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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、利用如图甲所示的实验装置研究光电效应,测得某种金属的遏止电压U。与入射光频率v之间的关系图线如图乙所示,则()A.图线在横轴上的截距的物理意义是该金属的截止频率B.由图线可知普朗克常量C.入射光频率增大,逸出功也增大D.要测得金属的遏止电压,电源的右端应为负极2、我国计划在2020年发射首个火星探测器,实现火星环绕和着陆巡视探测。假设“火星探测器”贴近火星表面做匀速圆周运动,测得其周期为T。已知引力常量为G,由以上数据可以求得()A.火星的质量B.火星探测器的质量C.火星的第一宇宙速度D.火星的密度3、在冰球游戏中,冰球以速度v0在水平冰面上向左运动,某同学在水平面上沿图示方向快速打击冰球,不计一切摩擦和阻力。下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是()A. B.C. D.4、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。2019年10月28日发生了天王星冲日现象,即天王星、地球、太阳三者处于同一直线,此时是观察天王星的最佳时间。已知地球到太阳距离为1个天文单位,天王星到太阳距离为19.2个天文单位,则下列说法正确的是()A.此时太阳位于地球和天王星之间的某一点B.2020年10月28日还会出现一次天王星冲日现象C.天王星绕太阳公转的周期约为84年D.地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的20倍5、一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上,其截面如下图所示.图中O为圆心,MN为竖直方向的直径.有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖,可以观测到有光线自玻璃砖内射出,现将入射光线缓慢平行下移,当入射光线与O点的距离为d时,从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为(
)A. B. C. D.6、已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式:,其中r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A2).试推断,一个半径为R的圆环,当通过的电流为I时,其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为()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、一半圆形玻璃砖,C点为其球心,直线与玻璃砖上表面垂直,C为垂足,如图所示。与直线平行且到直线距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖,折射后相交于图中的P点,以下判断正确的是()A.两光从空气射在玻璃砖后频率均增加B.真空中a光的波长大于b光C.a光的频率比b光高D.若a光、b光从同一介质射入真空,a光发生全反射的临界角大于b光8、传感器是智能社会的基础元件。如图为电容式位移传感器的示意图,观测电容C的变化即可知道物体位移x的变化,表征该传感器的灵敏度。电容器极板和电介质板长度均为L,测量范围为≤x≤。下列说法正确的是()A.电容器的电容变大,物体向-x方向运动B.电容器的电容变大,物体向+x方向运动C.电介质的介电常数越大,传感器灵敏度越高D.电容器的板间电压越大,传感器灵敏度越高9、如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()A.从P到M所用的时间等于B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大C.从P到Q阶段,速率逐渐变小D.从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功10、我国正在建设北斗卫星导航系统,根据系统建设总体规划,计划2018年,面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务,2020年前后,完成35颗卫星发射组网,为全球用户提供服务。2018年1月12日7时18分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第26、27颗北斗导航卫星,将与前25颗卫星联网运行.其中在赤道上空有2颗北斗卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动,其轨道半径分别为地球半径的和,且卫星B的运动周期为T。某时刻2颗卫星与地心在同一直线上,如图所示。则下列说法正确的是A.卫星A、B的加速度之比为B.卫星A、B的周期之比为是C.再经时间t=,两颗卫星之间可以直接通信D.为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号,该轨道至少需要4颗卫星三、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)在“测定金属的电阻率”实验中:(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图甲所示,其示数为____cm;用刻度尺测得金属丝的长度如图乙所示,其示数为_____cm;用欧姆表粗略测量该金属丝的电阻,选择“×1”欧姆挡测量,示数如图丙所示,其示数为_____Ω。(2)用伏安法进一步精确测金属丝的电阻R,实验所用器材如下:a.电流表A(量程为0.2A,内阻为1Ω)b.电压表V(量程为9V,内阻约3kΩ)c.定值电阻R0(阻值为2Ω)d.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)e.电池组(电动势为9V,内阻不计)f.开关、导线若干①某小组同学利用以上器材设计电路,部分电路图如图丁所示,请把电路图补充完整_____。(要保证滑动变阻器的滑片任意移动时,电表均不被烧坏)②某次实验中,电压表的示数为4.5V,电流表的示数为0.1A,则金属丝电阻的值为________Ω;根据该测量值求得金属丝的电阻率为________Ω·m。(计算结果均保留三位有效数字)12.(12分)用电流表和电压表测定2节干电池串联组成的电池组的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。(1)实验电路应该选择下图中的________(选填“甲”或“乙”)。(2)现有电压表()、开关和导线若干,以及以下器材:A.电流表()B.电流表()C.滑动变阻器()D.滑动变阻器()实验中电流表应选用___________;滑动变阻器应选用____________。(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示,请在坐标系上标出6组数据的对应点,画出图线____________________________________。序号123456电压2.802.502.201.901.601.30电流0.120.320.500.680.881.06(4)根据(3)中所画图线可得出电池组的电动势___________,内电阻_______。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,A、B和M、N为两组平行金属板。质量为m、电荷量为+q的粒子,自A板中央小孔进入A、B间的电场,经过电场加速,从B板中央小孔射出,沿M、N极板间的中心线方向进入该区域。已知极板A、B间的电压为U0,极板M、N的长度为l,极板间的距离为d。不计粒子重力及其在a板时的初速度。(1)求粒子到达b板时的速度大小v;(2)若在M、N间只加上偏转电压U,粒子能从M、N间的区域从右侧飞出。求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y;(3)若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场,粒子恰好从N板的右侧边缘飞出,求磁感应强度B的大小和方向。14.(16分)一病人通过便携式氧气袋供氧,便携式氧气袋内密闭一定质量的氧气,可视为理想气体,温度为0时,袋内气体压强为1.25atm,体积为50L。在23条件下,病人每小时消耗压强为1.0atm的氧气约为20L。已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,在标准状况(压强1.0atm、温度0)下,理想气体的摩尔体积都为22.4L。求:(i)此便携式氧气袋中氧气分子数;(ii)假设此便携式氧气袋中的氧气能够完全耗尽,则可供病人使用多少小时。(两问计算结果均保留两位有效数字)15.(12分)一扇形玻璃砖的横截面如图所示,圆心角∠AOC=,图中的虚线OB为扇形的对称轴,D为OC的中点,一细束平行于玻璃砖截面的单色光沿与OC面成角的方向从D点射入玻璃砖,折射光线与竖直方向平行。(i)求该玻璃砖对该单色光的折射率;(ii)请计算判断此单色光能否从玻璃砖圆弧面射出,若能射出,求射出时折射角的正弦值。
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、A【解析】
A.由图乙可知,当人射光的频率小于时,无需加遏止电压就没有光电流,说明为该金属的截止频率,故A正确;B.根据爱因斯坦光电效应方程及动能定理得则得故B错误;C.金属的逸出功与入射光的频率无关,由金属本身决定,故C错误;D.要测得金属的遏止电压,电源的左端应为负极,故D错误。故选A。2、D【解析】
AC.根据和可知,因缺少火星的半径,故无法求出火星的质量、火星的第一宇宙速度,选项AC均错误;B.根据上式可知,火星探测器的质量m被约去,故无法求出其质量,B错误;D.根据可得又代入上式可知,火星的密度故可求出火星的密度,D正确。故选D。3、A【解析】
因为不计一切摩擦和阻力,冰球受打击之后做匀速直线运动;冰球在受到打击时,沿打击的方向会获得一个分速度,所以合速度的方向一定在初速度方向与打击的方向之间,不能沿打击的方向,由以上的分析可知,A正确,BCD都错误。故选A。4、C【解析】
A.天王星、地球都绕太阳做圆周运动,即太阳为中心天体,所以太阳不可能位于地球和天王星之间,故A错误;BC.天王星、地球绕太阳做匀速圆周运动,根据开普勒第三定律可知得即天王星绕太阳公转的周期约为84年,如果两次行星冲日时间间隔为t年,则地球多转动一周,有解得再出现一次天王星冲日现象并不在2020年10月28日,故B错误,C正确;D.由公式得地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的369倍,故D错误。故选C。5、C【解析】
根据题意可知,当入射光线与O点的距离为d时,从玻璃砖射出的光线刚好消失,光线恰好在MN圆弧面上发生了全反射,作出光路图,如图根据几何知识得:,联立得:A.与上述计算结果不相符,故A错误;B.与上述计算结果不相符,故B错误;C.与上述计算结果相符,故C正确;D.与上述计算结果不相符,故D错误。6、C【解析】根据,,μ0单位为:T•m/A;A、等式右边单位:,左边单位为T,不同,故A错误;B、等式右边单位:,左边单位为T,不同,故B错误;C、等式右边单位:,左边单位为T,相同,故C正确;D、等式右边单位,左边单位为T,相同,但当r0=0时B=0,显然不合实际,故D错误;故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.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.光在两种介质的界面处不改变光的频率,A错误;BC.由题分析可知,玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率,b光的频率高,由得知,在真空中,a光的波长大于b光的波长,B正确C错误;D.由分析得知,a光的折射率n小,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角,故D正确。故选BD。8、AC【解析】
AB.根据电容公式可知,电容器的电容变大,两板间电介质部分增多,物体向-x方向运动,故A正确,B错误;C.电介质的介电常数越大,当物体沿左右方向运动,移动相同距离时,电容器的变化量变大,即传感器的灵敏度变大,故C正确;D.电容器的电容和板间电压无关,电容器的板间电压变大,电容器的变化量不变,即传感器的灵敏度不变,故D错误。故选AC。9、CD【解析】
A.海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小,则PM段的时间小于MQ段的时间,所以P到M所用的时间小于,故A错误;B.从Q到N的过程中,由于只有万有引力做功,机械能守恒,故B错误;C.从P到Q阶段,万有引力做负功,速率减小,故C错误;D.根据万有引力方向与速度方向的关系知,从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功,故D正确。故选D。10、AD【解析】AB、由万有引力提供向心力有,解得,卫星A、B的加速度之比为,故A正确;解得,卫星A、B的周期之比为,故B错误;C、再经时间t两颗卫星之间可以直接通信,则有,又,解得,故C错误;D、由B卫星的分布图求的所辐射的最大角度,,则,则辐射的最大角度为,需要的卫星个数,为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号,该轨道至少需要4颗卫星,故D正确;故选AD。【点睛】万有引力提供向心力,由牛顿第二定律求出加速度、周期之比,由几何关系为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号,该轨道至少需要颗数卫星。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、0.221030.5030.029.3【解析】
(1)[1]螺旋测微器的示数为[2]刻度尺示数为[3]欧姆表选择“×1”欧姆挡测量,示数为(2)[4]当电压表满偏时,通过的电流约为0.3A,可利用与电流表并联分流,因电流表内阻已知,故电流表采用内接法。[5]通过的电流为两端的电压故[6]由知金属丝的电阻率12、乙BC3.00(2.96-3.02)1.60(1.58-1.62)【解析】
(1)[1]干电池内阻较小,为减小实验误差,相对电源来说,电流表应采用外接法,应选择图乙所示电路图。
(2)[2][3]一节干电池电动势约为1.5V,两节干电池电动势约为3V,电路最大电流为1A左右,电流A量程太小,电流表应选择B;为方便实验操作,应选阻值小的滑动变阻器,故滑动变阻器应选C;
(3)[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出电源的U-I图象如图所示:
(4)[5][6]由图示电源U-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值是3.0,则电源电动势E=3.00V,斜率表示电源内阻:。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
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