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文档简介
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、一物体沿竖直方向运动,以竖直向上为正方向,其运动的图象如图所示下列说法正确的是A.时间内物体处于失重状态B.时间内物体机械能守恒C.时间内物体向下运动D.时间内物体机械能一直增大2、一个质量为4kg的物体,在四个共点力作用下处于平衡状态,当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失,而另外两个恒力不变时,则物体()A.可能做匀速圆周运动B.受到的合力可能变为15NC.将一定做匀加速直线运动D.可能做加速度为a=2m/s2匀变速曲线运动3、如图所示,三段长度相等的直导线a、b、c相互平行处在同一竖直面内,a、b间的距离等于b、c间的距离,通电电流Ia<Ib<Ic,方向如图所示,则下列判断正确的是()A.导线b受到的安培力可能为0B.导线a受到的安培力可能为0C.导线c受到的安培力的方向一定向左D.导线a、b受到的安培力的方向一定相同4、一个小物体从斜面底端冲上足够长的斜面,然后又滑回斜面底端,已知小物体的初动能为E,返回斜面底端时的速度为v,克服摩擦力做功为若小物体冲上斜面的初动能为2E,则下列选项中正确的一组是()①物体返回斜面底端时的动能为E②物体返回斜面底端时的动能为③物体返回斜面底端时的速度大小为2④物体返回斜面底端时的速度大小为A.①③ B.②④ C.①④ D.②5、如图,竖直平面内的Rt△ABC,AB竖直、BC水平,BC=2AB,处于平行于△ABC平面的匀强电场中,电场强度方向水平。若将一带电的小球以初动能Ek沿AB方向从A点射出,小球通过C点时速度恰好沿BC方向,则()A.从A到C,小球的动能增加了4EkB.从A到C,小球的电势能减少了3EkC.将该小球以3Ek的动能从C点沿CB方向射出,小球能通过A点D.将该小球以4Ek的动能从C点沿CB方向射出,小球能通过A点6、一蹦床运动员竖直向上跳起,从离开蹦床算起,上升到最大高度一半所用的时间为t1,速度减为离开蹦床时速度一半所用的时间为t2,若不计空气阻力,则t1A.t1<C.t1二、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,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m=0.2kg的小球,从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量x之间的函数图象如图乙所示,其中A为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,(弹性势能,g取10m/s2),则下列说法正确的是()A.小球刚接触弹簧时加速度最大B.当x=0.1m时,小球的加速度为零C.小球的最大加速度为51m/s2D.小球释放时距弹簧原长的高度约为1.35m8、如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30°,圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止,当圆盘的角速度为ω时,小物块刚要滑动.物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),该星球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是A.这个行星的质量B.这个行星的第一宇宙速度C.这个行星的同步卫星的周期是D.离行星表面距离为R的地方的重力加速度为9、如图,一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环,ABCD位于矩形的四个顶点上。下列说法正确的是。A.状态C的温度为B.从A→B,分子的平均动能减少C.从C→D,气体密度增大D.从D→A,气体压强增大、内能减小E.经历A→B→C→D→A一个循环,气体吸收的热量大于释放的热量10、荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划.登陆火星需经历如图所示的变轨过程,已知引力常量为,则下列说法正确的是()A.飞船在轨道上运动时,运行的周期B.飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能C.飞船在点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在点朝速度方向喷气D.若轨道Ⅰ贴近火星表面,已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度,可以推知火星的密度三、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)从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,t=0时刻波的图像如图所示,此时波刚好传播到M点,x=1m的质点P的位移为10cm,再经,质点P第一次回到平衡位置,质点N坐标x=-81m(图中未画出),则__________________.A.波源的振动周期为1.2sB.波源的起振方向向下C.波速为8m/sD.若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动,则观察者接受到波的频率变大E.从t=0时刻起,当质点N第一次到达波峰位置时,质点P通过的路程为5.2m12.(12分)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某种热敏电阻和金属热电阻的阻值随温度变化的关系如图甲所示。(1)由图甲可知,在较低温度范围内,相对金属热电阻而言,该热敏电阻对温度变化的响应更________(选填“敏感”或“不敏感”)。(2)某同学利用上述热敏电阻制作了一个简易的温控装置,实验原理如图乙所示。现欲实现衔铁在某温度时(此时热敏电阻的阻值为)被吸合,下列操作步骤正确的顺序是_______。(填写各步骤前的序号)a.将热敏电阻接入电路b.观察到继电器的衔铁被吸合c.断开开关,将电阻箱从电路中移除d.合上开关,调节滑动变阻器的阻值e.断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至(3)若热敏电阻的阻值与温度的关系如下表所示,/℃30.040.050.060.070.080.0199.5145.4108.181.862.949.1当通过继电器的电流超过时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控。已知继电器的电阻,为使该裝置实现对30~80之间任一温度的控制,电源应选用_______,滑动变阻器应选用_______。(填选项前的字母)A.电源(,内阻不计)B.电源(,内阻不计)C.滑动变阻器D.滑动变阻器四、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,长度为l=2m的水平传送带左右两端与光滑的水平面等高,且平滑连接。传送带始终以2m/s的速率逆时针转动。传送带左端水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定,右端与质量为mB物块B相连,B处于静止状态。传送带右端水平面与一光滑曲面平滑连接。现将质量mA、可视为质点的物块A从曲面上距水平面h=1.2m处由静止释放。已知物块"与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,mB=3mA,物块A与B发生的是弹性正撞。重力加速度g取10m/s2。(1)求物块A与物块B第一次碰撞前瞬间的速度大小;(2)通过计算说明物块A与物块B第一次碰撞后能否回到右边曲面上;(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块B再回到最初静止的位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前瞬间锁定被解除,求出物块A第3次碰撞后瞬间的速度大小。14.(16分)如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一网弧轨道AB在最低点B处与光滑水平轨道BC相切。质量m2=0.4kg的小球b左端连接一水平轻弹簧,静止在光滑水平轨道上,质量m1=0.4kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B的过程中克服摩擦力做功0.8J,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:(1)小球a由A点运动到B点时对轨道的压力大小;(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,a球的最小动能;(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。15.(12分)如图所示,半径为R=0.5m,内壁光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上.圆轨道底端与地面相切,一可视为质点的物块A以的速度从左侧入口向右滑入圆轨道,滑过最高点Q,从圆轨道右侧出口滑出后,与静止在地面上P点的可视为质点的物块B碰撞(碰撞时间极短),P点左侧地面光滑,右侧粗糙段和光滑段交替排列,每段长度均为L=0.1m,两物块碰后粘在一起做直线运动.已知两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为,物块A、B的质量均为,重力加速度g取.(1)求物块A到达Q点时的速度大小v和受到的弹力F;(2)若两物块最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;(3)求两物块滑至第n(n<k)个光滑段上的速度与n的关系式.
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、以竖直向上为正方向,在图象中,斜率代表加速度,可知时间内物体向上做加速运动,加速度的方向向上,处于超重状态故A错误;B、由图可知,时间内物体向上做匀速直线运动,动能不变,重力势能增大,所以机械能增大故B错误;C、由图可知,时间内物体向上做减速运动故C错误;D、时间内物体向上做加速运动,动能增大,重力势能也增大;时间内物体向上做匀速直线运动,动能不变,重力势能增大,所以时间内物体机械能一直增大故D正确.故选:D2、D【解析】
根据平行四边形定则,大小分别为5N和7N的力的合力最大为12N,最小为2N,物体在四个共点力作用下处于平衡状态,说明另两个恒力的合力最大也为12N,最小为2N,根据牛顿第二定律,当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失,质量为4kg的物体产生的加速度最大为a=3m/s2,最小为a=0.5m/s2,但由于合力的方向与速度方向关系不知,只能说明物体做匀变速运动,可能是直线运动或匀变速曲线运动,但不可能做匀速圆周运动,故ABC错误,D正确。故选D。3、B【解析】
A.根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知,导线b受到的安培力不可能为0,故A错误;BD.导线a受到导线b给的向右的安培力和导线c给的向左的安培力,又因为通电电流Ia<Ib<Ic,ac之前的距离大于ab之间的距离,所以导线a受到的安培力可能为0,而导线b受到的安培力不可能为0,所以导线a、b受到的安培力的方向不一定相同,故B正确,D错误;C.根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知,导线c受到的安培力的方向一定向右,故C错误。故选B。4、C【解析】
以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中,由动能定理得:…①设以初动能为E冲上斜面的初速度为v0,则以初动能为2E冲上斜面时,初速度为v0,而加速度相同。
对于上滑过程,根据-2ax=v2-v02可知,,所以第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍,上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,上升和返回的整个过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,即为E。
以初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中,运用动能定理得:…②所以返回斜面底端时的动能为E;由①②得:v′=v。故①④正确,②③错误;
A.①③,与结论不相符,选项A错误;B.②④,与结论不相符,选项B错误;C.①④,与结论相符,选项C正确;D.②,与结论不相符,选项D错误;故选C。5、D【解析】
A.设小球的速度为,则有小球通过C点时速度恰好沿BC方向,则说明小球在竖直方向上的速度减为0,小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,运动的位移为竖直方向上位移的2倍,则平均速度为竖直方向上平均速度的2倍,又这段时间竖直方向的平均速度为故水平方向的平均速度为又解得则从A到C,小球的动能增加了故A错误;B.由动能定理可知重力与电场力做功之和为动能的增加量即,重力做负功,故电场力做功大于,则小球的电势能减小量大于,故B错误;D.由上分析可知:动能为,则速度大小为2v,即小球以2v对速度从C点沿CB方向射出。而由AB分析可知,小球以初速度v沿AB方向从A点射出时,小球将以速度大小为2v,方向沿BC方向通过C点,则小球以2v的速度从C点沿CB方向射出后运动过程恰好可视为其逆过程,所以若将小球以2v的速度从C点沿CB方向射出,小球能通过A点;故D正确;C.由D分析可知,若将小球以2v的速度从C点沿CB方向射出,小球能通过A点;则若将小球小于2v的速度从C点沿CB方向射出,小球将经过A点右侧。所以,若将该小球以的动能从C点沿CB方向射出,小球将经过A点右侧,不能经过A点,故C错误。故选D。6、A【解析】
根据速度位移公式得,设上升到最大高度一半的速度为v,则有:v0-联立解得:v=则运动的时间为:t速度减为初速一半所用的时间为t1:t2则:t1<t1.A.t1B.t1C.t1D.不能确定,与结论不相符,选项D错误;故选A。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】
AC.由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,说明小球的重力大于弹簧对它的弹力,当△x为0.1m时,小球的速度最大,然后减小,说明当△x为0.1m时,小球的重力等于弹簧对它的弹力,所以可得k△x=mg解得弹簧的最大缩短量为△xm=0.61m,所以弹簧的最大值为Fm=20N/m×0.61m=12.2N弹力最大时的加速度小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2,所以压缩到最短的时候加速度最大,故A错误,C正确;B.当△x=0.1m时,速度最大,则弹簧的弹力大小等于重力大小,小球的加速度为零,故B正确;D.设小球从释放点到弹簧的原长位置的高度为h,小球从静止释放到速度最大的过程,由能量守恒定律可知解得故D错误。故选BC。8、BD【解析】
当物体转到圆盘的最低点,由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时,角速度最大,由牛顿第二定律求出重力加速度,然后结合万有引力提供向心力即可求出.【详解】物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力,合力提供向心加速度;可知当物体转到圆盘的最低点,所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时,角速度最大,由牛顿第二定律得:μmgcos30°-mgsin30°=mω2L,所以:.A.绕该行星表面做匀速圆周运动的物体受到的万有引力即为其所受重力,即:,所以,故A错误;B.根据行星的第一宇宙速度公式得,该行星得第一宇宙速度为,故B正确;C.同步卫星在轨运行时,轨道处卫星受到的引力提供向心力,则有,解得:,由于同步卫星的高度未知,故而无法求出自转周期T,故C错误;D.离行星表面距离为R的地方的万有引力:;即重力加速度为ω2L.故D正确.【点睛】本题易错点为C选项,在对同步卫星进行分析时,如果公转圆周运动不能计算时,通常可以考虑求行星自传周期:同步卫星的周期等于行星自传周期.该行星赤道上的物体随行星一起做圆周运动时,万有引力可分解为重力和自传向心力,即,由于不能确定该行星表面上赤道地区的重力加速度,故而无法求出自传周期T;如果错误地按照自传向心力由万有引力提供,,解得:T=,就错了,因为是如果行星上物体所受万有引力全部提供自传向心力,该行星已经处在自解体状态了,也就是不可能存在这样得行星.9、ACE【解析】
A.过程为等压过程,则有即有解得过程也为等压过程,则有即解得故A正确;B.从A→B从A→B,温度升高,分子平均动能增大,故B错误;C.过程为等压变化过程,由图可知,气体体积减小,气体质量不变,则气体密度增大,故C正确;D.从D→A,由图可知,气体压强增大,温度升高,气体内能增大,故D错误;E.经历A→B→C→D→A一个循环,气体内能不变;在p-V图象中,图象与坐标轴围成面积表示功,所以,即整个过程,气体对外界做功,所以气体吸收的热量大于释放的热量,故E正确。故选ACE。10、ACD【解析】
A、根据开普勒第三定律可知,飞船在轨道上运动时,运行的周期,故选项A正确;BC、飞船在点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在点朝速度方向喷气,从而使飞船减速到达轨道Ⅰ,则飞船在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能,故选项B错误,C正确;D、根据以及,解得,已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度,可以推知火星的密度,故选项D正确。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、ABE【解析】AC、由函数关系可得本题说对应的数学函数为:,由题条件可知当x=1时,y=10cm,代入解得,P点在经过第一次回到平衡位置,所以在波的传播方向0.1s前进了1m,所以波速为周期,故A正确;C错误;B、t=0时刻波刚好传播到M点,则M点的振动方向即为波源的起振方向,结合波振动方向的判断方法知波源的起振方向向下,故B正确;D、若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动,由多普勒效应知观察者接受到波的频率变小,故D错误;E、波传播到N需要,刚传到N点时N的振动方向向下,那么再经过,所以质点P一共振动了所以,在此过程中质点P运动的路程为:
故E正确;综上所述本题答案是:ABE点睛:根据波的传播方向得到质点P的振动方向,进而得到振动方程,从而根据振动时间得到周期;
由P的坐标得到波的波长,进而得到波速;根据N点位置得到波峰传播距离,从而求得波的运动时间,即可根据时间求得质点P的运动路程.12、敏感edbcaBD【解析】
(1)[1]图甲中横轴表示温度,纵轴表示电阻,随着温度的升高,金属热电阻的阻值略微增大,而该热敏电阻的阻值明显减小,所以这种热敏电阻在较低温度范围内,相对金属热电阻而言,该热敏电阻对温度变化的响应更敏感(2)[2]要实现衔铁在某温度时(此时热敏电阻的阻值为)被吸合,而衔铁被吸合时的电流是一定的,所以关键是找到此时滑动变阻器的阻值。实现方法是:断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至,合上开关,调节滑动变阻器的阻值,观察到继电器的衔铁被吸合,则此时滑动变阻器连入电路的阻值就是衔铁在某温度(此时热敏电阻的阻值为)被吸合时滑动变阻器应连入电路的阻值,找到之后,再用热敏电阻替换掉电阻箱即可,正确顺序为edbca;(3)[3]在30时,电源电动势的最小值所以电源应选用,故选B;[4]在80时,选用电源,滑动变阻器的最小阻值为所以滑动变阻器应选用,故选D。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
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