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文档简介
2021-2022学年高考物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3,请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,。点比6点低,晾衣绳粗糙,悬
挂衣服的衣架钩在晾衣绳中点和在杆M、N中间位置时都不滑动。衣架静止,下列说法正确的是()
A.衣架钩在晾衣绳中点时,左右两边绳子拉力大小相等
B.衣架钩在晾衣绳中点时,右边绳子拉力小于左边绳子拉力
C.衣架钩在杆M、N中间位置时,左右两边绳子拉力大小相等
D.衣架钩在杆M、N中间位置时,右边绳子拉力大于左边绳子拉力
2、吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”。若两岁的妞妞质量约为12kg,从十楼坠落,下落高度为28.8m,吴
菊萍的手臂与妞妞的接触时间约为0.1s,已知重力加速度g=10m/s2,则她受到的冲击力约为
A.3000NB.2880NC.1440ND.3220N
3、在地球同步轨道卫星轨道平面内运行的低轨道卫星,其轨道半径为同步卫星半径的工,则该低轨道卫星运行周期
4
为()
A.lhB.3hC.6hD.12h
4、下列说法正确的是()
A.置u-记如+x中X为中子,核反应类型为衰变
B.:H+:Hf:He+Y中Y为中子,核反应类型为人工核转变
C.;4N+;Hef?o+z,其中z为氢核,核反应类型为轻核聚变
D.旨u+;nf普xe+;;Sr+K,其中K为10个中子,核反应类型为重核裂变
5、长均为心的两根轻绳,一端共同系住质量为机的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间的距离
也为,重力加速度大小为g。今使小球在竖直平面内以A、B连线为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为v时,两
根绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为2y时,每根绳的拉力大小均为()
A.V7二二B.2H二二C.3二二D.
6、2020年3月9日19时55分,我国在西昌卫基发射中心,成功发射北斗系统第五十四颗导航卫星,北斗三号CEO-2
是一颗地球同步轨道卫星,以下关于这颗卫星判断正确的是()
A.地球同步轨道卫星的运行周期为定值
B.地球同步轨道卫星所受引力保持不变
C.地球同步轨道卫星绕地运行中处干平衡状态
D.地球同步轨道卫星的在轨运行速度等于第一宇宙速度
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,一列简谐横波沿x轴正方向传播,在传播方向上有M、N两点(N点图中未画出),OM=4.0m,
ON=9.0m。M点开始振动后,又经1.1s的时间恰好第三次到达波谷。则下列说法正确的是()
A.周期为0.55s
B.波速为l.Om/s
C.从图示时刻开始再经1.8s的时间,M点的运动路程为28cm
D.从图示时刻开始再经2.2s的时间,N点第四次到达波峰
E.能够与该波发生干涉的简谐横波频率一定为2.5Hz
8、如图所示,x轴在水平面内,y轴在竖直方向。图中画出了沿x轴正方向抛出的两个小球尸、。的运动轨迹,它们
在空中某一点相遇。若不计空气阻力,则下列说法正确的是()
A.球尸先抛出B,两球同时抛出C.球尸的初速度大D.球。的初速度大
9、如图所示,电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值,开关S闭合,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电
压表Vi、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为△U、&lh、△Uit理想电流表示数变化量的绝对值为A/,下列说法
止确的是()
A.理想电压表V2的示数增大B.△S>AUI>A(72
C.电源的输出功率减小D.△5与4/的比值不变
10、CD,EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向
垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为8,磁场区域的长度为d,如图所示导轨的右端接有一电阻R,左端
与一弯曲的光滑轨道平滑连接将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的
右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为〃,则下列说法中正确的是()
A.电阻R的最大电流为吆画
2R
B.流过电阻R的电荷量为如
2R
C.整个电路中产生的焦耳热为mg〃一〃租gd
D.电阻R中产生的焦耳热为:mg/z
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)某学习小组利用打点计时器来测量滑块与木板间的动摩擦因数,让滑块仅在摩擦力的作用下在水平木板上
减速滑行,纸带连在滑块上,打出的纸带如图所示,图中的A、B、C、D、E为每隔四个点选取的计数点,打点计时
器所用交流电源的频率为50Hz,测得相邻计数点间距离标在图中,重力加速度g取lOrn/s%
⑴滑块与纸带的______端相连;(填“左”或“右”)
(2)滑块与木板间的动摩擦因数为.(结果保留三位有效数字)
(3)各步操作均正确的情况下,考虑到纸带与打点计时器限位孔之间也存在摩擦,会导致此实验中动摩擦因数的测量值
与真实值相比会(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
BCD单位:cmES
<得12.554C
12.(12分)某同学做测量金属丝的电阻率的实验。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲,其直径为mm。
(2)测量该金属丝的电阻率,可供选择的仪器有:
A.电流表A,量程有0~10mA和0~0.6A两种,内阻均较小;
B.电压表V,量程有0~3V和0〜15V两种,内阻均较大;
C.电源电动势为4.5V,内阻较小。
4
实验中按如图乙所示接好电路,闭合5后,把开关工拨至。时发现,电压表与电流表的指针偏转都在满偏的,处。再
43
把邑拨至〜时发现,电压表指针几乎还在满偏的一处,电流表指针则偏转到满偏的一处,由此确定正确的位置并进行
54
实验。完成下列问题。
所选电压表的量程为V,此时电压测量值为V,
所选电流表的量程为mA,此时电流测量值为mA»
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)如图所示为回旋加速器的结构示意图,匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒Di和D2,磁感应强
度为B,金属盒的半径为K,两盒之间有一狭缝,其间距为d,且两盒间电压为A处的粒子源可释放初速
度不计的带电粒子,粒子在两盒之间被加速后进入Di盒中,经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极
的交替变化,可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+*
(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。
①求粒子可获得的最大动能Ekm;
②若粒子第1次进入Di盒在其中的轨道半径为打,粒子第2次进入Di盒在其中的轨道半径为力,求"与/"2之比;
③求粒子在电场中加速的总时间”与粒子在D形盒中回旋的总时间打的比值,并由此分析:计算粒子在回旋加速器中
运动的时间时,人与&哪个可以忽略?(假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数);
(2)实验发现:通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到25~30MeV后,就很难再加速了。这是由于速度足够大时,
相对论效应开始显现,粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象,分析在粒子获得较高能量后,为何加速器
不能继续使粒子加速了。
14.(16分)如图所示,滑块在恒定外力f=2,的作用下从水平轨道上的A点由静止出发,到8点时撤去外力,又
沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,求AB
段与滑块间的动摩擦因数.(取g=10m/s2)
15.(12分)力是改变物体运动状态的原因,力能产生加速度。力在空间上的积累使物体动能发生变化;力在时间上
的积累使物体动量发生变化。如图所示,质量为,〃的物块,在水平合外力尸的作用下做匀变速直线运动,速度由%变
化到u时,经历的时间为。发生的位移为X。
(1)请根据牛顿第二定律和相关规律,推导动能定理;
(2)请根据牛顿第二定律和相关规律,推导动量定理。
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】
令。到节点的高度为周,》到节点的高度为生,节点到M的水平距离为©,节点到N的水平距离为刈,。端绳子和水
平方向的夹角为a,%端绳子和水平方向的夹角为“,对绳子节点进行受力分析,如图所示:
AB.当衣架钩在晾衣绳中点时,设a、b到节点绳子长度为L,根据几何关系有:sinc=3,sin£=与,因为小
<九2,可得:
根据平衡条件:Facosa=FbCosp,可得:
&=皿<1,
Fhcosa
则:
Fa<Fb,
故AB错误;
Itc%
CD.衣架钩在杆M、N中间位置时,根据几何关系:tana=°,tan£=3,Xl=X2>因为加〈厄,可得:
X1%2
a<p9
根据平衡条件:Facosa=Fbcos/i9可得:
工:cos/?<]
Fbcosa
则:
Fa<Fb,
故C错误,D正确。
故选D。
2、A
【解析】
对妞妞下降过程有
v2=2gh
得
v=24m/s
规定向上为正向,由动量定理得
(F-mg)t=Q-(-mv)
代入数据求得
F=3(XX)N
A.3000N与分析相符,故A正确;
B.2880N与分析不符,故B错误;
C.1440N与分析不符,故C错误;
D.3220N与分析不符,故D错误;
故选:Ao
3、B
【解析】
根据开普勒第三定律
解得
7;=-7?=-x24h=3h
81a1l8
故选B。
4、D
【解析】
A.自Uf记Th+;He,核反应类型为衰变,选项A错误;
B.;H+:Hf:He+;n,核反应类型为轻核聚变,选项B错误;
C.;4N+;He/?O+;H,核反应类型为人工转变,选项C错误;
D.^5U+>^6Xe+^Sr+10>,核反应类型为重核裂变,选项D正确。
故选D。
5、A
【解析】
小球在最高点速率为V时,两根绳的拉力恰好均为零,有:mg=w三,当小球在最高点的速率为2V时,根据牛顿第二
定律有:mg+2Tcos30°=m>解得:T=、3/〃g。故选A.
6、A
【解析】
A.同步卫星相对地球是静止的,即运行周期等于地球自转周期,为定值,A正确;
BC.地球同步轨道卫星所受引力充当圆周运动的向心力,时时刻刻指向圆心,为变力,其合力不为零,故不是出于平
衡状态,BC错误;
D.第一宇宙速度是最小发射速度,最大环绕速度,即为在地球表面环绕的卫星的速度,而同步卫星轨道半径大于地
球半径,根据v=J半可知,轨道半径越大,线速度越小,所以同步卫星运行速度小于第一宇宙速度,D错误。
故选Ao
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、CDE
【解析】
A.由图可知,波长
A=4m
振幅
4=2cm
各质点开始振动的方向为+)’方向。M点振动开始后,又经过i.is恰好第三次到达波谷,则有
i.is=|-+2V
r=o.4s
所以A错误;
B.则波速为
所以B错误;
C.从图示时刻开始,波传播至M点需时间
V10m/s
之后的
1.8s-0.4s=(3+g)T
则"振动路程为
3x4A+2A=28cm
所以M点的运动路程为28cm,C正确;
D.从图示时刻开始,波传播至N点需时间
ON9.0cm八c
t,=——=-----=0.9s
vlOm/s
之后的
2.2s-0.9s=(3+;)T
则N点第四次到达波峰,D正确;
E.波的频率为
/=—=2.5Hz
则其相干波的频率为2.5Hz,E正确。
故选CDE«
8、BC
【解析】
AB.两球均做平抛运动,竖直方向为自由落体运动。在空中某处相遇则竖直位移y相同。由丁=38/知二者运动时
间t相同,则同时抛出,选项A错误,B正确。
CD.由题图知两球运动至相遇点时,球P的水平位移x大,由%=知球尸的初速度大,选项C正确,D错误;
故选BC»
9、BD
【解析】
A.理想电压表内阻无穷大,相当于断路。理想电流表内阻为零,相当短路,所以定值电阻R与变阻器串联,电压表
VKV2、V3分别测量R的电压、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,
电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,则V2的示数减小,故A错误;
C.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,故当滑动变阻器滑片向下滑动时,外电阻越来越接近内阻,故电源的
输出功率在增大;故c错误;
BD.根据闭合电路欧姆定律得
U2=E-Ir
则得
△u,
——-=r
△1
而
生=R
△/
据题:R>r,则得
△«71>AU2
同理
U3=E-I(R+r)
则得
保持不变,同时得到
A<73>AUI>4VI
故BD正确;
故选BD,
10、ABC
【解析】
金属棒在弯曲轨道下滑时,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时
的速度,由E=8Lu求出感应电动势,然后求出感应电流;由
A①
q=------
r+F
可以求出流过电阻R的电荷量;克服安培力做功转化为焦耳热,由动能定理(或能量守恒定律)可以求出克服安培力
做功,得到导体棒产生的焦耳热。
【详解】
A.金属棒下滑过程中,由机械能守恒定律得
nigh=^mv2
所以金属棒到达水平面时的速度
v=y/2gh
金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动,则导体棒刚到达水平面时的速度最大,所以最大感应电
动势为E=最大的感应电流为
,EBL^h
~2R~~2R-
故A正确;
B.流过电阻R的电荷量为
A0BLd
q=------=------
r+R2R
故B正确;
C.金属棒在整个运动过程中,由动能定理得
mgh-WH-Rtngd=0-0
则克服安培力做功
WB=mgh-jjmgd
所以整个电路中产生的焦耳热为
Q=WB=mgh-f.imgd
故C正确;
D.克服安培力做功转化为焦耳热,电阻与导体棒电阻相等,通过它们的电流相等,则金属棒产生的焦耳热为
QR=;Q=g(mgh-Rmgd)
故D错误。
故选ABC。
【点睛】
解决该题需要明确知道导体棒的运动过程,能根据运动过程分析出最大感应电动势的位置,熟记电磁感应现象中电荷
量的求解公式。
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、右0.237偏大
【解析】
(1)⑴滑块仅在摩擦力的作用下在水平木板上减速滑行,所以滑块与纸带的速度较大的一端相连,所以滑块与纸带
的右端相连。
(2)[2]根据逐差法求得加速度为
(0.1255+0.1018)-(0.0782+0.0543)
=2.37m/s2
4X0.F
由牛顿第二定律得
jumg=ma
解得〃=0.237。
(3)[3]由于其他阻力的存在,导致摩擦力变大,测量的动摩擦因数与真实值相比偏大。
12、0.4700~32.40~107.5
【解析】
(1)[1].螺旋测微器的固定刻度为0,经估读后旋转刻度在47格处,测量值为0.470mm。(结果为值读数字真读,值
读至0.001mm,测量值为0.470mm)
(2)[2][3][4][5].由仪器参数确定器材。电源电动势为4.5V,若电压表选用0~15V量程其指针偏转过小,应选用
0~3V量程。
由电路规律分析原理。电压表读数几乎不变,电流表读数变化明显,说明R、阻值较大,与电压表电阻相接近,一般为
几千欧而电源电动势只有4.5V,由欧姆定律计算知电流只有几毫安,故电流表选用0~l()mA量程。
4
段阻值较大,则应使电流表内接,即$2拨至从此时电压表为满偏的不,则读数为
4
U=—x3V=2.4V
5
3
电流表为满偏的一,则读数为
4
3
I=—x10mA=7.5mA.
4
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)①好*;②W;③卫,人可以忽略:(2)见解析
2mV3TTR
【解析】
(1)①粒子离开回旋加速器前,做的还是圆周运动,由洛仑兹力提供向心力,根据牛顿第二定律可得
V2
K
1712
%=5哂
解得
F二①
②设带电粒子在两盒间加速的次数为N,在磁场中有
v2
qvB=m—
r
在电场中有
12
NqU=—mv
第一次进入Di盒中N=L第二次进入Di盒中N=3,可得
弓_1
③带电粒子在电场中的加速度为
"通=幽
mtnd
所以带电粒子在电场中的加速总时间为
_v^_BdR
设粒子在磁场中回旋的圈数为〃,由动能定理得
2nqU=
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