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文档简介

2021-2022学年高考物理模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光滑.小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止.移动过程中()A.细线对小球的拉力变小B.斜面对小球的支持力变大C.斜面对地面的压力变大D.地面对斜面的摩擦力变小2.如图所示,将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=10Ω,已知线圈边长ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m,匝数为50匝,线圈电阻不计,理想交流电压表接在原线圈两端,变压器原副线圈匝数比n1:n2=1:3,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以ω=200rad/s的角速度匀速转动,则()A.从图示位置开始计时,线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t(V)B.交流电压表的示数为40VC.电阻R上消耗的电功率为720WD.电流经过变压器后频率变为原来的3倍3.如图所示,A、B、C、D为圆上的四个点,其中AB与CD交于圆心O且相互垂直,E、F是关于O点对称的两点但与O点的距离大于圆的半径,E、F两点的连线与AB、CD都垂直。在A点放置一个电荷量为的点电荷,在B点放置一个电荷量为的点电荷。则下列说法正确的是()A.OE两点间电势差大于OC两点间的电势差B.D点和E点电势相同C.沿C,D连线由C到D移动一正点电荷,该电荷受到的电场力先减小后增大D.将一负点电荷从C点沿半径移动到O点后再沿直线移动到F点,该电荷的电势能先增大后减小4.如图所示,四个等量异种的点电荷,放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法正确的是()A.A、C两个点的电场强度方向相反B.O点电场强度等于零C.将一带正电的试探电荷从B点沿直线移动到D点,电场力做正功D.O点的电势低于A点的电势5.如图所示,空间P点离地面足够高,从P点以很小的速度向右水平抛出一个小球,小球能打在竖直的墙壁上,若不断增大小球从P点向右水平抛出的初速度,则小球打在竖直墙壁上的速度大小A.一定不断增大B.一定不断减小C.可能先增大后减小D.可能先减小后增大6.2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家,以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应,物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动,这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的装置示意图,发射器发出的激光S经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2,然后经过4km长的两臂,在两臂端点处经反射镜反射回来,S1和S2相遇形成干涉,被探测器接收。精确调节两臂,使探测器在无引力波作用时,接收到的信号强度为0。当有引力波作用时,两臂长度将因此而发生改变,则接收到的信号强度不为0。下列说法正确的是A.引力波可以超光速传播B.引力波不能传播能量C.探测器接收到的两束波的频率相同D.无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0二、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,地球质量为M,绕太阳做匀速圆周运动,半径为R.有一质量为m的飞船,由静止开始从P点在恒力F的作用下,沿PD方向做匀加速直线运动,一年后在D点飞船掠过地球上空,再过三个月,又在Q处掠过地球上空.根据以上条件可以得出A.DQ的距离为B.PD的距离为C.地球与太阳的万有引力的大小D.地球与太阳的万有引力的大小8.如图,从倾角为45°的足够长斜面顶端垂直于斜面向上抛出一质量为m的物体(可视为质点),物体初速度大小为v,受到水平向右、大小与物体重力相等的水平风力作用,重力加速度为g,不计空气阻力,从抛出开始计时,下列说法正确的是A.物体距斜面的最远距离为B.以抛出点所在水平面为零势能面,物体重力势能的最大值为C.经过时间,物体回到斜面D.物体重力势能最大时,水平风力的瞬时功率为9.如图半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上,一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球,使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过这两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W1,第二次击打过程中小锤对小球做功W2。若两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则的值可能是()A. B. C.1 D.210.如图甲所示,水平面内粗糙导轨MN、PQ相距为L,置于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨电阻不计。两根电阻均为R的金属棒ab、cd置于导轨上且与导轨接触良好,电流表内阻不计。现ab棒在水平外力F作用下由静止向右运动,电流表示数随时间变化图线如图乙所示,在t0时刻cd棒刚要开始运动,下列各种说法中正确的是()A.ab棒在时间内做匀加速直线运动B.若在时刻突然撤去外力F,则ab棒的加速度C.在时间内,通过cd棒的电量为D.在时间内,力F做的功全部转化为ab棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能三、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)某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻约500,实验室提供的器材有:A.电流表A(量程:0~3mA,内阻)B.定值电阻C.滑动变阻器R(0~10)D.电压表V(量程:0~10V,内阻)E.蓄电池E(电动势为12V,内阻r很小)F.开关S一个G.导线若干(1)要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的____(2)选择正确电路进行实验,若电压表的示数用U表示,电流表的示数用I表示,写出测量白炽灯电阻的表达式=___(用题目中给的相应字母表示),当电流表中的电流强度I=___mA时,记下电压表的读数U并代入表达式,其计算结果即为白炽灯正常工作时的电阻。12.(12分)利用图a所示电路,测量多用电表内电源的电动势E和电阻“×10”挡内部电路的总电阻R内。使用的器材有:多用电表,毫安表(量程10mA),电阻箱,导线若干。回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×10”挡,红表笔和黑表笔短接,调零;(2)将电阻箱阻值调到最大,再将图a中多用电表的红表笔和_____(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。(3)调节电阻箱,记下多组毫安表的示数I和电阻箱相应的阻值R;某次测量时电阻箱的读数如图b所示,则该读数为_________;(4)甲同学根据,得到关于的表达式,以为纵坐标,R为横坐标,作图线,如图c所示;由图得E=______V,R内=______。(结果均保留三位有效数字)(5)该多用电表的表盘如图d所示,其欧姆刻度线中央刻度值标为“15”,据此判断电阻“×10”挡内部电路的总电阻为______Ω,甲同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是_________________。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)直角坐标系xoy位于竖直平面内,在第一象限存在磁感应强度B=0.1T、方向垂直于纸面向里、边界为矩形的匀强磁场。现有一束比荷为108C/kg带正电的离子,从磁场中的A点(m,0)沿与x轴正方向成=60°角射入磁场,速度大小v0≤1.0×106m/s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴的正半轴,不计离子的重力和离子间的相互作用。(1)求速度最大的离子在磁场中运动的轨道半径;(2)求矩形有界磁场区域的最小面积;(3)若在x>0区域都存在向里的磁场,离子仍从A点以v0=106m/s向各个方向均匀发射,求y轴上有离子穿出的区域长度和能打到y轴的离子占所有离子数的百分比。14.(16分)一定质量的理想气体,状态从A→B→C的变化过程可用如图所示的p-V图线描述,气体在状态A时温度为TA=300K,试求:(1)气体在状态B时的温度TB和状态C时的温度TC;(2)若气体在B→C过程中气体内能减少了200J,则在B→C过程吸收或放出的热量是多少?15.(12分)如图所示,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧区域I内存在磁感应强度大小为B1=的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L,高度均为3L.质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标为(,)的A点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好经过坐标为(0,)的C点射入区域Ⅰ.粒子重力忽略不计.求:(1)匀强电场的电场强度大小E;(2)粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标;(3)要使粒子从区域Ⅱ的上边界离开磁场,可在区域Ⅱ内加垂直于纸面向里的匀强磁场.试确定磁感应强度B的大小范围,并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向.

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】

此题是力学分析中的动态变化题型,其中球的重力以及支持力方向都没变,故可画动态三角形,如图,可知T慢慢增大,N减小,故AB错;可由隔离法分析斜面与地面之间力的作用,已知球给斜面的压力减小,故斜面对地面压力减小,对地面摩擦力f=Nsin2、C【解析】

A.从图示位置开始计时,磁通量为零,感应电动势最大,所以电动势随时间的变化关系为(V)代入数据得(V),故A错误;B.由瞬时值表达式(V),可知线圈产生的电动势最大值为V,但电压示数是有效值,故示数为V故B错误;C.根据解得变压器副线圈的电压V,所以电阻R上消耗的电功率为W故C正确;D.交流电的频率经过变压器不发生变化,故D错误。故选C。3、B【解析】

ABD.CD与EF所在的平面是一个等势面,则OE两点间电势差等于OC两点间的电势差,D点和E点电势相同,在等势面上移动电荷,电场力不做功,负点电荷电势能不变,故AD错误,B正确;C.C、D连线上电场强度先增大后减小,点电荷受到的电场力先增大后减小,故C错误。故选B。4、D【解析】

AB.利用点电荷场强的合成A、O、C三点的合场强均水平向右,AB错误;C.在BD直线上场强方向垂直BD向右,则沿着BD移动正电荷电场力不做功,C错误;D.沿着电场线方向电势降低,则O点的电势低于A点的电势,选项D正确.故选D。5、D【解析】

设P点到墙壁的距离为d,小球抛出的初速度为v0,运动时间竖直速度刚小球打到墙壁上时速度大小为v=根据数学知识:即。由此可见速度有最小值,则小球打在竖直墙壁上的速度大小可能先减小后增大。A.一定不断增大。故A不符合题意。B.一定不断减小。故B不符合题意。C.可能先增大后减小。故C不符合题意。D.可能先减小后增大。故D符合题意。6、C【解析】A、B项:由题干中信息可知,引力波以光速向外传播能量,故A,B均错误;C项:光在传播过程中频率保持不变,故C正确;D项:两个波能形成干涉,故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同,故D错误。点晴:此题属于科普信息阅读题,一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案,难度一般不会太难,但是需要学生能够快速阅读,并从文章中准确的获得关键信息,也体现了北京高考灵活性高的特点。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、ABC【解析】

根据DQ的时间与周期的关系得出D到Q所走的圆心角,结合几何关系求出DQ的距离.抓住飞船做匀加速直线运动,结合PD的时间和PQ的时间之比得出位移之比,从而得出PD的距离.根据位移时间公式和牛顿第二定律,结合地球与太阳之间的引力等于地球的向心力求出引力的大小.【详解】地球绕太阳运动的周期为一年,飞船从D到Q所用的时间为三个月,则地球从D到Q的时间为三个月,即四分之一个周期,转动的角度为90度,根据几何关系知,DQ的距离为,故A正确;因为P到D的时间为一年,D到Q的时间为三个月,可知P到D的时间和P到Q的时间之比为4:5,根据得,PD和PQ距离之比为16:25,则PD和DQ的距离之比为16:9,,则,B正确;地球与太阳的万有引力等于地球做圆周运动的向心力,对PD段,根据位移公式有:,因为P到D的时间和D到Q的时间之比为4:1,则,即T=t,向心力,联立解得地球与太阳之间的引力,故C正确D错误.8、BD【解析】

AC.根据题意可知,物体受竖直向下的重力和与重力等大的水平向右的风力,则物体受到的合外力沿着斜面向下,与初速度方向相互垂直,物体做类平抛运动,无法落在斜面上,并且离斜面的距离越来越远,故AC错误;

B.物体在竖直方向上上升的最大高度为则重力势能的最大值为故B正确;

D.物体重力势能最大时,竖直方向的速度为0,所用时间为水平方向的速度为所以水平风力的瞬时功率为故D正确。

故选BD。9、AB【解析】

第一次击打后球最多到达与球心O等高位置,根据功能关系,有W1≤mgR①两次击打后可以到轨道最高点,根据功能关系,有W1+W2-2mgR=②在最高点,有mg+FN=≥mg③联立①②③解得W1≤mgRW2≥mgR故故AB正确,CD错误。故选AB。10、AC【解析】

A.由乙图可知,t0时间内I与时间成正比,根据闭合电路欧姆定律可知时间内,加速度为定值,所以ab棒在时间内做匀加速直线运动,A正确;B.cd棒刚要开始运动,此时有对于ab棒撤去外力F后,根据牛顿第二定律解得B错误;C.根据电流的定义式可知t0时间内通过电路的电荷量大小等于图线与时间轴围成的面积,两导体棒串联,则通过cd棒的电量为C正确;D.对于整个系统来说,外力F做的功全部用来克服安培力做功(ab、cd两棒中产生的焦耳热)、克服摩擦力做功(摩擦生热)以及增加动能,D错误。故选AC。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、(1)C(2)(3)1.5【解析】

(1)[1]要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻,需测量白炽灯灯两端的电压和通过白炽灯灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量白炽灯两端的电压,可以将电流表A与定值电阻串联改装为电压表测量电压;白炽灯正常工作时的电流约为左右,电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量总电流,约:;因为滑动变阻器阻值远小于白炽灯的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法。所以电路图选取C.(2)[2]根据欧姆定律知,灯泡两端的电压U=I(R1+RA),通过灯泡的电流为:,所以白炽灯正常工作时的电阻为:;[3]改装后的电压表内阻为:RV=1985+15Ω=2000Ω,则当I=1.5mA时,白炽灯两端的电压为3V,达到额定电压,测出来的电阻为正常工作时的电阻。12、123.21.43200150甲同学没有考虑毫安表内阻的影响【解析】

(2)[1]欧姆表中电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电流表正接线柱流入,故红表笔接触1,黑表笔接2;(3)[2]由图可知,电阻箱读数为(4)[3][4]由变形得由图像可得解得截距为得(5)[5]由图可知,此欧姆表的中值电阻为则电阻“×10”挡内部电路的总电阻为[6]由甲同学处理方法可知,由于没有考虑毫安表的内阻,如果考虑毫安表的内阻则有由此可知,甲同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是没有考虑毫安表的内阻四、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)0.1m;(2)m2;(3);50%。【解析】

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