《附5套模拟卷》江苏省泰州市2021届新高考物理四模考试卷含解析.pdf
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1、江苏省泰州市2021届新高考物理四模考试卷一、单项选择题:本题共6 小题,每小题5 分,共 30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.我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础.如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从 a 点无动力滑入大气层,然后经b 点从c 点“跳”出,再经d点从e 点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d 点为轨迹最高点,离地面高h,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。则返回器()A.在 d 点处于超重状态B.从 a 点到e 点速度越来越小C.在 d 点时的加速度大小为色丝R-D.在 d 点时
2、的线速度小于地球第一宇宙速度【答案】D【解析】【分析】【详解】A.d 点处做向心运动,向心加速度方向指向地心,应处于失重状态,A 错误;B、由 a 到 c 由于空气阻力做负功,动能减小,由 c 到 e 过程中只有万有引力做功,机械能守恒,a、c、e点时速度大小应该满足匕,匕=匕,B 错误;C、在 d 点时合力等于万有引力,即GMm故加速度大小GM%(R+h)2C 错误;D、第一宇宙速度是最大环绕速度,其他轨道的环绕速度都小于第一宇宙速度,D 正确。故 选 D。2.如图所示,一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上,开口向下,质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S=2xl()J
3、m 2,与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24cm,活塞距汽缸口 10cm。汽缸所处环境的温度为300K,大气压强p=1.0 xl05pa,取 g=10m/s2;现将质量为m=4kg的物块挂在活塞中央位置上,活塞挂上重物后,活塞下移,则稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为()A.25cm B.26cm C.28cm D.30cm【答案】D【解析】【详解】该过程中气体初末状态的温度不变,根据玻意耳定律有加 =(。一 篝 卜4代入数据解得hi=30cm故 D 正确,ABC错误。故选D。3.如图所示,a 为放在赤道上相对地球静止的物体,随地球自转做匀速圆周运动,b
4、为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径等于地球半径),c 为地球的同步卫星,以下关于a、b、c 的说法中正确 的 是()A.a、b c 的向心加速度大小关系为4B.a、b、c 的向心加速度大小关系为 4 4.C.a、b、c 的线速度大小关系为匕=以 匕D.a、b、c 的周期关系为【答案】A【解析】【详解】A B.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度,所 以3a=5,根 据a=r(o2知,c的向心加速度大于A /a的向心加速度。根据a=丁得b的向心加速度大于c的向心加速度。即rah ae a”故A正确,B错误。C.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度,所以3产他,根据v=
5、ra),c的线速度大于a的线速度。根 据 哼也得b的线速度大于c的线速度,故C错误;D.卫 星C为同步卫星,所以Ta=Tc,根据T=2 J二 得C的周期大于b的周期,故D错误;G M故选Ao4.如图所示,有一个表头,满偏电流/“=100m A,内阻R“=100。,把它改装为().6 A量程的电流表,C.R=16Q D.R=20Q【答案】D【解析】【详解】改装为0.6A电流表时,并联电阻的分流电流为IR=I-IV=0.6A-100 xl03A=0.5A分流电阻的阻值为J*若 詈 选项D正确,ABC错误。故选D。5,2019年的诺贝尔物理学奖于10月8日公布,有一半的奖金归属了一对师徒瑞士的天文学
6、家MichelMayor和 DidierQueloz,以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。由于行星自身不发光,所以我们很难直接在其他恒星周围找到可能存在的系外行星,天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星,视向速度法是目前为止发现最多系外行星的方法。行星自身的质量使得行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动,在地球上用望远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。在视线方向上,恒星受行星引力作用,时而远离时而靠近我们,这种细微的摇摆反应在光谱上,就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。我们称这种探测系外行星的方法为视向速度法。结合以上信息,下列说法正确的是()A.在绕着共同的质
7、量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中,恒星和行星做圆周运动的线速度大小一定相等B.在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中,由于恒星质量大,转动半径小,所以恒星做圆周运动的周期比行星的周期小C.若某恒星在靠近我们,该恒星发出光的频率将变高,因此接收到的频率就会变高,即恒星光谱会出现蓝移D.若某恒星在远离我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频率低,即恒星光谱会出现红移【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.双星间的万有引力提供它们各自圆周运动的向心力,则恒星和行星做圆周运动的角速度大小相等,周期相同,则可得二 竺r2 m由于恒星与行星质量不同,则轨道半径不
8、同,由公式丫=可知,恒星和行星做圆周运动的线速度大小不同,故 AB 错误;C.根据多普勒效应可知,若某恒星在靠近我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频率,即恒星光谱会出现蓝移,故 C 错误;D.根据多普勒效应可知,若某恒星在远离我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频率低,即恒星光谱会出现红移,故 D 正确。故选D。6.一 质 点 在 xOy平面内运动轨迹如图所示,下列判断正确的是()A.质点沿x 方向可能做匀速运动B.质点沿y 方向一定做匀速运动C.若质点沿y 方向始终匀速运动,则 x 方向可能先加速后减速D.若质点沿y 方向始终匀速运动,则
9、 x 方向可能先减速后反向加速【答案】D【解析】【详解】A B.物体做曲线运动,合力大致指向轨迹凹的一侧,则加速度大致指向轨迹凹的一侧,由图可知:x 轴方向有分加速度,所以x 轴方向不可能匀速,y 方向可能有分加速度,故质点沿y 方向可能做变速运动,也可能做匀速运动,故 A、B 错误;C D.物体在y 方向匀速,则合力在水平方向,合力指向轨迹的凹侧可知合力水平向左,因此物体在水平方向先向右减速后向左加速,C 错误,D 正确。故 选 D。二、多项选择题:本题共6 小题,每小题5 分,共 30分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5 分,选对但不全的得3 分,有选错的得0
10、分7.在科幻电影 流浪地球中,流浪了 2500年的地球终于围绕质量约为太阳质量1 的比邻星做匀速圆周O运动,进入了“新太阳时代”。若“新太阳时代”地球公转周期与现在绕太阳的公转周期相同,将“新太阳时代”的地球与现在相比较,下列说法正确的是A.所受引力之比为1:8B.公转半径之比为1:2C.公转加速度之比为1:2D.公转速率之比为1:4【答案】BC【解析】【详解】A B.地球绕行中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供向心力:解得:r=幽i,“新太阳时代”的地球的轨道半径彳与现在的轨道半径为之比:V 4一3 1 3(21=叵=R ir2 J%V 8 2万有引力:厂 MmF=G r所以“新太阳时代”的
11、地球所受万有引力与现在地球所受万有引力之比:片 _ M _ 1石=豆彳=5A 错误,B正确;C.万有引力提供加速度:F =ma所以“新太阳时代”的地球公转加速度与现在地球加速度力之比:L=A=1a2 F2 2c 正确;D.万有引力提供向心力:门Mm VG =m r r所以“新太阳时代”的地球公转速率与现在地球公转速率力之比:D错误。故选B C 8.如图所示,某空间存在一竖直方向的电场,其中的一条电场线如图甲所示,一个质量为m。电荷量为q 的带正电小球,从电场线中O 点由静止开始沿电场线竖直向上运动xi的过程中,以 O 为坐标原点,取竖直向上为x 轴的正方向,小球运动时电势能 与位移x 的关系如
12、图乙所示,运动忽略空气阻力,则()A.沿 x 轴正方向的电场强度大小可能增加B.从 O 运动到小的过程中,如果小球的速度先增后减,则加速度一定先减后增C.从 O 点运动XI的过程中,每经过相等的位移,小球机械能的增加变少D.小球运动位移也时,小球速度的大小为,陛V m【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.电势能 与位移x 的 图 象-x 图象的斜率的绝对值上表示小球所受电场力的大小,由图乙可知图象沿XX轴正方向的斜率越来越小,说明小球所受电场力沿X轴越来越小,即沿X轴正方向的电场强度大小一直减小,故 A 错误;B.从 O 运动也的过程中,如果小球的速度先增后减,说明开始时小球所受电场力F 大
13、于重力m g向上做加速运动,后来电场力小于重力,向上做减速运动。当加速运动时,根据牛顿第二定律可得加速度a=上 幽m因为F 逐渐减小,故 a 逐渐减小。当向上减速运动时,有m因为F 逐渐减小,故 a,逐渐增大。所以从O 运动Xi的过程中,如果小球的速度先增后减,加速度一定是先减后增,故 B 正确;C.根据能的转化和守恒定律可知,在小球向上运动的过程中电场力做正功,电势能减小,减小的电势能转化为机械能。由图乙可知从O 点运动XI的过程中,每经过相等的位移,小球所受电场力逐渐减小,则电势能减小的越来越少,则小球机械能的增加变少,故 C 正确;D.规定O 点所在的水平面为零重力势能面,设小球运动位移
14、心时的速度为v,根据能量守恒定律得1 2o=Di+mgxi+y mvz解得故 D 错误。故选BCo9.一定质量的理想气体从状态a 开始,经历三个过程ab、be、c a 回到原状态,其 V-T 图象如图所示,Pa、Pb、Pc分别表示状态a、b、C的压强,下列判断正确的是()A.过程a 到 b 中气体一定吸热B.pc=pi.PaC.过 程 b 到 C气体吸收热量D.过 程 b 到 c 中每一个分子的速率都减小E.过程c 到 a 中气体吸收的热量等于对外做的功【答案】ABE【解析】【详解】A.过程ab 中气体的体积不变,没有做功;温度升高,内能增大,所以气体一定吸热,故 A 正确;B.设 a 状态的
15、压强为介,则由理想气体的状态方程可知分3匕63%所以Pb=3P0同理丁。丁。解得 3 5所以PH故 B 正确;C.过 程 b 到 c,温度降低,内能减小;体积减小,外界对气体做功,则气体放出热量,故 C 错误;D.温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个的分子没有意义,所以过程be中气体的温度降低,分子的平均动能减小,并不是每一个分子的速率都减小,故 D 错误;E.由图可知过程ca中气体等温膨胀,内能不变,对外做功,根据热力学第一定律可知,气体吸收的热量等于对外做的功,故 E 正确;故选ABEo1 0.如图,理想变压器的a、b 两端接在U=220V交流电源上,定值电阻Ro=
16、40C,R 为光敏电阻,其阻120值 R 随光照强度E 变化的公式为R=-C,光照强度E 的单位为勒克斯(lx)。开始时理想电流表A2的示数为0.2 A,增大光照强度E,发现理想电流表A i的示数增大了 0.2 A,电流表A2的示数增大了 0.8A,下列说法正确的是()n.4A.变压器原副线圈匝数比=:B.理想电压表V2、V3的示数都减小C.光照强度的增加量约为7.51XD.在增大光照强度过程中,变压器的输入功率逐渐减小【答案】AC【解析】【分析】【详解】A.设开始时变压器初级电流为L,则n,_/2 _/2 _ 0.8%/|/|0.2解得五 一2 1选 项 A 正确;B.因变压器初级电压不变,
17、则由于匝数比一定,可知次级电压V2不变;因次级电流变大,则 Ro上电压变大,则 V3的示数减小,选项B 错误;C.变压器次级电压为U2=55V开始时光敏电阻R.=力-&=-40=235Q1/2 2 0.2后来光敏电阻%=华一%=/-40=15。120由 E=不 可 得R120 120 120 120-Ac=-=-7.51XR2 A 15 235选 项 C 正确;D.在增大光照强度过程中,变压器次级电阻减小,则次级消耗功率变大,则变压器的输入功率逐渐变大,选 项 D 错误。故选AC。1 1.如图甲所示,物块A 与木板B 叠放在粗糙水平面上,其中A 的质量为m,B 的质量为2 m,且 B 足够长,
18、A 与 B、B 与地面间的动摩擦因数均为小 对木板B 施加一水平变力F,F 随 t 变化的关系如图乙所示,A 与 B、B 与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是()A.在()ti时间内,A、B 间的摩擦力为零B.在 tit2时间内,A 受到的摩擦力方向水平向左C.在 t2时刻,A、B 间的摩擦力大小为0.5nmgD.在 t3时刻以后,A、B 间的摩擦力大小为pmg【答案】AD【解析】【详解】A.A B间的滑动摩擦力fAB=|img,B 与地面间的摩擦力f=3pm g,故在。ti时间内,推力小于木板与地面间的滑动摩擦力,故 B 静止,此 时 AB无相对滑动,故 A B间摩擦力为零
19、,故 A 正确;B.A 在木板上产生的最大加速度为此时对B 分析可知F-4img=2ma解得F=6jimg,故在在tit2时间内,AB 一起向右做加速运动,对 A 可知,A 受到的摩擦力水平向右,故 B 错误;C.在 t2时刻,AB将要发生滑动,到达最大静摩擦力,故 A、B 间的摩擦力大小为11m g,故 C 错误;D.在 t3时刻以后,AB发生滑动,故 A、B 间的摩擦力大小为H m g,故 D 正确。12.一个长方体金属导体的棱长如图所示,将该长方体导体放在匀强磁场中,并使前侧面与磁场垂直,己知磁感应强度为B。导体的左右两侧面外接电源,产生由左向右的稳定电流时,测得导体的上、下表面间的电势
20、差为U。则下列说法正确的是()A.上、下两表面比较,上表面电势高 B.上、下两表面比较,下表面电势高C.导体中自由电子定向移动的速率为冬 D.导体中自由电子定向移动的速率为“dB hB【答案】BD【解析】【详解】A B.电流向右,则金属导体中的自由电子定向向左移动,由左手定则知洛伦兹力向上,则上表面累积负电荷,其电势低,选 项 B 正确,A 错误。C D.稳定状态时,电子做匀速直线运动,受力平衡,有eE evB又有Eh解得Uv-hB选 项 C 错误,D 正确;故选BD.三、实验题:共2 小题,每题8 分,共 16分1 3.测量物块。(视为质点)与平板P 之间动摩擦因数的实验装置如图所示。是四分
21、之一的光滑的固定圆弧轨道,圆弧轨道上表面与水平固定的平板P 的上表面8 c 相切、。点在水平地面上的垂直投影为C。重力加速度为g。实验步骤如下:A.用天平称得物块Q 的质量为B.测得轨道A B 的半径为R、的长度为5和 CC的高度为H;C.将物块。从 A 点由静止释放,在物块。落地处标记其落地点O;D.重复步骤C,共做5 次;E.将 5 个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量其圆心到C 的距离工。则物块。到达C 点时的动能EkC;在物块。从 3 点运动到C 点的过程中,物块。克服摩擦力做的功W=;物块Q 与平板P的上表面B C之间的动摩擦因数 =【答案】若 R_ _ 尤 27-4WSX2 正
22、【解析】【详解】1从 A 到 B,由动能定理得:mgR=EKB-O,则物块到达B 时的动能:EKB=mgR,离开C 后,物块做平抛运动,水平方向:X=Vct,竖直方向:“=产1物块在C 点的动能用仁=m Vr2 c,联立可得:EKC=M2北 3由 B 到 C 过程中,由动能定理得:B 到 C 过程中,克服摩擦力做的功:Wf=imgs=mgR-=可 得:R x2LI-os 4 H s1 4.某同学设计如图所示的装置测量灵敏电流计的内阻R g,电压表可视为理想电压表,请完成以下问题:(1)按照原理图甲,完 成 图 乙 中 实 物 间 的 连 线;(2)实验时,闭 合 开 关 前 应 先 将 电 阻
23、 箱 的 电 阻 调 到 (选填“最大值”,“最小值”或“任意值”);(3)调节电阻箱的阻值,使灵敏电流计满偏。并 读 出此时电阻箱的阻值R,电 压 表 示 数U。已知灵敏电流计满 偏 时 的 示 数 十,则 灵 敏 电 流 计 的 内 阻Rg=(用R、U、1g表 示);(4)已知该灵敏电流计的内阻R/3 0 0 Q,满 偏 电 流11f=200jiA,除该灵敏电流计外,还有以下实验器材:A.电 池 组(电 动 势6 V,内 阻 约 为0.5。);B.滑 动 变 阻 器R(0101,额 定 电 流1A);C.电 流 表A(050m A,内 阻 约 为20。);D.标 准 电 阻Ri=14700
24、CE.一 个 电 键S、导线若干现要用伏安法测量一个阻值约为50ft的 电 阻R、的阻值,请 在 方 框 中 画 出 测Rx阻值的实验电路图(要求测量结果尽量准确,电表的测量范围尽可能大一些,并在电路图中标明对应器材的符号)。U 最大值 j 一 R【解 析】【分 析】【详 解】(1)口 实物连线如图(2)2实验时,闭合开关前应使电路中的电流最小,故先将电阻箱的电阻调到最大值。由欧姆定律R+R牛7g解得灵敏电流计的内阻(4)伏安法测电阻需要电压表,由于器材中没有电压表,所以需要用表头串联电阻Ri改装成电压表。若滑动变阻器采用限流式接法,则电路中的最小电流大约为650+20+10A=75mA超过电
25、流表的量程,故只能采用分压式接法。由于表头内阻已知,电流表采用外接法。故电路图如图四、解答题:本题共3 题,每题8 分,共 24分1 5.如图所示,在水平面上有一个固定的,光滑圆弧轨道a b,其半径R=0.4m。紧靠圆弧轨道的右侧有一4足够长的水平传送带与圆弧轨道相切于b 点,在电动机的带动下皮带以速度vo=2m/s顺时针匀速转动,在a 的正上方高h=0.4m处将小物块A 由静止释放,在 a 点沿切线方向进入圆弧轨道a b,当 A 滑上水平传送带左端的同时小物块B 在 c 点以v=4m/s的初速度向左运动,两物块均可视为质点,质量均为2 k g,与传送带间的动摩擦因数均为产0 4 两物块在传送
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