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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.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。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.已知氢原子能级公式为,其中n=1,2,…称为量子数,A为已知常量;要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量,则n的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.52.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,速度变为原来的2倍,该质点的加速度为()A. B. C. D.3.如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上,三条细绳结于0点,一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA在外力F的作用下处于水平状态。现保持结点O位置不变,使OA绳逆时针缓慢旋转至竖直方向,在此过程中,P、Q及斜面均保持静止,则()A.斜面对物块P的摩擦力一直减小B.斜面对物块P的支持力一直增大C.地面对斜面体的摩擦力一直减小D.地面对斜面体的支持力一直增大4.2016年8月16日,我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,该卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速星地量子通信,初步构建量子通信网络。“墨子号”卫星的质量为m(约640kg),运行在高度为h(约500km)的极地轨道上,假定该卫星的轨道是圆,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。则关于运行在轨道上的该卫星,下列说法中正确的是()A.运行的速度大小为 B.运行的向心加速度大小为gC.运行的周期为 D.运行的动能为5.如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。在物块的运动过程中,下列表述正确的是A.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 B.库仑力对两物块做的功相等C.最终,两个物块的电势能总和不变 D.最终,系统产生的内能等于库仑力做的总功6.短跑运动员在训练中从起跑开始的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。已知总位移为s,匀速阶段的速度为v、时间为t,则匀加速阶段的时间为()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,在竖直平面内有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速V0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为()A.可能等于零B.可能等于C.可能等于mv02+qEL-mgLD.可能等于mv02+qEL+mgL8.如图甲所示,物块A与木板B叠放在粗糙水平面上,其中A的质量为m,B的质量为2m,且B足够长,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。对木板B施加一水平变力F,F随t变化的关系如图乙所示,A与B、B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是()A.在0~t1时间内,A、B间的摩擦力为零B.在t1~t2时间内,A受到的摩擦力方向水平向左C.在t2时刻,A、B间的摩擦力大小为0.5μmgD.在t3时刻以后,A、B间的摩擦力大小为μmg9.如图甲所示,两平行金属板A、B放在真空中,间距为d,P点在A、B板间,A板接地,B板的电势φ随时间t的变化情况如图乙所示,t=0时,在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子,当t=2T时,电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰,不计重力,则下列说法正确的是()A.φ1∶φ2=1∶2B.φ1∶φ2=1∶3C.在0~2T时间内,当t=T时电子的电势能最小D.在0~2T时间内,电子的动能增大了10.下列说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的热运动B.物体温度升高,并不表示物体内所有分子的动能都增大C.内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化D.分子间距等于分子间平衡距离时,分子势能最小E.一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行三、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)在研究“加速度与力的关系”实验中,某同学根据学过的理论设计了如下装置(如图甲):水平桌面上放置了气垫导轨,装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处(档光片左端与滑块左端齐平)。实验中测出了滑块释放点到光电门(固定)的距离为s,挡光片经过光电门的速度为v,钩码的质量为m,(重力加速度为g,摩擦可忽略)(1)本实验中钩码的质量要满足的条件是__;(2)该同学作出了v2—m的关系图象(如图乙),发现是一条过原点的直线,间接验证了“加速度与力的关系”,依据图象,每次小车的释放点有无改变__(选填“有”或“无”),从该图象还可以求得的物理量是__。12.(12分)图甲是简易多用电表的电路原理图,图中E是电源,R1、R2、R3、R4、R5是定值电阻,R6是可变电阻,表头G的满偏电流为200μA。内阻为600Ω,其表盘如图乙所示。图甲中虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连,该多用电表有5个挡位,分别为:直流电流1A挡和500μA挡,欧姆×1kΩ挡,直流电压2.5V挡和10V挡。(1)若用欧姆×1kΩ挡测二极管的反向电阻,则A端与二极管的_________(选填“正”或“负”)极相接触,测得的示数如图乙中a所示,则该二极管的反向电阻为_______kΩ。(2)某次测量时该多用电表指针位置如图乙中b所示,若此时B端是与“1”相连的,则多用电表的示数为______________;若此时B端是与“4”相连的则多用电表的示数为______________。(3)根据题中所给的条件可得R1、R2的阻值之和为_____________Ω。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,固定在竖直面内半径R=0.4m的光滑半圆形轨道cde与长s=2.2m的水平轨道bc相切于c点,倾角θ=37°的斜轨道ab通过一小段光滑圆弧与水平轨道bc平滑连接。质量m=1kg的物块B静止于斜轨道的底端b处,质量M=3kg的物块A从斜面上的P处由静止沿斜轨道滑下,与物块B碰撞后黏合在一起向右滑动。已知P处与c处的高度差H=4.8m,两物块与轨道abc间的动摩擦因数μ=0.25,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,A、B均视为质点,不计空气阻力。求:(1)A与B碰撞后瞬间一起滑行的速度大小;(2)物块A、B到达e处时对轨道的压力大小。14.(16分)如图所示,粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管中有A、B两段水银柱,A段水银柱上方和下方分别有气柱工、Ⅱ,两气柱的长L1=L3=4cm,水银柱A的长度为L2=4cm,水银柱B在左侧管中长度L4=2cm,大气压强为p0=76cmHg,环境温度为T=300K。现在左侧管中缓慢倒入水银,使B水银柱在左侧管中水银液面下降2cm。求:(i)A水银柱上表面与右管中B水银柱上表面高度差;(ii)若不在左管中倒入水银,而是在左侧管口缓慢推入一个活塞,使B段水银在左管中水银面也下降2cm,则活塞需推人管中多长距离?15.(12分)如图为一半球壳形玻璃砖的截面图,球壳外圆半径R1=10cm,内圆半径R2=5cm,图中OO′为玻璃砖的中轴线.一束平行光以平行于OO′的方向从球壳的左侧射入沿OO′入射的光线经过×10-10s穿过玻璃砖,光在真空中传播速度为c=3×108m/s,有一部分到达内圆左表面时能从右侧射出玻璃砖.求:①玻璃砖对光的折射率;②若入射到外圆表面上A点的光线经外圆折射后,在内圆表面刚好发生全反射,则A点到OO′的距离为多少?

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】

电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为根据题意有解得即的最小值为4,故C正确,A、B、D错误;故选C。2、C【解析】

根据速度倍数关系,结合位移公式和平均速度公式即可求得初速度速度,再由加速度的定义求得质点的加速度。本题是匀变速直线运动规律的直接运用,要注意正确利用平均速度公式分析速度与位移间的关系,同时明确加速度的定义即可正确求解。【详解】设初速度为v,则末速度为2v。由平均速度公式可得由加速度公式可得联立解得,故C正确,ABD错误。故选C。3、C【解析】

缓慢逆时针转动绳OA的方向至竖直的过程中,OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置再到3位置,如图所示,可见绳OA的拉力先减小后增大,绳OB的拉力一直减小。A.由于不清楚刚开始绳子拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系,所以当连接P物体的绳子拉力一直减小,不能判断斜面对物块P的摩擦力变化情况,故A错误;B.P物体一直在斜面上处于静止状态,则斜面对P的支持力等于重力在垂直斜面向下的分力,保持不变,故B错误;C.以斜面体和P的整体为研究对象受力分析,根据平衡条件:斜面受地面的摩擦力与OB绳子水平方向的拉力等大反向,因绳OB的拉力一直减小,与水平方向的夹角不变,故其水平分力一直减小,则地面向左的摩擦力一直减小,故C正确;D.以斜面体和P整体为研究对象受力分析,由于绳OB的拉力一直减小,其竖直向下的分力一直减小,根据竖直方向受力平衡,知地面对斜面体的支持力不断减小,故D错误。故选C。4、D【解析】

A.对卫星,根据牛顿第二定律,有:解得:在地面,重力等于万有引力,故:联立解得:故A错误;

B.向心加速度由万有引力产生,由于在h高处,卫星的万有引力小于其在地面的重力,根据牛顿第二定律故B错误;C.对卫星,根据牛顿第二定律有:在地面,重力等于万有引力故:联立解得:故C错误;

D.由选项A的分析知,故卫星的动能故D正确;故选D。5、D【解析】

A.开始阶段,库仑力大于物块的摩擦力,物块做加速运动;当库仑力小于摩擦力后,物块做减速运动,故A错误;B.物体之间的库仑力都做正功,且它们的库仑力大小相等,质量较小的物体所受摩擦力也较小,所以质量小的物体位移较大,则库仑力做功较多一些,故B错误。C.在运动过程中,电场力对两带电体做正功,两物体的电势能减小,故C错误;D.两物块之间存在库仑斥力,对物块做正功,而摩擦阻力做负功,由于从静止到停止,根据动能定理可知,受到的库仑力做的功等于摩擦生热。故D正确。故选D。6、D【解析】

匀速阶段的位移为在匀加速直线运动过程,根据平均速度公式可得根据题意则有解得匀加速阶段的时间故A、B、C错误,D正确。故选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、BCD【解析】

要考虑电场方向的可能性,可能平行于AB向左或向右,也可能平行于AC向上或向下.分析重力和电场力做功情况,然后根据动能定理求解.【详解】令正方形的四个顶点分别为ABCD,如图所示

若电场方向平行于AC:

①电场力向上,且大于重力,小球向上偏转,电场力做功为qEL,重力做功为-mg,根据动能定理得:Ek−mv1=qEL−mgL,即Ek=mv1+qEL−mgL

②电场力向上,且等于重力,小球不偏转,做匀速直线运动,则Ek=mv1.

若电场方向平行于AC,电场力向下,小球向下偏转,电场力做功为qEL,重力做功为mgL,根据动能定理得:Ek−mv1=qEL+mgL,即Ek=mv1+qEL+mgL.

由上分析可知,电场方向平行于AC,粒子离开电场时的动能不可能为2.

若电场方向平行于AB:

若电场力向右,水平方向和竖直方向上都加速,粒子离开电场时的动能大于2.若电场力向右,小球从D点离开电场时,有Ek−mv1=qEL+mgL则得Ek=mv1+qEL+mgL

若电场力向左,水平方向减速,竖直方向上加速,粒子离开电场时的动能也大于2.故粒子离开电场时的动能都不可能为2.故BCD正确,A错误.故选BCD.【点睛】解决本题的关键分析电场力可能的方向,判断电场力与重力做功情况,再根据动能定理求解动能.8、AD【解析】

A.AB间的滑动摩擦力fAB=μmg,B与地面间的摩擦力f=3μmg,故在0~t1时间内,推力小于木板与地面间的滑动摩擦力,故B静止,此时AB无相对滑动,故AB间摩擦力为零,故A正确;B.A在木板上产生的最大加速度为此时对B分析可知F-4μmg=2ma解得F=6μmg,故在在t1~t2时间内,AB一起向右做加速运动,对A可知,A受到的摩擦力水平向右,故B错误;C.在t2时刻,AB将要发生滑动,到达最大静摩擦力,故A、B间的摩擦力大小为μmg,故C错误;D.在t3时刻以后,AB发生滑动,故A、B间的摩擦力大小为μmg,故D正确。9、BD【解析】

AB.电子在0~T时间内向上加速运动,设加速度为a1,在T~2T时间内先向上减速到零后向下加速回到原出发点,设加速度为a2,则解得由于则φ1∶φ2=1∶3选项A错误,B正确;C.依据电场力做正功最多,电势能最小,而0~T内电子做匀加速运动,T~2T之内先做匀减速直线运动,后反向匀加速直线运动,因φ2=3φ1,t1时刻电子的动能而粒子在t2时刻的速度故电子在2T时的动能所以在2T时刻电势能最小,故C错误;

D.电子在2T时刻回到P点,此时速度为(负号表示方向向下)电子的动能为根据能量守恒定律,电势能的减小量等于动能的增加量,故D正确。

故选BD。10、BDE【解析】

A.布朗运动是固体小微粒的运动,不是分子的运动,A错误;B.温度升高,平均动能增大,但不是物体内所有分子的动能都增大,B正确;C.根据热力学第二定律,内能可以不全部转化为机械能而不引起其他变化,理想热机的效率也不能达到100%,C错误;D.根据分子势能和分子之间距离关系可知,当分子间距离等于分子间平衡距离时,分子势能最小,D正确;E.一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行,E正确。故选BDE。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、钩码质量远小于滑块质量无滑块质量【解析】

(1)设钩码质量为m,滑块质量为M,对整体分析,根据牛顿第二定律,滑块的加速度a=隔离对滑块分析,可知细绳上的拉力FT=Ma=要保证绳子的拉力FT等于钩码的重力mg,则钩码的质量m要远小于滑块的质量M,这时有FT;(2)滑块的加速度a=,当s不变时,可知加速度与v2成正比,滑块的合力可以认为等于钩码的重力,滑块的合力正比于钩码的质量,所以可通过v2﹣m的关系可以间接验证加速度与力的关系,在该实验中,s不变,v2—m的关系图象是一条过原点的直线,所以每次小车的释放点无改变;因为a与F成正比,则有:,则,结合图线的斜率可以求出滑块的质量M。12、负7.00.30A0.75V400【解析】

(1)[1][2]若测二极管的反向电阻,则电流从二极管的负极流入;又欧姆表的电流从A端流出,故A端与二极管的负极相接触;根据刻度盘,得出示数为7.0,又选用了×1kΩ挡,故二极管的反向电阻为7.0kΩ。

(2)[3]若此时B端是与“1”相连的,则此时是大量程电流表,为直流1A档,故此时每小格表示0.02A,读数为0.30A;

[4]若此时B端是与“4”相连的,则此时为小量程的电压表,为直流电压2.5V档,故此时每小格表示0.05V,读数为0.

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