2021届高考物理模拟卷（辽宁地区专用）（含答案）.pdf

2021届高考物理模拟卷一、单选题1.下列有关原子物理的说法正确的是（）A.核反应中释放核能时，核子的比结合能增大B.原子核的结合能越大越稳定C.卢瑟福通过核反应 N+；He f?o +x 发现了中子D.0射线是原子核中的质子衰变成中子而释放出来的电子流2.如图所示的V T 图象中，直线。和抛物线匕分别为质点A、B 的运动速度与时间关系图线，其中%、名已知，则 0T o时间内（）A.A做直线运动，8 做平抛运动 B.两质点均沿负方向运动C.某时刻4、8 加速度相同 D.两质点的平均速度相同3.五只完全相同的圆柱形光滑空油桶按照如图所示的方式装在一辆货车上。其中处于车厢底的四只油桶相互紧贴，平整排列并被牢牢固定，油桶C 摆放在桶4 B 之间，且与货车始终保持相对静止，则当货车向左加速运动时（）A.C受到的合支持力可能竖直向上C.A对 C 的支持力可能为零B.C对 2 的压力一定大于C 的重力D.C可能处于失重状态4.如图所示，双缝干涉实验装置中，屏上一点P 到双缝的距离之差为2.1 uni,若用单色光A 照射双缝时，发现P 点正好是从屏中间。算起的第四条暗条纹，换用单色光8 照射双缝时，发现尸点正好是从屏中间。算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是（）Si_A.单色光8 的频率大于单色光A 的频率B.单色光3 的波长小于单色光A 的波长C.单色光5 的相邻亮条纹间的距离小于单色光A 的相邻亮条纹间的距离D.用单色光A 和 8 在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光6 更容易发生明显衍射5.如图所示为某静电纺纱工艺示意图，虚线为电场线，。、氏 c 为电场中三点，。、c 在中间水平虚线上的等势点到b 的距离相等，。为中间水平虚线的中点，电场线关于水平虚线的垂直平分线对称，一电子从。点经过b 运动到c 点，下列说法正确的是（）A.电子在三点的电势能大小/4，B.三点的电场强度大小Ea Eh EcC.电场力对电子做的功叱=叱，D.电子可仅受电场力做题述运动6.一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，筋为半圆,。以 与 直 径 外 共 线，外。间的距离等于半圆的半径。一束质量均为机、带电荷量均为一 夕（4 。）的粒子，在纸面内从c 点垂直于 射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用和粒子重力。在磁场中运动时间最短的粒子的运动时间为（）XXXX X X X XX XX XXXXX X X x xX XX XXXX*、X Z XX XX XX*X xX XX Xa bd4兀 22兀？nmA.B.C.T3qB3qB3qBnmD.4qB7.如图所示，水平地面上方用长为L 的轻绳竖直悬挂一小球，小球距离地面的高度也为乙，小球质量为7,在水平向右的恒力匕作用下，小球从P点运动到。点，到达。点时动能为线1,。与竖直方向的夹角。=3 7。；在同向水平恒力且作用下，到达。点时动能为E k 2，以水平地面为重力零势能面，已知线1：&2 =2:5,在 Q 点的机械能之比为耳：七=8:11,已知重力加速度为g,s i n 3 7 0=0.6,贝女）OK，QA/：心=2:5 B.从 P到。，水平恒力6 做的功为誓 C.小球到。点时，力 匕 的 功 率 为 翳 廨 D.当。=3（）。时，小球机械能之比为耳：耳=2:3二、多选题8.2 02 0年 7 月 2 3 日，中国火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌航天发射场发射升空。如图所示，己知地球和火星到太阳的距离分别为R 和 L 5 R,若某火星探测器在地球轨道上的A点被发射出去，进入预定的椭圆轨道，通过椭圆轨道到达远日点B进行变速被火星俘获。下列说法正确的是（）A.探测器在椭圆轨道A点的速度等于地球的公转速度B .探测器由A点大约经0.7 年才能抵达火星附近的B点C.地球和火星两次相距最近的时间间隔约为2.2 年D.探测器在椭圆轨道A点的加速度小于在B点的加速度9 .如图甲所示，长为2 d 的两水平金属板A、B组成一间距为d的平行板电容器，电容器的B板接地，A 板电势夕随时间，的变化关系如图乙所示，其周期7=4。P 为靠近A 板左侧的一粒子源，vo能够水平向右发射初速度为的相同带电粒子。已知f=0 时刻发射的粒子刚好能从B 板右侧边缘离开电容器，则下列判断正确的是（）A.r=0 时刻发射的粒子从B板右侧离开时的速度大小仍为B.该粒子源发射的粒子的比荷为笼%时刻射入的粒子离开电容器时的电势能小于射入时的电势能TD.Z=0 时刻发射的粒子经过y 的时间，其速度大小为瓜。10.如图，在光滑水平面上方存在磁感应强度大小为8、方向垂直纸面向内的匀强磁场，质量为叭 足够长的绝缘不带电木板A 上放着一带电荷量为+式4 0）、质量为2m 的物块B,物块与木板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现对A 施加一个大小为2 叫、方向水平向右的恒力凡系统由静止开始运动，则在物块离开A 之前，下列图象正确的是（）xxxxxxxxxx,_OA-K X X/X X XXX17777777777777777777777777777777777777777777777777777777777三、实验题II.某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，4 C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。（1）该实验用到的方法是A.理想实验B.等效替代法C.微元法D.控制变量法（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在A、C位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为1:4,（3）若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3:1的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为，当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明12.气敏电阻在安全领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻与，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。为了研究其阻值随甲醛浓度变化的规律，供选用的器材如下。A.电 源 线（电动势6 V,内阻不计）B.滑动变阻器RC.导线若干及开关SD.电 压 表 （量程3 V,内阻Ik Q）E.毫安 表 （量程50 m A,内阻100.0。）气敏电阻（1）探究小组设计了如图（a）所示实验电路，其 中 毫 安 表 用 来 测 定,量程为（2）将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，得到如图（b）所示阻值随甲醛浓度变化的图象（4 一 图 象）。当气敏电阻阻值为4=2.3 k C 时 盒 内 甲 醛 浓 度 为。（3）已知 国 家 室 内 甲 醛 浓 度 标 准 是 m g/n?。探究小组利用该气敏电阻设计了如图（c）所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标，电源电动势为E =5.0 V （内阻不计），电路中4 4 分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管。的 启 动（导通）电压为2.0 V,即发光二极管两端电压Ur.2.0 V 时点亮，绿色发光二极管2 的启动电压为3.0 V,发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则两电阻凡、尺 中为定值电阻的是，其阻值为 k Q o四、计算题1 3.如图所示，水平面A3与竖直面内的光滑半圆形轨道8 c 在 8点平滑相接，轨道半径为0.8 m,质量为1.0 k g 的物块。将弹簧由原长压缩0.4 m 后从A点由静止释放，在弹力作用下物块a 获得向右的速度后脱离弹簧，运动到8点时与质量为3.0 k g 的静止物块b 发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后物块。刚好返回到弹簧原长处且物块匕也落到此处。已知A、B两点间的水平距离为3.6 m,物块 a 与水平面45 间的动摩擦因数为0.2 5,重力加速度取g =1 0 m/s?。求：(1)物块。运动到半圆轨道最高点C时对轨道的压力大小；(2)弹簧压缩至A点时的弹性势能。1 4.如图所示，一导热性能良好的汽缸放置在水平面上，其横截面积5=205?,内壁光滑，固定的卡口4 B与缸底的距离乙=1.5m,厚度不计、质量为，=1 0 k g 的活塞在汽缸内封闭了一段长为2 L、温度为=3 2 0 K 的理想气体。现缓慢调整汽缸开口至竖直向上,取重力加速度g =1 0 m/s 2,大气压强为 P o=1.0 x l()5 P a。求：L L (1)汽缸被竖起来时，缸内气体的压强。(2)稳定时缸内气体高度。(3)当缸内温度逐渐降到2 40 K时，活塞所处的位置。1 5.在竖直平面内建立X。)，坐标系，在坐标系的第I 象限的O y P Q范围内存在如图所示正交的匀强电场和匀强磁场，P。平行于y 轴且到y 轴的距离为(亚+1)/。质量为机、带电荷量为4 的微粒从第 H 象限的a点沿x Q y 平面水平抛出，微粒进入电、磁场后做直线运动；若将匀强电场方向改为竖直向上，微粒仍从。点以相同速度抛出，进入电、磁场后做圆周运动，且运动轨迹恰好与x轴和直线尸。相切，最后从)，轴上射出。重力加速度为g。求：xB x，XXX0 Q X(1)匀强磁场的磁感应强度大小B；(2)微粒抛出时的初速度大小及a点坐标：(3)电场方向改变前后，微粒由“点抛出到由电、磁场中射出，重力对微粒的冲量之比。参考答案1.答案：A解析：核反应中释放核能时产生的新原子核变得更稳定，核子的比结合能增大，选项A正确；原子核的稳定程度取决于原子核的比结合能而不是结合能，比结合能越大原子核越稳定，选项B错误；卢瑟福通过；N+；H e f?O+；H发现了质子，选项C错误；。射线是原子核中的中子转变成质子时释放出来的电子流，选项D错误。2.答案：C解析：V 图象不是运动轨迹，两质点均沿正方向做直线运动，选项A B错误；VT图线的斜率表示质点的加速度，由图可知，在0 4时间内两图线存在斜率相同的时刻，因此存在加速度相同的时刻，选项C正确；UT图象中，图线与坐标轴所围图形的面积表示质点的位移大小，在0。X _ _时间内*“当，由v 可知匕%,选项D错误。3.答案：C解析：对C进行受力分析可知，C可以受到重力、A和8的支持力这三个力的作用。当货车静止不动时，4、B对C的支持力的合力一定与C的重力等大反向，故此时C受到的支持力一定竖直向上，当货车向左加速运动时，由牛顿第二定律可知，4B对C的支持力的合力方向一定斜向左上方，选项A错误；设货车向左运动的加速度大小为a，A对C的支持力大小为心,8对C的支持力大小为乙，单个油桶质量为相，对C受力分析，沿水平和竖直方向分解有(用-且)s i n 3O0=,w,(FK+FA)cos30 =mg,两式联立可解得=#M 7 g +n?a ,由于a的大小未知，故七不一定大于C的重力火，选 项 B错误；由牛顿第二定律可知，当A对 C的支持力为零时，有 ta n 30 =丝，解mg得此时货车向左的加速度a =g,选项C正确；由于C在竖直方向上没有加速度，由超重和失重规律可知，油桶C既不超重也不失重，选项D错误。4.答案：D解析：由题意可知，单色光A 照射双缝时条纹间距较小，根据A x=/l 可知单色光A 的波长较d小，频率较大，选项A B C 错误；因单色光8 的波长较大，则用单色光A 和 8 在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光5 更容易发生明显衍射，选 项 D正确。5 .答案：C解析：根据题图可知，电场线方向为从右向左，根据电势沿电场线方向逐渐降低和等势线与电场线垂直可知”处玄，又电子在电势高处电势能小，则 A选项错误；根据电场线的疏密表示电场强度的大小关系可知与 线；,选 项 B错误；久 c 在中间水平虚线上的等势点到b 点的距离相等，由电场线的对称性可知水平虚线上关于匕点对称的两点电场强度大小相等，可知Vch=Ulxi,又 卬=%，则叱”=心.，选项C正确；根据物体做曲线运动的条件和电子的受力可知，电子不可能在仅受电场力时做题述运动，选 项 D错误。6 .答案：B解析：根据洛伦兹力公式和向心力公式可得的V =7 匕，粒子在磁场中运动的周期r7 =迎=2詈，作出粒子运动轨迹如图所示，粒子在磁场中运动的时间为.=?7=三/7,v qB 2n 2 7 r由几何知识可知”的最大值为尸a=7，所以粒子在磁场中运动的最短时间为叫“=；7 =驾，选项 B正确。X X X X XXXXXXXXX X X X X 一 久 _ X X x X X XX x X X X Xt 一红曳一必一二 二一述X上)c a b d7.答案：C解析：在力作用下，从尸到Q,对小球由动能定理有耳E s i n。-机g l-c o s e）=E k1-0，Ei=mgL+FLsmO,同理，在力月作用下有 E Ls i n O-?g L（l-c o s。）=4-0 ,E2=m g L+F2Lsin0,根据题意有昂：E 2 =2：5,骂：=8:1 1 ,联立解得耳=mg,玛=2 mg ,则选项A错误；从P到。，水平恒力耳做的功为W=f；x =，现s i n 6 =,选项B错误；在力巴作用下，小球到达。点时的动能为线1=2等，力耳的功率为6 =耳巧c o s。=等 丁，选项C正确；当。=3 0。时，结合以上分析可知小球机械能之比为E；:&=3:4,选项D错误。8.答案：B C解析：探测器在椭圆轨道A点做离心运动，所以在椭圆轨道A点的速度大于地球的公转速度，选项A错误；因为地球的公转周期Z=1年，设探测器在椭圆轨道运动的周期为7 2,则根据开普勒第7 2 7 2三定律 得 力=酒+：.5,3，则探测器由A点发射之后，大约经过f =与=0.7年后抵达火星附近的z1 1、A B点、,同理可求得火星的周期约为4 =1.8 4年，根据（-）加=1 ,解得加=2.2年，选项BC正右 3确；根据4=可知探测器在椭圆轨道A点的加速度大于在B点的加速度，选项D错误。r9.答案：A B D解析：由于粒子在电场中的运动时间为，=2T,所以粒子离开电容器时，刚好在电容器中运%动了 2个周期，由对称性可知，粒子在竖直方向上的分速度为零，故粒子离开电容器时，其速度等于 水 平 速 度%,选 项A正确；在2个周期内，粒子在竖直方向上运动的距离为乩 由匀变速直线运动的规律可得d =4 x 1 a x（4）2,又因为q =瞥，T=-,可解得幺=也，选项B正确；由对称2 2 md%m 2ma1=-/Limg,可见A、8先一起做匀加速运动，随着速度的增大，8受到竖直向上的洛伦兹力耳=qvB 增 大,A对 3的作用力N =2 帆 g-q v B 减小，当(2%g -q 田)=2,叫 即 v =JQD之后，B在 A表面开始滑动，B受到的摩擦力/变为滑动摩擦力，B在摩擦力作用下继续加速，/=继续减小，加速度逐渐减小，当摩擦力为零时B开始做匀速运动，如图所示，D正确，C错误；在 B速度丫=舞之后，4 的加速度。,=二 逐 渐 增 大，当 8 匀速运动时4 的加速度最大，后做匀加速运动，A错误，B正确。1 1 .答案：(1)D(3)1:3；做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比解析：(1)易知本实验采用的是控制变量法。(3)因用皮带连接的左、右塔轮边缘线速度大小相等，皮带连接的左、右塔轮半径之比为3:1,根据v =“R可知，左、右两边塔轮的角速度之比为1:3；又根据题意知放在4 C两处的小球质量相等，转动半径相等，左边标尺露1 个等分格，右边标尺露出9 个等分格，表明两球向心力之比为1:9。此次实验说明，做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比。1 2.答案：(1)电 压;5 V(2)6 x I O _8 k g/m (或 0.06 m g/m3)(3)/?,；3.9解析：(1)毫安表与气敏电阻并联，因此用来测定电压，量程4 =4%=0.05 x 1 00V =5V；(2)由 图(b)可读出，当气敏电阻叫=2.3k C 时，甲醛浓度为6 x 1 0-8 k g/n?或0.06 m g/n?；(3)N、6 串联分压，当气敏电阻的阻值凡增大时。两端电压应升高，所以均为气敏电阻，&R 2为定值电阻，且 当 时 为 红 色 发 光 二极管R处于点亮的临界状态，由 图（b）可知A2 3 =1 X 1 0 k g/m?时（=2.6 k。，故&=q=3.9 kQ。1 3.答案：（1）由题意可知，物块从C点做平抛运动的水平距离为x =（3.6-0.4）m =3.2m设物块匕做平抛运动的时间为f,则有2R =g g/设物块匕在C点时的速度大小为，则有x =vct以上各式联立并代入数据求解可得=4 3 m/s设在C点时轨道对物块b的弹力为FN,由牛顿第二定律可得FN+mhg=mhK代入数据可解得卅=90 N由牛顿第三定律可知，在 C点时物块匕对轨道的压力大小为90 N（2）设碰后瞬间物块的速度大小为v“，则由动能定理可得1 2a g x=-mava设碰后瞬间物块b的速度大小为vs,则由动能定理可得1 ,1 2一/g -2/?=-vc-设碰前物块。运动到B点时的速度大小为,以向右的方向为正，由动量守恒定律可得肛,%=-?%+%由能量守恒定律可得弹簧的弹性势能耳=；加国+jumagxAB以上各式联立并代入数据求解可得耳=2 0 9 J1 4.答案:(1)1.5 x 1 0 5 p a(2)2 m(3)距离汽缸底部1.5 m解析：汽缸被竖起来时缸内气体的压强Pz=%+等=L5xl()5 P a。气体初状态R=为=L0 xl()5 Pa,V；=2LS设稳定时缸内气体高度为九，则气体末状态:=S,Pz=1.5x105 Pa由玻意耳定律有PM=P2匕解得九=2 m。(3)当温度降到240 K 时，理想气体发生等压变化，稳定时,假设活塞落在卡口尔B上方,设缸内气体高度为“，则匕=S由盖-吕萨克定律有3，解得H=L5myo所以活塞恰好落在卡口 A、B 上，活塞距离汽缸底部1.5 m。15.答案：(1)如 图 1所示，设微粒进入第II象限时速度的偏转角为如 由电场方向竖直向上时微粒做圆周运动且运动轨迹恰好与x 轴和直线P Q相切可知qE mg=0v2qvB =m rr(l+sina)=(V2+l)/微粒在电、磁场中做直线运动时所受合外力为零，受力如图2 所示有 qvB sxn 0 -mg=0tan”巡qE联 立 解 得*锻(2)由图 2 可知 a =90-e=45%=vcosa解得 v0=y/ig设微粒做平抛运动的时间为4,则其中4 =%则=%八 万=38 彳点横坐标为了=-、纵坐标为y=+l-co s6)解得“点的坐标为“容设微粒在电、磁场中做匀速直线运动的时间为与，则r(l-cosa)-cos夕重 力 的 冲 量=2g&+t2)电场竖直向上时，微粒在电、磁场中做匀速圆周运动的时间为J，则5e 271m其中F重力的冲量4 =g(t,+4)解 得:=122逝2 +3兀