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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.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线,关于粒子,下列说法正确的是(A.在a点的加速度大于在b点的加速度B.在a点的电势能小于在b点的电势能C.在a点的速度小于在B点的速度D.电场中a点的电势一定比b点的电势高2.如图所示,a、b、c、d为圆上的四个点,ac、bd连线过圆心且相互垂直,置于圆心处带正电的点电荷在a点产生的场强大小为E。若在该空间再施加一沿ac方向的大小为2E的匀强电场后,以下说法正确的是()A.a点的场强大小为3E,方向由c到aB.c点的场强大小为3E,方向由c到aC.b、d两点的场强相同,大小都为ED.b、d两点的场强不相同,但大小都为E3.如图所示是杂技团表演猴子爬杆的节目,质量为的猴子以初速度沿竖直杆从杆底部向上匀加速运动的同时,杂技演员顶着直杆以初速度,加速度沿水平方向向左做匀加速直线运动,末猴子到达杆的顶部。已知竖直杆的长度为,重力加速度,将猴子看作一个质点,关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是()A.猴子沿杆运动的加速度大小为B.猴子相对地面做匀加速的曲线运动C.猴子运动的轨迹方程D.杆给猴子的作用力大小为4.利用示波器可以显示输入信号的波形,单匝正方形金属线框abed处在匀强磁场中,当以线圈平面内某虚线为轴匀速转动时,线圈内产生的电流随时间的变化关系如图甲所示。则在四个选项所示的情景中,无论从线圈平面处于哪个位置开始计时,都不可能产生该电流的是()A.B.C.D.5.如图所示,竖直放置的两端开口的U形管,一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内,水银柱b的两个水银面的高度差为h。现将U形管放入热水槽中,则系统再度达到平衡的过程中(水银没有溢出,外界大气压保持不变)()A.空气柱的压强变大B.空气柱的长度不变C.水银柱b左边液面要上升D.水银柱b的两个水银面的高度差h不变6.如图所示,甲、乙两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,甲、乙间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是()A.甲、乙的质量之比为1:B.甲、乙所受弹簧弹力大小之比为:C.悬挂甲、乙的细线上拉力大小之比为1:D.快速撤去弹簧的瞬间,甲、乙的瞬时加速度大小之比为1:二、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,一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),自A点以初速度v0射入半径为R的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,速度方向平行于CD,CD为圆的一条直径,粒子恰好从D点飞出磁场,A点到CD的距离为。则()A.磁感应强度为 B.磁感应强度为C.粒子在磁场中的飞行时间为 D.粒子在磁场中的飞行时间为8.示波器是一种多功能电学仪器,它是由加速电场和偏转电场组成的。如图所示,不同的带负电粒子在电压为U1的电场中由静止开始加速,从M孔射出,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足带负电粒子能射出平行板电场区域的条件下,则()A.若电荷量q相等,则带负电粒子在板间的加速度大小相等B.若比荷相等,则带负电粒子从M孔射出的速率相等C.若电荷量q相等,则带负电粒子从M孔射出的动能相等D.若不同比荷的带负电粒子射入,偏转角度θ相同9.如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程.该循环过程中,下列说法正确的是__________.A.A→B过程中,气体对外界做功,吸热B.B→C过程中,气体分子的平均动能增加C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线发生变化E.该循环过程中,气体吸热10.如图所示,足够长的水平光滑金属导轨所在空间中,分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量为2m,导体棒b质量为m;长度均为l,电阻均为r;其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外,两棒沿导轨方向无其他外力作用,在两导体棒运动过程中,下列说法正确的是()A.任何一段时间内,导体棒b动能增加量跟导体棒a动能减少量的数值总是相等的B.任何一段时间内,导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反C.全过程中,通过导体棒b的电荷量为D.全过程中,两棒共产生的焦耳热为三、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)某实验小组做“验证力合成的平行四边形定则”实验,涉及以下问题,请分析解答。(1)实验的部分步骤如下:①将橡皮筋的一端固定在点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连一个弹簧测力计②如图所示,沿相互垂直的两个方向分别拉两个弹簧测力计,使橡皮筋的绳套端被拉到某一点,由弹簧测力计的示数记录两个拉力、的大小,此时_________,______③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的绳套端拉至点,读出拉力大小并确定其方向④在如图所示的方格纸上以每格为标度,作出拉力、⑤应用平行四边形定则作出、的合力的图示,并按每格的标度读出合力的大小⑥若在误差允许的范围内,与满足__________,则验证了力合成的平行四边形定则(2)实验中,下列器材中必须要用的是__________(3)下列实验操作正确的是________。A.拉动橡皮筋时,弹簧测力计要与木板平面平行B.每次拉伸橡皮筋时,两个弹簧测力计间的夹角越大越好C.描点确定拉力方向时,两点间的距离应尽可能大一些12.(12分)如图所示,一端固定滑轮的长木板放在桌面上,将光电门固定在木板上的B点,用重物通过细线拉小车,且重物与力的传感器相连,若利用此实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系实验”,小车质量为M,保持小车质量不变,改变所挂重物质量m进行多次实验,每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10m/s2).(1)完成该实验时,____________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;(2)在正确规范操作后,实验时除了需要读出传感器的示数F,测出小车质量M,通过光电门的挡光时间t及遮光条的宽度d,还需要测量的物理量是________。由实验得到合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为________(用测得的物理量表示)。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)某学习小组设计了图甲所示的“粒子回旋变速装置”。两块相距为d的平行金属极板M、N,板M位于x轴上,板N在它的正下方。两板间加上图乙所示的交变电压,其电压值为,周期,板M上方和板N下方有磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场。粒子探测器位于y轴处,仅能探测到垂直于y轴射入的带电粒子。有一沿轴可移动的粒子发射器,可垂直于x轴向上射出质量为m、电荷量为的粒子,且粒子动能可调节时刻,发射器在(x,0)位置发射一带电粒子。忽略粒子的重力和其他阻力,粒子在电场中运动的时间不计。(1)若粒子只经磁场偏转并在处被探测到,求发射器的位置和粒子的初动能;(2)若粒子两次进出电场区域后被探测到,且有。求粒子发射器的位置坐标x与被探测到的位置坐标y之间的关系。14.(16分)如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,其横截面积为S=1×10-4m2,质量为m=1kg,活塞上放有一个质量M=2kg的物块,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,其内密封有一定质量的理想气体,气柱高度h=0.2m。已知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。(1)如果拿掉活塞上的物块,气柱高度将变为原来的多少倍;(2)如果缓慢降低环境温度,使活塞恢复到原高度,此过程中气体放出热量5J,求气体内能的增量ΔU。15.(12分)如图,第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E;第二、三、四象限存在方向垂直平面向外的匀强磁场,其中第二象限的磁感应强度大小为,第三、四象限磁感应强度大小相等。一带正电的粒子,从轴负方向上的点沿与轴正方向成角平行平面入射,经过第二象限后恰好由轴上的点()垂直轴进入第一象限,然后又从轴上的点进入第四象限,之后经第四、三象限重新回到点,回到点的速度方向与入射时相同。不计粒子重力。求:(1)粒子从点入射时的速度;(2)粒子进入第四象限时在轴上的点到坐标原点距离;(3)粒子在第三、四象限内做圆周运动的半径(用已知量表示结果)。
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】电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,可知EA<EB,所以a、b两点比较,粒子的加速度在b点时较大,故A错误;由粒子的运动的轨迹可以知道,粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧,根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,整个过程电场力做正功,电势能减小,即在a点的电势能大于在b点的电势能,故B错误;整个过程电场力做正功,根据动能定理得经b点时的动能大于经a点时的动能,所以无论粒子带何种电,经b点时的速度总比经a点时的速度大,故C正确;由于不知道粒子的电性,也不能确定电场线的方向,所以无法确定a点的电势和b点的电势大小关系,故D错误;故选C.2、D【解析】
A.由点电荷在a点产生的场强与匀强电场方向相反可知,a点的合场强大小为E,方向由a到c,故A错误;B.由点电荷在c点产生的场强与匀强电场方向相同可知,c点的合场强大小为3E,方向由a到c,故B错误;CD..由平行四边形定则可知,b、d两点的场强方向不同,但大小都为,故C错误,D正确。故选D。3、C【解析】
A.猴子在竖直方向做匀加速直线运动,由得,故A错误;B.根据分运动与合运动的关系:,,速度与加速度始终同向,可知合运动为匀加速直线运动,故B错误;C.猴子在竖直方向的分运动:,水平方向:,联立可得:,故C正确;D.杆在竖直方向和水平方向都对猴子有作用力,竖直方向根据牛顿运动定律得:,得:,水平方向:,则杆对猴子的作用力:,故D错误。故选:C。4、A【解析】
A.当以线圈平面内某虚线为轴匀速转动时,线圈中的磁通量始终不变,没有感应电流产生,故A不可能产生该电流,故A符合题意;BCD.三图中线圈绕垂直于磁场方向的轴转动,磁通量发生变化,根据交变电流的产生原理可知,三者均产生示波器中的正弦式交变电流,故BCD不符合题意。故选A。5、D【解析】
AB.外界大气压不变,被封闭气体压强始终不变,气体做等压变化,温度升高,则气体体积增大,故AB错误;CD.被封闭气体压强始终不变,水银柱b两液面高度差h不变,则液面位置也不会发生变化,故C错误,D正确。故选D。6、D【解析】
B.因为是同一根弹簧,弹力相等,故B错误;AC.对甲乙两个物体受力分析,如图所示甲乙都处于静止状态,受力平衡,则有对甲,对乙,代入数据得故AC错误;D.快速撤去弹簧的瞬间,甲、乙所受合力为其重力在绳端的切向分力,根据牛顿运动定律有故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、AC【解析】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出运动轨迹,如图所示:AB.A点到CD的距离,则:∠OAQ=60°,∠OAD=∠ODA=15°,∠DAQ=75°则∠AQD=30°,∠AQO=15°粒子的轨道半径:粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:解得:故A正确B错误;CD.粒子在磁场中转过的圆心角:α=∠AQD=30°粒子在磁场中做圆周运动的周期为:粒子在磁场中的运动时间为:故C正确D错误。故选:AC。8、BCD【解析】
A.设板间距离为,由牛顿第二定律得由于粒子的质量未知,所以无法确定带负电粒子在板间的加速度大小关系,故A错误;B.由动能定理得可得所以当带负电粒子的比荷相等时,它们从孔射出的速度相等,故B正确;C.从孔射出的动能所以当带负电粒子的电荷量相等时,它们从孔射出的动能相等,故C正确;D.如图所示在偏转电场中有偏转角度与粒子的比荷无关,所以不同比荷的带负电粒子射入,偏转角度相同,故D正确;故选BCD。9、ADE【解析】
过程中,体积增大,气体对外界做功,过程中,绝热膨胀,气体对外做功,温度降低,过程中,等温压缩,过程中,绝热压缩,外界对气体做功,温度升高.【详解】A.过程中,体积增大,气体对外界做功,温度不变,内能不变,气体吸热,故A正确;B.过程中,绝热膨胀,气体对外做功,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,故B错误;C.过程中,等温压缩,体积变小,分子数密度变大,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,故C错误;D.过程中,绝热压缩,外界对气体做功,内能增加,温度升高,分子平均动能增大,气体分子的速率分布曲线发生变化,故D正确;E.该循环中,气体对外做功大于外界对气体做功,即;一个循环,内能不变,,根据热力学第一定律,,即气体吸热,故E正确;故选ADE【点睛】本题考查了理想气体状态方程的应用,根据图象判断出气体体积如何变化,从而判断出外界对气体做功情况,再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题;要知道:温度是分子平均动能的标志,理想气体内能由问题温度决定.10、BCD【解析】
AB.根据题意可知,两棒组成回路,电流相同,故所受安培力合力为零,动量守恒,故任何一段时间内,导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反,根据能量守恒可知,a动能减少量的数值等于b动能增加量与产热之和,故A错误B正确;CD.最终共速速度对b棒解得根据能量守恒,两棒共产生的焦耳热为故CD正确。故选BCD。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、大小相等,方向相同CAC【解析】
(1)[1][2]②弹簧测力计的分度值为,估读至,则示数分别为,[3]⑥若在误差允许的范围内,与合满足大小相等,方向相同,则验证了力合成的平行四边形定则;(2)[4]实验还需要用毫米刻度尺画直线、并进行长度的测量,所以C正确,A、B错误;故选C;(3)[5]A.实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则,为了减小实验误差,弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行,这样各力的图
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