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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.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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。1.1933年至1934年间科学家用α粒子轰击铝箔时,发生的核反应方程为,反应生成物可以像天然放射性元素一样发生衰变,核反应方程为。其中ν为中微子,为正电子。则下列说法正确的是()A.当温度、压强等条件变化时,放射性元素的半衰期随之变化B.中微子的质量数A=0,电荷数Z=2C.正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D.两个质子和两个中子结合成一个α粒子,则两个质子与两个中子的质量之和大于α粒子的质量2.关于原子、原子核的相关知识,下列说法正确的是()A.当发生光电效应时,光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大B.当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时,辐射出光子C.核反应方程中的X是中子D.轻核聚变的过程质量增大,重核裂变的过程质量亏损3.如图所示,在与磁感应强度为B的匀强磁场垂直的平面内,有一根长为s的导线,量得导线的两个端点间的距离=d,导线中通过的电流为I,则下列有关导线受安培力大小和方向的正确表述是()A.大小为BIs,方向沿ab指向b B.大小为BIs,方向垂直abC.大小为BId,方向沿ab指向a D.大小为BId,方向垂直ab4.用波长为187.5nm的光照射阴极材料为钨的光电管,测量得到遏止电压为2.09V。已知普朗克常量为6.63×10-34J·s,真空中的光速为3×108m/s,e=1.6×10-19C,氢原子能级示意图如图所示。保持反向电压为2.09V,改用处于基态(n=1)的氢原子激发后辐射出的光子照射,为了使光电流不为零,最少应给氢原子提供的能量为()A.4.54eV B.6.63eV C.10.20eV D.12.09eV5.有一个变压器,当输入电压为220V时输出电压为12V,某同学在实验过程中发现此变压器副线圈烧坏了,于是他从变压器上拆掉烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈作为副线圈(如图所示),然后将原线圈接到110V交流电源上,将交流电流表与100Ω的固定电阻串联后接在新绕的5匝线圈两端,这时电流表的示数为5mA。该同学按理想变压器分析,求出了该变压器副线圈的匝数。你认为该变压器原来的副线圈匝数应为()A.2200 B.1100 C.60 D.306.一辆汽车遇到险情紧急刹车,刹车过程做匀减速运动,刹车后第1s内的位移为16m,最后1s内的位移为8m,则汽车的刹车时间为A.1s B.1.5s C.2s D.2.5s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.半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内,一长为r、电阻为R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面,BA的延长线通过导轨的圆心O,装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。导体棒AB在水平外力作用下,以角速度ω绕O顺时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计,不计一切摩擦,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.导体棒中的电流方向为A→BB.导体棒A端相等于电源正极C.导体棒AB两端的电压为D.若保持导体棒转动的角速度不变,同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大,则通过电阻R的电流可能一直为零8.质量为m物体从距地面高h处分别沿不同的支持面滑至地面,如图所示,a为光滑斜面,b为粗糙斜面,c为光滑曲面。在这三个过程中()A.重力做功相等B.机械能变化的绝对值相等C.沿c下滑重力势能增加最大D.沿b下滑机械能变化的绝对值最大9.如图所示,直线上M、N两点分别放置等量的异种电荷,A、B是以M为圆心的圆上两点,且关于直线对称,C为圆与直线的交点。下列说法正确的是A.A、B两点的电场强度相同,电势不等B.A、B两点的电场强度不同,电势相等C.C点的电势高于A点的电势D.将正电荷从A沿劣弧移到B的过程中,电势能先增加后减少10.如图所示,在真空中某点电荷的电场中,将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时,两试探电荷所受电场力相互垂直,且F2>F1,则以下说法正确的是()A.这两个试探电荷的电性可能相同 B.M、N两点可能在同一等势面上C.把电子从M点移到N点,电势能可能增大 D.N点场强一定大于M点场强三、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)市场上销售的铜质电线电缆产品中,部分存在导体电阻不合格问题,质检部门检验发现一个是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多的铜;再一个就是铜材质量可能合格,但横截面积较小.某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格.小组成员经查阅,纯铜的电阻率为.现取横截面积约为1mm2、长度为111m(真实长度)的铜电线,进行实验测量其电阻率,实验室现有的器材如下:A.电源(电动势约为5V,内阻不计);B.待测长度为111m的铜电线,横截面积约1mm2;C.电压表V1(量程为3V,内阻约为1.5kΩ);D.电压表V2(量程为5V,内阻约为3kΩ);E.电阻箱R(阻值范围1~2.9Ω);F.定值电阻G.开关、导线若干.(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d,如图甲所示,则_________mm.(2)小组设计的测量电路如图乙所示,则P是___________,N是____________,(填器材名称及对应符号)通过实验作出的图象如图丙所示.(3)图乙电路测得铜电线的电阻测量值比真实值___________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”),原因是_______________________________.(4)这捆铜电线的电阻率______________(结果保留三位有效数字);从铜电线自身角度,你认为电阻率大的可能原因是______________.12.(12分)如图甲所示为利用多用电表的电阻挡研究电容器的充、放电的实验电路图。多用电表置于×1k挡,电源电动势为,内阻为,实验中使用的电解电容器的规格为“”。欧姆调零后黑表笔接电容器正极,红表笔接电容器负极。(1)充电完成后电容器两极板间的电压________(选填“大于”“等于”或“小于”)电源电动势,电容器所带电荷量为________C;(2)如图乙所示,充电完成后未放电,迅速将红、黑表笔交换,即黑表笔接电容器负极,红表笔接电容器正极,发现电流很大,超过电流表量程,其原因是___________。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)如图所示,光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接,C点切线水平,长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧,用细绳将它们连接。已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动,小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.1.某时剪断细绳,小物体m1向左运动,m2向右运动速度大小为v2=3m/s,g取10m/s2.求:(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中,为了维持传送带匀速运动,电动机需对传送带多提供的电能E(3)为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大,竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平抛的最大水平位移x的大小。14.(16分)水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图.图中为一级真空加速管,中部处有很高的正电势,、两端口均有电极接地(电势为零);、左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场;为二级真空加速管,其中处有很低的负电势,、两端口均有电极接地(电势为零).有一离子源持续不断地向端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在端口圆面上.离子从静止开始加速到达处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变);这些正二价离子从端口垂直磁场方向进入匀强磁场,全部返回端口继续加速到达处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子,成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变),接着继续加速获得更高能量的离子.已知端口、端口、端口、端口直径均为L,与相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化,,,求:(1)离子到达端口的速度大小v;(2)磁感应强度度大小B;(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若端口有两种质量分别为、,电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从端口射出时含有m1、m2混合离子束的截面积为多少.15.(12分)某空间区域内存在水平方向的匀强电场,在其中一点处有一质量为、带电荷量为的小球。现将小球由静止释放,小球会垂直击中斜面上的点。已知斜面与水平方向的夹角为60°,之间的距离为,重力加速度为。求:(1)场强的大小和方向;(2)带电小球从点运动到点机械能的增量;(3)在点给带电小球一个平行斜面向上的初速度,小球落到斜面上时与点之间的距离。
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.原子核的衰变是由原子核内部因素决定的,与外界环境无关,因此半衰期不发生变化;故A错误;B.根据质量数守恒可得中微子的质量数A=30−30=0电荷数Z=15−14−1=0可知中微子的质量数A=0,电荷数Z=0,故B错误;C.根据该衰变的本质可知,正电子是由于质子衰变产生的,故C错误;D.两个质子和两个中子结合成一个α粒子的过程中释放核能,根据质能方程可知质子与中子的质量之和一定大于α粒子的质量,故D正确。故选D。2、C【解析】
A.当发生光电效应时,光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大,与光强无关,选项A错误;B.当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时,要吸收出光子,选项B错误;C.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,核反应方程中的X质量数为1,电荷数为0,是中子,选项C正确;D.轻核聚变的过程和重核裂变的过程都要释放能量,有质量亏损,选项D错误。故选C。3、D【解析】
导线的等效长度为d,则所受的安培力为F=BId,由左手定则可知方向垂直ab。故选D。4、C【解析】
由光电效应方程eUc=EKm=hγ-W0…①又hγ0=W0…②又…③由①②③式代入数据可得hγ0=4.54eV则光子的能量值最小为4.54eV+2.09eV=6.63eV,用处于基态(n=1)的氢原子激发后辐射出的光子照射,电子只需要从基态跃迁到n=2的能级即可,所以为了使光电流不为零,最少应给氢原子提供的能量Emin=E2-E1=-3.40eV-(-13.60eV)=10.20eV.故C正确,ABD错误。
故选C。5、C【解析】
由题意可知当新绕5匝线圈后,原线圈接到110V交流电源上,新绕线圈电流为5mA,则新绕线圈的电压为U根据原副线圈电压值比等于匝数比可知U可得原线圈的匝数为n1=U又因为当副线圈没有损坏输入电压为220V时输出电压为12V,可得U可得该变压器原来的副线圈匝数应为n2=U故C正确,ABD错误。故选C。6、B【解析】
最后1s内的汽车位移为8m,根据x=at2,可知加速度大小为a=16m/s2刹车后第1s内的平均速度大小v=m/s=lm/s,则刹车的时间:t=0.5s+s=1.5sA.1s。故A不符合题意。B.1.5s。故B符合题意。C.2s。故C不符合题意。D.2.5s。故D不符合题意。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】
AB.由右手定则可知,导体棒中的电流方向为A→B,导体棒相当于电源,电源内部电流由负极流向正极,则B端相当于电源正极,故A正确,B错误;C.AB棒产生的感应电动势为导体棒AB两端的电压为故C正确;D.若保持导体棒转动的角速度不变,由于磁场均匀增大,则导体棒切割磁感线产生的电动势增大,如果导体棒不动,竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大,回路中产生的电动势不变,且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反,则两电动势不可能一直相等,即通过电阻R的电流不可能一直为零,故D错误。故选AC。8、AD【解析】
A.在这三种过程中物体下降的高度相同,由W=mgh可知,重力做功相同,故A正确;BD.在a、c面上滑行时机械能守恒,在b面上滑行时机械能减小,则在a、c面上滑行时机械能变化小于在b面上滑行时机械能变化的绝对值,选项B错误,D正确;C.重力做功等于重力势能的变化,所以在这三种过程中重力势能的变化相同。故C错误;故选AD。9、BD【解析】
AB.在等量的异种电荷的电场中,两点电荷产生好的电场强度大小为,由平行四边形定则合成,A、B、C三点的场强方向如图所示:结合对称性可知,A与B两点的电场强度大小相等,方向不同,则两点的场强不同;而比较A与B两点的电势,可由对称性可知沿MA和MB方向平均场强相等,则由可知电势降低相同,故有;或由点电荷的电势(决定式)的叠加原理,可得,故A错误,B正确;C.从M点沿MA、MB、MC三个方向,可知MA和MB方向MC方向的平均场强较大,由可知沿MC方向电势降的多,而等量异种电荷连线的中垂线与电场线始终垂直,为0V的等势线,故有,故C错误;D.正电荷在电场中的受力与场强方向相同,故由从A沿劣弧移到B的过程,从A点电场力与运动方向成钝角,到B点成直角,后变成锐角,故有电场力先做负功后做正功,由功能关系可知电势能先增大后减小,故D正确;故选BD。10、CD【解析】
A.将F2和F1的作用线延长相交,交点即为点电荷的位置,可知,点电荷对M处试探电荷有排斥力,对N处试探电荷有吸引力,所以这两个试探电荷的电性一定相反,故A错误;B.由于F2>F1,可知M、N到点电荷的距离不等,不在同一等势面上,故B错误;C.若点电荷带负电,则把电子从M点移到N点,电场力做负功,电势能增大,故C正确;D.由点电荷场强公式可知,由于F2>F1,则有故D正确。故选CD。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、1.125电压表V2电压表V1偏大电压表V1的分流可能是再生铜或含过多杂质的次铜【解析】
(1)铜电线的直径;(2)P测量的电压大于N测量的电压,故P是电压表V2,N是电压表V1;(3)偏大,由于没考虑电压表V1的分流,使测得的铜电线的电阻偏大.(4)分析电路可知,通过铜电线的电流,整理得,根据题图丙可知斜率,,故电阻率达不到要求,使用的有可能是再生铜或含过多杂质的次铜.12、等于此时电容器为电源,且与多用电表内部电源串联【解析】
(1)[2][3]电容器充电完成后,电容器两极板间的电压等于电源电动势。由公式可得(2)[4]红、黑表笔交换后,电容器视为电源,且与多用电表内部电源串联,总的电动势变大,电路中电流变大。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)19.5J(2)6.75J(3)R=1.25m时水平位移最大为x=5m【解析】
(1)对m1和m2弹开过程,取向左为正方向,由动量守恒定律有:0=m1v1-m2v2
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