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文档简介
2021-2022学年高考物理模拟试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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.已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度,则当声音由钢轨传到空气中时()A.频率变小,波长变长 B.频率变大,波长变短C.频率不变,波长变长 D.频率不变,波长变短2.如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面呈水平,在水平面上放一个小球B,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则曲线D.抛物线3.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,电阻55Ω,电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦交流电压,下列说法正确的是A.电流表的示数为4.0AB.电压表的示数为155.6VC.副线圈中交流电的频率为50HzD.穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶14.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,下列说法中正确的是()A.水平拉力先增大后减小B.水平拉力先减小后增大C.水平拉力的瞬时功率先减小后增大D.水平拉力的瞬时功率逐渐增大5.图为2020年深圳春节期间路灯上悬挂的灯笼,三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上,O为结点,轻绳OA、OB、OC长度相等,无风时三根绳拉力分别为FA、FB、FC。其中OB、OC两绳的夹角为,灯笼总质量为3m,重力加速度为g。下列表述正确的是()A.FB一定小于mg B.FB与FC是一对平衡力C.FA与FC大小相等 D.FB与FC合力大小等于3mg6.汽车甲和乙在同一公路上做直线运动,下图是它们运动过程中的U-t图像,二者在t1和t2时刻的速度分别为v1和v2,则在t1到t2时间内A.t1时刻甲的加速度小于乙的加速度B.乙运动的加速度不断增大C.甲与乙间距离越来越大D.乙的平均速度等于二、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,直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr,随路端电压U变化的图象,但具体对应关系未知,根据图象可判断A.PE-U图象对应图线a.由图知电动势为9V,内阻为3ΩB.Pr-U图象对应图线b,由图知电动势为3V,阻为1ΩC.PR-U图象对应图线c,图象中任意电压值对应的功率关系为PE=Pr+PRD.外电路电阻为1.5Ω时,输出功率最大为2.25W8.关于物体的内能,下列说法正确的是______A.物体吸收热量,内能可能减少B.10g100℃水的内能等于10g100℃水蒸气的内能C.物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能D.电阻通电时发热,其内能是通过“热传递”方式增加的E.气体向真空的自由膨胀是不可逆的9.下列说法正确的是________。A.物体放出热量,温度一定降低B.温度是物体分子平均动能大小的标志C.布朗运动反映的是液体分子的无规则运动D.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体E.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的频繁碰撞作用产生的10.固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。点为圆心,为直径的垂线。足够大的光屏紧靠玻璃砖右侧且垂直于。由、两种单色光组成的一束光沿半径方向射向点,入射光线与夹角较小时,光屏出现三个光斑。逐渐增大角,当时,光屏区域光的光斑消失,继续增大角,当时,光屏区域光的光斑消失,则________。A.玻璃砖对光的折射率比对光的小B.光在玻璃砖中的传播速度比光速小C.光屏上出现三个光斑时,区域光的光斑离点更近D.时,光屏上只有1个光斑E.时,光屏上只有1个光斑三、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)图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2。C.撤去细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g。(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___(2)为验证从O—C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为,OC间距离为,则C点速度大小为___,需要验证的关系式为____(用所测物理量的符号表示)。12.(12分)张明同学在测定某种合金丝的电阻率时:(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm(如图甲所示);(2)用20分度的游标卡尺测其长度为______cm(如图乙所示);(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”).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.(10分)如图a所示。水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过后,电荷以的速度通过MN进人其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻),计算结果可用π表示。(1)求正电荷在正向磁场和负向磁场中运动的半径及周期;(2)如果在O点右方47.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。14.(16分)从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波,分别沿x轴正、负方向传播,在某一时刻到达A、B点,如图中实线、虚线所示.两列波的波速均为10m/s.求(i)质点P、O开始振动的时刻之差;(ii)再经过半个周期后,两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标.15.(12分)一球形人造卫星,其最大横截面积为A、质量为m,在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动.由于受到稀薄空气阻力的作用,导致卫星运行的轨道半径逐渐变小.卫星在绕地球运转很多圈之后,其轨道的高度下降了△H,由于△H<<R,所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动.设地球可看成质量为M的均匀球体,万有引力常量为G.取无穷远处为零势能点,当卫星的运行轨道半径为r时,卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为.(1)求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期;(2)某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小,做出了如下假设:卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为ρ,且为恒量;稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的,所有的颗粒原来都静止,它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度,在与这些颗粒碰撞的前后,卫星的速度可认为保持不变.在满足上述假设的条件下,请推导:①估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时,所受阻力F大小的表达式;②估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-△H的轨道的过程中,卫星绕地球运动圈数n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】
当声音由钢轨传到空气中时,频率不变,由题意得知波速减小,由波速公式v=λf可知,波长变短。A.频率变小,波长变长,与结论不相符,选项A错误;B.频率变大,波长变短,与结论不相符,选项B错误;C.频率不变,波长变长,与结论不相符,选项C错误;D.频率不变,波长变短,与结论相符,选项D正确;2、B【解析】
楔形物体A释放前,小球受到重力和支持力,两力平衡;楔形物体A释放后,由于楔形物体A是光滑的,则小球水平方向不受力,根据牛顿第一定律知,小球在水平方向的状态不改变,即仍保持静止状态.而竖直方向:楔形物体A对B的支持力将小于小球的重力,小球将沿竖直方向做加速运动,所以小球在碰到斜面前的运动是竖直向下的加速运动,其运动轨迹是竖直向下的直线,故B正确。故选B。3、C【解析】
AB.理想变压器的原线圈接入正弦交流电,由u-t图像读其最大值为,可知有效值为根据理想变压器的电压比等于匝数比,可得副线圈两端的电压:由欧姆定律可知流过电阻的电流:所以,电流表的示数为2A,B电压表的示数为110V,故AB均错误;C.因交流电的周期为0.02s,频率为50Hz,变压器不改变交流电的频率,则副线圈的交流电的频率也为50Hz,故C正确;D.根据理想变压器可知,原副线圈每一匝的磁通量相同,变化也相同,则穿过原、副线圈磁通量的变化率相同,比值为1:1,故D错误;故选C。4、D【解析】
AB.小球是以恒定速率运动,即做匀速圆周运动,小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T,三者的合力必是沿绳子指向O点,设绳子与竖直方向夹角是θ,F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上,则有(1)球由A点运动到B点θ增大,说明水平拉力逐渐增大,故AB错误;CD.由几何关系可知拉力F的方向与速度v的夹角也是θ,所以水平力F的瞬时功率是(2)联立两式可得从A到B的过程中,θ是不断增大的,所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的.故C错误,D正确。故选D。5、D【解析】
A.因OB=OC可知FB=FC,由平衡知识可知解得FB一定大于mg,选项A错误;B.FB与FC不共线,不是一对平衡力,选项B错误;C.因FA=3mg>FC,则选项C错误;D.由平衡知识可知,FB与FC合力大小等于3mg,选项D正确。故选D。6、A【解析】试题分析:在速度-时间图象中每一点表示该时刻所对应的速度,图线上每一点切线的斜率表示物体的瞬时加速度,根据图象的斜率可知加速度的变化;由速度公式可求得位移及平均速度.v-t图像的斜率表示加速度,所以时刻甲的加速度小于乙的加速度,乙的斜率越来越小,所以加速度越来越小,A正确B错误;由于甲乙不知道t=0时刻甲乙两车的位置关系,则无法判断两者间的距离如何变化,C错误;甲做匀减速直线运动,在t1和t2时间内,甲的平均速度为,由于乙的位移小于甲的位移,故乙的平均速度,D错误.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、BC【解析】
A.总功率:,可知PE-U图象对应图线a,由数学知识得知,图象a的斜率大小:;当U=0时,,联立解得E=3V,r=1Ω,故A错误;B.内阻消耗的功率:,由数学知识可知,图象的对应图线b,故B正确;C.根据功率关系可得:,则,由数学知识可知,图象的对应图线c,故C正确;D.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,即当外电路电阻为1Ω时,输出功率最大,最大输出功率为,故D错误。故选:BC。8、ACE【解析】
A.如果物体对外做的功大于吸收的热量,物体内能减少,A正确;B.10g100℃的水变成10g100℃水蒸气的过程中,分子间距离变大,要克服分子间的引力做功,分子势能增大,所以10g100℃水的内能小于10g100℃水蒸气的内能,B错误;C.物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能,C正确;D.通电的电阻丝发热,是通过电流做功的方式增加内能,D错误;E.根据熵和熵增加的原理可知,气体向真空的自由膨胀是不可逆的,E正确。故选ACE。9、BCE【解析】
A.物体放出热量,但是如果外界对物体做功,则物体的内能不一定减小,温度不一定降低,选项A错误;B.温度是物体分子平均动能大小的标志,选项B正确;C.布朗运动反映的是液体分子的无规则运动,选项C正确;D.根据热力学第二定律可知,热量可以从低温物体传到高温物体,但是要引起其他的变化,选项D错误;E.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的频繁碰撞作用产生的,选项E正确;故选BCE.10、BCE【解析】
A.根据题干描述“当θ=α时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失”,说明A光先发生了全反射,A光的临界角小于B光的临界角,而发生全反射的临界角C满足:,可知玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,故A错误;B.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,由知,A光在玻璃砖中传播速度比B光的小。故B正确;C.由玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,即A光偏折大,所以NQ区域A光的光斑离N点更近,故C正确;D.当α<θ<β时,B光尚未发生全反射现象,故光屏上应该看到2个亮斑,其中包含NP侧的反射光斑(A、B重合)以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑。故D错误;E.当时,A、B两光均发生了全反射,故仅能看到NP侧的反射光斑(A、B重合)。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、(1)m1g;(2),【解析】
(1)[1]小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力,合力为零;撤去拉力后,其余力不变,故合力等于撤去轻绳的拉力,而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力,所以小车所受的合外力为m1g;(2)[2]匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度,故;[3]动能增量为:,合力的功为:,需要验证的关系式为:12、3.202-3.2055.015偏小【解析】
(1)解决本题的关键明确:螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.(2)游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.(3)由电路图,根据电表内阻的影响确定误差情况.【详解】(1)螺旋测微器的固定刻度为3.0mm,可动刻度为20.5×0.01mm=0.205mm,所以最终读数为3.0mm+0.205mm=3.205mm.
(2)20分度的游标卡尺,精确度是0.05mm,游标卡尺的主尺读数为50mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm,所以最终读数为:50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm.(3)由欧姆定律得,电阻阻值R=U/I,由于电压表的分流作用使电流测量值偏大,则电阻测量值偏小.【点睛】考查螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数;游标卡尺不需要估读、螺旋测微器需要估读.掌握由欧姆定律分析电路的误差的方法.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)5cm,;3cm,;(2)【解析】
(1)当磁场垂直纸面向外时,设电荷运动的半径为由得当磁场垂直纸面向里时,设电荷运动的半径为由圆周运动规律得当磁场垂直纸面向外时,周期当磁场垂直纸面向里时,周期(2)故电荷从时刻开始做周期性运动,结合磁场的周期性可知运动轨迹如图所示电荷第一次通过MN开始。其运动的周期此时粒子距离点的水平距离为即每经过一个周期,粒子在水平方向向右前进,根据电荷的运动情况可知,电荷到达挡板前运动的完整周期数为10个,即则最后7.5cm的距离如图所示有解得则故电荷运动的总时间14、(i)0.05s(ii)两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为:2m、3m、3m、4m、5m.合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.
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