考场仿真卷01-2021年高考物理模拟考场仿真演练卷（湖北专用）（解析版）

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2021年高考物理模拟考场仿真演练卷

第一模拟

一、选择题:本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1〜7题只有一项符

合题目要求，第8〜11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0

分。

1.在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图

示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（）

【答案】D

【解析】A.双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A错误;

B.光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误：

C.实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C错误；

D.卢瑟福的a粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D正确；

故选D。

2.新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温

测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保

驾护航。红外线和紫外线相比较（）

A.红外线的光子能量比紫外线的大

B.真空中红外线的波长比紫外线的长

C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大

D.红外线能发生偏振现象，而紫外线不能

【答案】B

【解析】A.因为红外线的频率小于紫外线，根据

E=hv

可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；

B.根据

A

可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确：

C.真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；

D.光都具有偏振现象，故D错误。

故选Bo

3.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动，甲、乙两车的位置x

随时间，的变化如图所示。下列说法正确的是（）

A.在A时刻两车速度相等

B.从0到力时间内，两车走过的路程相等

C.从力到f2时间内，两车走过的路程不相等

D.在人到『2时间内的某时刻，两车速度相等

【答案】D

【解析】A.工一，图象的斜率大小表示速度的大小，根据图象可知在力时刻两车速度不相等，故A错误；

B.力时刻两车在同一位置，由于甲乙的起点位置不同，所以在0到力时间内，两车走过的路程不相等，故

B错误；

C.工-1图象的斜率的正负表示速度方向，则两车的速度方向未发生改变，从图像可看出从力到超时间内，

两车走过的路程相等，故c错误：

D.工一£图象的斜率表示速度，结合图象可知从力到九时间内的某时刻，两车速度相等，故D正确。

故选D。

4.如图，用长为/的轻绳悬挂一质量为M的沙箱，沙箱静止.一质量为相的弹丸以速度u水平

射入沙箱并留在其中，随后与沙箱共同摆动一小角度.不计空气阻力.对子弹射向沙箱到与其

共同摆过一小角度的过程

〃〃〃〃〃〃

•―►

A.若保持胆、心/不变，M变大，则系统损失的机械能变小

B.若保持八/不变，加变大，则系统损失的机械能变小

C.若保持M、机、/不变，口变大，则系统损失的机械能变大

D.若保持M、加、u不变，/变大，则系统损失的机械能变大

【答案】C

【解析】分析易得只有子弹射入沙箱并停留在沙箱中这个过程中系统的机械能才会损失，由动量守恒得,

mv=(m+M)v共，则系统损失的机械能

❷E二gmv2-g(m+M)睚=^mv2-g(m+mvmMv2

m+M；2(m+M)

22

GC_mMv_mv

对于A选项，由.2(m+M)=]Hin可知若保持m、v、/不变，M越大则系统损失的机械能变

"i"1z

M

大,故A错误

▲cmMv2Mv2

对于B选项，由^一2(m+M)一)可知若保持M、v、/不变，m变大则系统损失的机械能变

"I"1z

m

大，故B错误

对于C选项，[IlJEnmMv?可知若保持M、m、/不变，v变大则系统损失的机械能变大，故C正确

2(m+M)

对于D选项，子弹与沙箱共同向上摆动一小角度的过程系统机械能守恒，故D错误

5.如图所示，粗糙水平地面上，半球形物体A将半球8（半球B各面均光滑）抵在竖直墙壁上，8的重力为

G,半径与A相同。现用水平向左的推力产缓慢推4在4与竖直墙壁接触前，下列判断正确的是（）

A.地面对4的摩擦力逐渐增大

B.地面对A的摩擦力逐渐减小

C.水平推力尸逐渐增大

D.水平推力产逐渐减小

【答案】D

【解析】对A、B做为整体受力分析，竖直方向有

N=/〃Ag+G

则地面对A的支持力不变，A受到的摩擦力为滑动摩擦力，则有

尸"N

可知地面对A的滑动摩擦力不变，而

F=f+M

对A的对B受力分析，如图所示

mg

由于B受力平衡，则有

%=Gtan。

当水平向左的推力/缓慢推动A时，9减小，tan。减小，M减小，因此水平推力尸逐渐减小。

故选D。

6.如图，理想变压器的原、副线圈匝数比为10:1,凡为滑动变阻器，4为定值电阻，C为电容器，L为

C.4滑片向下滑动时，灯泡L变亮D.R1滑片向下滑动时，原线圈的电流变小

【答案】D

【解析】A.由原线圈的电压的瞬时表达式;可知，原线圈的电压有效值为

U、=4=200V

V2

根据理想变压器的电压关系可得

力=%5=207

灯泡的额定电流为

所以A错误；

B.电容器有通交流隔直流的特点，所以流过冗2的电流不可能始终为0,则B错误；

C.飞滑片向下滑动时，不会改变副线圈的电压，所以灯泡L亮度不变，则C错误；

D.4滑片向下滑动时，电阻增大，电流减小，则副线圈的总电流减小，总功率减小，根据理想变压器原

副线圈功率相等的性质，则有

UJ=U£

原副线圈电压不变时，副线圈电流减小，所以原线圈的电流变小，则D正确；

故选D。

7.如图所示，在架子上吊着一根绝缘导线，右侧导线下部某处装有一个铅坠，使导线保持竖直状态，下端连

接着一个铝箔刷子，刷子下方放置一张铝箔，调整刷子的高度使之下端刚好与铝箔接触。将左侧导线接到

电源的正极上，电源的负极连接铝箔，用可移动的夹子水平地夹住一根强磁铁，右端N极正对右侧导线,

接通电源,发现右侧导线在摆动。下列判断正确的是（）

A.右侧导线开始时垂直纸面向里摆动

B.右侧导线在摆动过程中一直受到安培力作用

C.右侧导线在整个摆动过程中安培力对其做正功

D.同时改变电流方向及磁铁的磁极方向，右侧导线开始摆动方向与原来相同

【答案】D

【解析】A.根据左手定则可判断得，右侧导线开始时，受到垂直纸面向外的安培力作用，所以导线垂直纸

面向外摆动，故A错误；

B.右侧导线在摆动过程中，当铝箔刷子与下端铝箔分开时，导线中无电流通过，不受安培力作用，故B错

误；

C.右侧导线在整个摆动过程中安培力的方向既有与导线运动方向相同的情况，也有与导线运动方向相反的

情况，所以安培力对导线有做正功，也有做负功，故c错误；

D.根据左手定则可判断得，同时改变电流方向及磁铁的磁极方向，右侧导线所受安培力方向不变，所以开

始摆动方向与原来相同，故D正确。

故选D。

8.2020年11月28日20时58分，嫦娥五号探测器经过112小时奔月飞行，在距月面约400km处成功实施

第一次近月制动，嫦娥五号探测器顺利进入环月椭圆轨道，一天后，嫦娥五号探测器又成功实施第二次近

月制动，进入200km高度的最终环月圆轨道。已知月球质量为7.342x1022kg,半径为1738km,引力常

量为6.67x10-"N-m?/kg2,后而$.6。以下说法正确的是（）

A.嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道的运动周期小于在最终环月圆轨道的运动周期

B.嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道的机械能小于在最终环月圆轨道的机械能

C.嫦娥五号探测器在最终环月圆轨道的线速度约为L6km/s

D.在月球上发射卫星的第一宇宙速度不小于1.6km/s

【答案】CD

【解析】A.根据开普勒第三定律可得

根据题意可知环月椭圆轨道的半长轴大于最终环月圆轨道的半长轴（半径），所以嫦娥五号探测器在环月

椭圆轨道的运动周期大于在最终环月圆轨道的运动周期，选项A错误;

B.嫦娥五号探测器在环月椭圆轨道.上做近月制动进入最终环月圆轨道，机械能减少，即嫦娥五号探测器在

环月椭圆轨道的机械能大于在最终环月圆轨道的机械能，选项B错误;

C.根据万有引力提供向心力可得

厂Mmv~

G——=w1——

r~r

解得

GM

代入数据得

v=1.6km/s

选项C正确;

D.最终环月圆轨道半径大于月球表面的轨道半径，根据p=可知在月球上发射卫星的第一宇宙速度

不小于u=1.6km/s,选项DIE确。

故选CD0

9.蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器

测得运动员所受蹦床弹力尸随时间f的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取

重力加速度大小g=10m/s2.依据图像给出的信息，下列说法正确的是（）

A.运动员的质量为66kg

B.运动员的最大加速度为45m/s2

C.运动员离开蹦床后上升的最大高度为5m

D.运动员离开蹦床后上升的最大高度为10m

【答案】BC

【解析】A.由图给信息可知，开始时运动员静止在蹦床上，所受弹力与重力大小相等，即

mg=600N

解得运动员的质量

in=60kg

选项A错误；

B.在蹦床上时受到的最大弹力

Fm=33OON

最大加速度

%=媪=组=45m/s2

m

选项B正确；

CD.溶动员离开蹦床后在空中运动的时间

r=2s

上升和下落的时间分别为Is,则最大高度为

712U

h=—gt=5m

选项C正确、D错误。

故选BCo

10.空间存在如图所示的静电场，a、b、c、4为电场中的四个点，则（）

A.。点的场强比〃点的大

B.d点的电势比c点的低

C.质子在d点的电势能比在c点的小

D.将电子从〃点移动到万点，电场力做正功

【答案】AD

【解析】A.根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知。点的电场线比。点的电场线更密，故a点

的场强比力点的场强大，故A正确；

B.根据沿着电场线方向电势不断降低，可知d点的电势比c点的电势高，故B错误；

C.根据正电荷在电势越高的点，电势能越大，可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大，故C错误；

D.由图可知，。点的电势低于b点的电势，而负电荷在电势越低的点电势能越大，故电子在。点的电势能

高于在b点的电势能，所以将电子从〃点移动到方点，电势能减小，故电场力做正功，故D正确。

故选ADO

11.如图，U形光滑金属框Hcd置于水平绝缘平台上，曲和A边平行，和从边垂直。ab、A足够长，整

个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力尸向右拉动金属框，运

动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与be边保持平行。经过

一段时间后（）

xxxMxxxx

x

X

XXxNXXCxX

A.金属框的速度大小趋于恒定值

B.金属框的加速度大小趋于恒定值

C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值

D.导体棒到金属框be边的距离趋于恒定值

【答案】BC

【解析】由友•边切割磁感线产生电动势，形成电流，使得导体棒MN受到向右的安培力，做加速运动，be

边受到向左的安培力，向右做加速运动。当MN运动时，金属框的机•边和导体棒MN一起切割磁感线，设

导体棒MN和金属框的速度分别为片、v2,则电路中的电动势

E=BL(V2-VX)

电流中的电流

/=—=----------

RR

金属框和导体棒MN受到的安培力

现g二^2,与运动方向相反

女框R

F安MJ，与运动方向相同

设导体棒MN和金属框的质量分别为g、m2,则对导体棒MN

=班

R4

对金属框

口22

BI(V2-V,)

卜--------不-----二叫。2

F

初始速度均为零，则m从零开始逐渐增加，g从一开始逐渐减小。当a—g时，相对速度

FRm

v-v.=——--}---!--------

22122

2BL(W,+/W2)

大小恒定。整个运动过程用速度时间图象描述如下。

综上可得，金属框的加速度趋于恒定值，安培力也趋于恒定值，BC选项正确:

金属框的速度会一直增大，导体棒到金属框历边的距离也会一直增大，AD选项错误。

故选BC。

二、非选择题:本题共5小题，共56分。

12.某校研究性学习小组的同学用如图9甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度.实验过程

如下：在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节

滴水计时器的滴水速度为每0.2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放

在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是

水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开.

滴水计时器，小车

甲

m?a八

乙

图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是：xoi=1.4Ocm、为2=2.15cm、烟=2.91cm、

%34=3.65cm、X45=4.41cm>X56=5.15cm,试问：

（1）滴水计时器的原理与课本上介绍的原理类似.

（2）由纸带数据计算可得计数点4所代表时间的瞬时速度V4=m/s,计算小车的加速度a的表达式为

，计算结果为m/s2.（结果均保留两位有效数字）

[答案】打点计时器0.20（&+工4+4）9+%+%）019

9T2

【解析】滴水计时器的原理与课本上介绍的打点计时器原理类似.

（2）⑵[3][4].计数点4所代表时间的瞬时速度

=S34+S45=（3・6"441）x1°m/s=020\5m/s工0.20m/s

4

z352x0.2

根据以二。72可得：

S56-S23=3a]

S45-S|2=3«272

SM-SOI4ST2

则

1

a=—（41+42+43）

可得计算小车的加速度。的表达式为:

十八45十人23十人12+

9T2一

代入数据可得:

««0.19m/s2

13.某兴趣小组用图甲所示的电路测定某电源的电动势和内阻，除待测电源、开关、导线外，另有内阻为

Rv=3000C的电压表一只（量程略大于电源的电动势）,电阻箱一个.

1

（1）实验中调整电阻箱达到实验要求时，电阻箱的各个旋钮的位置如图乙所示，电阻箱的读数是n.

（2）为了减小测量误差，多次改变电阻箱的电阻R,读出电压表的示数U,得到如表的数据.请在图丙坐

标纸上画出1/U与R的关系图线.

实验次数123456

R/C01000.02000.03000.04000.05000.0

U/V2.892.171.741.451.241.09

1/U(/V1)0.350.46().580.690.810.92

（3）由图线得出：电源电动势E=V,内阻「=C.（结果保留两位有效数字）

（4）该小组同学测量电源内阻误差的主要原因可能是

A.导线的电阻B.电压表读数的误差C.电压表的内阻D.电阻箱的精确度.

【答案】4000C2.9V45cB

【解析】(1)由图示电阻箱可知，其示数为：4x1000Q4OxlOOQ+OxlOQ+Oxlfl=4000Q：

(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示:

(3)由闭合电路欧姆定律可知：E=4~(RV+R+R),变形得：_L=_L+二x——+——则可知图象纵

RvUEE30003000E

1r_1.00-0.32__1_

坐标的交点b=0.35=-+解得：E=2.9V,r=45Q：

E3000E-—6000~-3000。

(4)本实验只需读出电压表和电阻箱的读数；并且所有内阻均已计算在公式里，故主要误差来自于电压表的

读数误差，故B正确.

14.如图所示，两侧粗细均匀，横截面积相等的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。左管中密封气体

的长度为/i=8cm,右管中水银柱上表面比左管中水银柱上表面低“i=6cm。大气压强po=76cmHg,环境温度

为r>=283Ko

(1)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，若注入水银的长度/=12cm(右端足够长，无水

银从管口溢出)，求最终稳定后右管水银柱上表面比左管水银柱上表面高多少；

(2)再将左管中密封气体缓慢加热，使左管水银柱上表面下降1cm,此时左管密封气体的温度为多少。(结

果保留两位小数）

U

【答案】⑴4cm；（2）331.51K

【解析】（1）未注入水银前，左侧管中气体压强

p=76cmHg-6cmHg=70cmHg

加入12cm水银后，设左侧上升的高度为x,则左右液面高度差

A/z=6-2x

此时左侧管中气体压强

p=76cmHg+A/zcmHg=（82-2x）cmHg

左侧内部温度不变，由等温变化玻意耳定律pY=C可得

〃左x8=p,J（8㈤

解得A=lcm

△/?=4cm

（2）由⑴问可知，p/,i=80cmHg,再将左侧气体加热，稳定后，p/.：2=76cmHg+6cmHg=82cmHg

由理想气体状态方程得

T.T2

又£i=7cm,Ti=283K,Z，2=8cm

解得72-331.5IK

15.如图所示，质量为利2=2.95kg的长木板B,静止在粗糙的水平地面上，质量为“3=1.00kg的物块C（可

视为质点）放在长木板的最右端。一个质量为Wl=0.05kg的子弹A以速度w）=360m/s向着长木板运动。子

弹打入长木板并留在其中（子弹打入长木板的时间极短），整个过程物块C始终在长木板上。已知长木板

与地面间的动摩擦因数为川=0.20,物块C与长木板间的动摩擦因数偿=0.40,物块C与长木板间的最大

静摩擦力等于滑动摩擦力，g取lOm/s2,求：

（1）子弹打入长木板后瞬间长木板B的速度;

（2）长木板B的最小长度。

C

【答案】（l）6m/s；（2）2.25m

【解析】（1）对A与B系统，由动量守恒定律得：

7nivo=（/ni+m2）vi

解得

vi=6m/s

（2）之后AD做减速运动，C加速运动，BC达到共同速度之前，对木板和子弹有

"2〃?3g—川（m1+"72+〃?3）g=（〃?l

对物块C

〃2/M3g=/M342

设从碰撞后达到共同速度经历的时间为f,则

v\—a\t=azt

此过程中物块C相对木板B的位移为

d=v\t-----a\t2----£72/2=2.25m

22

BC达到共同速度之后，因川＜"2,二者一起减速停下，故长木板的最小长度为2.25m

16.如图所示，间距为d且足够长平行轨道〃〃与NQ由倾斜与水平两部分平滑连接组成，其中水平坑道

的乂生、知|知2段为粗糙绝缘材料，其它部分均为光滑金属导轨。倾斜轨道的倾角为。，顶端接一阻值为

R的弓阻，处在垂直导轨平面的向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为稣，水平轨道的右端接有已充电

的电容器，电容器的电容为C,电压为U（极性见图），给水平段加竖直向上的匀强磁场。断开电键S时,

质量为加的金属导体