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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.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑
色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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,同种材料制成的轨道和ON底端由对接且a.小球自M点由静止滑下,小球经过。点时无机
械能损失,以八s、%/分别表示小球的速度、位移、加速度和摩擦力四个物理量的大小.下列图象中能正确反映小
球自M点到左侧最高点运动过程的是()
2、如图,劲度系数为40()N/m的轻弹簧一端固定在倾角为45。的光滑楔形滑块的顶端O处,另一端拴一质量为m=少kg
10
的小球。当楔形滑块以大小为a=3g的加速度水平向右运动时,弹簧的伸长量为(取g=10m/s2)()
B.C.1.25cmD.2.5cm
.44
3、如图所示,A、B两个质量相等的小球,分别从同一高度、倾角分别为a、£(&</7)的光滑斜面顶端由静止自由
滑下。在小球从开始下滑到到达斜面底端的过程中,下列判断正确的是()
A.A球和B球到达斜面底端的速度大小不相等
B.A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小
C.A球运动的加速度比B球运动的加速度大
D.A球所受重力的冲量大小比B球所受重力的冲量大小小
4、近年来,人类发射了多枚火星探测器,火星进行科学探究,为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实
的基础。假设火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,若测得该探测器运动的周期为T,则可以算得火星的平均
k
密度。=^,式中女是一个常量,该常量的表达式为(已知引力常量为G)
3汽4yr"
A.kB.k=3TTGC.k=—D.k=-----
5、如图所示,质量均为〃?的物块A、B压在置于地面上的竖直轻弹簧上,上端弹簧弹性系数为的,下端弹簧的弹性
系数为&,弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接,A、B处于静止状态,现给A一个竖直向上的拉力F,尸的大小
自0开始缓慢增大,物块B自初始位置能上升的最大高度为()
■
I8I
C.mg—+一
k[k2&k2
6、如图所示,某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能,将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水
平的轨道上,分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力),控制两车以相同的速度卬做匀速直线运动。
某时刻,通过控制器使两车的挂钩断开,玩具车A保持原来的牵引力不变,玩具车B保持原来的输出功率不变,当玩
具车A的速度为如。时,玩具车B的速度为1.5血,运动过程中受到的阻力仅与质量成正比,与速度无关,则正确的是
()
A.在这段时间内两车的位移之比为6:5
B.玩具车A的功率变为原来的4倍
C.两车克服阻力做功的比值为12:11
D.两车牵引力做功的比值为3:1
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。分。
7、如图所示,两导轨所构成的平面与水平面成,角,金属杆ab、cd的电阻均为R,质量均为加,沿与导轨垂直的方
向放置在导轨上,两金属杆与导轨构成回路。金属杆的长度与导轨间的距离相等,且为L金属杆cd通过跨过定滑轮
的细绳与电动机相连。为了保证金属杆ab能在导轨上静止不动,金属杆cd需在电动机的带动下沿导轨向上移动。整
个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,磁场的磁感应强度为兄不计一切摩擦阻力,下列各种判断中正确的是()
A.若磁场方向垂直导轨平面向下,则回路中电流方向为
B.金属杆cd沿导轨向上做匀速运动,速度大小v=2吧;,。
BL
C.细绳的拉力F=//zgsin0
D.电动机的输出功率4刎里瞥
8、如图所示,两根相互平行,间距为L=0.4m足够长的金属导轨固定在水平面上,导轨间存在8=0.2T的匀强磁
场中,磁场方向垂直于导轨平面向里,导轨上的金属杆ab、cd所受滑动摩擦力均为0.2N,两杆电阻均为0.IQ,导轨
电阻不计,已知ab受恒力厂的作用,ab和cd均向右做匀速直线运动,下列说法正确的是()
A.恒力尸=0.4NB.两杆的速度差大小为6.25m/s
C.此时回路中电流大小为2AD.ab杆克服安培力做功功率等于回路中产生焦耳热的功率
9、回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为上两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过狭缝
的时间忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为机、电荷量为+g的粒子,在加速器
中被加速,加速电压为U.下列说法正确的是()
B.粒子射出加速器的速度大小与电压。成正比
C.粒子在磁场中运动的时间为工㈣
2U
D.粒子第1次经过狭缝后进入磁场的半径为一J--
q
10、如图所示,以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,M、N为圆
周上的两点.带正电粒子只在电场力作用下运动,在M点速度方向如图所示,经过M、N两点时速度大小相等.已知
M点电势高于。点电势,且电势差为U,下列说法正确的是()
N
M\------/------1
,\;•1
X/
、I/
A.M,N两点电势相等
B.粒子由M点运动到N点,电势能先增大后减小
C.该匀强电场的电场强度大小为,
D.粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
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)是演示简谐运动图像的装置,它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时,漏斗中的
细沙均匀流出,同时匀速拉出沙漏正下方的木板,漏出的细沙在板上会形成一条曲线,这条曲线可以理解为沙漏摆动
的振动图像。图(乙)是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线(图中的虚线表示)。
(1)图(乙)的尸处堆积的细沙比。处.(选填“多”、“少”或“一样多
(2)经测量发现图(乙)中OB=O'B',若木板1的移动速度口=3m/s,则木板2的移动速度也=
12.(12分)为了测量一个未知电阻Rx(及约为50。)的阻值,实验室提供了如下器材:
A.电源(电源电动势E=4.5V,内阻约0.5。)
B.电压表V(量程为0—3V,内阻约3kQ)
C.电流表A(量程为0—0.06A,内阻约0.3。)
D.滑动变阻器/?:(0—20。)
E.开关及导线若干
(1)请在下面方框内画出实验电路图()
(2)连好实物电路后发现电压表损坏了,实验室又提供了一只毫安表mA((量程为0-30mA,内阻5。)和一个电
阻箱(0—999.9。),要利用这两个仪器改装为3V的电压表,需要将毫安表和电阻箱拈联,并将电阻箱的阻值
调到_____
(3)请画出改装后的实验电路图()
(4)如果某次测量时毫安表示数为20.0mA,电流表A示数为0.058A,那么所测未知电阻阻值及=.Q(最后一空
保留3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,一直角三角形A3C处于匀强电场中(电场未画出),ZA=3O°,BC=L,三角形三点的电
势分别为幺=0,5=牝吟(外〉0,为已知量)。有一电荷量为-4、质量为根的带电粒子(重力不计)从A
点以与AS成30。角的初速度%向左下方射出,求:
(1)求电场强度E;
(2)设粒子的运动轨迹与N8AC的角平分线的交点为G,求粒子从A点运动到G点的时间t°
14.(16分)如图所示,竖直放置的气缸内壁光滑,横截面积S=3xl(T3m2,活塞的质量为加=1.5kg,厚度不计,
在4、8两处设有限制装置,使活塞只能在4、B之间运动,8到气缸底部的距离为〃=0.5m,A、8之间的距离为
/=0.2m,外界大气压强Po=1.()X1()5Pa,开始时活塞停在8处,缸内理想气体的压强为o.9p0,温度为27C。现
缓慢加热缸内气体,直至活塞刚好到4处,取g=10m/s2。求:
①活塞刚离开B处时气体的温度;
②活塞刚到A处时气体的温度。
15.(12分)如图所示,带正电的A球固定在足够大的光滑绝缘斜面上,斜面的倾角a=37。,其带电量Q=
质量m=O.lkg、带电量q=+lxl(f7c的B球在离A球L=0.1m处由静止释放,两球均可视为点电荷.(静电力恒量
k=9xlO9N»m12/C2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)A球在B球释放处产生的电场强度大小和方向;
(2)B球的速度最大时两球间的距离;
(3)若B球运动的最大速度为v=4m/s,求B球从开始运动到最大速度的过程中电势能怎么变?变化量是多少?
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】
A.由于在两个斜面上都是匀变速运动,根据位移时间关系公式,可知位移-时间图象是曲线,故A错误;
B.小球先做匀加速运动,a=gsin0-//gcos0,后做匀减速运动,加速度大小为a=gsina+〃gcosa,而gsina+〃gcosa>
gsin9-//gcos。,因而B错误;
C根据六可知:当。>a时,摩擦力"/HgcosOV〃,"gcosa,则C错误;
D.小球运动过程中,在两个斜面上都受到恒力作用而沿斜面做匀变速直线运动,速度先增加后减小,根据速度时间关
系公式,可知两段运动过程中的修图都是直线,且因为在0M上的加速度较小,则直线的斜率较小,故D正确;
2、D
【解析】
当小球和斜面间的弹力为零时,设此时的加速度大小为ao,则由牛顿第二定律,有
代入数据得
«o=g
故当滑块以a=3g的加速度水平向右运动时,由a>ao,知小球此时离开斜面,根据受力分析,结合力的合成与分解,
可得
F-Q(mg)2+(ma)2-JI5mg
根据胡克定律有
F=kx
联立代入数据得
x=2.5xl0-2m=2.5cm
故ABC错误,D正确;
故选D。
3、B
【解析】
A.根据机械能守恒定律可得
mgh=-^mv2
解得
v=^2gh
两个小球达到底部的速度大小相等,故A错误;
BC.小球的加速度大小为
mgsin。.八
a=----------=gsin,
m
运动时间
则运动过程中A斜面斜角小,则A运动的时间比B的大,由于高度相同,重力做功相等,所以A球重力做功的平均
功率比B球重力做功的平均功率小,故B正确,C错误;
C.由于A运动的时间比B的大,由公式/=〃吆,可知,A球所受重力的冲量大小比B球所受重力的冲量大小大,故
D错误。
故选B。
4、C
【解析】
由万有引力定律,知
八Mm4乃2
尸=机尸厂
得
442/
M
GT2
又
A
M=P-HR3
3
而火星探测器绕火星做“近地”圆周运动,有r=R,解得
3乃
P~GTT
故题中的常量
.3万
k-——
G
故选C。
5、B
【解析】
开始抬弹簧压缩量
_2mg
1-V
当A离开弹簧尤,右弹簧的压缩量
_mg
所以B上升的最大高度
Ar=玉-x,=
'2h
故B正确,ACD错误。
故选:B,
6、C
【解析】
B.设玩具车、货车质量都为m,动摩擦因数为“,那么两车的挂钩断开与货车分离,玩具车的速度为vo,牵引力F=2pmg,
加速度为。=心,电机输出功率
P=Fvo=2/imgvo
变为原来的2倍,则B错误;
A.玩具车A保持原来的牵引力不变前进,那么加速度不变,那么当玩具车A的速度为如。时,位移
2
5_(2v0)-vj3V;
"2a2〃g
功率
PAr=F*2vo=2PA
克服摩擦力做的功
3,
叼=fjmgS=-mv0
A2
牵引力做的功:
WFA二万SA=3""O2;
玩具车B保持原来的输出功率不变前进,当玩具车A的速度为2yo时,玩具车B的速度为1.5M),由动能定理可得:
D2%-%_1人<\212
--mv
P.--------mSB=-/M(1.5V0)0
所以位移
.llv;
SB
8〃g
所以
SA:5B=12:11;
则A错误
CD.克服摩擦力做的功:
c11"优
o
所以
WfA:WfB=12:11;
牵引力做的功:
W=P--——=2mv1
FBa
所以
WFA:WFB=3:2
故C正确,D错误;
故选C。
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。分。
7、BD
【解析】
A.金属杆ab静止不动,所受安培力应沿导轨平面向上,若磁场垂直导轨平面向下,根据右手定则可判断感应电流方
向为a-――>d-故A错误;
B.对金属杆ab由平衡条件有
mgSYnO=BIL
金属杆cd切割磁感线产生感应电流
BLv
1=——
2R
解得
v=------------------
B2£2
故B正确;
C.由于金属杆ab静止不动,金属杆cd匀速运动,由整体法有细绳拉力
F=2ingsin0
故C错误;
D.电动机的输出功率等于细绳拉力的功率,功率
4ni2g2Rsin20
代尸片
故D正确。
故选BD«
8、AB
【解析】
A.对金属杆ab、cd整体,由于两杆所受的安培力大小相等,方向相反,所以由平衡条件有
F=2/=2X0.2=0.4N
故A正确。
BC.cd杆做匀速直线运动,则有
f=BlL
解得/=2.5A,因两杆均切割磁感线,故均产生感应电动势,且ab产生的感应电动势一定大于cd产生的感应电动势,
则有
BL\v=I-2r
解得速度差为
2Ir2x2.5x0.1…,
AAv=----=--------------=6.25m/s
BL0.2x0.4
故B正确,C错误。
D.ab杆克服安培力做功功率为
22
DD„DBMv,BAAVV.,
Rs=BlLv^=B-------£va-------------
克a2r,2r
回路中产生焦耳热的功率为
E2B2L2(AV)2
展二五二F-
可知ab杆克服安培力做功功率不等于回路中产生焦耳热的功率,故D错误。
故选AB„
9、CD
【解析】
A.为了能够使粒子通过狭缝时持续的加速,交变电流的周期和粒子在磁场中运动周期相同,即
_2%加
T=------
qB
A错误;
B.粒子最终从加速器飞出时
V2
qvB=m—
R
解得
「迦
m
粒子飞出回旋加速器时的速度大小和U无关,B错误;
C.粒子在电场中加速的次数为〃,根据动能定理
nqUJJ=1mv2
粒子在磁场中运动的时间
222
111qBR12兀m兀BR”
/=〃•一/=----------m-------:----------------=---------
22qUm22qB2U
C正确;
D.粒子第一次经过电场加速
1
qU〃——mVy2
进入磁场,洛伦兹力提供向心力
v.2
q%B=m士
解得
R_mvt_ml2qU_12mU
1qBmByq
D正确。
故选CDo
10、AB
【解析】
带正电粒子仅在电场力作用下,从M运动到N,由速度大小,得出粒子的动能,从而确定粒子的电势能大与小。由于
匀强电场,则等势面是平行且等间距。根据曲线运动条件可从而确定电场力的方向,从而得出匀强电场的电场线方向。
【详解】
带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在M、N两点动能相等,则电势能也相等,则M、N两点电势相等。因为匀强
电场,所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直特性,从而画出电场线CO.由曲线运动条件可知,
/小、
正电粒子所受的电场力沿着co方向;,vfZ-rsj——\
、19
\\:;/t
可知,速度方向与电场力方向夹角先大于90。后小于90。,电场力对粒子先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小。
故AB正确;匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离,则石=—J=故C错误;
粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力,不可能做圆周运动,选项D错误;故选AB.
【点睛】
紧扣动能相等作为解题突破口,由于仅在电场力作用下,所以得出两点的电势能大小关系。并利用等势面与电场线垂
直的特性,从而推出电场线位置。再由曲线运动来确定电场力的方向。同时考查U=Ed中d的含义重要性,注意公式
中的d为沿电场线方向上的距离。
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、多4m/s
【解析】
(D口]在图(乙)的p处时,沙摆的速度最小,在Q处时,沙摆的速度最大,所以堆积的细沙比Q处多;
(2)⑵根据单摆周期公式:
它们在同一地点,且摆长相同,则周期相同,设为T,08段经历的时间是:
:=27
O'B'段经历的时间为:
f2=1.57'
设板长为L,则:
tt=-=2T
匕
=J1.5T
彩
比较可得:
串联
【解析】
(D[1]由于电流表的内阻远小于待测电阻的阻值,故采用安培表内接法,滑动变阻器采用限流式接法即可,如图所
(2)[2][3]改装成大量程的电压表,需要将电阻与表头串联,其阻值为:
U3
R、=J—R=—^―Q—5Q=95.0Q
八।八*0.030
1Jg
(3)[4]改装之后的电压表内阻为100Q,则此时采用安培表外接法,如图所示:
(4)[5]根据欧姆定律可知,此时待测电阻的阻值为:
0.020x(95+5)
Q=52.6C
R,=0.058-0.020
四、计算题:本题共2小题,共
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