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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、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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.如图所示,OA是水平放置的弹性薄钢片,左端固定于O点,右端固定有一个软铁圆柱体,P为套在钢片上的重物。调节P的位置可以改变OA上下振动的固有频率,使其在40Hz—120Hz之间变化。在A的正下方固定一个带铁心B的线圈,线圈中通有f=50Hz的交变电流,使OA在磁场力作用下振动。关于OA稳定后的振动情况,下列说法中正确的是()A.无论P位于何处,频率一定是50HzB.无论P位于何处,频率一定是100HzC.P所处位置的不同,频率可能取40Hz—120Hz间的任何值D.调节P使OA振动的固有频率为50Hz时OA的振幅最大2.我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空。已知引力常量为G,地球半径为R,“墨子号”距地面高度为h,线速度为,地球表面的重力加速度为g,第一宇宙速度为,下列说法正确的是A. B.卫星距离地面的高度h可用来表示C.地球的质量可表示为 D.此卫星角速度大于3.如图所示,N匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动,线框面积为S,线框电阻、电感均不计,在左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R,理想电流表A,则:()A.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为B.交流电流表的示数C.R两端电压的有效值D.一个周期内R的发热量4.如图甲所示,金属细圆环固定,圆环的左半部分处于随时间均匀变化的匀强磁场中。该圆环电阻为R、半径为r,从t=0时刻开始,该圆环所受安培力大小随时间变化的规律如图乙所示,则磁感应强度的变化率为()A. B. C. D.5.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小6.如图所示,一有界区域磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场宽度为L;正方形导线框abcd的边长也为L,当bc边位于磁场左边缘时,线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域。若规定逆时针方向为电流的正方向,则反映线框中感应电流变化规律的图像是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.在x轴上固定有两个点电荷Q1、Q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法中正确的有()A.Q1和Q2带同种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1沿x轴移到x2。电势能逐渐减小D.负电荷从x1沿x轴移到x2,受到的电场力逐渐减小,8.有一轻杆固定于竖直墙壁上的点,另一端固定一轻滑轮,一足够长的细绳一端挂一质量为的物体,跨过定滑轮后另一端固定于竖直墙壁上的点,初始时物体处于静止状态,两点间的距离等于两点间的距离,设与竖直墙壁的夹角为,不计滑轮与细绳的摩擦,下列说法正确的是()A.系统平衡时杆对滑轮的力一定沿杆的方向B.若增大杆长,与位置不变且保持,使角增大,则杆对滑轮弹力的方向将偏离杆C.若保持点的位置不变,将绳子的固定点点向上移动,则杆对滑轮的弹力变大D.若保持与竖直墙壁的夹角不变,将轻杆的固定点向下移动,则杆对滑轮弹力的方向不变9.分子力F、分子势能EP与分子间距离r的关系图线如甲乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能EP=0).下列说法正确的是A.乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线B.当r=r0时,分子势能为零C.随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大D.分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得更快E.在r<r0阶段,分子力减小时,分子势能也一定减小10.如图所示,M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块,abed为半径是R的四分之三光滑圆弧形轨道,a为轨道的最高点,de面水平且有一定长度.今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放,让其自由下落到d处切入轨道内运动,不计空气阻力,则()A.只要h大于R,释放后小球就能通过a点B.只要改变h的大小,就能使小球通过a点后,既可能落回轨道内,又可能落到de面上C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点后落回轨道内D.调节h的大小,可以使小球飞出de面之外(即e的右侧)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)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,有如下实验器材:待测干电池一节电流表(量程(0~0.6A,内阻)电压表(量程0~3V,内阻约3k)滑动变阻器开关、导线若干(1)某同学用图甲所示电路进行实验,由于电表内阻的影响产生系统误差,其主要原因是______________;(2)为消除系统误差,结合所给电表参数,另一同学改用图乙所示电路进行实验,根据实验数据得出如图丙所示的图像,则可得电源电动势E=_________V,内阻r=_________。(结果均保留2位有效数字)12.(12分)在测量干电池电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路,S2为单刀双掷开关,定值电阻R0=4Ω。合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数Ⅰ的图像,如图乙所示,两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V,与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。(1)S2接1位置时,作出的U-I图线是图乙中的____________(选填“A”或“B”)线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是____________。(2)由图乙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=____________,r真=____________。(3)根据图线求出电流表内阻RA=____________。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,某同学想把剖面MON为等腰三角形的玻璃砖加工成“玻璃钻石”送给妈妈.已知顶角∠MON=1θ,该玻璃折射率n=1.现有一光线垂直MN边入射.(i)为了使该光线在OM边和ON边都能发生全反射,求θ的取值范围.(ii)若θ=41°,试通过计算说明该光线第一次返回MN边能否射出.14.(16分)如图所示,柴油打桩机的重锤质量,重锤在桩之上高度处由静止开始自由落下,与质量为的桩碰撞。碰撞同时,碰撞处的柴油燃烧产生猛烈爆炸,在极短的时间内使锤和桩上下分离。之后,锤向上反弹上升的高度,桩在泥土中向下移动的距离。忽略空气阻力,重力加速度取。(1)求重锤下落至刚接触桩时的速度大小;(2)若桩向下运动过程受泥土的阻力大小恒定,求此力的大小。15.(12分)如图所示,两平行长直金属导轨不计电阻水平放置,间距为L,有两根长度均为L、电阻均为R、质量均为m的导体棒AB、CD平放在金属导轨上。其中棒CD通过绝缘细绳、定滑轮与质量也为m的重物相连,重物放在水平地面上,开始时细绳伸直但无弹力,棒CD与导轨间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略其他摩擦和其他阻力,导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场,磁场区域的边界满足曲线方程:,单位为。CD棒处在竖直向上的匀强磁场中。现从时刻开始,使棒AB在外力F的作用下以速度v从与y轴重合处开始沿x轴正方向做匀速直线运动,在运动过程中CD棒始终处于静止状态。(1)求棒AB在运动过程中,外力F的最大功率;(2)求棒AB通过磁场区域的过程中,棒CD上产生的焦耳热;(3)若棒AB在匀强磁场中运动时,重物始终未离开地面,且满足:,求重物所受支持力大小随时间变化的表达式。
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、B【解析】
ABC.因交流电的频率为f=50Hz,则线圈吸引软铁A的频率为f′=100Hz,由受迫振动的规律可知,无论P位于何处,频率一定是100Hz,选项AC错误,B正确;D.调节P使OA振动的固有频率为100Hz时产生共振,此时OA的振幅最大,选项D错误;故选B。2、C【解析】
A.由万有引力提供向心力,有,联立得选项A错误;B.对量子卫星有得代入,得,选项B错误;C.对量子卫星有得选项C正确;D.对量子卫星有代入,得此卫星角速度为<选项D错误。故选C。3、B【解析】
A.、由图可知线圈只有一半在磁场中,产生的电动势的最大值为:,从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为:,故选项A错误;B、交流电流表的示数为:,故选项B正确;C、两端电压的有效值:,故选项C错误;D、一个周期内的发热量:,故选项D错误.4、D【解析】
设匀强磁场()感应电动势安培力结合图像可知所以磁感应强度的变化率故D正确ABC错误。故选D。5、A【解析】
以结点O为研究对象受力分析如下图所示:由题意知点O缓慢移动,即在移动过程中始终处于平衡状态,则可知:绳OB的张力TB=mg根据平衡条件可知:Tcosθ-TB=0,Tsinθ-F=0由此两式可得:F=TBtanθ=mgtanθ在结点为O被缓慢拉动过程中,夹角θ增大,由三角函数可知:F和T均变大。A.F逐渐变大,T逐渐变大与分析相符,故A正确。B.F逐渐变大,T逐渐变小与分析不符,故B错误。C.F逐渐变小,T逐渐变大与分析不符,故C错误。D.F逐渐变小,T逐渐变小与分析不符,故D错误。6、B【解析】
由楞次定律可判断线圈中的电流方向;由E=BLV及匀加速运动的规律可得出电流随时间的变化规律。【详解】设导体棒运动的加速度为,则某时刻其速度所以在0-t1时间内(即当bc边位于磁场左边缘时开始计时,到bc边位于磁场右边缘结束)根据法拉第电磁感应定律得:,电动势为逆时针方向由闭合电路欧姆定律得:,电流为正。其中R为线框的总电阻。所以在0-t1时间内,,故AC错误;从t1时刻开始,换ad边开始切割磁场,电动势大小,其中,电动势为顺时针方向为负电流:,电流为负(即,)其中,电流在t1时刻方向突变,突变瞬间,电流大小保持不变。故B正确,D错误。故选B。【点睛】对于电磁感应现象中的图象问题,经常是根据楞次定律或右手定则判断电流方向,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流随时间变化关系,然后推导出纵坐标与横坐标的关系式,由此进行解答,这是电磁感应问题中常用的方法和思路.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、CD【解析】
A.由图知处的电势等于零,所以和带有异种电荷,A错误;B.图象的斜率描述该处的电场强度,故处场强不为零,B错误;C.负电荷从移到,由低电势向高电势移动,电场力做正功,电势能减小,故C正确;D.由图知,负电荷从移到,电场强度越来越小,故电荷受到的电场力减小,所以D正确.故选CD。8、AD【解析】
A.绳子上的弹力大小等于物体的重力mg,则绳子对滑轮的两弹力的合力方向在两弹力的角平分线上,根据平衡条件可得杆对滑轮的弹力方向也在角平分线上,OB两点间的距离等于AB两点间的距离,根据几何关系可得,杆OA恰好在两弹力的角平线方向上,故A正确;B.若保持OB两点位置不变,增大杆长OA,使AB与竖直墙壁的夹角增大,仍保持OB两点间的距离等于AB两点间的距离,杆OA仍在两弹力的角平分线上,杆对滑轮的弹力仍沿杆方向,故B错误;C.若保持A点的位置不变,将绳子的固定点B向上移动,绳子对滑轮的两力夹角变大,合力变小,滑轮处于平衡状态,则杆对滑轮的弹力变小,故C错误;D.若保持AB与竖直墙壁的夹角不变,将轻杆的固定点O向下移动,两绳对滑轮的弹力大小方向都不变,则杆对滑轮的力仍在两绳弹力的角平分线上,所以杆对滑轮弹力的方向不变,故D正确。故选AD。9、ADE【解析】
A、B项:在r=r0时,分子势能最小,但不为零,此时分子力为零,故A项正确,B项错误;C项:分子间作用力随分子间距离增大先减小,然后反向增大,最后又一直减小,C项错误;D项:分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化得快,D项正确;E项:当r<r0时,分子力表现为斥力,当分子力减小时,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能减少,E项正确。故选:ADE。10、CD【解析】
A.小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力,根据牛顿第二定律:解得:根据动能定理:得:h=1.5R可知只有满足h≥1.5R,释放后小球才能通过a点,故A错误;BC.小球离开a点时做平抛运动,用平抛运动的规律,水平方向的匀速直线运动:x=vt竖直方向的自由落体运动:R=gt2,解得:x=R>R,故无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点后落回轨道内,则B错误,C正确。D.只要改变h的大小,就能改变小球到达a点的速度,就有可能使小球通过a点后,落在de之间或之外。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、由于电压表分流导致测得电流比实际干路电流偏小1.51.0【解析】
(1)[1].图甲采用相对电源的电流表外接法,由于电压表内阻不是无穷大,所以电压表分流导致电流表中电流比实际干路电流偏小;
(2)[2][3].改用图乙实验时,根据闭合电路欧姆定律U=E-I(r+rA),再由图所示电源U-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.5V,电源电动势E=1.5V,图象的斜率表示电动势,故;故电源内阻r=3.0-2.0Ω=1.0Ω。12、B电流表的示数偏小3.00V1.0Ω1.0Ω【解析】
(1)[1]当S2接1位置时,可把电压表、定值电阻与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律可知电动势和内阻的测量值均小于真实值,所以作出的图线应是B线;[2]测出的电池电动势和内阻存在系统误差,原因是电压表的分流;(2)[3]当S2接2位置时,可把电流表、定值电阻与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律可知电动势测量值等于真实值,图线应是线,即有[4]由于S2接1位置时,图线的B线对应的短路电流为所以真解得真[5]对线,根据闭合电路欧姆定律可得对应的短路电流为解得电流表内阻为四、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、(1)(1
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