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文档简介
1、2021-2022学年高考物理模拟试卷考生请注意:1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3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、如图所示为氢原子的能级图,一群氢原子由n=4的激发态向低能级跃迁,则产生波长最长的光子的能量为()A12.75eVB10.2eVC0.66eVD2.89eV2、如图所示,足够长
2、的U型光滑金属导轨平面与水平面成角,其中MN与PQ平行且间距为L,N、Q间接有阻值为R的电阻,匀强磁场垂直导轨平面,磁感应强度为B,导轨电阻不计。质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当金属棒ab下滑距离x时达到最大速度v,重力加速度为g,则在这一过程中( ) A金属棒做匀加速直线运动B当金属棒速度为时,金属棒的加速度大小为0.5gC电阻R上产生的焦耳热为D通过金属棒某一横截面的电量为3、用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(取)ABCD
3、4、如图所示,以19.6m/的水平初速v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为450的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是A1sB2sCsD3s5、某同学按如图1所示连接电路,利用电压传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机,屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线,如图2所示。电容器的电容C已知,且从图中可读出最大放电电压U0,图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k,但电源电动势、内电阻、定值电阻R均未知,根据题目所给的信息,下列物理量不能求出的是 A电容器放出的总电荷量B电阻R两端的最大电流C定
4、值电阻RD电源的电动势和内电阻6、用图1装置研究光电效应,分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线,则下列说法正确的是()A开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线Bb光的光子能量大于a光的光子能量C用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功Db光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能二、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、如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下
5、端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为g。以下判断正确的是A当x=h+x0时,重力势能与弹性势能之和最小B最低点的坐标为x=h+2x0C小球受到的弹力最大值等于2mgD小球动能的最大值为8、沿轴正向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示,此时波传播到处的质点B,质点A恰好位于波谷位置。C、D两个质点的平衡位置分别位于和处。当时,质点A恰好第一次(从计时后算起)处于波峰位置。则下
6、列表述正确的是_。A该波的波速为B时,质点C在平衡位置处且向下运动C时,质点D的位移为DD点开始振动的时间为0.6sE.质点D第一次位于波谷位置时,质点B恰好也位于波谷位置9、如图所示,一段均匀带电的绝缘圆弧,所带电荷量为。圆弧圆心为O,两端点分别为P、Q、M、N为圆弧上的两点,且PN和MQ均为直径。已知O点场强大小为,电势为。则圆弧PM在圆心O点处产生的场强E的大小和电势分别为()ABCD10、一列简谐横波,沿x轴正向传播,位于原点的质点的振动图象如图1所示;图2为该波在某一时刻的波形图,A点位于x0.5 m处。下列说法正确的是_A由图1可知,位于原点的质点振动的振幅是16cmB位于原点的质
7、点振动的周期是0.2sC由图1,在t等于14周期时,位于原点的质点离开平衡位置的位移为零D该波的传播速度是20m/sE.由图2可知,经过12周期后,A点离开平衡位置的位移是-8cm。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)实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数,提供的器材有:带定滑轮的长木板,有凹槽的木块,质量为m0的钩码若干,打点计时器,电源,纸带,细线等实验中将部分钩码悬挂在细线下,剩余的钩码放在木块的凹槽中,保持长木板水平,利用打出的纸带测量木块的加速度(1) 正确进行实验操作,得到一条纸带。纸带的一部分如左图
8、所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s。该同学将纸带从每个计数点处截断,得到6条短纸带,再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上,以纸带下端为横轴建立直角坐标系,并将刻度尺边缘紧靠纵轴,其示数如右图所示。则打下计数点“2”时小车的速度大小为_m/s;小车的加速度大小为_ m/s2(结果均保留两位有效数字)(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端,改变悬挂钩码的总质量m,测得相应的加速度a,作出am图象如图所示已知当地重力加速度g9.8 m/s2,则木块与木板间动摩擦因数_(保留两位有效数字);的测量值_(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。(3) 实验中_(选填“需要”或“不需要”
9、)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量12(12分)某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。实验时,把数据记录在表格中,数据是按加速度大小排列的,第8组数据中小车质量和加速度数据漏记组号F/Nm/kga/ms210.290.860.3420.140.360.3930.290.610.4840.190.360.5350.240.360.6760.290.410.7170.290.360.8180.2990.340.360.94 (1)该同学又找到了第8组数据对应的纸带以及小车质量,纸带如图乙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个
10、打出来的点未画出。请你帮助该同学求出第8组中的加速度a=_m/s2;(2)如果要研究加速度与力的关系,需取表格中_组数据(填组号),做图像;如果要研究加速度与质量的关系,需取表格中_组数据(填组号),做图像。这种研究方法叫做_法;(3)做出图像如图丙所示,由图像_(填“可以”或“不可以”)判断a与m成正比。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,炼钢厂通常用滚筒来传送软钢锭,使具有一定初速度的软钢锭通过滚筒滑上平台质量为M的软钢锭长为L,上表面光滑,下表面与平台间是粗糙的现以水平向右的初速度滑上平台,
11、全部滑上平台时的速度为D此时,在其右端无初速放上一个质量为m的滑块(视为质点)随后软钢锭滑过2L距离时速度为零,滑块恰好到达平台重力加速度取g,空气阻力不计求:(1)滑块获得的最大加速度(不考虑与平台的撞击过程) (2)滑块放上后,软钢锭滑动过程克服阻力做的功(3)软钢锭处于静止状态时,滑块到达平台的动能14(16分)如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r的虚线上方足够大的范围内,有方向沿y轴负方向的匀强电场,电场强度的大小为E,从O点在纸面内向各个方向发射速率相同的质子。已知质子在磁场中的轨迹半径也为r,质子
12、的电量为q,质量为m。(1)速度方向与x轴正方向成30角(如图中所示)射入磁场的质子,将会进入电场,然后返回磁场,请在图中画出质子的运动轨迹;(2)在(1)问下,求出从O点射人的质子第二次离开磁场所经历的时间。15(12分)如图甲所示,半径R0.45 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,B为轨道的最低点,B点右侧的光滑水平面上紧挨B点有一静止的小平板车,平板车质量M1 kg,长度l1 m,小车的上表面与B点等高,距地面高度h0.2 m质量m1 kg的物块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放取g10 m/s2.试求:(1)物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小;(2)若锁定平板车并在上表面铺上一
13、种特殊材料,其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化,如图乙所示,求物块滑离平板车时的速率;(3)若解除平板车的锁定并撤去上表面铺的材料后,物块与平板车上表面间的动摩擦因数0.2,物块仍从圆弧最高点A由静止释放,求物块落地时距平板车右端的水平距离参考答案一、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】从n=4能级跃迁到n=3能级释放出的光子能量最小,波长最长,该光子的能量为0.85eV(1.51eV)0.66eVC正确,ABD错误。故选C。2、D【解析】A对金属棒,根据牛顿第二定律可得:可得:当速度增大时,安培力增大,加速度减小,
14、所以金属棒开始做加速度逐渐减小的变加速运动,不是匀加速直线运动,故A错误;B金属棒匀速下滑时,则有:即有:当金属棒速度为时,金属棒的加速度大小为:故B错误;C对金属棒,根据动能定理可得:解得产生的焦耳热为:电阻上产生的焦耳热为:故C错误;D通过金属棒某一横截面的电量为:故D正确;故选D。3、A【解析】本题考查力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用【详解】一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而当绳子拉力达到F=10N的时候,绳子间的张角最大,为120,此时两个挂钉间的距离最大;画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图
15、绳子与竖直方向的夹角为:=60,绳子长为:L0=1m,则有:mg=2Fcos,两个挂钉的间距离:L,解得:L=m4、B【解析】物体做平抛运动,当垂直地撞在倾角为45的斜面上时,物体的速度方向与斜面垂直,把物体的速度分解如图所示,由图可得:此时物体的竖直方向上的分速度的大小为 vy=v0=19.6m/s,由vy=gt可得运动的时间为:,故选B5、D【解析】由Q=CU0,所以容器放出的总电荷量可求,所以A选项能求出;根据I=Q/t,变形得,Ut为图象与坐标轴所围面积S可求,所以Q=S/R,则,所以C选项可求;电阻R两端的最大电流即为电容器刚开始放电的时候,所以,选项B电阻R两端的最大电流可求;根据
16、题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压,也就是刚开始放电时的电压,即E=U0,内电阻无法求出,所以选项D不能求出。6、B【解析】A当光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为截止电压,当开关S扳向1时,光电子在光电管是加速,则所加的电压是正向电压,因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线,故A错误;B根据入射光的频率越高,对应的截止电压越大;由题目图可知,b光的截止电压大于a光的截止电压,所以b光的频率大于a光的频率,依据可知,b光的光子能量大于a光的光子能量,B正确;C同一阴极的逸出功总是相等,与入射光的能量大小无关,C错误;Db光的截止电压大于a光的截止电压,根据所以b光对应的光电
17、子最大初动能大于a光的光电子最大初动能,D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、AD【解析】由图象结合小球的运动过程为:先自由落体运动,当与弹簧相接触后,再做加速度减小的加速运动,然后做加速度增大的减速运动,直到小球速度为零。A当x=h+x0时,弹力等于重力,加速度为零,小球速度最大,动能最大,由于系统机械能守恒,所以重力势能与弹性势能之和最小,A正确;B在最低点小球速度为零,从刚释放小球到小球运动到最低点,小球动能变化量为零,重力做的功和弹力做的功的绝对
18、值相等,即到最低点图中实线与x轴围成的面积应该与mg那条虚线与x轴围成的面积相同,所以最低点应该在h+2x0小球的后边,B错误;C由B知道最低点位置大于,所以弹力大于2mg, C错误;D当x=h+x0时,弹力等于重力,加速度为零,小球速度最大,动能最大,由动能定理可得,故D正确。8、ACD【解析】A由图可知波长,当时质点第一次在波峰,则周期为则波速故A正确;B可知波传到所用时间为之后点开始向上振动,做2次全振动后到平衡位置处且向上运动,故B错误;CD点开始振动的时间为之后点开始向上振动,再经过到达波谷,位移为-2cm,故CD正确;EB、D间相距,其振动情况总是相反,则当质点第一次位于波谷位置时
19、,质点恰好位于波峰位置,故E错误。故选ACD。9、BC【解析】AB根据对称性可知圆弧PM和QN在0点的合场强为0,圆弧MN在O点的场强为整个圆弧所带电荷在O点处的场强,又圆弧PM、MN和NQ在O点处的场强大小相等,则圆弧PM在圆心处的场强大小,选项A错误,B正确;CD电势为标量,圆弧PM、MN和QN在O点的电势相等,选项C正确,D错误。故选BC。10、BCE【解析】A.振幅是质点偏离平衡位置的最大距离,由图1读出振幅A=8cm;故A错误.B.质点完成一个全振动的时间叫做一个周期,从振动图象中可以看成周期T=0.2s;故B正确.C.当t=T4时,坐标原点的质点处在平衡位置向下运动,所以y=0;故
20、C正确.D.从图2中可以看出波长=2m,所以波速v=T=20.2m/s=10m/s;故D错误.E.经过半个周期后,处于波峰的A质点运动到波谷位置,则离开平衡位置的位移为8cm,方向向下;故E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、0.47; 0.70; 0.33; 大于; 不需要; 【解析】(1)依据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,那么计数点“2”时小车的速度大小为: ;根据x=aT2结合逐差法可得:。(2)根据牛顿第二定律可知mg-(M-m)g=Ma,解得,由图可知,-g=-3.3,解得=0.33;的测量值大于真实值,原因
21、是滑轮与轴承、细线间有摩擦,纸带与打点计时器间有摩擦等;(3)在此实验中,由于把小车和砝码的质量作为了整体,结合第二问可知,不需要满足悬挂钩码质量远小于木块和槽中的钩码总质量;【点睛】此题在求解加速度时还可这样做:纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,这种等效替代的方法减小了解题难度,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。12、0.90(0.890.92) 2、4、5、7、9 1、3、6、7、8 控制变量 不可以 【解析】(1)1每两个相邻点之间还有4个打出来的点未画出,故相邻点之间的时间间隔为:T=0.025s=0.1s根据逐差公式可得,故加速度为代入数据可得.(2)2研究加速度与力的关系,需要保证质量不变,选取2、4、5、7、9组数据。3研究加速度与质量的关系时,需要控制力F不变,选取1、3、6、7、8组数据。4涉及多个变量时,需要控制其他变量恒定,改变其中一个变量,这种方法为控制变量法。(3)5分析丙图可知,图线为曲线,并不能说明是正比例关系,故应作图线,研究a与成正比关系。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)
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