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2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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.如图甲所示,被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落,其原理可等效为如图乙所示的模型:半径为的磁性圆轨道竖直固定,质量为的铁球(视为质点)沿轨道外侧运动,A、B分别为轨道的最高点和最低点,轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为,则A.铁球绕轨道可能做匀速圆周运动B.铁球绕轨道运动过程中机械能守恒C.铁球在A点的速度必须大于D.轨道对铁球的磁性引力至少为,才能使铁球不脱轨2.如图所示,两根相距为L的平行直导轨水平放置,R为固定电阻,导轨电阻不计。电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置,杆与导轨之间有摩擦,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。t=0时刻对金属杆施加一水平外力F作用,使金属杆从静止开始做匀加速直线运动。下列关于通过R的电流I、杆与导轨间的摩擦生热Q、外力F、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是()A. B. C. D.3.B超检测仪可以通过探头发送和接收超声波信号,经过电子电路和计算机的处理形成图像。下图为仪器检测到发送和接收的超声波图像,其中实线为沿x轴正方向发送的超声波,虚线为一段时间后遇到人体组织沿x轴负方向返回的超声波。已知超声波在人体内传播速度为1200m/s,则下列说法中正确的是()A.根据题意可知此超声波的频率为1.2×105HzB.图中质点B在此后的内运动的路程为0.12mC.图中质点A此时沿y轴正方向运动D.图中质点A、B两点加速度大小相等方向相反4.新华社西昌3月10日电“芯级箭体直径9.5米级、近地轨道运载能力50吨至140吨、奔月转移轨道运载能力15吨至50吨、奔火(火星)转移轨道运载能力12吨至44吨……”这是我国重型运载火箭长征九号研制中的一系列指标,已取得阶段性成果,预计将于2030年前后实现首飞。火箭点火升空,燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出,火箭获得推力。下列观点正确的是()A.喷出的燃气对周围空气的挤压力就是火箭获得的推力B.因为喷出的燃气挤压空气,所以空气对燃气的反作用力就是火箭获得的推力C.燃气被喷出瞬间,火箭对燃气的作用力就是火箭获得的推力D.燃气被喷出瞬间,燃气对火箭的反作用力就是火箭获得的推力5.一辆汽车在水平公路上拐弯,其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为。圆周运动的半径为,汽车的质量为。在汽车做圆周运动过程中()A.受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力B.为避免侧滑,向心加速度不能超过C.为避免侧滑,最大速度为D.速度为时,在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为6.如图所示,一条质量分布均匀的柔软细绳平放在水平地面上,捏住绳的一端用恒力F竖直向上提起,直到全部离开地面时,绳的速度为v,重力势能为Ep(重力势能均取地面为参考平面)。若捏住绳的中点用恒力F竖直向上提起,直到全部离开地面时,绳的速度和重力势能分别为()A.v,Ep 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.关于一定量的气体,下列说法正确的是()A.气体做等温膨胀变化,其压强一定减小B.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和C.气体分子热运动的剧烈程度减弱时,气体的压强一定减小D.若气体处于完全失重的状态,气体的压强一定为零E.气体从外界吸收热量,其内能可能减小8.如图所示,在垂直于纸面向外的匀强磁场中,水平放置两个同心金属环,半径分别是r和3r,磁感应强度为B,在两环间连接有一个电容为C的电容器,a、b是电容器的两个极板。长为2r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好,并绕圆心以角速度ω做顺时针方向(从垂直环面向里看)的匀速圆周运动。则下列说法正确的是()A.金属棒AB中有从B到A的持续电流B.电容器b极板带负电C.电容器两端电压为D.电容器所带电荷量为9.荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划.登陆火星需经历如图所示的变轨过程,已知引力常量为,则下列说法正确的是()A.飞船在轨道上运动时,运行的周期B.飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能C.飞船在点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在点朝速度方向喷气D.若轨道Ⅰ贴近火星表面,已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度,可以推知火星的密度10.如图所示,斜面体置于粗糙水平地面上,斜面体上方水平固定一根光滑直杆,直杆上套有一个滑块.滑块连接一根细线,细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球.最初斜面与小球都保持静止,现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点,如果整个过程斜面保持静止,小球未滑离斜面,滑块滑动到A点时细线恰好平行于斜面,则下列说法正确的是A.斜面对小球的支持力逐渐减小B.细线对小球的拉力逐渐减小C.滑块受到水平向右的外力逐渐增大D.水平地面对斜面体的支持力逐渐减小三、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)如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置。直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g。设钢球所受的空气阻力大小不变。(1)钢球下落的加速度大小a=______,钢球受到的空气阻力Ff=____。(2)本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”,但从严格意义上讲是不准确的,实际上钢球通过光电门的平均速度_________(选填“>”或“<")钢球球心通过光电门的瞬时速度。12.(12分)某实验小组做“验证力合成的平行四边形定则”实验,涉及以下问题,请分析解答。(1)实验的部分步骤如下:①将橡皮筋的一端固定在点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连一个弹簧测力计②如图所示,沿相互垂直的两个方向分别拉两个弹簧测力计,使橡皮筋的绳套端被拉到某一点,由弹簧测力计的示数记录两个拉力、的大小,此时_________,______③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的绳套端拉至点,读出拉力大小并确定其方向④在如图所示的方格纸上以每格为标度,作出拉力、⑤应用平行四边形定则作出、的合力的图示,并按每格的标度读出合力的大小⑥若在误差允许的范围内,与满足__________,则验证了力合成的平行四边形定则(2)实验中,下列器材中必须要用的是__________(3)下列实验操作正确的是________。A.拉动橡皮筋时,弹簧测力计要与木板平面平行B.每次拉伸橡皮筋时,两个弹簧测力计间的夹角越大越好C.描点确定拉力方向时,两点间的距离应尽可能大一些四、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)如图甲所示,足够长的两金属导轨MN、PQ水平平行固定,两导轨电阻不计,且处在竖直向上的磁场中,完全相同的导体棒a、b垂直放置在导轨上,并与导轨接触良好,两导体棒的电阻均为R=0.5Ω,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,当t=0.8s时导体棒刚好要滑动。已知L=1m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8s内整个回路中产生的焦耳热;(2)若保持磁场的磁感应强度B=0.5T不变,用如图丙所示的水平向右的力F拉导体棒b,刚开始一段时间内b做匀加速直线运动,一根导体棒的质量为多少?(3)在(2)问条件下a导体棒经过多长时问开始滑动?14.(16分)如图所示,水平光滑轨道AB与半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC相切于B点.质量为2m和m的a、b两个小滑块(可视为质点)原来静止于水平轨道上,其中小滑块a与一轻弹簧相连.某一瞬间给小滑块a一冲量使其获得的初速度向右冲向小滑块b,与b碰撞后弹簧不与b相粘连,且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离,不计一切摩擦,求:(1)a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能;(2)小滑块b与弹簧分离时的速度;(3)试通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C.若能,求出到达C点的速度;若不能,求出滑块离开圆轨道的位置和圆心的连线与水平方向的夹角.(求出角的任意三角函数值即可).15.(12分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示.已知该波的波长大于0.6m,求其波速和波长
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】
AB.小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用,其中铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变,支持力的方向过圆心,它们都始终与运动的方向垂直,所以磁力和支持力都不能对小铁球做功,只有重力会对小铁球做功,所以小铁球的机械能守恒,在最高点的速度最小,在最低点的速度最大.小铁球不可能做匀速圆周运动.故A错误,B正确;C.小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用,在最高点轨道对小铁球的支持力的方向可以向上,小铁球的速度只要大于1即可通过最高点,故C错误;D.由于小铁球在运动的过程中机械能守恒,所以小铁球在最高点的速度越小,则机械能越小,在最低点的速度也越小,根据:F=m可知小铁球在最低点时需要的向心力越小.而在最低点小铁球受到的重力的方向向下,支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上.要使铁球不脱轨,轨道对铁球的支持力一定要大于1.所以铁球不脱轨的条件是:小铁球在最高点的速度恰好为1,而且到达最低点时,轨道对铁球的支持力恰好等于1.根据机械能守恒定律,小铁球在最高点的速度恰好为1,到达最低点时的速度满足mg•2Rmv2,轨道对铁球的支持力恰好等于1,则磁力与重力的合力提供向心力,即:F﹣mg,联立得:F=5mg,故D错误.2、B【解析】
A.t时刻杆的速度为v=at产生的感应电流则I∝t;故A错误。
B.摩擦生热为则Q∝t2,故B正确。C.杆受到的安培力根据牛顿第二定律得F-f-F安=ma得F随t的增大而线性增大,故C错误。
D.外力F的功率为P-t图象应是曲线,故D错误。
故选B。3、C【解析】
A.根据图象读出波长
λ=12mm=1.2×10-2m,由v=λf得频率为故A错误;
B.质点B振动的周期为
T==8×10-6s,质点B只会上下振动,因为,所以质点B在1×10-4s内运动的路程为S=12.5×4A=12.5×4×0.004m=0.2m故B错误;
C.实线波向右传播,则图中质点A此时沿y轴正方向运动,选项C正确;D.质点A、B两点都在平衡位置上方位移相同的地方,所以加速度大小相等方向相同,故D错误;
故选C。4、D【解析】
A.喷出的燃气对周围空气的挤压力,作用在空气上,不是火箭获得的推力,故A错误;B.空气对燃气的反作用力,作用在燃气上,不是火箭获得的推力,故B错误;CD.燃气被喷出瞬间,燃气对火箭的反作用力作用在火箭上,是火箭获得的推力,故C错误D正确。故选D。5、B【解析】
A.汽车在水平面做圆周运动时,沿圆周半径方向的静摩擦力提供向心力,这不是独立的两个力,A错误;B.汽车向心力的最大值为,对应有最大向心加速度B正确;C.汽车达最大速度时有则C错误;D.速度为时,对应的向心力则半径方向轮胎与地面间的静摩擦力为,D错误。故选B。6、D【解析】
重力势能均取地面为参考平面,第一次,根据动能定理有第二次,根据动能定理有联立解得,,故D正确,ABC错误。故选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、ABE【解析】
A.由理想气体状态方程可得,气体在等温膨胀过程,温度不变,体积与压强成反比,体积增大,压强一定减小,故A正确;B.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,故B正确;C.温度高气体分子热运动就剧烈,所以只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度可以降低,但是压强不一定越低,故C错误;D.在完全失重的情况下,分子运动不停息,气体对容器壁的压强不为零,故D错误;E.气体从外界吸收热量,但如果同时对外做功,根据热力学第一定律,则内能可能减小,故E正确。故选ABE。8、BC【解析】
A.根据右手定则可知,金属棒AB切割磁感线产生感应电动势,但由于电路没有闭合,所以没有感应电流,故A错误;B.根据右手定则可判断B端为电源的正极,a端为电源的负极,所以电容器b极板带负电,故B正确;C.根据法拉第电磁感应定律知切割产生的感应电动势故C正确;D.电容器所带电荷量故D错误。故选BC。9、ACD【解析】
A、根据开普勒第三定律可知,飞船在轨道上运动时,运行的周期,故选项A正确;BC、飞船在点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在点朝速度方向喷气,从而使飞船减速到达轨道Ⅰ,则飞船在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能,故选项B错误,C正确;D、根据以及,解得,已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度,可以推知火星的密度,故选项D正确。10、BC【解析】
AB.对小球受力分析可知,沿斜面方向:,在垂直斜面方向:(其中是细线与斜面的夹角,为斜面的倾角),现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点,变小,则细线对小球的拉力变小,斜面对小球的支持力变大,故选项B正确,A错误;C.对滑块受力分析可知,在水平方向则有:,由于变小,则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大,故选项C正确;D.对斜面和小球为对象受力分析可知,在竖直方向则有:,由于变小,所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大,故选项D错误.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、mg<【解析】
(1)[1]钢球通过光电门A、B时的瞬时速度分别为、由解得加速度[2]由牛顿第二定律得解得(2)[3]由匀变速直线运动的规律,钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而球心通过光电门的中间位移的速度大于中间时刻的瞬时速度。12、大小相等,方向相同CAC【解析】
(1)[1][2]②弹簧测力计的分度值为,估读至,则示数分别为,[3]⑥若在误差允许的范围内,与合满足大小相等,方向相同,则验证了力合成的平行四边形定则;(2)[4]实验还需要用毫米刻度尺画直线、并进行长度的测量,所以C正确,A、B错误;故选C;(3)[5]A.实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则,为了减小实验误差,弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行,这样各力的图示能够正确体现相应力的大小,故A正确;B.为减小作图过程中产生的误差,两个弹簧测力计拉力间的夹角不能太小,也不能太大,故B错误;C.描点确定拉力方向时,两点之间的距离应尽可能大一些,以减小实验的误差,故C正确;故选AC。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定
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