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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.如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是()A.f的方向总是指向圆心B.圆盘匀速转动时f=0C.在转速一定的条件下,f跟物体到轴O的距离成正比D.在物体与轴O的距离一定的条件下,f跟圆盘转动的角速度成正比2.如图所示,在直角坐标系xOy平面内存在一点电荷,带电荷量为-Q,坐标轴上有A、B、C三点,并且OA=OB=BC=a,其中A点和B点的电势相等,O点和C点的电场强度大小相等。已知静电力常量为k,则()A.点电荷位于B点处B.O点电势比A点电势高C.C点处的电场强度大小为D.将正的试探电荷从A点沿直线移动到C点,电势能先增大后减小3.如图所示,D是一只理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),电流只能从a流向b,A、B为间距很小且正对的平行金属板,现有一带电粒子(不计重力),从B板的边缘沿平行B板的方向射入极板中,刚好落到A板正中央,以E表示两极板间的电场强度,U表示两极板间的电压,表示粒子电势能的减少量,若保持极板B不动,粒子射入板间的初速度不变,仅将极板A稍向上平移,则下列说法中正确的是A.E变小B.U变大C.不变D.若极板间距加倍,粒子刚好落到A板边缘4.用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出,如果光的频率不变,而减弱光的强度,则()A.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能不变B.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能减小C.逸出的光电子数不变,光电子的最大初动能减小D.光的强度减弱到某一数值,就没有光电子逸出了5.如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚线为正电荷从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是()A.A点的场强小于B点的场强B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量C.正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D.正电荷在A点的速度小于在B点的速度6.如图所示,实线表示某电场的电场线,虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设A和B点的电势分别为和粒子在A、B两点加速度大小分别为和,速度大小为和,电势能分别为和,下列判断正确的是()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.牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验,物理学史上称为著名的“月地检验”。已经知道地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球中心与地球中心距离是地球半径k倍,根据万有引力定律,可以求得月球受到万有引力产生的加速度为a1。又根据月球绕地球运动周期为T,可求得月球的向心加速度为a2,两者数据代入后结果相等,定律得到验证。以下说法正确的是()A. B.C. D.8.如图所示,在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域,边界线MN平行于PQ线,磁场方向垂直平面向下,磁感应强度大小为B,边长为L(L<d)的正方形金属线框,电阻为R,质量为m,在水平向右的恒力F作用下,从距离MN为d/2处由静止开始运动,线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等,运动过程中线框右边始终与MN平行,则下列说法正确的是()A.线框进入磁场过程中做加速运动B.线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为C.线框在进入磁场的过程中速度的最小值为D.线框右边从MN到PQ运动的过程中,线框中产生的焦耳热为Fd9.下列说法正确的是__________。A.共享单车是“新四大发明”之一,手机和互联网、互联网和单车之间都是通过红外线传递信息的B.高速运动的物体,沿运动方向的长度会变长C.发生沙尘暴时能见度只有几十米,天空变黄发暗,这是因为发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面D.根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度E.光纤通信、医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理10.一带正电的粒子只在电场力作用下沿轴正向运动,其电势能随位移变化的关系如图所示,处为粒子电势能最大位置,则下列说法正确的是()A.处电场强度最大B.粒子在段速度一直在减小C.在、、、处电势、、、的关系为D.段的电场强度大小方向均不变三、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)某学习小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下∶小灯泡L,规格“3.6V、0.3A”;电流表A,量程0.2A,内阻r1=0.6Ω;电压表V,量程3V,内阻r2=3kΩ;标准电阻R1阻值1.2Ω;标准电阻R2阻值1kΩ;标准电阻R3阻值10kΩ;滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;学生电源E,电动势4V,内阻不计;开关S及导线若干。(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于_____(填“a”或“b”)端。闭合开关后移动滑片,发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V,其故障原因可能是__________(填“cd间L支路短路”或“cd间L支路断路”);(2)排除故障后,某次电压表的示数如图2所示,其读数为______V;(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你在甲同学的基础上利用所供器材,在图3所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号;________(4)按图3重新连接好电路,移动滑片在某个位置,读出电压表、电流表示数分别为U、I,如果不考虑电压表的分流,则此时刻灯泡L的电阻R=______(用U、I及数字表示)。12.(12分)某班同学在学习了向心力的公式F=m和F=mω2r后,分学习小组进行实验探究向心力。同学们用细绳系一纸杯(杯中有30mL的水)在空中甩动,使纸杯在水平面内做圆周运动(如图乙所示),来感受向心力。(1)下列说法中正确的是________。A.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力不变B.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力增大C.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力不变D.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力增大(2)如图甲所示,绳离杯心40cm处打一结点A,80cm处打一结点B,学习小组中一位同学用手表计时,另一位同学操作,其余同学记录实验数据。操作一:手握绳结A,使杯在水平方向每秒运动一周,体会向心力的大小。操作二:手握绳结B,使杯在水平方向每秒运动一周,体会向心力的大小。操作三:手握绳结A,使杯在水平方向每秒运动两周,体会向心力的大小。操作四:手握绳结A,再向杯中添30mL的水,使杯在水平方向每秒运动一周,体会向心力的大小。①操作二与一相比较:质量、角速度相同,向心力的大小与转动半径大小有关;操作三与一相比较:质量、半径相同,向心力的大小与角速度的大小有关;操作四与一相比较:________相同,向心力大小与________有关;②物理学中这种实验方法叫________法。③小组总结阶段,在空中甩动纸杯的同学谈感受时说:“感觉手腕发酸,感觉力不是指向圆心的向心力而是背离圆心的离心力,跟书上说的不一样”,你认为该同学的说法正确吗?答:________。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,半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点,半径R=0.1m,其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h=0.15m,E端固定一轻弹簧,原长为DE,斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速,从A处进入圆轨道,离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处,且速度方向恰平行于斜面,物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回,第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数,斜面倾角θ=30°,重力加速度g=10m/s2,不计物块碰撞弹簧的机械能损失。求:(1)物块运动到B点时对轨道的压力为多大?(2)CD间距离L为多少米?(3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长?14.(16分)如图所示,xOy坐标系中,在y<0的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场,在0<y<y0的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度v0由坐标(0,-y0)处沿x轴正方向射入电场。已知电场强度大小粒子重力不计。求:(1)粒子第一次到达x轴速度的大小和方向;(2)要使粒子不从y=y0边界射出磁场,求磁感应强度应满足的条件;(3)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P(50y0,0)(图中未画出),求磁感应强度的大小。15.(12分)现有由同一种材料制成的一个透明工艺品,其切面形状图如图所示。其中顶部A为矩形形状,高CM=L,边长CD=d,底部B为等边三角形。现让一束单色光线从B部分MH边的中点O1表面处沿竖直方向射入,光线进入B后发现折射光线恰好与B部分的HM'平行且经过MM',最后从A部分的CD边上某点O处射出,光在真空中的传播速度为c。求:(i)光在工艺品中传播的速度;(ii)光在工艺品中传播的时间。
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】
如果圆盘在做非匀速圆周运动,摩擦力不指向圆心,摩擦力分解为一个指向圆心的力和沿圆弧切线方向的力,指向圆心力提供向心力改变速度的方向,切向的分力改变速度的大小,所以A项错误;圆盘匀速转动时,物体在做匀速圆周运动,摩擦力提供向心力,摩擦力不为零,所以B项错误;当转速一定时,根据,角速度也是一定,摩擦力提供向心力,摩擦力与半径成正比关系,所以C项正确;在物体与轴O的距离一定的条件下,摩擦力与角速度的平方成正比,所以D项错误.2、B【解析】
A.A点和B点的电势相等,点电荷必位于A点和B点连线的垂直平分线上;O点和C点的电场强度大小相等,点电荷位于O点和C点连线的垂直平分线上,故带负电的点电荷位于坐标处,故A错误;B.根据点电荷周围电场分布可知,O点电势比A点电势高,故B正确;C.C点的电场强度大小故C错误;D.将带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故D错误。故选B。3、B【解析】
由可知d增大,电容器要放电,但二极管使电容器无法放电,Q不变,U增大,B正确;又可得,E不变,A错误;粒子电势能减少量,,所以增大,C错误;对类平抛运动,得,第一次落在位置,d加倍,第二次落在位置,D错误.4、A【解析】
根据光电效应方程得,光强度不影响光电子的最大初动能,光电子的最大初动能与入射光的频率有关;光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率,与光的强度无关;入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目,光的强度减弱,单位时间内发出光电子数目减少.故A正确,BCD错误.5、C【解析】
A.根据“电场线的密疏表示场强的大小”可知A点的场强比B点的场强大,故A错误;B.根据电场线分布情况可知Q1、Q2是同种电荷。由点电荷周围电场线较密可知点电荷带电荷量较多,即Q1<Q2,故B错误;C.正电荷做曲线运动,受到的合力方向指向曲线的凹处,并且和电场线在一条直线上,所以正电荷电场力方向指向Q2,由于正电荷从A点运动到B点的过程中,电场力方向与速度方向的夹角总是大于90°,电场力做负功,电势能增大,即正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能,故C正确;D.正电荷从A点运动到B点,电场力做负功,电势能增大,动能减小,故正电荷在A点的速度大于在B点的速度,故D错误。故选C。6、C【解析】
AD.带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,若粒子从A到B过程,电场力做负功,动能减小,电势能增加,故带电粒子通过A点时的速度比通过B点时的速度大,即,,选项AD错误;B.根据电场线疏密可知,,根据F=Eq和牛顿第二定律可知,,选项B错误;C.根据沿着电场线方向,电势逐渐降低,故,选项C正确。故选C。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、BD【解析】
根据万有引力等于重力得则有地球表面附近重力加速度为g,月球中心到地球中心的距离是地球半径的k倍,所以月球的引力加速度为月球绕地球运动周期T,根据圆周运动向心加速度公式得故选BD。8、BD【解析】
A、线框右边到MN时速度与到PQ时速度大小相等,线框完全进入磁场过程不受安培力作用,线框完全进入磁场后做加速运动,由此可知,线框进入磁场过程做减速运动,故A错误;B、线框进入磁场前过程,由动能定理得:,解得:,线框受到的安培力:,故B正确;C、线框完全进入磁场时速度最小,从线框完全进入磁场到右边到达PQ过程,对线框,由动能定理得:解得:,故C错误;D、线框右边到达MN、PQ时速度相等,线框动能不变,该过程线框产生的焦耳热:Q=Fd,故D正确;9、CDE【解析】
A.手机是通过电磁波传递信息的,故A错误;B.根据相对论可知,高速运动的物体,沿运动方向的长度会变短,故B错误;C.波长较短的光容易被障碍物挡住,不能到达地面,波长较长的光更容易发生衍射而透过沙尘间的缝隙到达地面,故C正确;D.由于波源与接受者的相对位移的改变而导致接受频率的变化,称为多普勒效应,故根据多普勒效应,可以判断遥远天体相对于地球的运动速度,故D正确;E.光纤通信、医用纤维式窥镜都利用了光的全反射原理,故E正确。故选:CDE。10、BC【解析】
A.根据电势能与电势的关系Ep=qφ,场强与电势的关系得由数学知识可知Ep−x图象切线的斜率x2处切线斜率为零,则x2处电场强度为零,选项A错误;B.由图看出在0∼x2段图象切线的斜率一直为正,由上式知场强方向没变,处为粒子电势能最大位置,则处为粒子动能最小,所以粒子在段速度一直在减小,选项B正确;C.根据电势能与电势的关系Ep=qφ,粒子带负电,即q<0,则知:电势能越大,粒子所在处的电势越低,所以有选项C正确;D.段图象切线的斜率可知的电场强度方向不变,但大小在增大,选项D错误。故选BC。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、acd间L支路断路2.30【解析】
(1)[1][2]闭合开关前,为了保证电路安全,滑动变阻器的滑片应该置于a端,闭合开关后移动滑片,发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V,其故障原因可能是cd间L支路断路;(2)[3]电压表最小分度为0.1V,则电压表读数为2.30V;(3)[4]电压表、电流表需要扩大量程,结合灯泡的额定电压和电流,电流表并联R1,量程扩大到0.3A,电压表串联R2,量程扩大到4.0V,根据扩程后的电表内阻和灯泡的额定电压下的内阻,选用电流表外接法。如图(4)[5]根据图3电路图,可以得到灯泡两端的电压为,电流为,根据欧姆定律得12、)BD角速度、半径质量大小控制变量不正确,见解析【解析】
(1)[1].由题意知,根据向心力公式F向=mω2r,结合牛顿第三定律,有T拉=mω2r;保持质量、绳长不变,增大转速,根据公式可知,绳对手的拉力将增大,故A错误,B正确;保持质量、角速度不变,增大绳长,根据公式可知,绳对手的拉力将增大,故C错误,D正确。(2)①[2][3].根据向心力公式F向=mω2r,结合牛顿第三定律,则有T拉=mω2r;操作二与一相比较:质量、角速度相同,向心力的大小与转动半径大小有关;操作三与一相比较:质量、半径相同,向心力的大小与角速度的大小有关;操作
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