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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、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,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.如图所示为远距离交流输电的简化电路图,升压变压器与发电厂相连,降压变压器与用户相连,两变压器均为理想变压器,发电厂输出发电功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为k时,用户得到的功率为P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为nk时,用户得到的电功率为()A.B.C.D.2.如图所示,高h=1m的曲面固定不动.一个质量为1kg的物体,由静止开始从曲面的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为4m/s.g取10m/s1.在此过程中,下列说法正确的是()A.物体的动能减少了8J B.物体的重力势能增加了10JC.物体的机械能保持不变 D.物体的机械能减少了11J3.关于原子、原子核的相关知识,下列说法正确的是()A.当发生光电效应时,光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大B.当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时,辐射出光子C.核反应方程中的X是中子D.轻核聚变的过程质量增大,重核裂变的过程质量亏损4.2017年11月5日,又有两颗北斗导航系统组网卫星通过“一箭双星”发射升空,并成功进入预定轨道,两颗卫星绕地球运动均看作匀速圆周运动。如果两颗卫星的质量均为M,其中的1号卫星轨道距离地面高度为h,2号卫星轨道距离地面高度为h',且h'>h,把地球看做质量分布均匀的球体,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,引力常量为G下列说法正确的是()A.l号卫星绕地球运动的线速度B.1号卫星绕地球运动的周期C.1号卫星和2号卫星做匀速圆周运动的向心力大小之比为D.稳定在轨运行时1号卫星的机械能大于2号卫星的机械能5.下雨天,大量雨滴落在地面上会形成对地面的平均压强。某次下雨时用仪器测得地面附近雨滴的速度约为10m/s。查阅当地气象资料知该次降雨连续30min降雨量为10mm。又知水的密度为。假设雨滴撞击地面的时间为0.1s,且撞击地面后不反弹。则此压强为()A.0.06Pa B.0.05Pa C.0.6Pa D.0.5Pa6.如图,一个重为10N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,使悬线偏离竖直方向θ=60°时处于静止状态,此时所用拉力F的值不可能为A.5.0NB.NC.ND.10.0N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。7.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行,跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一.如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图,运动员从O点由静止开始,在不借助其他外力的情况下,自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出,然后落到斜坡上的B点.已知A点是斜坡的起点,光滑圆弧轨道半径为40m,斜坡与水平面的夹角θ=30°,运动员的质量m=50kg,重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力.下列说法正确的是()A.运动员从O点运动到B点的整个过程中机械能守恒B.运动员到达A点时的速度为20m/sC.运动员到达B点时的动能为10kJD.运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为s8.如图所示,足够长的粗糙斜面固定于竖直向上的匀强电场中,两个带等量负电荷的物体AB(不计AB间的相互作用)用质量不计的轻弹簧直接相连,在恒力作用下沿斜面向上做匀速运动,AB与斜面间的动摩擦因数分别为且,物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻轻弹簧突然断开,A在作用下继续前进,B最后静止在斜面上,则()A.轻弹簧断开前,摩擦力对B的冲量大于对A的冲量B.B静止前,A和B组成的系统动量守恒C.轻弹簧断开瞬间,B物体加速度为零D.轻弹簧断开后,A物体所受重力的功率变大、电势能增大9.2019年4月10日晚,数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会,发布了人类拍到的首张黑洞照片.理论表明:黑洞质量M和半径R的关系为,其中c为光速,G为引力常量.若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动,速率为v,轨道半径为r,则可知()A.该黑洞的质量M=B.该黑洞的质量M=C.该黑洞的半径R=D.该黑洞的半径R=10.如图所示,在小车内固定一光滑的斜面体,倾角为,一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端拴一个质量为m的物块A,绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面,则向右加速运动时间为t的过程中()A.小车速度的变化量B.物块重力所做的功和重力的冲量均为零C.拉力冲量大小D.拉力做功三、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,是把量程为0~10mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图,其中电池电动势E=1.5V。(1)经改装后,若要确定“0”Ω刻度位置,应将红、黑表笔短接,并调节滑动变阻器R的阻值,使原电流表指针指到____________mA刻度处;(2)改装后的欧姆表的内阻值为____________Ω,电流表2mA刻度处应标____________Ω。12.(12分)如图甲所示为由半导体材料制成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线,图乙为用此热敏电阻和继电器设计的温控电路。设继电器的线圈电阻,当继电器线圈中的电流大于或等于时,继电器的衔铁被吸合。(1)实验过程中发现,开关闭合后电路不工作。某同学为排查电路故障用多用电表测量各接入点间的电压,则应将如图丙所示的选择开关旋至__________(选填“”“”“”或“”)。(2)用调节好的多用电表进行排查,在图乙电路中,断开开关时,发现表笔接入、时指针发生偏转,多用表指针偏转如图丁所示,示数为__________;闭合开关,接入、和接入、时指针均发生偏转,接入、时指针不发生偏转,则电路中__________(选填“”“”或“”)段发生了断路。(3)故障排除后,在图乙电路中,闭合开关若左侧电源电动势为内阻可不计,滑动变阻器接入电路的阻值为,则温度不低于__________时,电路右侧的小灯泡就会发光。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).14.(16分)人们对电场的认识是不断丰富的,麦克斯韦经典电磁场理论指出,除静止电荷产生的静电场外,变化的磁场还会产生感生电场。静电场和感生电场既有相似之处,又有区别。电子质量为,电荷量为。请分析以下问题。(1)如图1所示,在金属丝和金属板之间加以电压,金属丝和金属板之间会产生静电。鹗羲糠⑸涑龅牡缱釉诰驳绯≈屑铀俸,从金属板的小孔穿出。忽略电子刚刚离开金属丝时的速度,求电子穿出金属板时的速度大小v;(2)电子感应加速器是利用感生电场加速电子的装置,其基本原理如图2所示。上图为侧视图,为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一环形真空室,下图为真空室的俯视图。电磁铁线圈中电流发生变化时,产生的感生电场可以使电子在真空室中加速运动。a.如果电子做半径不变的变加速圆周运动。已知电子运动轨迹半径为,电子轨迹所在处的感生电场的场强大小恒为,方向沿轨迹切线方向。求初速为的电子经时间获得的动能及此时电子所在位置的磁感应强度大。籦.在静电场中,由于静电力做的功与电荷运动的路径无关,电荷在静电场中具有电势能,电场中某点的电荷的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。试分析说明对加速电子的感生电场是否可以引入电势概念。15.(12分)如图所示,滑块和滑板静止在足够大的水平面上,滑块位于滑板的最右端,滑板质量为M=0.6kg,长为L1=0.6m,滑块质量为m=0.2kg,质量也为m=0.2kg的小球用细绳悬挂在O点,绳长L2=0.8m,静止时小球和滑板左端恰好接触。现把小球向左拉到与悬点等高处无初速释放,小球到达最低点时与木板发生弹性碰撞。空气阻力忽略不计,已知滑块与滑板之间的动摩擦因数为,滑板与水平面之间的动摩擦因数,滑块和小球均可看成质点,重力加速度g取10m/s2。求:(1)小球刚摆到最低点时与木板发生碰撞前绳的拉力大。唬2)滑块能否从滑板上掉下?试通过计算说明理由;(3)滑块和滑板之间由于相对滑动所产生的热量。

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】

原、副线圈的匝数比为k,根据变压器的规律可得据能量守恒可得当升压变压器的原、副线圈匝数比为nk时,用户得到的功率为故选B。2、D【解析】A项,物体由静止开始下滑,末速度为4m/s,动能变化量,物体的动能增加了8J,故A项错误.B项,设地面为零势能面,在顶端物体的重力势能为,此过程中,物体的重力势能减小了10J,故B项错误.C、D项,机械能包括势能和动能,,所以物体的机械能减少了11J,故C错误;D正确;故选D3、C【解析】

A.当发生光电效应时,光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大,与光强无关,选项A错误;B.当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时,要吸收出光子,选项B错误;C.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,核反应方程中的X质量数为1,电荷数为0,是中子,选项C正确;D.轻核聚变的过程和重核裂变的过程都要释放能量,有质量亏损,选项D错误。故选C。4、A【解析】

A.设地球质量m,根据公式和解得故A正确;B.根据公式和解得:故B错误;C.根据所以故C错误;D.由于,卫星从低轨道向高轨道要点火加速,化学能转化为机械能,所以稳定在轨运行时1号卫星的机械能小于2号卫星的机械能,故D错误。故选A.5、A【解析】

取地面上一个面积为S的截面,该面积内单位时间降雨的体积为则单位时间降雨的质量为撞击地面时,雨滴速度均由v减为0,在内完成这一速度变化的雨水的质量为。设雨滴受地面的平均作用力为F,由动量定理得又有解以上各式得所以A正确,BCD错误。故选A。6、A【解析】

ABCD.以物体为研究对象,根据图解法可知,当拉力F与细线垂直时最。萜胶馓跫得F的最小值为:Fmin=Gsin60°=N,当拉力水平向右时,拉力F=Gtan60°=N;所用拉力F的值不可能为A,B、C、D都有可能,故A正确,BCD错误.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、AB【解析】运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只受有重力做功,机械能守恒.故A正确;运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中机械能守恒,所以:mvA2=mgh=mgR(1-cos60°)所以:,故B正确;设运动员做平抛运动的时间为t,则:x=vAt;y=gt2

由几何关系:,联立得:,运动员从A到B的过程中机械能守恒,所以在B点的动能:EkB=mgy+mvA2,代入数据得:EkB=×105J.故CD错误.故选AB.点睛:本题是常规题,关键要抓住斜面的倾角反映位移的方向,知道平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,难度适中.8、BD【解析】

A.设AB所带电荷量均为,则物A所受摩擦力由于不知道与的大。饰薹ㄅ卸嫌氲拇笮」叵,故A错误;B.B静止前,AB组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,故B正确;C.轻弹簧断开瞬时,B物体受重力、斜面支持力和摩擦力作用,加速度不为零,故C错误;D.物体A在轻弹簧断开前,在拉力作用下匀速向上运动弹簧断开后,少了向下的拉力,物体A所受合力向上,做加速运动,所以重力的功率增大,电场力做负功,电势能增大,故D正确。故选BD。9、BC【解析】

AB.设黑洞的质量为,环绕天体的质量为,根据万有引力提供环绕天体做圆周运动的向心力有:,化简可得黑洞的质量为,故B正确,A错误;CD.根据黑洞的质量和半径的关系,可得黑洞的半径为,故C正确,D错误.10、AD【解析】

对物块A进行受力分析可知,物块A受拉力T和重力G,根据力的合成得

解得

A.小车的加速度为则小车速度的变化量为故A正确;B.由于重力的方向与位移方向垂直,故重力做功为零,但冲量,不是0,故B错误;C.拉力的冲量故C错误;D.重力做功为0,则拉力的功而解得故D正确;故选AD。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、10150600【解析】

(1)[1]根据闭合欧姆定律可知,当电流最大时,测量电阻最。慈粢范ā0”Ω刻度位置,应将红、黑表笔短接,并调节滑动变阻器R的阻值,使原电流表指针指到10mA刻度处(2)[2]改装后欧姆表的内阻为[3]2mA刻度处标12、C6.142【解析】

(1)[1]挡位测量电阻值,挡位测量交流电压,挡位测量直流电压,挡位测量电流值,为测量各接入点间的电压,选择挡位。(2)[2][3]选择“”电压挡,则每一大格表示,每一小格表示,测量的精确度为,应估读到(此时应为估读),指针对应的示数为。闭合开关,接入、和接入、时指针均发生偏转,说明点到电源的正极、点到电源的负极都是通路,接入、时指针不发生偏转,是因为电流为零,所以段发生了断路。(3)[4]热敏电阻与继电器串联,若使电流不小于,则总电阻不大于由于则不大于。由题甲图可看出,当时,温度,即温度不低于。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)(2)(3)【解析】

(1)a与b碰撞达到共速时弹簧被压缩至最短,弹性势能最大.设此时ab的速度为v,则由系统的动量守恒可得2mv0=3mv由机械能守恒定律解得:(2)当弹簧恢复原长时弹性势能为零,b开始离开弹簧,此时b的速度达到最大值,并以此速度在水平轨道上向前匀速运动.设此时a、b的速度分别为v1和v2,由动量守恒定律和机械能守恒定律可得:2mv0=2mv1+mv2解得:(3)设b恰能到达最高点C点,且在C点速度为vC,由牛顿第二定律:解得:再假设b能够到达最高点C点,且在C点速度为vC',由机械能守恒定律可得:解得:所以b不可能到达C点假设刚好到达与圆心等高处,由机械能守恒解得所以能越过与圆心等高处设到达D点时离开,如图设倾角为:刚好离开有N=0,由牛顿第二定律:从B到D有机械能守恒有:解得:【点睛】本题综合性较强,考查了动量守恒、机械能守恒定律以及完成圆周运动的临界条件的应用,注意把运动过程分析清楚,正确应用相关定律求解.14、(1);(2)a.,;b.不能【解析】

(1)电子在电场中加速,由动能定理解得(2)a.电子受到一直沿切线方向的电场力而不断加速,由牛顿第二定律由匀变速直线运动规律,经过时间t,获得速度动能联立以上各式,可得电子受到一直指向圆心的洛伦兹力而不断改变速度的方向洛伦兹力充当向心力联立可得b.假设电场恒定,电子顺时针转一周,电场力做负功,电势能减少;电子逆时针转一周,电场力做正功,电势能增加。可以看出,同样的起点和终点,电场力的做功不同,说明电场力做功不是与路径无关,进而同一点的电势能不是不变的。因此对加速电子的感生电。遣荒芤氲缡聘拍畹。15、(1)6N;(2)没有掉下来,理由见解析;(3)J【解析】

(1)小球下摆过程中,由动能定理:小球摆到最低点时,则有:解得T=6N(2)对小球和滑板碰撞前后,小球和滑板系统动量守恒,则有:根据能量守恒,则有:解得:m/s,m/s碰后滑块向右加速,滑板向右减速对滑块,根据牛顿第二定律有:解得:m/s2对滑板,根据牛顿第二定律有:解得:m/s2假设没有掉下来,经过时间t共速度,则有:得根据:解得:m/s滑块位移为:解得:m滑板位移为:解得:m相对位移此时没有掉下来。(3)但由于,共速后滑块和滑板之间会继续相对运动,此时滑块相对于滑板向右运动,对滑块,根据牛顿第二定律有:解得:m/s2对滑板,根据牛顿第二定律有:解得:m/s2滑块位移为:解得:m滑板位移为:解得:m相对位移不会掉下来则滑块和滑板之间由于相对滑动所产生的热量:解得:J

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