充电,接地极板连接电源正极,充电结束后电容器与电源断开。在两极板之间的P点固定一个负试探电荷,正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离。在平移过程中,电容C、场强E、P点电势、试探电荷在P点电势能与负极板移动距离x的关系正确的是()A.B.C.D.3、如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动.则下列说法中正确的是A.两粒子电性相同B.甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率C.两个粒子的电势能都是先减小后增大D.经过b点时,两粒子的动能一定相等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、下列说法正确的是()A.射线是高速电子流,它的穿透能力比射线和射线都弱B.在核反应中,比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时,会释放核能C.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,核外电子的动能减小D.当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应,则当改为红光照射时,也能发生光电效应,但从锌板表面逸出的光电子的最大初动能减小6、如图,质量为m、带电荷量为+2q的金属块a,在绝缘光滑水平台面上以水平初速度v0向右匀速运动,正碰完全相同的不带电的静止金属块b,碰后金属块b从高台上水平飞出,金属块a恰好无初速度下落(金属块a,b均可视为质点)。已知在足够高的光滑高台边缘右边空间中存在水平向左的匀强电场(电场区域足够大)。场强大小E=,碰撞前后两金属块之间的库仑力不计,空气阻力不计。则()A.在水平台面上碰后金属块b带电荷量为+2qB.在水平台面上碰撞后金属块b的速度为C.第一次碰撞后两金属块不可能发生第二次碰撞D.碰撞后运动过程中金属块b距高台边缘的最大水平距离二、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、如图甲所示,在倾角为θ的光滑斜面上分布着垂直于斜面的匀强磁场,以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向,其磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。一质量为m、电阻为R的矩形金属框从t=0时刻由静止释放,t3时刻的速度为v,移动的距离为L,重力加速度为g,线框面积为S,t1=t0、t2=2t0、t3=3t0,在金属框下滑的过程中,下列说法正确的是()A.t1~t3时间内金属框中的电流先沿逆时针后顺时针B.0~t3时间内金属框做匀加速直线运动C.0~t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动D.0~t3时间内金属框中产生的焦耳热为8、若宇航员到达某一星球后,做了如下实验:(1)让小球从距离地面高h处由静止开始下落,测得小球下落到地面所需时间为t;(2)将该小球用轻质细绳固定在传感器上的O点,如图甲所示。给小球一个初速度后,小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,传感器显示出绳子拉力大小随时间变化的图象所示(图中F1、F2为已知)。已知该星球近地卫星的周期为T,万有引力常量为G,该星球可视为均质球体。下列说法正确的是A.该星球的平均密度为 B.小球质量为C.该星球半径为 D.环绕该星球表面运行的卫星的速率为9、如图所示,长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A(可视为质点),杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触,立方体B的质量为M。今有微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而A与B刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰为,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.A与B刚脱离接触的瞬间,A、B速率之比为2:1B.A与B刚脱离接触的瞬间,B的速率为C.A落地时速率为D.A、B质量之比为1:410、光滑绝缘的水平地面上,一质量m=1.0kg、电荷量q=1.0×10-6C的小球静止在O点,现以O点为坐标原点在水平面内建立直角坐标系xOy,如图所示,从t=0时刻开始,水平面内存在沿x、y方向的匀强电场E1、E2,场强大小均为1.0×107V/m;t=0.1s时,y方向的电场变为-y方向,场强大小不变;t=0.2s时,y方向的电场突然消失,x方向的电场变为-x方向,大小。下列说法正确的是()A.t=0.3s时,小球速度减为零B.t=0.1s时,小球的位置坐标是(0.05m,0.15m)C.t=0.2s时,小球的位置坐标是(0.1m,0.1m)D.t=0.3s时,小球的位置坐标是(0.3m,0.1m)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)某同学利用如图1所示的装置“探究合外力做功与物体动能变化的关系”,具体实验步骤如下:A.按照图示安装好实验装置,挂上砂桶(含少量砂子)。B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等。C.取下细绳和砂桶,测量砂子和桶的质量m,并记录数据。D.保持长木板的倾角不变,将小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,记录小车先后通过光电门甲和乙时的时间t1、t2,并测量光电门甲、乙之间的距离为s.E.改变光电门甲、乙之间的距离,重复步骤D。请回答下列各问题:(1)若砂桶和砂子的总质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则步骤D中小车下滑时所受合力大小为________。(忽略空气阻力)(2)用游标卡尺测得遮光片宽度(如图2所示)d=_________mm。(3)在误差允许的范围内,若满足__________,则表明物体所受合外力做的功等于物体动能变化量。(用题目所给字母表示)12.(12分)某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小,如图甲所示,将直径约为3cm的圆盘固定在电动机转动轴上,将纸带的一端穿过打点计时器后,固定在圆盘的侧面,圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘的侧面上,打点计时器所接交流电的频率为50Hz.(1)实验时,应先接通________(选填“电动机”或“打点计时器”)电源.(2)实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带,将纸带抽出一小段,测量相邻2个点之间的长度L1,以及此时圆盘的直径d1,再抽出较长的一段纸带后撕掉,然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L2,以及此时圆盘的直径d2,重复上述步骤,将数据记录在表格中,其中一段纸带如图乙所示,测得打下这些点时,纸带运动的速度大小为________m/s.测得此时圆盘直径为5.60cm,则可求得电动机转动的角速度为________rad/s.(结果均保留两位有效数字)(3)该同学根据测量数据,作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象,如图丙所示.分析图线,可知电动机转动的角速度在实验过程中________(选填“增大”“减小”或“不变”).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(b)所示,一个正方体玻璃砖的棱长为,其折射率为。在其中心轴线处有一点光源,该点光源可沿中心轴线上下移动。若点光源移动至某一位置时,玻璃砖上表面均有光线射出,求此时玻璃砖下表面有光线射出的面积14.(16分)如图所示,高L、上端开口的气缸与大气联通,大气压P1.气缸内部有一个光滑活塞,初始时活塞静止,距离气缸底部.活塞下部气体的压强为2P1、热力学温度T.(1)若将活塞下方气体的热力学温度升高到2T,活塞离开气缸底部多少距离?(2)若保持温度为T不变,在上端开口处缓慢抽气,则活塞可上升的最大高度为多少?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、C【解析】
A.b的斜率先减小后增大,固b的加速度先减小后增大;A错误。B.由图可知曲线a在0~6秒内与时间轴所围上下面积之和小于曲线b与时间轴所围上下面积之和,固曲线a位移小于曲线b位移;B错误。C.2s末曲线a的斜率大于曲线b的斜率,故两秒末曲线a的加速度大于曲线b的加速度;C正确。D.6s末曲线ab所围面积之差最大,故6s末ab两物体之间距离最大;D错误。故选C。【点睛】v-t图像基本知识点。如斜率代表加速度,斜率的绝对值代表加速度大小,斜率的正负代表加速度方向,与时间轴所围面积代表位移。2、D【解析】
设原两极板的距离为,负极板右移x时,两极板的距离为两极板间的距离减小;A.两极板间距减小为时,由知则C增大,但C与x的关系不是一次函数,其图像不是直线,故A错误;B.由,则有则E与x无关,其图像为平行于x轴的直线,故B错误;C.正极板接地其电势为0,且为最高值。P点与正极板距离不变,设为l,其电势为得则与x无关,其图像为平行于x轴的直线,且为负值,故C错误;D.负试探电荷电势能为则与x无关,其图像为平行于x轴的直线,且为正值,故D正确。故选D。3、B【解析】根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知,甲受到引力,乙受到斥力,则甲与Q是异种电荷,而乙与Q是同种电荷,故两粒子所带的电荷为异种电荷.故A错误.甲粒子从a到c过程,电场力做正功,动能增加,而乙从a到d过程,电场力做负功,动能减小,两初速度相等,则知甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度.故B正确.甲粒子从a到b过程,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大;电场力对乙粒子先做负功后做正功,电势能先增大后减小.故C错误.a到b时,电场力对两粒子的做的功都是0,两个粒子的速率再次相等,由于不知道质量的关系,所以不能判定两个粒子的动能是否相等.故D错误.故选B.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、B【解析】
A.射线是高速电子流,它的穿透能力比射线强,比射线弱,故A项错误;B.原子核的结合能与核子数之比称做比结合能,比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。在核反应中,比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时,会释放核能,故B项正确;C.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,电子跃迁到离核较近的轨道上运动,据可得,核外电子的动能增加,故C项错误;D.当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应,当改为红光照射时,不能发生光电效应,因为红光的频率小于锌板的极限频率,故D项错误。故选B。6、D【解析】
A.由于金属块与金属块完全相同,根据接触后先中和再平分可知金属块与金属块的电荷量相等,即在水平台面上碰后金属块带电荷量为,故A错误;B.金属块与金属块碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:解得在水平台面上碰撞后金属块的速度为:故B错误;C.碰后金属块在竖直方向做自由落体运动,在水平方向受到电场力和高台边缘对金属块的支持力,处于静止状态;碰后金属块在竖直方向做自由落体运动,在水平方向受到向左电场力,做匀减速直线运动,所以第一次碰撞后两金属块会发生第二次碰撞,故C错误;D.碰撞后运动过程中金属块在水平方向有:距高台边缘的最大水平距离:故D正确。故选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、BD【解析】
A.根据B-t图象可知,t1~t3时间内B-t线的斜率不变,由公式则金属框中的感应电动势大小方向不变,则电流方向不变,故A错误;BC.0~t1时间内,线圈中磁通量不变,则无电流产生,t1~t3时间内电流不变,由左手定则可知,金属框所受安培力的合力为零,则线圈向下做匀加速直线运动,故B正确,C错误;D.线圈中的感应电动势为由于0~t1时间内,线圈中磁通量不变,则无电流产生,也无焦耳热产生,则0~t3时间内金属框中产生的焦耳热为故D正确。故选BD。8、ABD【解析】
A.对近地卫星有,星球密度,体积,解得,故A正确。B.小球通过最低点时拉力最大,此时有最高点拉力最小,此时有最高点到最低点,据动能定理可得可得,小球做自由落体运动时,有可得,,故B正确。C.根据及可得:星球平均密度可表示为可得,故C错误。D.环绕该星球表面运行的卫星的速率可表示为故D正确。9、ABD【解析】
A.设小球速度为vA,立方体速度为vB,分离时刻,小球的水平速度与长方体速度相同,即:vAsin30∘=vB,解得:vA=2vB,故A正确;B.根据牛顿第二定律有:mgsin30∘=m,解得vA=,vB=vA/2=,故B正确;C.A从分离到落地,小球机械能守恒,mgLsin30°=,v=,故C错误;D.在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中,小球和长方体组成的系统机械能守恒,则有:mgL(1−sin30∘)=+把vA和vB的值代入,化简得:m:M=1:4,故D正确。故选:ABD.10、AD【解析】
从t=0时刻开始,水平面内存在沿+x、+y方向的匀强电场E1、E2,场强大小均为,则由牛顿第二定律可知小球沿+x、+y方向的加速度的大小均为经过1s,t=0.1s时,小球沿+x、+y方向的速度大小均为小球沿+x、+y方向的位移大小均为在第2个0.1s内,小球沿x方向移动的距离沿y方向移动的距离沿y方向移动的速度t=0.2s时,y方向的电场突然消失,x方向的电场变为-x方向,则在第3个0.1s内小球沿+x方向做匀减速直线运动,由可知,在第3个0.1s内,小球沿+x方向移动的距离t=0.3s时,小球的速度微综上分析可知,AD正确,BC错误。故选AD。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、mg6.75mgs=-【解析】
(1)[1]探究“小车的加速度与所受合外力的关系”中小车所受的合外力等于沙桶和沙子的总重力,则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg;(2)[2]根据游标卡尺读数规则,遮光片宽度d=6mm+15×0.05mm=6.75mm(3)[3]遮光片通过两个光电门1、2的速度分别为v1=、v2=故小车动能变化量为△Ek=-在误差允许的范围内,合外力做功等于物体动能的变化量,即mgs=-12、打点计时器1.864不变【解析】
(1)实验时,应先接通打点计时器电源,再接通电动机的电源;(2)根据v=xt求解线速度,根据ω=v【详解】(1)实验时,应先接通打点计时器电源,再接通电动
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