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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。1.一交流电压为,由此表达式可知()A.用电压表测该电压时,其示数为B.该交流电压的周期为C.将该电压加在“”的灯泡两端,灯泡的实际功率小于D.时,该交流电压的瞬时值为2.如图所示,静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1,则下列说法不正确的是()A.α粒子与反冲粒子的动量大小相等,方向相反B.原来放射性元素的原子核电荷数为90C.反冲核的核电荷数为88D.α粒子和反冲粒子的速度之比为1:883.如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升,下列说法正确的是(
)A.小球做匀速圆周运动B.当棒与竖直方向的夹角为时,小球的速度为C.棒的角速度逐渐增大D.当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为4.如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象,用单色光1和单色光2分别照射该金属时,逸出的光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2,普朗克常量为h,则下列说法正确的是()A.Ek1>Ek2B.单色光1的频率比单色光2的频率高C.增大单色光1的强度,其遏止电压会增大D.单色光1和单色光2的频率之差为5.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.6.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin100t(V)的交流电源上,副线圈接有R=55的负载电阻,原、副线圈匝数之比为4∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是()A.原线圈的输入功率为220WB.电流表的读数为1AC.电压表的读数为55VD.通过电阻R的交变电流频率是100Hz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.如图所示是一个半径为R的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,磁感应强度方向垂直纸面向内.有一个粒子源在圆上的A点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的质量均为m,运动的半径为r,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为.下列说法正确的是A.若r=2R,则粒子在磁场中运动的最长时间为B.若r=2R,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,则有成立C.若r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为D.若r=R,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,则圆心角为150°8.如图甲所示,绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点,另一端连接带正电的小球,小球电荷量,在图示坐标中,电场方向沿竖直方向,坐标原点O的电势为零.当小球以2m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时,细绳上的拉力刚好为零.在小球从最低点运动到最高点的过程中,轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系如图乙所示,重力加速度.则下列判断正确的是A.匀强电场的场强大小为B.小球重力势能增加最多的过程中,电势能减少了2.4JC.小球做顺时针方向的匀速圆周运动D.小球所受的洛伦兹力的大小为3N9.在光滑水平面上,小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1kg,B球质量大于A球质量。如果两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失。两球运动的速度一时间关系如图所示,下列说法正确的是A.B球质量为2kgB.两球之间的斥力大小为0.15NC.t=30s时,两球发生非弹性碰撞D.最终B球速度为零10.下列说法正确的是_________(填正确答案标号)A.天空中看到的彩虹是光的干涉现象形成的B.偏振现象说明光是一种横波C.光从空气射入水中时,光的频率保持不变D.光学仪器镜头上的增透膜利用光的衍射原理E.在水中红光比蓝光传播得更怏三、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)一电阻标签被腐蚀,某实验小组想要通过实验来测量这个电阻的阻值,实验室准备有如下实验器材:A.电池组(电动势约,内阻可忽略);B.电压表V(,内阻约);C.电流表A(,内阻为);D.滑动变阻器(最大阻值);E.滑动变阻器(最大阻值);F.电阻箱();G.多用电表;H.开关一个,导线若干。(1)粗测电阻。把多用电表的选择开关旋转到欧姆挡“”位置,短接红、黑表笔进行调零,然后测量待测电阻,多用电表的示数如图甲所示,则多用电表的读数为_______。(2)实验小组选择器材用伏安法进一步测量电阻的阻值,首先要把电流表改装成的电流表,电阻箱应调节到______。(3)请设计电路并在图乙所示的方框中画出电路图,要求易于操作,便于测量,并标出所选器材的符号______。(4)小组在实验中分别记录电流表和电压表的示数,并在坐标纸上描点如图丙所示,请正确作出关系图线_________,由图线可求得待测电阻阻值_________。(保留三位有效数字)12.(12分)某同学采用惠斯通电桥电路测量一未知电阻Rx的阻值。电路中两个定值电阻R1=1000Ω、R2=2000Ω,R3为电阻箱(阻值范围0~999.9Ω),G为灵敏电流计。(1)具体操作步骤如下∶①请依据原理图连接实物图_________;②闭合开关S,反复调节电阻箱的阻值,当其阻值R3=740.8Ω时,灵敏电流计的示数为0,惠斯通电桥达到平衡;③求得电阻Rx=____Ω。(2)该同学采用上述器材和电路测量另一电阻,已知器材无损坏且电路连接完好,但无论怎样调节电阻箱的阻值,灵敏电流计的示数都不能为0,可能的原因是_______。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)如图,某棱镜的横截面积为等腰直角三角形ABC,其折射率n=233,一束单色光从AB面的O点入射,恰好在AC面上发生全反射,O、A(1)光在AB面的入射角的正弦值;(2)光从O点入射到AC面上发生全反射所经历的时间.14.(16分)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明,光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子(即一个个有确定能量和动量的“光子”)组成的。人们意识到,光既具有波动性,又具有粒子性。(c为光速,h为普朗克常量)(1)物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物例子,他提出假设:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,粒子的能量E和动量p跟它所对应波的频率v和波长之间也遵从如下关系:,。请依据上述关系以及光的波长公式,试推导单个光子的能量E和动量p间存在的关系;(2)我们在磁场中学习过磁通量,其实在物理学中有很多通量的概念,比如电通量、光通量、辐射通量等等。辐射通量表示单位时间内通过某一截面的辐射能,其单位为。①光子具有能量。一束波长为的光垂直照射在面积为S的黑色纸片上,其辐射通量为,且全部被黑纸片吸收,求该束光单位体积内的光子数n;②光子具有动量。当光照射到物体表面上时,不论光被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都会发生改变,因而对物体表面产生一种压力。求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小,并判断若将黑纸片换成等大的白纸片,该束光对白纸片的压力有何变化。15.(12分)如图所示,两根电阻不计且足够长的平行金属导轨倾斜放置,倾角α=37°,导轨间距L=1m,顶端用电阻R=2Ω的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=1T。质量m1=0.1kg、电阻R1=4Ω的导体棒M在磁场中距虚线的距离d=2m,M与导轨间的动摩擦因数μ1=0.25,质量m2=0.3kg、电阻R2=2Ω的导体棒N在虚线处,N与导轨间的动摩擦因数μ2=0.8。将导体棒M、N同时从导轨上由静止释放,M到达虚线前已经匀速,重力加速度g取10m/s2,运动过程中M、N与导轨始终接触良好,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求M、N相碰前,M上产生的焦耳热;(2)求M、N相碰前M运动的时间;(3)M、N相遇发生弹性碰撞,碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力F,使M、N同时匀减速到零,求M棒在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。
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】
A.电压的有效值为故用电压表测该电压时,其示数为,故A错误;B.由表达式知出则周期故B错误;C.该电压加在“”的灯泡两端,灯泡恰好正常工作,故C错误;D.将代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为,故D正确。故选D。2、D【解析】
微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律,由于初始总动量为零,则末动量也为零,即α粒子和反冲核的动量大小相等,方向相反;由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内,且在洛伦兹力作用下做圆周运动;由得:,若原来放射性元素的核电荷数为Q,则对α粒子:,对反冲核:,由于,根据,解得,反冲核的核电荷数为,它们的速度大小与质量成反比,由于不知道质量关系,无法确定速度大小关系,故A、B、C正确,D错误;3、D【解析】
小球受重力、平台的弹力和杆的作用力,因为升降平台以速度v匀速上升,平台的弹力和杆的作用力变化,即小球受到的合力大小变化,小球做的不是匀速圆周运动,故A错误;棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上,如图所示,合速度v实=ωL,沿竖直向上方向上的速度分量等于v,即ωLsinα=v,
所以,平台向上运动,夹角增大,角速度减小,故BC错误,D正确.
故选D.【点睛】找合速度是本题的关键,应明白实际的速度为合速度.然后分解速度,做平行四边形,根据三角形求解.此题难度在于合速度难确定,属于中档题.4、D【解析】
A.由于:所以:A错误;B.由:可知,单色光1的频率比单色光2的频率低,B错误;C.只增大照射光的强度,光电子的最大初动能不变,因此遏止电压不变,C错误;D.由:得:D正确。故选D。5、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。6、C【解析】
C.原线圈的交流电电压的有效值是220V,原、副线圈匝数之比为4∶1,由可得副线圈上得到的电压有效值为所以电压表测电压有效值,则示数是55V,选项C正确;B.副线圈上的电流为又由于,则原线圈中的电流为则电流表的读数为0.25A,故B错误;A.原线圈输入的电功率故A错误;D.原副线圈的交流电的频率相同,则副线圈中的交流电的频率也是50Hz,故D错误。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】若r=2R,粒子在磁场中时间最长时,磁场区域的直径是轨迹的一条弦,作出轨迹如图,因为r=2R,圆心角θ=60°,粒子在磁场中运动的最长时间,故A错误.若r=2R,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,根据几何关系,有,故B正确.若r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,粒子运动轨迹如图所示,圆心角90°,粒子在磁场中运动的时间,故C错误.若r=R,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,轨迹如图所示,图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形,圆心角150°,故D正确.故选BD.8、BD【解析】
A、据题意和乙图可知,,故A错误;B、据题意可知,小球所受的电场力等于重力,洛伦兹力提供向心力,所以小球重力势能增加最多,电势能减少最多,大小为:2qφ=2×6×10﹣7×2ⅹ106J=2.4J,故B正确;C、以上分析可知,洛伦兹力提供向心力,据左手定则可知,小球做逆时针运动,故C错误;D、以上可知:mg=Eq,,联立以上解得:f=3N,故D正确.故选BD【点睛】本题感觉较难,但读懂题意,把小球的受力情况和特点挖掘出来,此题就会迎刃而解;还需注意利用乙图求场强,能量守恒求电势能的减小.9、BD【解析】
当两球间距小于L时,两球均做匀减速运动,因B球质量大于A球质量可知B球加速度小于A球的加速度,由v-t图像可知:;;由牛顿第二定律:,解得mB=3mA=3kg,F=0.15N,选项A错误,B正确;由图像可知,AB在30s时刻碰前速度:vA=0,vB=2m/s;碰后:v'A=3m/s,v'B=1m/s,因可知t=30s时,两球发生弹性碰撞,选项C错误;由图像可知,两部分阴影部分的面积应该相等且都等于L,可知最终B球速度为零,选项D正确.10、BCE【解析】
A.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故A错误;B.偏振是横波特有的现象,所以偏振现象说明光是一种横波,故B正确;C.根据波传播的特点可知,光从空气射入水中时,光的频率保持不变。故C正确;D.光学镜头上的增透膜是膜的前后表面反射光出现叠加,利用光的干涉现象,故D错误;E.水对红色光的折射率小小于对蓝色光的折射率,由可知红色光在水中的速度大于蓝色光的速度,故E正确;故选BCE。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、9.05.010.0(9.90~10.2均可)【解析】
(1)[1]欧姆挡读数乘以倍率得到测量值,即多用电表的读数为(2)[2]将电流表量程扩大200倍,则需并联的电阻箱阻值为(3)[3]根据要求,滑动变阻器需采用分压式接法,选总阻值较小的,同时因电流表已改装成合适的量程,并且已知其内阻,故采用电流表内接法,电路图如答图1所示(4)[4]根据题图丙描绘的点,用直线进行拟合,注意让尽可能多的点在直线上,若有不在直线上的点,则应大致分布在直线两侧,偏离直线较远的点舍去,如答图2所示[5]由实验原理得解得待测电阻由于误差9.90~10.2均可12、370.4电阻箱的阻值调节范围小【解析】
(1)①[1]根据原理图连接实物图为③[2]当灵敏电流计读数为零时,根据电桥平衡可得解得(2)[3]灵敏电流计的示数不能为0,则有可得根据题意可知电阻箱的阻值的值必定小于的值,故可能的原因是电阻箱的阻值调节范围小。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)正弦值为33;(2)时间为【解析】
(1)由折射
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