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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.下列四个实验中,能说明光具有粒子性的是()A. B.C. D.2.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为Δϕ1和A.Δϕ1>Δϕ23.一个小球以一定的水平速度抛出,经过t0时间,小球和抛出点的连线与水平方向夹角为37°,再经过t时间,小球和抛出点的连线与水平方向的夹角为53°,不计空气阻力,下列说法正确的是A. B. C. D.4.下列说法正确的是()A.做匀速圆周运动的物体,转动一周,由于初末位置速度相同,故其合力冲量为零B.做曲线运动的物体,任意两段相等时间内速度变化一定不相同C.一对作用力和反作用力做的功一定大小相等,并且一个力做正功另一个力做负功D.在磁场中,运动电荷所受洛伦兹力为零的点,磁感应强度B也一定为零5.如图,一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上,圆环的直径略大于细杆的直径,圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连,轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处,弹簧的劲度系数为k,起初圆环处于O点,弹簧处于原长状态且原长为L;将圆环拉至A点由静止释放,OA=OB=L,重力加速度为g,对于圆环从A点运动到B点的过程中,弹簧处于弹性范围内,下列说法正确的是A.圆环通过O点的加速度小于gB.圆环在O点的速度最大C.圆环在A点的加速度大小为g+D.圆环在B点的速度为26.下列说法正确的是()A.射线是高速电子流,它的穿透能力比射线和射线都弱B.在核反应中,比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时,会释放核能C.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,核外电子的动能减小D.当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应,则当改为红光照射时,也能发生光电效应,但从锌板表面逸出的光电子的最大初动能减小二、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.如图所示的直角三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),其中∠c=90°、∠a=60°,O为斜边的中点,分别带有正、负电荷的粒子以相同的初速度从O点垂直ab边沿纸面进入匀强磁场区域,两粒子刚好不能从磁场的ac、bc边界离开磁旸,忽略粒子的重力以及两粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是()A.负电荷由oa之间离开磁场B.正负电荷的轨道半径之比为C.正负电荷的比荷之比为D.正负电荷在磁场中运动的时间之比为1:18.如图所示,甲、乙、丙是绕地球做匀速圆周运动的3艘飞船,下列说法正确的是()A.丙开动发动机向后瞬时喷气后,其势能不变B.丙开动发动机向后瞬时喷气后的一段时间内,可能沿原轨道追上同一轨道上的乙C.甲受稀薄气体的阻力作用后,其动能增大、势能减小D.甲受稀薄气体的阻力作用后,阻力做功大小与引力做功大小相等9.如图所示,用轻绳分别系住两个质量相等的弹性小球A和B。绳的上端分别固定于O、点。A绳长度(长度为L)是B绳的2倍。开始时A绳与竖直方向的夹角为,然后让A球由静止向下运动,恰与B球发生对心正碰。下列说法中正确的是()A.碰前瞬间A球的速率为B.碰后瞬间B球的速率为C.碰前瞬间A球的角速度与碰后瞬间B球的角速度大小之比为D.碰前瞬间A球对绳的拉力与碰后瞬间B球对绳的拉力大小之比为10.若宇航员到达某一星球后,做了如下实验:(1)让小球从距离地面高h处由静止开始下落,测得小球下落到地面所需时间为t;(2)将该小球用轻质细绳固定在传感器上的O点,如图甲所示。给小球一个初速度后,小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,传感器显示出绳子拉力大小随时间变化的图象所示(图中F1、F2为已知)。已知该星球近地卫星的周期为T,万有引力常量为G,该星球可视为均质球体。下列说法正确的是A.该星球的平均密度为 B.小球质量为C.该星球半径为 D.环绕该星球表面运行的卫星的速率为三、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)如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置图。水平桌面固定一长导轨,一端伸出桌面,另一端装有竖直挡板,轻弹簧的一端固定在竖直挡板上,另一端被入射小球从自然长度位置A点压缩至B点,释放小球,小球沿导轨从右端水平抛出,落在水平地面上的记录纸上,重复10次,确定小球的落点位置;再把被碰小球放在导轨的右边缘处,重复上述实验10次,在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置(从左到右分别记为P、Q、R),测得OP=x1,OQ=x2,OR=x3(1)关于实验的要点,下列说法正确的是___A.入射小球的质量可以小于被碰小球的质量B.入射小球的半径必须大于被碰小球的半径C.重复实验时,每次都必须将弹簧压缩至B点D.导轨末端必须保持水平(2)若入射球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则该实验需要验证成立的表达式为__(用所给符号表示);(3)除空气阻力影响外,请再说出一条可能的实验误差来源_______。12.(12分)利用打点计时器(用频率为的交流电)研究“匀变速直线运动的规律”。如图所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,O是打点计时器打下的第一个点,相邻两个计数点之间还有四个点没有画出(1)相邻两计数点之间的时间间隔为________s(2)实验时要在接通打点计时器电源之________(填“前”或“后”)释放纸带(3)将各计数点至O点的距离依次记为、、、、…,测得,,,。请计算打点计时器打下C点时纸带的速度大小为___;纸带的加速度大小为________(结果均保留两位有效数字)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)如图所示,水平面AB光滑,质量为m=1.0kg的物体处于静止状态。当其瞬间受到水平冲量I=10N·s的作用后向右运动,倾角为θ=37°的斜面与水平面在B点用极小的光滑圆弧相连,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.5,经B点后再经过1.5s物体到达C点。g取10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求BC两点间的距离。14.(16分)如图,水平面上有一条长直固定轨道,P为轨道上的一个标记点,竖直线PQ表示一个与长直轨道垂直的竖直平面,PQ的右边区域内可根据需要增加一个方向与轨道平行的水平匀强电场。在轨道上,一辆平板小车以速度v0=4m/s沿轨道从左向右匀速运动,当小车一半通过PQ平面时,一质量为m=1kg的绝缘金属小滑块(可视为质点)被轻放到小车的中点上,已知小滑块带电荷量为+2C且始终不变,滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2,整个过程中小车速度保持不变,g=10m/s2。求:(1)若PQ右侧没有电场,木板足够长,在滑块与小车恰好共速时小滑块相对P点水平位移和摩擦力对小车做的功;(2)当PQ右侧电场强度取方向水平向右,且板长L=2m时,为保证小滑块不从车上掉下,则电场存在的时间满足什么条件?(附加:若PQ右侧加一个向右的匀强电场,且木板长L=2m,为确保小滑块不从小车左端掉下来,电场强度大小应满足什么条件?)(此附加问为思考题,无需作答)15.(12分)如图所示,MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨,导轨电阻不计,置于磁感强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,P、M间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好,阻值为的金属导体棒ab垂直导轨放置,ab的质量为m。ab在与其垂直的水平恒力下作用下,在导线在上以速度v做匀速运动,速度v与恒力方向相同;导线MN始终与导线框形成闭合电路,已知磁场的磁感应强度大小为B,导线的长度恰好等于平行轨道的间距L,忽略摩擦阻力和导线框的电阻。求:(1)金属棒以速度v匀速运动时产生的电动势E的大小;(2)金属棒以速度v匀速运动时金属棒ab两端电压Uab;(3)金属棒匀速运动时。水平恒力F做功的功率P。
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.该实验是粒子散射实验,该实验揭示了原子的核式结构模型,A错误;B.该实验是双缝干涉实验,该实验揭示了光具有波动性,B错误;C.该实验是光电效应现象的实验,该实验揭示了光具有粒子性,C正确;D.该实验是放射性现象的实验,从而得出射线的性质,D错误。故选C。2、C【解析】
第一次将金属框由位置I平移到位置Ⅱ,磁感线穿过金属框的方向没有改变,磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值;第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ,磁感.线穿过金属框的方向发生改变,磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和,所以Δϕ故选C3、C【解析】
设平抛初速度大小为v0,经过时间t0,有:再经过时间t,有:所以解得:A.与计算结果不符,故A错误。B.与计算结果不符,故B错误。C.与计算结果相符,故C正确。D.与计算结果不符,故D错误。4、A【解析】
A.根据动量定理,合力的冲量等于动量的变化,物体在运动一周的过程中,动量变化为零,故合力的冲量为零,故A正确;B.在匀变速曲线运动中,加速度不变,根据可知在任意两段相等时间内速度变化相同,故B错误;C.一对作用力和反作用力做的功没有定量关系,一对作用力和反作用力可以同时做正功,也可以同时做负功,或不做功,故C错误;D.在磁场中,若带电粒子的运动方向与磁场方向平行,不会受到洛伦兹力的作用,但磁感应强度不为零,故D错误。故选A。5、D【解析】
A.圆环通过O点时,水平方向合力为零,竖直方向只受重力,故加速度等于g,故A错误;B.圆环受力平衡时速度最大,应在O点下方,故B错误;C.圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力,不受摩擦力,在A点对圆环进行受力分析如图,根据几何关系,在A点弹簧伸长根据牛顿第二定律,有解得故C错误;D.圆环从A到B过程,根据功能关系,减少的重力势能转化为动能解得故D正确。故选D。6、B【解析】
A.射线是高速电子流,它的穿透能力比射线强,比射线弱,故A项错误;B.原子核的结合能与核子数之比称做比结合能,比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。在核反应中,比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时,会释放核能,故B项正确;C.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,电子跃迁到离核较近的轨道上运动,据可得,核外电子的动能增加,故C项错误;D.当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应,当改为红光照射时,不能发生光电效应,因为红光的频率小于锌板的极限频率,故D项错误。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、BC【解析】
A.由左手定则可知,负电荷由Ob之间离开磁场区域,故A错误;B.作出两粒子的运动轨迹如图所示:由几何关系,对负粒子:则负粒子的轨道半径为:对正粒子:解得正粒子的轨道半径为:则正负粒子的轨道半径之比为:故B正确;D.正负粒子在磁场中运动的时间均为半个周期,由:可知,正负粒子在磁场中运动的时间之比为:故D错误;C.粒子在磁场中做圆周运动,则由:可得:正负粒子的比荷之比与半径成反比,则正负粒子的比荷之比为,故C正确。故选BC。8、AC【解析】
A.丙向后瞬时喷气后,速度增大,但位置尚未变化,其势能不变,选项A正确;。B.综合应用牛顿第二定律、功和能的推论。丙飞船向后瞬时喷气后速度增大,之后离开原来轨道,轨道半径变大,不可能沿原轨道追上同一轨道上的乙,选项B错误;CD.甲受稀薄气体的阻力作用时,甲轨道半径缓慢减小,做半径减小的圆周运动,由可知其动能增大、势能减小、机械能减小,由动能定理可知,即此过程中有阻力做功大小小于引力做功大小,选项C正确,D错误;故选AC.9、ACD【解析】
A.A球由静止下摆至最低点过程中机械能守恒有解得①选项A正确;B.两球碰撞过程中系统动量守恒有碰撞前后系统动能相等,即结合①式解得②选项B错误;C.碰前瞬间,A球的角速度为碰后瞬间,B球的角速度结合①②式得选项C正确;D.在最低点对两球应用牛顿第二定律得结合①②式得选项D正确;故选ACD.10、ABD【解析】
A.对近地卫星有,星球密度,体积,解得,故A正确。B.小球通过最低点时拉力最大,此时有最高点拉力最小,此时有最高点到最低点,据动能定理可得可得,小球做自由落体运动时,有可得,,故B正确。C.根据及可得:星球平均密度可表示为可得,故C错误。D.环绕该星球表面运行的卫星的速率可表示为故D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、CD轨道摩擦的影响:确认落点P、Q、R时的误差:,,的测量误差【解析】
(1)[1]A.为防止两球碰撞后入射球反弹,入射小球的质量必须大于被碰小球的质量,故A错误;B.为使两球发生正碰,入射小球的半径必须与被碰小球的半径相同,故B错误;C.为了保证入射球每次到达桌面边缘的速度相同,则重复实验时,每次都必须将弹簧压缩至B点,从而让入射球获得相同的弹性势能,故C正确;D.为了保证两球碰后都能做平抛运动从而能求出飞出时的速度,导轨末端必须保持水平,故D正确。故选CD。(2)[2]两球碰撞过程系统的动量守恒,以向右为正方向,有小球做平抛运动的时间t相等,两边同时乘以t,有结合碰撞前后的小球落点情况,换算水平距离后,有,,可得(3)[3]除空气阻力影响外,本实验其它的误差有:轨道摩擦的影响;确认落点P、Q、R时的误差;,,的测量误差。12、0.1后0.240.80【解析】
(1)[1]频率为的交流电,相邻两个计数点之间还有四个点没有画出,所以相邻两计数点之间的时间间隔为。(2)[2]实验时,需先接通电源,后释放纸带。(3)[3]打点计时器打下C点时纸带的速度大小[4]纸带的加速度大小代入数据得四、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、4.75m【解析】
根据动量定理有解得沿斜面上滑速度
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