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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、地球半径为R,在距球心r处(rR)有一颗同步卫星,另有一半径为2R的星球A,在距其球心2r处也有一颗同步卫星,它的周期是72h,那么,A星球的平均密度与地球平均密度的比值是()A.1∶3 B.3∶1 C.1∶9 D.9∶12、如图所示为五个点电荷产生的电场的电场线分布情况,a、b、c、d是电场中的四个点,曲线cd是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,则下列说法正确的是()A.该带电粒子带正电B.a点的电势高于b点的电势C.带电粒子在c点的动能小于在d点的动能D.带电粒子在c点的加速度小于在d点的加速度3、如图所示,质量为M的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成,其上放一质量为m的球,球与水平面的接触点为a,与斜面的接触点为b,斜面倾角为θ。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时,下列说法正确的是()A.若小车匀速运动,则球对斜面上b点的压力大小为mgcosθB.若小车匀速运动,则球对水平面上a点的压力大小为mgsinθC.若小车向左以加速度gtanθ加速运动,则球对水平面上a点无压力D.若小车向左以加速度gtanθ加速运动,则小车对地面的压力小于(M+m)g4、如图所示,一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮O,轻绳两端点A、B分别连接质量为m1和m2两物体。现用两个方向相反的作用力缓慢拉动物体,两个力方向与AB连线在同一直线上。当∠AOB=时,∠OAB=,则两物体的质量比m1:m2为()A.1:1 B.1:2 C.1: D.1:5、如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔,PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为-q(q>0)的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为()A. B. C. D.6、理想变压器的输入端、输出端所连接电路如图所示,图中交流电源的电动势e=311sin(100πt)V,三只灯泡完全相同。当电键S1、S2均断开时,交流电源的输出功率为理想变压器输出功率的3倍。下列各说法中正确的是()A.理想变压器的匝数比为1:3B.灯泡L1消耗的功率是灯泡L2消耗功率的4倍C.断开电键S1,闭合电键S2时,灯泡L1两端的电压有效值为110VD.断开电键S2,闭合电键S1时,灯泡L1的亮度与C项情况下相比较较暗二、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,A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接,放置在倾角为θ的光滑斜面上,当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时,三者恰好保持静止,已知A、B、C三者质量相等,重力加速度为g。下列说法正确的是A.在轻绳被烧断的瞬间,A的加速度大小为B.在轻绳被烧断的瞬间,B的加速度大小为C.剪断弹簧的瞬间,A的加速度大小为D.突然撤去外力F的瞬间,A的加速度大小为8、如图所示,从处发出的电子经加速电压加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,发现电子向下极板偏转。设两极板间电场的电场强度大小为,磁场的磁感应强度大小为。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过,只采取下列措施,其中可行的是()A.适当减小电场强度大小B.适当减小磁感应强度大小C.适当增大加速电场两极板之间的距离D.适当减小加速电压9、某机车发动机的额定功率为P=3.6×106W,该机车在水平轨道上行驶时所受的阻力为f=kv(k为常数),已知机车的质量为M=2.0×105kg,机车能达到的最大速度为vm=40m/s,重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是()A.机车的速度达到最大时所受的阻力大小为9×104NB.常数k=1.0×103kg/sC.当机车以速度v=20m/s匀速行驶时,机车所受的阻力大小为1.6×104ND.当机车以速v=20m/s匀速行驶时,机车发动机的输出功率为9×105W10、如图所示,圆形区域内以直线AB为分界线,上半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。下半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小未知,圆的半径为R。在磁场左侧有一粒子水平加速器,质量为m,电量大小为q的粒子在极板M右侧附近,由静止释放,在电场力的作用下加速,以一定的速度沿直线CD射入磁场,直线CD与直径AB距离为0.6R。粒子在AB上方磁场中偏转后,恰能垂直直径AB进入下面的磁场,之后在AB下方磁场中偏转后恰好从O点进入AB上方的磁场。带电粒子的重力不计。则A.带电粒子带负电B.加速电场的电压为C.粒子进入AB下方磁场时的运动半径为0.1RD.AB下方磁场的磁感应强度为上方磁场的3倍三、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)某同学通过实验探究热敏电阻的阻值随温度变化的非线性规律。实验室有器材如下:毫安表(0~300mA),电压表(0~15V),滑动变阻器R(最大阻值为),开关S,导线,烧杯,水,温度计等。(1)按图甲所示的电路图进行实验,请依据此电路图,用笔画线代表导线正确连接图乙中的元件___;(2)某一次实验中,电压表与电流表的读数如图丙所示。则电流表的读数为_________A,电压表的读数为_________V。由上述电流值、电压值计算的电阻值为_________;(3)该实验电路因电流表的外接造成实验的系统误差,使电阻的测量值_________(选填“大于”或“小于”)真实值;(4)实验中测量出不同温度下的电阻值,画出该热敏电阻的图像如图丁示。则上述(2)中电阻值对应的温度为_________;(5)当热敏电阻的温度为时,其电阻值为_________。12.(12分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)(1)下列实验步骤正确的是________A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为______。(结果保留两位有效数字)(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为,则小车的质量为______。A.B.C.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,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图所示,开口向下竖直放置的内部光滑气缸,气缸的截面积为S,其侧壁和底部均导热良好,内有两个质量均为m的导热活塞,将缸内理想分成I、II两部分,气缸下部与大气相通,外部大气压强始终为p0,,环境温度为,平衡时I、II两部分气柱的长度均为l,现将气缸倒置为开口向上,求:(i)若环境温度不变,求平衡时I、II两部分气柱的长度之比;(ii)若环境温度缓慢升高,但I、II两部分气柱的长度之和为2l时,气体的温度T为多少?14.(16分)如图所示,xOy为竖直面内的直角坐标系,在y轴两侧存在电场强度大小相等的匀强电场,y轴右侧电场方向竖直向下,y轴左侧电场方向竖直向上。y轴左侧还存在一个方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出),磁场边界与y轴相切于O点。现有一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,用长为l、不可伸长的绝缘细线悬挂在P点的钉子上,P点与坐标原点O的距离亦为l。将小球拉至细线绷直且与y轴负方向成60°角无初速释放,小球摆至O点即将进入磁场时细线恰好断裂。最终小球刚好击中P点的钉子,此时速度方向与y轴正方向成30°角。已知细线能承受的最大张力Fm=4mg,小球可视为质点,重力加速度为g,不计阻力。求:(1)电场强度的大小;(2)磁感应强度的大小和磁场区域的面积;(3)小球在x<0区域运动的时间。(结果用m、q、l、g表示)15.(12分)如图,用手捏住细线,让质量m=2kg的小球在光滑水平桌面上以v=1m/s的速率做匀速圆周运动,其半径r=0.3m。某时刻突然松手,使细线迅速放长0.2m后,又迅速用手捏住细线,保证小球在更大半径的新轨道做匀速圆周运动,已知大半径的圆与小半径的圆为同心圆。求:(1)细线迅速放长0.2m所经历的时间(2)在大半径新轨道上运动时小球的角速度(3)在大半径新轨道上运动时,细线对小球的拉力
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】
万有引力提供向心力密度因为星球A的同步卫星和地球的同步卫星的轨道半径比为2:1,地球和星球A的半径比为2:1,两同步卫星的周期比3:1.所以A星球和地球的密度比为1:2.故C正确,ACD错误。
故选C。2、C【解析】
A.带电粒子做曲线运动,所受的合力指向轨迹凹侧,分析可知该带电粒子带负电,A错误;BC.根据等势面与电场线垂直,画出过a点的等势面如图所示。则根据沿电场线方向电势逐渐降低知所以同理可得由于带电粒子带负电,则粒子的电势能根据能量守恒定律知,带电粒子的动能B错误,C正确;D.电场线的疏密程度表示电场强度的大小则带电粒子受到的电场力由牛顿第二定律知带电粒子的加速度D错误。故选C。3、C【解析】
AB.小车和球一起匀速运动时,小球受到竖直向下的重力和水平面对小球竖直向上的支持力,二力平衡,所以小球对b点无压力,根据牛顿第三定律可知小球对a点的压力大小为mg,AB错误;C.若小车向左以加速度gtanθ加速运动,假设小球对a点无压力,根据牛顿第二定律解得假设成立,所以小球对a点无压力,C正确;D.对小车和球构成的系统整体受力分析可知,系统在竖直方向上加速度为0,竖直方向受到重力和支持力,二者等大反向,根据牛顿第三定律可知小车对地面的压力等于(M+m)g,D错误。故选C。4、D【解析】
由相似相角形法可得由于轻绳上拉力相同,由几何关系得联立得故选D。5、A【解析】
粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得解得粒子沿着右侧边界射入,轨迹如图1此时出射点最近,与边界交点与P间距为粒子沿着左侧边界射入,轨迹如图2此时出射点最近,与边界交点与P间距为粒子垂直边界MN射入,轨迹如3图此时出射点最远,与边界交点与P间距为2r,故范围为在荧光屏上P点右侧,将出现一条形亮线,其长度为故A正确,BCD错误。故选A。6、B【解析】
AB.变压器的输出功率等于输入功率,电源的输出功率等于灯泡L1的功率和变压器的输入功率之和,所以由已知条件知灯泡L1的功率等于变压器输入功率的2倍,也就是灯泡L1的功率等于灯泡L2、L3的功率之和的2倍,所以灯泡L1的功率是灯泡L2功率的4倍,则变压器原线圈的电流是副线圈电流的2倍,由理想变压器电流与匝数成反比,可得匝数比为1:2,故A错误,B正确;C.断开电键S1,闭合电键S2时,由上面分析知,则UL1=2UL2变压器的输入电压和输出电压关系为U2=2U1而U2=UL2UL1+U1=V=220V所以UL1=176V,UL2=88V故C错误;D.断开电键S2,闭合电键S1时,U1=220V,则U2=440V,所以UL2=220V与C中相比电压升高,灯泡变亮,故D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、AC【解析】
A.把看成是一个整体进行受力分析,有:在轻绳被烧断的瞬间,之间的绳子拉力为零,对,由牛顿第二定律得:解得:故A正确;B.对于,由牛顿第二定律得:弹在轻绳被烧断的瞬间,对于,绳子拉力为零,弹力不变,根据牛顿第二定律:弹解得:故B错误;C.剪断弹簧的瞬间,对于整体,弹簧弹力为零,根据牛顿第二定律:解得:的加速度大小:故C正确;D.突然撤去外力的瞬间,对于整体,一起做匀减速直线运动,由牛顿第二定律:弹解得:的加速度大小:故D错误。8、BD【解析】
电子通过加速电场的过程,有欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过,则应有而电子流向下极板偏转,则故应增大或减小,故BD正确,AC错误。故选BD。9、AD【解析】
A.机车的速度达到最大时所受的阻力故A项正确;B.据阻力为f=kv可得故B项错误;CD.机车以速度20m/s匀速行驶时,则有机车以速度20m/s匀速行驶时,机车发动机的输出功率故C项错误,D项正确。10、AC【解析】
A.从C点入射的粒子向下做匀速圆周运动,即受到洛仑兹力向下,由左手定则知道粒子带负电,所以选项A正确;B.由题意知,粒子在AB上方磁场中做匀速圆周运动的半径r1=0.6R,在电场中加速有:在AB上方磁场中:联立得:所以选项B错误;C.粒子在AB下方磁场中做匀速圆周运动,由几何关系:解得r2=0.1R所以选项C正确;D.由洛仑兹力提供向心力得到半径:由于r1=6r2,所以B2=6B1所以选项D错误。故选AC。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、0.12010.587.5小于2029【解析】
(1)[1]电路元件连线如图所示(2)[2]电流表量程为,分度值为,测量值为[3]电压表量程为15V,分度值为0.5V,测量值为[4]由欧姆定律得(3)[5]电流表外接,电压表分流使电流表读数大于通过热敏电阻的电流,则电阻测量值小于真实值。(4)[6]图像轴的分度值为,估读至。图像t轴的分度值为,估读至。则对应电阻值为的温度为t=20℃。(5)[7]对应时的电阻值为。12、BDE1.3C【解析】
(1)[1].AE.本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A错误,E正确;
B.该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,应拿走砂桶,将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;
C.打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C错误;
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带,获取多组实验数据,故D正确;
故选BDE。
(2)[2].由于两计数点间还有两个点没有画出,故T=0.06s,由△x=aT2可得(3)[3].由牛顿第二定律得2F=ma则a-F图象的斜率小车质量为故选C;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
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