2021-2022学年湖南长沙市高考仿真模拟物理试卷含解析

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．如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于()A．tan15° B．tan30° C．tan60° D．tan75°2．北京时间2019年11月5日1时43分，我国成功发射了北斗系统的第49颗卫星。据介绍，北斗系统由中圆地球轨道卫星、地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星三种卫星组成，其中中圆地球轨道卫星距地高度大约24万千米，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星距地高度都是大约为3.6万千米。这三种卫星的轨道均为圆形。下列相关说法正确的是（）A．发射地球静止轨道卫星的速度应大于B．倾斜地球同步轨道卫星可以相对静止于某个城市的正上空C．根据题中信息和地球半径，可以估算出中圆地球轨道卫星的周期D．中圆地球轨道卫星的向心加速度小于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度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．某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，踏板和运动员要经历如图所示的几个位置，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，已知板形变越大时板对人的弹力也越大，在人由C到B的过程中（）A．人向上做加速度大小减小的加速运动 B．人向上做加速度大小增大的加速运动C．人向上做加速度大小减小的减速运动 D．人向上做加速度大小增大的减速运动5．如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电的绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平面内转动，若A逆时针加速转动，则B环中（）A．一定产生恒定的感应电流 B．产生顺时针方向的感应电流C．产生逆时针方向的感应电流 D．没有感应电流6．如图所示，一轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，一端挂一水平托盘，另一端被托盘上的人拉住，滑轮两侧的轻绳均沿竖直方向。已知人的质量为60kg，托盘的质量为20kg，取g=10m/s2。若托盘随人一起竖直向上做匀加速直线运动，则当人的拉力与自身所受重力大小相等时，人与托盘的加速度大小为（）A．5m/s2 B．6m/s2 C．7.5m/s2 D．8m/s2二、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．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是（）A．粒子获得的最大动能与加速电压无关B．粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为D．若，则粒子获得的最大动能为8．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是（）A．磁感应强度的大小为

TB．导线框运动速度的大小为C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为9．如图两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则()A．金属棒ab一直加速下滑B．金属棒ab最终可能匀速下滑C．金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势D．带电微粒可能先向N板运动后向M板运动10．下说法中正确的是。A．在干涉现象中，振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小B．单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，则外力的频率越大，单摆的振幅也越大C．全息照片的拍摄利用了激光衍射的原理D．频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于vE.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直三、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）实验室购买了一捆标铜导线，小明同学想通过实验测定其长度。按照如下步骤进行操作：(1)该同学首先使用螺旋测微器测得导线的直径如图(1)所示，则导线的直径d＝___________mm；(2)通过查阅资料查得铜的电阻率为ρ；(3)使用多用电表欧姆档初步估测其电阻约为6Ω：(4)为进一步准确测量导线的电阻，实验室提供以下器材：A．直流电流表A（量程0~0.6A，内阻RA=3Ω）B．直流电压表V1（量程0~3V，内阻约100Ω）C．直流电压表V2（量程0~15V，内阻约100Ω）D．滑动变阻器R1（阻值范围0~5Ω）F．滑动变阻器R2（阻值范围0~100Ω）G．直流电源E（输出电压3V，内阻不计）H．开关S一个、导线若干①为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻，实验中应选择的电压表是___________（用所选器材前的字母表示）；选择的滑动变阻器是___________（用所选器材前的字母表示）；②按实验要求在图(2)中，还需要连接的接线柱有___________（填相应接线柱的符号，如“ab”、“cd”等）；③若测得电压表的读数为U，电流表的读数为I，则可得铜导线的长度可表示为L=___________（用题目提供的已知量的字母表示）；12．（12分）某同学为验证机械能守恒定律设计了如图所示的实验，一钢球通过轻绳系在O点，由水平位置静止释放，用光电门测出小球经过某位置的时间，用刻度尺测出该位置与O点的高度差h。（已知重力加速度为g）（1）为了完成实验还需测量的物理量有________（填正确答案标号）。A．绳长lB．小球的质量mC．小球的直径dD．小球下落至光电门处的时间t（2）正确测完需要的物理量后，验证机械能守恒定律的关系式是________________（用已知量和测量量的字母表示）。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）某汽车轮胎能在的范围内正常工作，正常工作时胎内气体的压强最高不能超过，最低不能低于。在的室温环境下给该轮胎充气，充气结束时，胎内气体的温度升高到。假定轮胎容积不变，分析解答下列问题。(i)夏天的汽车行驶在温度较高的马路上，轮胎容易爆裂。若该胎内气体温度高达，从微观上分析胎内气体压强变化导致爆胎这一现象；(ii)求充气结束时轮胎内气体压强的范围（结果保留两位有效数字）。14．（16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15．（12分）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，每边电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在垂直磁场边界向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：（1）线框中电流I的大小和方向；（2）拉力所做的功W；（3）ab边产生的焦耳热Q。

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】试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600，根据平衡条件，对甲环：，对乙环有：，得，故选C．【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解．考点：共点力的平衡条件的应用、弹力．2、C【解析】

A．11.2m/s是发射挣脱地球引力控制的航天器的最小速度，而地球静止轨道卫星仍然是围绕地球做匀速圆周运动，所以地球静止轨道卫星的发射速度定小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故A错误；B．倾斜地球同步轨道卫星只是绕地球做匀速圆周运动的周期为24小时，不可以相对静止于某个城市的正上空，故B错误；C．已知地球静止轨道卫星离地高度和地球半径，可得出地球静止轨道卫星的运动半径，其运动周期天，已知中圆地球轨道卫星距地面的高度和地球半径，可得出中圆地球轨道卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律有代入可以得出中圆地球轨卫星的周期，故C正确；D．由于中圆地球轨道卫星距离地面高度小于倾斜地球同步轨道卫星距离地面高度，即中圆地球轨道卫星的运动半径较小，根据万有引力提供向心力有可知，中圆地球轨道卫星的向心加速度大于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度，D错误。故选C。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、A【解析】

人由C到B的过程中，重力不变，弹力一直减小，弹力大于重力，向上做加速运动，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，所以人向上做加速度大小减小的加速运动，故A正确，BCD错误。故选A。5、B【解析】

A.A为均匀带正电的绝缘环，若A逆时针加速转动，且转速均匀增加，则因为A转动产生磁场均匀增加，在B环中产生恒定的感应电流，故A项错误；BCD.A为均匀带正电的绝缘环，若A逆时针加速转动，在B环中产生垂直于纸面向外且增大的磁场，所以B环中感应电流的磁场方向垂直纸面向里，B环中产生顺时针方向的感应电流。故B项正确，CD两项错误。6、A【解析】

设人的质量为M，则轻绳的拉力大小T=Mg设托盘的质量为m，对人和托盘，根据牛顿第二定律有2T一(M+m)g=(M+m)a解得a=5m/s2故选A。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、ACD【解析】

A.当粒子出D形盒时，速度最大，动能最大，根据qvB=m，得v=则粒子获得的最大动能Ekm=mv2=粒子获得的最大动能与加速电压无关，故A正确。B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度，根据动能定理nqU=mvn2可得vn=同理，粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度vn+1=粒子在磁场中运动的半径r=，则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为，故B错误。C.粒子被电场加速一次动能的增加为qU，则粒子被加速的次数n==粒子在磁场中运动周期的次数n′==粒子在磁场中运动周期T=，则粒子从静止开始到出口处所需的时间t=n′T==故C正确。D.加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即，

当磁感应强度为Bm时，加速电场的频率应该为

，粒子的动能为Ek=mv2。当时，粒子的最大动能由Bm决定，则解得粒子获得的最大动能为当时，粒子的最大动能由fm决定，则vm=2πfmR解得粒子获得的最大动能为Ekm=2π2mfm2R2故D正确。故选ACD.8、BC【解析】

由E–t图象可知，线框经过0.2s全部进入磁场，则速度，选项B正确；E=0.01V，根据E=BLv可知，B=0.2T，选项A错误；线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框中的感应电流，所受的安培力大小为F=BIL=0.04N，选项D错误．9、ACD【解析】根据牛顿第二定律有，而，，联立解得，因而金属棒将做匀加速运动，选项A正确B错误；ab棒切割磁感线，相当于电源，a端相当于电源正极，因而M板带正电，N板带负电，C正确；若带电粒子带负电，在重力和电场力的作用下，先向下运动然后再反向向上运动，D正确．10、ADE【解析】

A．在干涉现象中，振动加强的点的振幅比振动减弱的点的振幅大，但是振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小，选项A正确；B．单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，当驱动力的频率与单摆的固有频率相等时振幅最大，则外力的频率越大时，单摆的振幅不一定越大，选项B错误；C．全息照片的拍摄利用了激光干涉的原理，选项C错误；D．根据多普勒效应，频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于v，选项D正确；E．电磁波是横波，在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项E正确。故选ADE。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、0.680（0.678~0.682）BDkj（或ej）、bd（或bh）、dh（或dg）【解析】

(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度的读数为：0.01mm×18.0=0.180mm，故导线的直径为d=0.680mm，由于误差，则0.678mm~0.682mm均正确；(4)[2]由于电源的输出电压为3V，则电压表选择B；[3]由于待测电阻阻值约为，为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻，则滑动变阻器应选D；[4]为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻，测滑动变阻器应用分压式，由于电流表内阻已知，则电流表内接，这样可以消除因电流表分压带来的误差，所以应连接的接线柱有kj（或ej）、bd（或bh）、dh（或dg）；[5]由实验原理可知则12、C【解析】

（1）[1]系统机械能守恒时满足又解得还需要测量的量是小球的直径d。（2）[2]由（1）知成立时，小球机械能守恒。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