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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.木星和土星都拥有众多的卫星,其中“木卫三”作为太阳系唯一一颗拥有磁场的卫星,在其厚厚的冰层下面可能存在生命,而“土卫二”具有生命诞生所需的全部要素,是最适宜人类居住的星球,经探测它们分别绕木星和土星做圆周运动的轨道半径之比为,若木星和土星的质量之比为,则下列关于“木卫三”和“土卫二”的相关说法正确的是()A.运行周期之比为 B.向心加速度之比为C.环绕速度之比为 D.表面重力加速度之比2.一质点静止在光滑水平面上,先向右做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为,经过时间后加速度变为零;又运动时间后,质点加速度方向变为向左,且大小为,再经过时间后质点回到出发点。以出发时刻为计时零点,则在这一过程中()A.B.质点向右运动的最大位移为C.质点回到出发点时的速度大小为D.最后一个时间内,质点的位移大小和路程之比为3∶53.2019年1月3日,嫦娥四号月球探测器平稳降落在月球背面南极——艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,震惊了全世界。嫦娥四号展开的太阳能电池帆板在有光照时,可以将光能转化为电能,太阳能电池板作为电源,其路端电压与干路电流的关系如图所示,则下列说法正确的是()A.该电池板的电动势为2.80VB.随着外电路电阻增大,其内阻逐渐增大C.外电路阻值为1kΩ时电源输出功率约为3.2WD.外电路阻值为1kΩ时电源效率约为36%4.如图所示,空间有两个等量异种点电荷Q1和Q2,Q1带正电、Q2带负电,两点电荷间的距离为L,O为连线的中点。在以Q1、Q2为圆心,为半径的两个圆上有A、B、C、D、M、N六个点,A、B、C、D为竖直直径的端点,M、N为水平直径的端点,下列说法中正确的是()A.A、C两点电场强度相同B.带正电的试探电荷在M、N两点时受到的电场力方向相反C.把带正电的试探电荷从C点沿圆弧移动到N点的过程中电势能不变D.带负电的试探电荷在M点的电势能小于在A点的电势能5.如图所示,一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域,从N处离开磁场,若电子质量为m,带电荷量为e,磁感应强度为B,则()A.电子在磁场中做类平抛运动B.电子在磁场中运动的时间t=C.洛伦兹力对电子做的功为BevhD.电子在N处的速度大小也是v6.运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看成做自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落.和分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.其中分别表示下落的时间和高度,在整个过程中,下列图象可能符合事实的是()A. B.C. 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.如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮纹,保持缝到屏距离不变),则下列说法正确的是_______。A.在真空中,单色光a的波长大于单色光b的波长B.在真空中,a光的传播速度小于b光的传播速度C.双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大D.a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大E.光由同一介质射入空气,发生全反射时,a光的临界角比b光大8.如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是A.M带负电荷,N带正电荷B.M在b点的动能小于它在a点的动能C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功9.物流中心通过吊箱将物体从一处运送到另一处。简化后模型如图所示,直导轨与圆弧形导轨相连接,为圆弧最高点,整个装置在竖直平面内,吊箱先加速从点运动到点,再匀速通过段。关于吊箱内物体的受力情况,下列描述正确的是()A.吊箱经过段时,物体对吊箱底板的压力等于物体的重力B.吊箱经过点时,物体处于超重状态,且受到水平向右的摩擦力C.吊箱经过点时,物体处于失重状态,对吊箱底板的压力小于其重力D.吊箱经过点时,物体对吊箱底板的摩擦力水平向左10.如图所示,一物块从光滑斜面上某处由静止释放,与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰。设物块运动的加速度为a,机械能为E,速度为v,动能Ek,下滑位移为x,所用时间为t。则在物块由释放到下滑至最低点的过程中(取最低点所在平面为零势能面),下列图象可能正确的是()A. B.C. D.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)图甲为验证机械能守恒定律的实验装置,通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落,毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球经过光电门B的挡光时间t,小铁球的直径为d,用作为球经过光电门时的速度,重力加速度为g。(1)用游标卡尺测得小铁球的直径d如图乙所示,则d=________mm;(2)实验中还需要测量的物理量是________;A.A距地面的高度HB.A、B之间的高度hC.小铁球从A下落到B的时间tAB(3)要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒,只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示);(4)某实验小组测得小球动能的增加量ΔEk总是稍大于重力势能的减少量ΔEp,原因可能是_______。(写出一个即可)12.(12分)某实验小组欲将电流表G1的量程由3mA改装为0.6A。实验器材如下:A.待测电流表G1(内阻约为10);B.标准电流表G2(满偏电流为6mA);C.滑动变阻器R(最大阻值为3kΩ);D.电阻箱R'(阻值范围为0~999.9);E.电池组、导线、开关。(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表G1的内阻,请完成以下实验内容:①将滑动变阻器R调至最大,闭合S1;②调节滑动变阻器R,使电流表G1满偏;③再闭合S2,保持滑动变阻器R不变,调节电阻箱R,电流表G1指针的位置如图乙所示,此时电阻箱R的示数为4.5。可知电流表G1内阻的测量值为_______,与真实值相比______(选填“偏大”、“相等”或“偏小”);(2)为了更加准确地测量电流表G1的内阻,实验小组利用上述实验器材重新设计实验,请完成以下实验内容:①完善图丙的实物图连接________;②实验小组根据图丙进行实验,采集到电流表G1、G2的示数分别为3.0mA、5.0mA,电阻箱的读数为15.0,则电流表G1内阻为________;③实验小组将电流表G1改装成量程为0.6A的电流表,要_____(选填“串联”或“并联”)一个阻值Rx=____________的电阻(结果保留一位有效数字)。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)粗细均匀的U形玻璃管竖直放置,左端封闭,右端开口。初始时,管内水银柱及空气柱长度如图所示,下方水银柱足够长且左、右两侧水银面等高。已知大气压强p0=75cmHg,环境温度不变。现从U形管右侧缓慢注入水银,使右侧空气柱上方水银柱的长度变为25cm。求:(i)右侧管内封闭空气柱的长度;(ii)左侧管内水银面上升的高度。14.(16分)如图所示,在xOy平面坐标系的第一象限内的某区域存在匀强磁场,在第二象限内存在沿x正方向的匀强电场,电场强度的大小为E=5×103V/m。曲线OC上分布着大量比荷为=105C/kg的正电荷,曲线OC上各点的坐标满足y2=k|x|,C点的坐标为(-0.1,0.2)。A点在y轴上,CA连线平行于x轴,D点在x轴上且OD=OA。现所有正电荷由静止释放,在第一象限内磁场的作用下都沿垂直x轴方向通过了D点。不计正电荷所受的重力及电荷间的相互作用力。求:(1)正电荷通过y轴时的速度与纵坐标的关系;(2)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;(3)匀强磁场区域的最小面积。15.(12分)有一四分之一玻璃球,左侧面镀银,光源A在其通过圆心的水平底边BD上(D为球心),如图所示.从光源A发出的一束细光射到球面E上,其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播,另一部分光经过折射进入玻璃球内,经左侧镀银面反射恰能沿原路返回,若球面半径为,玻璃折射率为,求:①光射到球面E上的入射角②光源A与球心D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、A【解析】
ABC.根据解得则运行周期之比为,向心加速度之比为,线速度之比为,故A正确,BC错误;
D.根据星球表面万有引力等于重力可知由于不知道“木卫三”和“土卫二”的半径之比,所以无法求出表面重力加速度之比,故D错误。
故选A。2、C【解析】
A.以向右为正方向,由速度公式有由题意知由位移公式得,,解得故A错误;B.根据题意,作出质点运动的图象,如图所示,设向右从减速到0所用的时间为,则有又解得根据图象的面积表示位移大小可知,质点向右运动的最大位移故B错误;C.质点回到出发点时所用的时间为则对应的速度大小为故C正确;D.最后一个时间内,质点的位移大小为路程所以最后一个时间内,质点的位移大小和路程之比为15:17,故D错误。故选C。3、A【解析】
A.电源的路端电压与干路电流的关系图像中,图线与纵轴的交点表示电动势,所以由图可知该电池板的电动势为2.80V,A正确。B.随着外电路电阻增大,干路电流不断减小,由闭合电路欧姆定律可知内阻如图所示,外电路电阻,阻的伏安特性曲线与原路端电压与干路电流的图线分别交于P1、P2,则指的是E与P1的斜率,指的是E与P2连线的斜率,可知,B错误。C.在原图中作出阻值为1kΩ的电阻的伏安特性曲线,如下图所示与原图交于(1.8V,1.8mA),此交点即表示电阻的实际状态,所以电源输出功率约为故C错误。D.此时电源的效率故D错误。故选A。4、D【解析】
A.由等量异种点电荷的电场分布可知,A、C两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;B.带正电的试探电荷在M、N两点时受到的电场力方向都水平向左,故B错误;C.由于C、N两点离负点电荷距离相等,但C点离正点电荷更近,则C、N两点电势不同,则电势能不同,故C错误;D.由于M、A两点离正点电荷距离相等,但A点离负点电荷更近,则A点电势更低,根据负电荷在电势低处电势能大,则带负电的试探电荷在M点的电势能小于在A点的电势能,故D正确。故选D。5、D【解析】电子垂直射入匀强磁场中,由洛伦兹力提供向心力将做匀速圆周运动,运动时间为:,故AB错误;由洛伦兹力方向始终与速度方向垂直,电子在洛伦兹力方向没有位移,所以洛伦兹力对电子不做功,故C错误;电子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动,速度大小不变也是v,故D正确.所以D正确,ABC错误.6、B【解析】
运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,即空气阻力忽略不计,开伞后减速下降,空气阻力大于重力,故合力向上,当阻力减小到等于重力时,合力为零,做匀速直线运动.【详解】A.运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落;图象中加速度有突变,而速度不可能突变,故A错误;B.运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,即空气阻力忽略不计,故只受重力;开伞后减速下降,空气阻力大于重力,故合力向上,当阻力减小到等于重力时,合力为零,做匀速直线运动;即合力先等于重力,然后突然反向变大,且逐渐减小到零,故B正确;C.重力势能逐渐减小,Ep=mgH=mg(H0-h),即重力势能与高度是线性关系,故C错误;D.机械能的变化等于除重力外其余力做的功,故自由落体运动过程机械能守恒,故D错误;故选B.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、ACE【解析】
A.单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,而波长越大,中央亮条纹越粗,由于光的中央亮条纹较粗,则光的波长较大,故A正确;B.根据知,光的波长较大,光的频率较小,光的折射率较小,根据得,光的传播速度较大,故B错误;C.根据得双缝干涉实验时光产生的条纹间距比光的大,故C正确;D.发生折射时光线的传播方向可能发生改变,不改变光的频率,故D错误;E.由临界角公式可知,光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角,故E正确;故选ACE。8、ABC【解析】试题分析:由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,故A正确.M从a到b点,库仑力做负功,根据动能定理知,动能减小,则b点的动能小于在a点的动能,故B正确.d点和e点在同一等势面上,电势相等,则N在d点的电势能等于在e点的电势能,故C正确.D、N从c到d,库仑斥力做正功,故D错误.故选ABC考点:带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向,掌握判断动能和电势能变化的方向,一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化,根据电场力做功判断电势能的变化.9、BC【解析】
A.由于吊箱在段做加速运动,吊箱和物体的加速度方向沿导轨向上,底板对物体的支持力大于物体的重力,故物体对底板的压力大于物体的重力,故A错误;B.吊箱经过点时,底板对物体有向右的摩擦力,由于整体具有斜向右上方的加速度,故物体处于超重状态且底板对物体有水平向右的静摩擦力,故B正确;C.经过点时吊箱和物体做圆周运动,整体所受合力向下并提供向心力物体处于失重状态,物体对底板的压力小于其重力,故C正确;D.由于经过点时的向心加速度竖直向下,物体对底板没有摩擦力,故D错误。故选:BC。10、AC【解析】
AB.设斜面的倾角为,在物块自由下滑的过程中,根据牛顿第二定律可得解得物块与弹簧接触后,根据牛顿第二定律可得当弹力与重力相等时,加速度为零,随后反向增大,且加速度与时间不是线性关系,故A正确,B错误;C.以物体和弹簧组成的系统为研究对象,整个过程中整体的机械能守恒,即有总解得总与弹簧接触前,物体的机械能守恒,与弹簧接触后弹簧的弹性势能增加,则物体的机械能减小,根据数学知识可知C图象正确,故C正确;D.在物块自由下落的过程中,加速度恒定,速度图象的斜率为定值,与弹簧接触后,加速度先变小后反向增大,速度图象的斜率发生变化,故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、5.4Bd2=2ght2金属球下落过程中阻力做功【解析】
(1)[1]由图可知:游标卡尺游尺为10分度,精确度为0.1mm,主尺刻度为5mm,游尺“4”与主尺刻度对齐,所以读数为5mm+0.1×4mm=5.4mm。(2)[2]AB.此题需要用到重力势能变化量,故需要测量AB之间的高度,不需要知道距离地面的高度,故A错误,B正确;C.因为要判定mgh与mv2关系,不需要知道小铁球从A下落到B的时间tAB,故C错误。故选B。(3)[3]利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故B点速度v=根据机械能守恒的表达式有mgh=mv2可得d2=2ght2故只要验证d2=2ght2即可。(4)[4]实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP,可能的原因是金属球下落过程中阻力做功。12、9.0偏小10.0并联0.05【解析】
(1)③[1][2].调节滑动变阻器R,使电流表G1满偏,即3mA;再闭合S2,保持滑动变阻器R不变,,则可认为总电流不变,调节电阻箱R,电流表G1读数为1mA,可知通过电阻箱的电流为2mA,此时电阻箱R的示数为4.5。可知电流表G1内阻的测量值为9.0Ω;实际上,当闭合S2后回路电阻减小,则总电流变大,即大于3mA,则电流计读数为1mA,则电阻箱R的电流大于2mA,则此时实际上电流表阻值大于9.0Ω,即测量值比真实值偏小;(2)①[3].图丙的实物图连接如图:②[4].由电路图可知,电流计G1的阻值③[5][6].实验小组将电流表G1改装成量程为0.6A的电流表,要并联一个电阻,阻值为四、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、(i)4.5cm;(ii)2cm【解析】
(i)设玻璃管的横截面积为S;令、g分别为水银密度和重力加速度,初始时,右侧水银柱高度为h1=15cm,产生压强为ph1,空气柱长度为l1=5cm,压强为p1,注入水银后,右侧水银柱高度为h1
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