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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、如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,
A.小灯泡变亮
B.小灯泡变暗
C.原、副线圈两端电压的比值不变
D.通过原、副线圈电流的比值不变
2、平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为0。反向电阻无穷大)与内阻不计的电源连接成如图所示的电路,
现在平行板电容器两极板间的P点固定一带负电的点电荷,其中电容器的右极板固定,左极板可左右移动少许。设静
电计的张角为九则下列说法正确的是()
A.若左极板向左移动少许,则,变大,P点的电势不变
B.若左极板向左移动少许,则,不变,尸点的电势不变
C.若左极板向右移动少许,则0不变,位于尸点的点电荷的电势能减小
D.若左极板向右移动少许,则〃变小,位于P点的点电荷的电势能增大
3、在图示电路中,理想变压器原线圈的匝数为220,副线圈的匝数可调,Li、L2、L3和L4是四个相同的灯泡。当在。、
方两端加上瞬时值表达式为〃=22()6sin100m(V)的交变电压时,调节副线圈的匝数,使四个灯泡均正常发光。下列
说法正确的是()
A.变压器副线圈的匝数为440
B.灯泡的额定电压为55V
C.变压器原线圈两端电压为220V
D.穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V
4、如图所示,在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体,现用F=8N的力,斜向下推物体,力F与水平面成30角,
物体与水平面之间的滑动摩擦系数为Ji=0.5,则
A.物体对地面的压力为24N
B.物体所受的摩擦力为12N
C.物体加速度为6加//
D.物体将向右匀速运动
5、在一场足球比赛中,质量为0.4kg的足球以15m/s的速率飞向球门,被守门员扑出后足球的速率变为20m/s,方向
和原来的运动方向相反,在守门员将球扑出的过程中足球所受合外力的冲量为()
A.2kg-m/s,方向与足球原来的运动方向相同
B.2kg-m/s,方向与足球原来的运动方向相反
C.14kgm/s,方向与足球原来的运动方向相同
D.14kgm/s,方向与足球原来的运动方向相反
6、“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方
向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,若不计空气阻力,下列分析正确的是()
A.绳对人的冲量始终向上,人的动量一直减小
B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C.绳恰好伸直时,人的动能最大
D.人的动量最大时,绳对人的拉力等于人所受的重力
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。有一束平行于等边三棱镜横截面4BC的红光从空气射向E点,并偏折到尸点。已知入射方向与边A3
的夹角8=45°,E.尸分别为边48.的中点,贝!!()
A.该三棱镜对红光的折射率为0
B.光在尸点发生全反射
C.从尸点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为30°
D.若改用紫光沿相同角度从E点入射,则出射点在尸点左侧
8、如图所示,用同种材料制成的四根相互平行的通电长直导线(每根导线电阻为「)久b、c、d分别置于正方形的
四个顶点上,四根导线都垂直于正方形所在平面。若每根通电直导线单独存在时,通电直导线上的电流/与通电直导
线上的电流在正方形中心。处产生的感应磁场8的大小关系为8=%,(%>0),则四根通电导线同时存在时,以下选
r
项正确的是()
a欲................二缗b
'、'、、
!、、、/:
、」;
不:
!/'、、:
:/'、、]
c0........................初
A.4和。通电电流都为1,C和d通电电流为都为2/时,在。点产生的磁感应强度大小为30k,,方向水平向左
r
B.”通电电流为2/,b、c、d通电电流都为/时,在。点产生的磁感应强度大小为30%,,方向向左下方
r
C.。和氏c通电电流都为/,d通电电流为2/时,在。点产生的磁感应强度大小为5k一,方向向左下方
D.。通电电流为/,b、c、d通电电流都为2/时,在。点产生的磁感应强度大小为弘一,方向向左上方
9、如图所示,理想变压器的原副线圈的匝数比为4:1,原线圈接有u=311sinlOO7rt(V)的交变电压,副线圈上接有定值
电阻R、线圈L、灯泡D及理想电压表M以下说法正确的是
A.副线圈中电流的变化频率为50Hz
B.灯泡D两端电压为55V
C.若交变电压u的有效值不变,频率增大,则电压表!B的示数将减小
D.若交变电压u的有效值不变,频率增大,则灯泡D的亮度将变暗
10、如图所示,两平行金属板A、B板间电压恒为U,一束波长为人的入射光射到金属板5上,使B板发生了光电效
应,已知该金属板的逸出功为W,电子的质量为,*电荷量为e,已知普朗克常量为心真空中光速为c,下列说法中
正确的是()
A.若增大入射光的频率,金属板的逸出功将大于W
B.到达A板的光电子的最大动能为。!一W+eU
C.若减小入射光的波长一定会有光电子逸出
D.入射光子的能量为
A
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“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
(1)安装好实验装置后,先用游标卡尺测量摆球直径d,测量的示数如图所示,则摆球直径kcm,再测量摆线长
I,则单摆摆长乙=(用d、/表示);
(2)摆球摆动稳定后,当它到达________(填“最低点”或“最高点”)时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最
低点的次数“(〃=1、2、3……),当〃=60时刚好停表。停止计时的秒表如图所示,其读数为s,该单摆的周
期为T=s(周期要求保留三位有效数字);
(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=(用T、L表示),如果测量值小于真实值,可能原因是;
A.将摆球经过最低点的次数〃计少了
B.计时开始时,秒表启动稍晚
C.将摆线长当成了摆长
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长
(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期7,并在坐标纸上画出P与L的关系图线,如图所示。由图线算出重力加速度
的大小g___________m/s2(保留3位有效数字,计算时7T2取9.86).
12.(12分)某多用表内部的部分电路如图所示,已知微安表表头内阻Rg=100C,满偏电流Ig=200nA,定值电阻Ri=2.5C,
R2=22.5C,电源电动势E=1.5V,则该多用表
(1)A接线柱应该是与(填“红”或“黑”)表笔连接;
(2)当选择开关接(填“a”或"b”)档时其对应的电阻档的倍率更高;
(3)若选a档测量电阻,则原表盘lOOpA,对应的电阻刻度值应当为C;原表盘50pA的刻度,对应的电阻刻
度值应当为
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)如图甲所示,粒子源靠近水平极板M、N的M板,N板下方有一对长为L,间距为d=1.5L的竖直极板P、
Q,再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场,磁场上边界的部分放有感光胶片.水平极板M、N中间开有小孔,两
小孔的连线为竖直极板P、Q的中线,与磁场上边界的交点为O.水平极板M、N之间的电压为Uo;竖直极板P、Q
1
之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示;磁场的磁感强度1^"■、网九.粒子源连续释放初速不计、质量为
q
m、带电量为+q的粒子,这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域,都会打到
感光胶片上.已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期,粒子重力不计.求:
粒子源
M
N
4
磁场上边界
XX
襁场下迈界
甲
(1)带电粒子进入偏转电场时的动能EK;
(2)磁场上、下边界区域的最小宽度x;
(3)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围.
14.(16分)如图所示,平面镜M放置在某液体中,液体上方靠近液面处放置毛玻璃PQ,一束激光水平照射到肘上
01点时,观察到在。1点正上方玻璃上。点有一个光点。使平面镜M绕垂直纸面的轴逆时针转过0角时。玻璃上光点
恰好消失。已知真空中光速为c,求:
(1)液体的折射率”;
(2)光在液体中的传播速度Vo
0_______一.
二二
15.(12分)如图所示,水平面上固定着一条内壁光滑的竖直圆弧轨道,8。为圆弧的竖直直径,C点与圆心。等高。
轨道半径为R=0.6m,轨道左端A点与圆心0的连线与竖直方向的夹角为8=53。,自轨道左侧空中某一点尸水平
抛出一质量为m的小球,初速度大小%=3m/s,恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧轨道已知sin53。=0.8,
cos530=0.6»求:
(1)抛出点P到A点的水平距离;
(2)判断小球在圆弧轨道内侧运动时,是否会脱离轨道,若会脱离,将在轨道的哪一部分脱离。
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、B
【解析】
因变压器为降压变压器,原线圈匝数大于副线圈匝数;而当同时减小相同匝数时,匝数之比一定变大;再根据变压器
原理进行分析即可.
【详解】
由变压器相关知识得:77-=—,原、副线圈减去相同的匝数〃后:区」=二",二%)<0,则说明变压器原、
U2n2%«,%(〃•,一“)
副线圈的匝数比变大,则可得出C、D错误.由于原线圈电压恒定不变,则副线圈电压减小,小灯泡实际功率减小,
小灯泡变暗,A错误,B正确.
【点睛】
本题考查理想变压器的基本原理,要注意明确电压之比等于匝数之比;而电流之比等于匝数的反比;同时还要注意数
学知识的正确应用.
2、C
【解析】
AB.静电计上的电压不变,所以静电计的张角,不变,由于二极管具有单向导电性,所以电容器只能充电,不能放电;
将电容器的左极板水平向左移时,电容器的电容C=一减小,但不能放电,则电容器带电量不变,由。=乂和
4兀kdU
E=§可得,电容器两极板间的电场不变,则P点的电势=(x为尸点到左极板的距离),则P点的电势
降低,故AB错误;
CD.将电容器的左极板水平向右移时,电容器的电容。=广•增大,电场强度七==增大,P点的电势升高,由于
4兀kdd
P点固定的是负电荷,所以位于P点的点电荷的电势能减小,故C项正确,D项错误。
故选C。
3、B
【解析】
A.四个灯泡均正常发光,说明变压器原、副线圈中的电流相同,根据
n
A_2
,2n\
可得变压器副线圈的匝数
勺=%=220
故A错误;
BC.°、办两端电压的有效值
U=―上V=220V
72
设每个灯泡的额定电压为Uo,原线圈两端电压为S,则有
U=2Uo+Ui
结合
■二勺
2。0〃2
可得
Uo=55V,t/i=110V
故B正确,C错误;
D.原线圈两端电压的最大值
,“=同।=11072V
△①
根据法拉第电磁感应定律有=勺一,解得穿过原线圈的磁通量变化率的最大值为
△t
△①V2v
------=-------V
\t2
故D错误。
故选B。
4、A
【解析】
受力分析如图所示,在竖直方向上,由平衡条件得N=Fsin30°+mg=24N,物体与水平地面间最大静摩擦力
Gnax=〃N=12N,水平方向上工=Feos30。=46N,由于工<片小,物体将静止不动,故物体所受的摩擦力
为静摩擦力/=K=4gN,综上分析,正确答案为A.
5、D
【解析】
设球飞向球门的方向为正方向,被守门员扑出后足球的速度为
M=-20m/s
则由动量定理可得
I=mv'-mv=-0.4x20-0.4x15kg•m/s=-14kg•m/s
负号说明合外力冲量的方向与足球原来的运动方向相反,故A、B、C错误,D正确;
故选D。
6、D
【解析】
“蹦极”运动中,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,绳对人的拉力的方向始终向上,故绳对人的冲量
始终向上,绳恰好伸直时,绳子的拉力小于重力,人做加速度减小的加速运动,当绳子拉力等于重力时,加速度为0,
速度最大,之后绳子拉力大于重力,人做加速度增加的减速运动,直到速度为零。故从绳恰好伸直,到人第一次下降
至最低点的过程中,人的运动速度是先增大,到绳子的拉力与重力相等时,速度最大,然后再减小为零,由动量和动
能的定义可得,人的动量和动能都是先增大,在绳子的拉力与重力相等时最大,在减小到零,故ABC错误,D正确。
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.如图所示,作两界面法线相交于。点,在AB界面,由几何知识知,入射角为45°,折射角为30°,所以
sin30
故A正确;
B.光在5c界面上人射角为30°,则
1V2
sinC=-=—
n2
即临界角
C=45
则在面上不会发生全反射,故B错误;
C.分析知BC面上折射角为45°,入射光线与出射光线相交于G点,NBEF=60",/BEG=45°,则
NGEF=15°,NBFE=60",ZB/G=45°
则
ZGFE=15°
所以从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为30°,故C正确;
D.紫光频率比红光频率大,棱镜对紫光的折射率大,若改用紫光沿相同角度从E点人射,则出射点在尸点右侧,D
错误。
故选AC»
【解析】
A.当四根导线同时存在时,根据安培定则可知,四根导线在。点产生的磁感应方向分别为:。导线产生的磁感应强度
方向沿0c方向;6导线产生的磁感应强度方向沿Qa;c导线产生的磁感应强度方向沿Qa;d导线产生的磁感应强
度方向沿Qc;根据平行四边形定则可知:。和。通电电流都为/,。和4通电流都为2/时,在。点产生的磁感应强
度大小为
j2/I
B=攵―xcos45°x2+Zc-xcos45°x2=372/:—,
rrr
方向水平向左,故A正确;
通电电流为2/,b、c、d通电电流都为/时,在。点产生的磁感应强度大小为
B^J(k-+k-)2+(k—+k-)2=岳"
\rrrrr
方向向左下方,故B错误;
C.”和仪c通电电流都为/,d通电电流为2/时,在。点产生的磁感应强度大小为
(k-+k-)2+(k—+k-)2=岳也,
Nrrrrr
方向向左下方,故C错误;
D.”通电电流为/,b、c、。通电电流都为2/时,在。点产生的磁感应强度大小为
B=l(k-+k—)2+(k—+k—)2=5kL,
Vrrrrr
方向向左上方,D正确。
故选:AD.
9、AD
【解析】
变压器不会改变电流的频率,电流的频率为/='=/土=""也=50法,故A正确;由瞬时值的表达式可知,
T2万2万
311
原线圈的电压最大值为3UV,所以原线圈的电压的有效值为:Ut=-j=-V=220V,在根据电压与匝数成正比可知,
副线圈的电压的有效值为55V,在副线圈中接有电阻R、电感线圈C和灯泡O,它们的总的电压为55V,所以灯泡心
两端电压一定会小于55V,故B错误;在根据电压与匝数成正比可知副线圈的电压不变,所以电压表的示数不变,故
C错误;交流电的频率越大,电感线圈对交流电有阻碍作用就越大,所以电路的电流会减小,灯泡。的亮度要变暗,
故D正确.所以AD正确,BC错误.
10、BCD
【解析】
A.金属板的逸出功取决于金属材料,与入射光的频率无关,故A错误;
B.由爱因斯坦光电效应方程可知,光电子的逸出最大动能
Ekm=h^-W
A
根据动能定理
Eh„-Ekm=elJ
则当到达A板的光电子的最大动能为
瓦“呜-W+eU
故B正确;
C.若减小入射光的波长,那么频率增大,仍一定会有光电子逸出,故C正确;
D.根据E=/zv,而〃=£,则光子的能量为
4
E=h-
2
故D正确。
故选BCD»
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。
d47r°L
11,1.84cm—+1最低点67.5s2.25s——AC9.86m/s2
2T2
【解析】
⑴口]⑵.摆球直径d=L8cm+0,lmmx4=L84cm;
单摆摆长L=?+/;
(2)[3][4][5].摆球摆动稳定后,当它到达最低点时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最低点的次数"(〃=1、
2、3……),当〃=60时刚好停表。停止计时的秒表读数为67.5s,该单摆的周期为
,t67.5
T=—=-----s=2.25s
n30;
2
(3)[6].根据T=2万聆可得计算重力加速度测量值的表达式为
4ML
A.将摆球经过最低点的次数〃计少了,则计算周期T偏大,则g测量值较小,选项A正确;
B.计时开始时,秒表启动稍晚,则周期测量值偏小,则g测量值偏大,选项B错误;
C.将摆线长当成了摆长,则L偏小,则g测量值偏小,选项C正确;
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长,则L偏大,则g测量值偏大,选项D错误;
故选AC。
(4)[7].根据T=2万《可得
T2^—L
8
由图像可知
g4/_4.85—325_4
g1.20-0.80
解得
g=9.86m/s2
12、黑b150。450。
【解析】(1)当用欧姆表测电阻时,电源和表头构成回路,根据电源正负极连接方式可知,黑表笔与电源正极相连,故
A接线柱应该是与“黑”表笔连接;
EIR
(2)整个回路最小电流/min——,同时+/.,当选择开关接》时,此时R外有最大值。当
凡+R外用+与
选择开关接h档时其对应的电阻档的倍率更高。
(3)用a档测量电阻,欧姆调零时,/m=武」”+/g=10000〃A,此时(=9=150Q,当/“-lOO'A,
I,.(R+7?JE
此时干路电流为I=上一一1&=5000//A,由于/=--------,解得R外=凡=150。;当表盘&=50//A
Rs七+R“*
/“(R,+RjE
时,此时干路电流为/=上一一乜+〃=2500〃A,由于/~丁,解得R外=3。=450。。
K6+R外
【点睛】本题主要考查:利用电阻的串并联关系,来解决电流表的扩量程的相关问题;熟悉欧姆表的工作原理,利用
回路欧姆定律解决相关问题。
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)Uoq.(2)L.(3)—.
【解析】
(D带电粒子进入偏转电场时的动能,即为MN间的电场力做的功EK=WMN=Uoq
(2)设带电粒子以速度I)进入磁场,且与磁场边界之间的夹角为a时向下偏移的距离:△y=R-Rco$a=R(1-cosa)
i)i=i)sina
mv(1-cosa)
△y=x
Bqsina
当a=90。时,Ay有最大值.
XXX;XX|XXXXX
即加速后的带电粒子以in的速度进入竖直极板P、Q之间的电场不发生偏转,沿中心线进入磁场.磁场
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