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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、2019年7月31日,一个国际研究小组在《天文学和天体物理学》杂志刊文称,在一个距离我们31光年的M型红矮星GJ357系统中,发现了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d,它们绕GJ357做圆周运动。GJ357d处于GJ357星系宜居带,公转轨道与GJ357的距离大约为日地距离的五分之一。GJ357d的质量是地球质量的6.1倍,公转周期为55.7天,很可能是一个宜居星球。不考虑行星间的万有引力,根据以上信息可知()A.GJ357d和GJ357c的轨道半径与周期的比值相同B.GJ357d的周期比GJ357c的周期小C.GJ357的质量约为地球质量的3倍D.GJ357的质量约为太阳质量的2、一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为()A.2(M﹣)B.M﹣C.2M﹣D.g3、轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。它运行时能到达南北极区的上空,需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图所示,若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟,则()A.该卫星发射速度一定小于7.9km/sB.该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4C.该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1D.该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能4、2024年我国或将成为全球唯一拥有空间站的国家。若我国空间站离地面的高度是同步卫星离地面高度的,同步卫星离地面的高度为地球半径的6倍。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则空间站绕地球做圆周运动的周期的表达式为()A.B.C.D.5、在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1、R3为定值电阻,R2为滑动变阻器,C为电容器。将滑动变阻器的滑动触头P置于位置a,闭合开关S,电路稳定时理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,理想电流表A的示数为I。当滑动变阻器的滑动触头P由a滑到b且电路再次稳定时,理想电压表V1、V2的示数分别为U1′、U2′,理想电流表A的示数为I′。则以下判断中正确的是()A.滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中,通过R3的电流方向由左向右B.滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中,电容器的带电量减小C.,,D.6、如图所示,空间直角坐标系处于一个匀强电场中,a、b、c三点分别在x、y、z轴上,且到坐标原点的距离均为。现将一带电荷量的负点电荷从b点分别移动到a、O、c三点,电场力做功均为。则该匀强电场的电场强度大小为()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、如图所示,有一列沿轴正向传播的简谐横波,在时刻振源从点开始振动。当时,波刚好传到处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是()A.该简谐横波的周期是,波速是B.频率为的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象C.该简谐横波遇到尺寸小于的障碍物时能够发生明显的衍射现象D.当时,该简谐横波上的点向右移动了E.若站在振源右侧的接收者以速度匀速向振源靠近,那么接收者接收到的频率一定大于8、如图所示,一根水平横杆上套有A、B两个轻环,拴柱水杯的等长细绳系在两环上,整个装置处于静止状态,现缓慢增大两环距离,则下列说法正确的是A.杆对A环的支持力逐渐增大B.杆对A环的摩擦力保持不变C.杆对B环的支持力保持不变D.细绳对B环的拉力逐渐增大9、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)10、2019年北京时间4月10日21时,人类历史上首张黑洞照片被正式披露,引起世界轰动.黑洞是一类特殊的天体,质量极大,引力极强,在它附近(黑洞视界)范围内,连光也不能逃逸,并伴随很多新奇的物理现象.传统上认为,黑洞“有进无出”,任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来.但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析,认为黑洞也在向外发出热辐射,此即著名的“霍金辐射”,因此可以定义一个“黑洞温度”T:,其中h为普朗克常量,c为真空中的光速,G为万有引力常量,M为黑洞质量,k是一个有重要物理意义的常量,叫做“玻尔兹曼常量”.以下能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是()A. B. 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)某实验小组在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,实验装置如图甲所示。(1)下列说法正确的是________。A.弹簀被拉伸时,不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于水平位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹篑的伸长量D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比一定相等(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图乙所示,则弹簧的原长为L0=______________cm,劲度系数k=____________N/m;(3)该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计,当弹簧测力计的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x=_______cm。12.(12分)用如图甲所示实验装置探究做功与动能变化的关系,在该实验中______(需要/不需要)平衡摩擦力。若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量,则所选择的研究对象是___________。图乙所示是实验所得的一条纸带,在纸带上取了O、A、B、C、D、E六个计数点,相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s,x1=1.42cm,x2=l.84cm,x3=2.25cm,x4=2.67cm,x5=3.10cm,用天平测得沙桶和沙的质量m=24g,滑块质量M=500g,重力加速度g=9.8m/s2,根据以上信息,从A点到D点拉力对滑块做的功为_______J,滑块动能增加了_________J。根据实验结果可得到:在实验误差允许的范围内合外力做功等于物体动能的变化。(结果均保留两位有效数字)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)学校组织趣味运动会,某科技小组为大家提供了一个寓教于乐的游戏.如图所示,磁性小球在铁质圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔性一样,小球旋转一周后在C点脱离轨道,投入左边内轨的某点上,已知竖直圆弧轨道由半径为2R的左半圆轨道AB和半径为R的右半圆轨道BC无缝对接,A、B点处于竖直线上,可看成质点、质量为m的小球沿轨道外侧做圆周运动,已知小球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小恒为F,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。(1)若小球在A点的速度为,求小球在该点对轨道的弹力;(2)若磁性引力F可调整,要使小球能完成完整的圆周运动,求的最小值;(3)若小球从最高点开始沿轨道外侧运动,最后从C点抛出落到左侧圆轨道上(球脱离轨道后与轨道的引力消失),问小球能否落在与右边小圆圆心等高处?如果不能,求出小球的落点与O点的最短竖直距离。14.(16分)有两列简谐横波a和b在同一介质中传播,a沿x轴正方向传播,b沿x轴负方向传播,波速均为υ=4m/s,a的振幅为5cm,b的振幅为10cm。在t=0时刻两列波的图像如图所示。求:(i)这两列波的周期;(ii)x=0处的质点在t=2.25s时的位移。15.(12分)如图所示,半径为R的光滑轨道竖直放置,质量为m的球1在恒力F(力F未知,且未画出)的作用下静止在P点,OP连线与竖直方向夹角为,质量也为m的球2静止在Q点。若某时刻撤去恒力F,同时给小球1一个沿轨道切向方向的瞬时冲量I(未知),恰能使球1在轨道内侧沿逆时针方向做圆周运动且与球2发生弹性正碰。小球均可视为质点,重力加速度为g,不计空气阻力。求:(1)恒力F的最小值为多大?(2)瞬时冲量I大小为多大?(3)球2碰撞前后对轨道Q点的压力差为多大?

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.G357d和GJ357c都绕GJ357做圆周运动,由开普勒第三定律可知,它们轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相同,故A错误;B.万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得解得由于Rc<Rd,则,所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大,故B错误;C.万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得解得求天体质量时只能求得中心天体的质量,不能求环绕天体的质量,地球绕太阳运动,地球为环绕天体;GJ357d绕GJ357运动,GJ357d是环绕天体,虽然知道GJ357d的质量是地球质量的6.1倍,但不能比较GJ357的质量与地球质量的关系,故C错误;D.万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得解得故D正确。故选D。2、A【解析】

分别对气球匀速上升和匀速下降过程进行受力分析,根据共点力平衡条件列式求解即可。【详解】匀速下降时,受到重力Mg,向上的浮力F,向上的阻力f,根据共点力平衡条件有:气球匀速上升时,受到重力,向上的浮力F,向下的阻力f,根据共点力平衡条件有:解得:故A正确,BCD错误。故选A。【点睛】本题关键对气球受力分析,要注意空气阻力与速度方向相反,然后根据共点力平衡条件列式求解。3、B【解析】

A.根据第一宇宙速度的概念可知,该卫星发射速度一定大于7.9km/s,故A错误;

B.由题意可知,卫星的周期万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得解得该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比故B正确;C.万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得解得该卫星加速度与同步卫星加速度之比故C错误;D.由于由于不知该卫星与同步卫星的质量关系,无法比较其机械能大小,故D错误。

故选AB。4、A【解析】

在地球表面,得GM=gR2空间站做匀速圆周运动时轨道半径联立解得故BCD错误,A正确;

故选A。5、D【解析】

AB.电容C与电阻R1、R2并联,其电压等于电源的路端电压,当滑动变阻器滑动触头P由a滑向b的过程中,变阻器的电阻增大,总电阻增大,总电流减小,路端电压增大,根据可知,电容器的电荷量增加,电容器充电,通过R3的电流方向由右向左,故AB项错误;C.因电路电流减小,故,则R1两端电压减小,即。因路端电压增大,则R2两端电压增大,即,故C项错误;D.将R1等效为电源内阻,则可视为等效电源的路段电压,根据U—I图像的斜率关系可得故D项正确。故选D。6、B【解析】

由公式代入数据可得由题意可知a、O、c三点所构成的面是等势面,垂直于平面,点到平面的距离,故匀强电场的电场强度大小故B正确,ACD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、ACE【解析】

A.由图可知该波的波长为,当时,波刚好传到处的质点,所以该波的周期为,该波的频率为,故波速,故A正确;B.两列波相遇时能够发生干涉的现象的条件是:两列波的频率相同,相位差恒定,故B错误;C.能够发生明显衍射现象的条件是:障碍物或小孔的尺寸比波长小或差不多,故C正确;D.简谐横波上的质点都在平衡位置上下振动,不会沿波的传播方向移动,故D错误;E.由多普勒效应可知接收者和波源相向运动时,接收者接收到的频率增大,故E正确。故选:ACE。8、CD【解析】

AC.设水杯的质量为,以两个轻环和水杯组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力,力图如图所示,根据平衡条件得:可得:可见,水平横梁对铁环的支持力不变,故A错误、C正确;B.以环为研究对象,竖直方向:水平方向:联立解得:减小时,变大,故B错误;D.设与环相连的细绳对水杯的拉力为,根据竖直方向的平衡条件可得:由于绳子与竖直方向的夹角增大,则变小,绳子拉力变大,故D正确.9、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。10、BCD【解析】

根据得h的单位为J•s=Nms=kg•m2/s,c的单位是m/s,G的单位是N•m2/kg2=kg•m3/s2,M的单位是kg,T的单位是K,代入上式可得k的单位是,不等于。A.,与结论不相符,选项A错误;B.,与结论相符,选项B正确;C.,与结论相符,选项C正确;D.,与结论相符,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、AB105016【解析】

(1)[1]A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度,否则弹簧会损坏,故A正确;B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要保证弹簧位于水平位置,使钩码的重力等于弹簧的弹力,待钩码静止时再读数,故B正确;C.弹簧的长度不等于弹簧的伸长量,伸长量等于弹簧的长度减去原长,故C错误;D.拉力与伸长量之比是劲度系数,由弹簧决定,同一弹簧的劲度系数是不变的,不同弹簧的劲度系数可能不同,故D错误。故选AB。(2)[2]由F-L图像和胡克定律分析知,图像的斜率为弹簧的劲度系数,当F=0时,横轴的截距为弹簧的原长,据图所知,横轴截距为10cm,即弹簧的原长为10cm;[3]图像的斜率k==50N/m(3)[4]弹簧测力计示数F=3.0N,弹簧的伸长量为弹簧长度x==16cm12、需要滑块、沙桶和沙子构成的整体0.0160.014【解析】

[1]平衡摩擦力,让小车所受合外力为绳子的拉力;[2]对小沙桶和沙子应用牛顿第二定律:对小滑块:两式相比:,若实验中不要求满足小沙桶和沙子的总质量远小于滑块的质量,小沙桶和沙子的总重量不能视为合外力,所以需要选择滑块、沙桶和沙子构成的整体研究合外力做功与动能变化量的关系;[3]满足,绳子拉力近似等于沙桶和沙子的总重量,从A点到D点拉力做功:;[4]匀变速运动中某段时间内,平均速度和中间时刻速度相等,A、D点速度:动能变化量:。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)F,方向竖直向下;(2);(3)不能,【解析】

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