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文档简介
2021-2022学年高考物理模拟试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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.“月亮正加速远离地球!后代没月亮看了。”一项新的研究表明,月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象,潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的旋转速度,同时也导致月球正在以每年38cm的速度远离地球。不考虑其他变化,则很多年后与现在相比,下列说法正确的是()A.月球绕地球做圆周运动的周期将减小B.月球绕地球做圆周运动的线速度增大C.地球同步定点卫星的高度增大D.地球同步定点卫星的角速度增大2.关于功的概念,下列说法中正确的是()A.因为功有正负,所以功是矢量B.力对物体不做功,说明物体一定无位移C.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功D.若作用力对物体做正功,则反作用力一定做负功3.如图(甲)所示,质最m=2kg的小物体放在长直的水平地面上,用水平细线绕在半径R=0.5m的薄圆筒上。t=0时刻,圆筒由静止开始绕竖直中心轴转动,其角速度ω随时间t的变化规律如图(乙)所示,小物体和地面间的动摩擦因数为0.1,重力加速度g=10m/s2。则下列判断正确的是()A.细线的拉力大小为4NB.细线拉力的瞬时功率满足P=4tC.小物体的速度随时间的变化关系满足v=4tD.在0-4s内,小物体受合力的冲量为4N•g4.某篮球运动员垂直起跳的高度为100cm,则该运动员的滞空时间(运动员起跳后,从双脚都离开地面到任意一只脚接触地面的时间间隔)约为()A.0.20s B.0.45s C.0.90s D.1.60s5.2016年8月16日,我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,该卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速星地量子通信,初步构建量子通信网络。“墨子号”卫星的质量为m(约640kg),运行在高度为h(约500km)的极地轨道上,假定该卫星的轨道是圆,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。则关于运行在轨道上的该卫星,下列说法中正确的是()A.运行的速度大小为 B.运行的向心加速度大小为gC.运行的周期为 D.运行的动能为6.如图所示的电路中,电源的电动势为E内电用为r。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列结论正确的是()A.电容器C上的电荷量增加B.电源的总功率变小C.电压表读数变大D.电流表读数变大二、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,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.20m,两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω,导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab,位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω,导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆,使之由静止开始运动,在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则()A.t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A,方向由a指向bB.t=3s时金属杆的速率为3m/sC.t=5s时外力F的瞬时功率为0.5WD.0~5s内通过R的电荷量为2.5C8.如图所示,在竖直平面内,倾斜长杆上套一小物块,跨过轻质定滑轮的细线一端与物块连接,另一端与固定在水平面上的竖直轻弹簧连接。使物块位于A点时,细线自然拉直且垂直于长杆弹簧处于原长。现将物块由A点静止释放,物块沿杆运动的最低点为B,C是AB的中点,弹簧始终在弹性限度内,不计一切阻力,则()A.物块和弹簧系统机械能守恒B.物块在B点时加速度方向由B指向AC.A到C过程物块所受合力做的功大于C到B过程物块克服合力做的功D.物块下滑过程中,弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到B过程的增量9.质谱仪是用来分析同位素的装置,如图为质谱仪的示意图,其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器,该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场,最终三种粒子分别打在底板MN上的P1、P2、P3三点,已知底板MN上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外,且磁感应强度的大小分别为B1、B2,速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E。不计粒子的重力以及它们之间的相互作用,则A.速度选择器中的电场方向向右,且三种粒子均带正电B.三种粒子的速度大小均为C.如果三种粒子的电荷量相等,则打在P3点的粒子质量最大D.如果三种粒子电荷量均为q,且P1、P3的间距为Δx,则打在P1、P3两点的粒子质量差为10.下列说法正确的是________.A.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀,混合均匀主要是由于碳粒受重力作用D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时.分子间的距离越大,分子势能越小E.一定质量的理想气体保持体积不变,温度升高,单位时间内撞击器壁单位面上体的分子数增多三、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)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度以和所受拉力F的关系图象。他们在水平轨道上做了实验,得到了图线,如图()所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量_________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数_________(g取10m/s2)。12.(12分)为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B的质量,某同学用如图的装置进行实验。气垫导轨上有A、B两个滑块,A上固定一遮光片,左侧与被压缩且锁定的弹簧接触,右侧带有橡皮泥。已知A的质量为m1,遮光片的宽度为d;打开电源,调节气垫导轨使滑块A和B能静止在导轨上。解锁弹簧,滑块A被弹出后向右运动,通过光电门1后与B相碰,碰后粘在一起通过光电门2。两光电门显示的遮光时间分别为△t1和△t2,由此可知碰撞前滑块A的速度为____________,锁定时弹簧只有的弹性势能为Ep=______,B的质量m2=________。(用已知和测得物理量的符号表示)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)如图甲所示,在足够大的水平地面上有A、B两物块(均可视为质点)。t=0时刻,A、B的距离x0=6m,A在水平向右的推力F作用下,其速度—时间图象如图乙所示。t=0时刻,B的初速度大小v0=12m/s、方向水平向右,经过一段时间后两物块发生弹性正碰。已知B的质量为A的质量的3倍,A、B与地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.1、=0.4,取g=10m/s2。(1)求A、B碰撞前B在地面上滑动的时间t1以及距离x1;(2)求从t=0时刻起到A与B相遇的时间t2;(3)若在A、B碰撞前瞬间撤去力F,求A、B均静止时它们之间的距离x。14.(16分)壁厚不计的圆筒形薄壁玻璃容器的侧视图如图所示。圆形底面的直径为,圆筒的高度为R。(1)若容器内盛满甲液体,在容器中心放置一个点光源,在侧壁以外所有位置均能看到该点光源,求甲液体的折射率;(2)若容器内装满乙液体,在容器下底面以外有若干个光源,却不能通过侧壁在筒外看到所有的光源,求乙液体的折射率。15.(12分)如图所示,两个固定的导热良好的水平气缸A、B,由水平硬杆相连的活塞面积分别为SA=100cm2,SB=20cm2。两气缸通过一带阀门K的细管连通,最初阀门关闭,A内有理想气体,B内为真空。两活塞分别与各自气缸底相距a=b=50cm,活塞静止。设环境温度保持不变,不计摩擦,大气压强保持p0=76cmHg不变,细管体积可忽略不计,求:(1)阀门K关闭未打开时,气缸A中气体的压强;(2)将阀门K打开,足够长时间后,左侧活塞停在距A气缸底多远处。
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】
A.月球绕着地球做匀速圆周运动,故有:解得:随着地月间距增加,月球绕地球做圆周运动的周期将变大,故A错误;B.月球绕着地球做匀速圆周运动,故有:解得:随着地月间距增加,月球绕地球做圆周运动的线速度变小,故B错误;CD.潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的旋转速度,则地球自转周期增加,故自转角速度变小,故同步卫星的角速度变小,根据可知轨道半径变大,故高度增大,故C正确,D错误;故选C。2、C【解析】A、功有正负,但功是标量,A错误;B、当力的方向和位移的方向垂直时,力不做功,但有位移,B错误;C、摩擦力方向可以与位移方向相同,也可以相反,故可能做正功,也可能做负功,C正确;D、一对相互作用力做功,可以出现都做正功,都做负功,一正一负或一个做功,一个不做功等各种情况,D错误.故选C.3、D【解析】
AC.根据图象可知,圆筒做匀加速转动,角速度随时间变化的关系式为圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同,根据得物体运动的加速度根据牛顿第二定律得解得细线的拉力大小为AC错误;B.细线拉力的瞬时功率故B错误;D.物体的合力大小为在0-4s内,小物体受合力的冲量为故D正确。故选D。4、C【解析】
根据物体做自由落体运动时可知可得物体自由落体运动下落1m需要的时间约为0.45s,根据竖直上抛运动和自由落体运动的关系可知,滞空时间约为0.90s,C正确,ABD错误。故选C。5、D【解析】
A.对卫星,根据牛顿第二定律,有:解得:在地面,重力等于万有引力,故:联立解得:故A错误;
B.向心加速度由万有引力产生,由于在h高处,卫星的万有引力小于其在地面的重力,根据牛顿第二定律故B错误;C.对卫星,根据牛顿第二定律有:在地面,重力等于万有引力故:联立解得:故C错误;
D.由选项A的分析知,故卫星的动能故D正确;故选D。6、D【解析】
A.与变阻器并联的电容器两端电压变小,电容不变,则由知电容器C上电荷量减小,故A错误;B.电源的总功率,与电流的大小成正比,则知电源的总功率变大,故B错误;CD.当滑片向左滑动的过程中,其有效阻值变小,所以根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流变大,电源的内电压变大,路端电压变小,则电流表读数变大,电压表读数变小,故C错误,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、BD【解析】
A.由图像可知,t=5.0s时,U=0.40V,此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)为用右手定则判断出,此时电流的方向由b指向a,故A错误;B.由图可知,t=3s时,电压表示数为则有得由公式得故B正确;C.金属杆速度为v时,电压表的示数应为由图像可知,U与t成正比,由于R、r、B及L均与不变量,所以v与t成正比,即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动,金属杆运动的加速度为根据牛顿第二定律,在5.0s末时对金属杆有得此时F的瞬时功率为故C错误;D.t=5.0s时间内金属杆移动的位移为通过R的电荷量为故D正确。故选BD。8、ABD【解析】
A.由题知,不计一切阻力,则物块和弹簧系统机械能守恒,故A正确;B.由题知,物块从A点运动到B点是先加速后减速,到B点速度刚好为0,弹簧处于伸长状态,此时对物块受力分析可知,弹簧沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力,故物块在B点时加速度方向由B指向A,故B正确;C.物块从A到C,根据动能定理可知,合力做的功等于动能的增加量,物块从C到B,根据动能定理可知,物块克服合力做的功等于动能的减少量,而物块在A点和B点的速度都为零,故两个过程动能的变化量相等,所以A到C过程物块所受合力做的功等于C到B过程物块克服合力做的功,故C错误;D.弹簧的形变量越小,弹簧的弹性势能越小,根据几何关系,可知物块从A到C过程的弹簧形变量小于C到B过程的弹簧形变量,故物块下滑过程中,弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到B过程的增量,故D正确。故选ABD。9、ACD【解析】
A.根据粒子在磁场B2中的偏转方向,由左手定则知三种粒子均带正电,在速度选择器中,粒子所受的洛伦兹力向左,电场力向右,知电场方向向右,故A正确;B.三种粒子在速度选择器中做匀速直线运动,受力平衡,有得故B错误;C.粒子在磁场区域B2中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有得:三种粒子的电荷量相等,半径与质量成正比,故打在P3点的粒子质量最大,故C正确;D.打在P1、P3间距解得:故D正确;故选ACD。10、ABE【解析】
A.根据热力学第二定律,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故A正确;B.液体表面张力产生的原因是:液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,所以叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,故B正确;C.墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀,混合均匀主要是由于分子无规则运动导致的扩散现象产生的结果,故C错误;D.两分子间距大于平衡距离时,分子间为引力,则分子距离增大时,分子力做负功,分子势能增大,故D错误;E.一定质量的理想气体保持体积不变,气体的分子密度不变,温度升高,气体分子的平均动能增大,单位时间内撞击器壁单位面上的分子数增多,故E正确.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、0.50.2【解析】
[1]由图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象的斜率所以滑块和位移传感器发射部分的总质量[2]由图形b得,在水平轨道上F=1N时,加速度a=0,根据牛顿第二定律得解得12、【解析】
[1]由滑块A通过光电门1的运动时间可知,碰撞前滑块A的速度[2]解锁弹簧后,弹簧的弹性势能转化为A碰撞前的动能,故弹性势能[3]由碰撞后,AB整体通过光电门2的时间
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