《含5套模拟卷》吉林省四平市2021届新高考二诊物理试题含解析.pdf
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1、吉林省四平市2021届新高考二诊物理试题一、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.如图所示,光滑导轨MN水平放置,两根导体棒平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁下落穿出导轨平面的过程中,导体P、Q 运动情况是()M卅:一PQA.P、Q 互相靠扰B.P、Q 互相远离C.P、Q 均静止D.因磁铁下落的极性未知,无法判断【答案】A【解析】【分析】【详解】当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,可知P、Q 将互相靠拢,回路的面积减小一点,使穿过回路的磁场减小
2、一点,起到阻碍原磁通量增加的作用,故 A 正确,BCD错误.2.下列说法正确的是()A.中子与质子结合成质核时吸收能量B.卢瑟福的a 粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的C.入射光照射到某金属表面发生光电效应,若仅减弱该光的强度,则不可能发生光电效应D.根据玻尔理论,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道,原子的能量减少,电子的动能增加【答案】D【解析】【分析】【详解】A.中子与质子结合成质核的过程中有质量亏损,释放能量,故 A 错误;B.卢瑟福的a 粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型,故 B 错误;C.根据光电效应方程知入射光的频率不变,若仅减弱该光的强度,则仍一定能发生光电效应,故
3、 C 错误;D.电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,放出光子,总能量减小;根据kQq _ J rn r r可知半径越小,动能越大,故 D 正确。故选D。3.质量为m 的光滑圆柱体A 放在质量也为m 的光滑“V”型槽B 上,如图,a=60。,另有质量为M 的物体 C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B 相连,现 将 C 自由释放,则下列说法正确的是()共同加速度为0.5gB.当 M=2m时,A 和 B 保持相对静止,共同加速度为0.5gC.当 M=6m时,A 和 B 保持相对静止,共同加速度为0.75gD.当 M=5m时,A 和 B 之间的恰好发生相对滑动【答案】B【解析】【分析】【详解】D.当 A
4、 和 B 之间的恰好发生相对滑动时,对 A 受力分析如图解得 a=g cot 60=6gB 与 C 为绳子连接体,具有共同的运动情况,此时对于B 和 C 有:M g =(M +m)a所以。-g=6g,即-=6G解得M =十m a 2.37m1-V 3选项D错误;C.当 2.3 7根,A和B将发生相对滑动,选 项C错误;A.当M 2.37?,A和B保持相对静止。若A和B保持相对静止,则有Mg-(M+2m)a所以当M=m时,A和B保持相对静止,共同加速度为a=g g,选项A错误;B.当M=2m时,A和B保持相对静止,共同加速度为a=g g =0.5g,选 项B正确。故选B。4.某同学为了验证断电自
5、感现象,自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡正常发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A.线圈的电阻偏大B.小灯泡的额定电压偏大C.电源的电动势偏小D.线圈的自感系数偏小【答案】A【解析】【分析】【详解】图中的电路是一个灯泡与电感线圈并联再与电源、开关串联起来的电路,当小灯泡正常发光时,通过灯泡和电感线圈中都有电流,当开关断开时,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象,说明开关断开后,通过小灯泡的电流也没有显著增大,
6、这是因为原来通过电感线圈的电流小于灯泡的电流,当断电后,电感最多会产生原来通过自己的等大的电流,故造成小灯泡未闪亮的原因是线圈的电阻偏大的缘故。故选A。5.如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,顶端与竖直墙壁接触,现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷口面积为S,气体密度为P,气体往外喷出的速度为乙则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是()2iA.pvS B.C.-p v2S D.pv2SS 2【答案】D【解析】【详解】对喷出气体分析,设喷出时间为,则 喷 出 气 体 质 量 为 根 由 动 量 定 理,有Ft-m v其中F 为瓶子对喷出气体的作用力,可解得F=凶 =少2
7、st根据牛顿第三定律,喷出气体对瓶子作用力大小为F,再对瓶子分析,由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F,故 D 正确,A B C错误。故选D。6.双星系统中两个星球A、B 的质量 都 是 m,相 距 L,它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值To,且丁=&(%1),于是有一人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C 的影响,并 认 为 C 位 于 A、B 的连线正中间,相 对 A、B 静止,则 A、B 组成的双星系统周期理论值To及 C 的质量分 别 为()人 .nr +e.A.J-,1 m B.2:V2G
8、m 4 左 c 12Gm 1 +产C.2 J _ 9 2 D.2;V L3 4k【答案】D【解析】【详解】两星的角速度相同,根据万有引力充当向心力知:Mm 2 2G =mco 弓=iruo r2可得ri=r2 两星绕连线的中点转动,则有:nr i7-,,mV 2Gm 4knr i-k2-,9 fnV 2Gm 4k-由于C 的存在,双星的向心力由两个力的合力提供,则4储L产5Mm+G =m(2)2又T=解式得可知D 正确,A BC 错误。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
9、的得。分7.下面正确的是A.热量一定是从内能多的物体传递到内能少的物体B .在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度D.液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置E.当两分子间距离为ro时,分子力为0;当分子间距离小于m 时,分子间表现为斥力【答案】B CE【解析】【详解】A.热量能从温度高的物体传递到温度低的物体,但温度高的物体的内能不一定大,故 A 错误;B.在绝热条件下压缩气体,外界对气体做功而没有热传递,根据热力学第一定律可知气体的内能一定增加,故 B正确;C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度,空气的相对湿度越大,
10、人们感觉越潮湿,相对湿度越小感觉越干燥,故 c 正确;D.液体具有流动性是因为液体分子不具有固定的平衡位置,故 D 错误;E.根据分子力的特点可知,当两分子间距离为ro时,分子力为0,当分子间距离小于ro时,分子间表现为斥力,故 E 正确;故选BCE.8.如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上.一质量为m=0.2kg的小球,从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内),其速度v 和弹簧压缩量Ax之间的函数图象如图乙所示,其中A 为曲线的最高点.不计小球和弹簧接触瞬间机械能损失、空气阻力,g 取 10 m心,则下列说法正确的是甲A.小球刚接触弹簧时加速度最大
11、B.该弹簧的劲度系数为20.0 N/mC.从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的机械能守恒D.小球自由落体运动下落的高度1.25m【答案】BD【解析】【详解】A B.由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,说明小球的重力大于弹簧对它的弹力,当 Ax为 0.1m时,小球的速度最大,然后减小,说明当Ax为 0.1m 时,小球的重力等于弹簧对它的弹力.所以可得:kAx=mg解得:0.2x10k=-N/m=20 N/m0.1弹簧的最大缩短量为Ax最 大=0.61 m,所以F 最 大=20 N/mx0.61 m=12.2 N弹力最大时的加速度a=12.2-0.2xlQ=5 im/s 2m 0.2小球刚接
12、触弹簧时加速度为10 m/s2,所以压缩到最短时加速度最大,故 A 错误,B 正确C.小球和弹簧组成的系统机械能守恒,单独的小球机械能不守恒,故 C 错误;D.根据自由落体运动算得小球自由落体运动下落的高度2 R故小球从D点脱离轨道后不可能落到B处,故D正确。故选B D。1 1.如图所示,用轻绳分别系住两个质量相等的弹性小球A和B。绳的上端分别固定于O、0 点。A绳长 度(长度为L)是B绳的2倍。开始时A绳与竖直方向的夹角为60,然后让A球由静止向下运动,恰 与B球发生对心正碰。下列说法中正确的是()A.碰前瞬间A球 的 速 率 为 弧B.碰后瞬间B球的速率为J泣C.碰前瞬间A球的角速度与碰后
13、瞬间B球的角速度大小之比为1:2D.碰前瞬间A球对绳的拉力与碰后瞬间B球对绳的拉力大小之比为2:3【答案】AC D【解析】【详解】A.A球由静止下摆至最低点过程中机械能守恒有mgL(l-c o s 60 )=;mv解得VA=J gL 选项A正确;B.两球碰撞过程中系统动量守恒有mvA mvA+mvK碰撞前后系统动能相等,即1 7 1 ,2 1 2-m v=-m v A+-mvB结合式解得5麻 选项B错误;C.碰前瞬间,A 球的角速度为碰后瞬间,B球的角速度g=*2结合式得久%2选 项 C 正确;D.在最低点对两球应用牛顿第二定律得FA-mg=m-9口 吐2结合式得以二FB 3选 项 D 正确;
14、故选ACD.12.如图所示,两个中心重合的正三角形线框内分别存在着垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场,已知内部三角形线框A BC 边长为2a,内部磁感应强度大小为B。,且每条边的中点开有一个小孔。有一带电荷量为+q、质量为m 的粒子从A B边中点D 垂 直 A B进入内部磁场。如果要使粒子恰好不与边界碰撞,在磁场中运动一段时间后又能从D 点射入内部磁场,下列说法正确的是()CA.三角形A BC 与 之 间 的 磁 感 应 强 度 大 小 也 为 B oB.三 角 形 的 边 长 可 以 为 2 6 aC.粒子的速度大小为丝丝m17i mD.粒子再次回到D 点所需的时间为右一3Bq【答案】
15、ACD【解析】【详解】A.要想使粒子不与边界碰撞,在磁场中运动一段时间后又能从D 点射入内部磁场,则带电粒子在内、外磁场中做圆周运动的轨迹都应为半径为a 的圆弧,粒子运动轨迹如图所示,所以三角形ABC与之间的磁感应强度大小也应该为B o,故 A 正确;B.由几何知识可知,三 角 形 的 最 短 边 长 为 2a+2 6a,B 错误;C.带电粒子做圆周运动的轨迹半径为mvr=a=TqB速度为BqamC 正确;D.分析知粒子再次回到D 点时,其运动轨迹对应的圆心角。=2 乂 60。+300。=420。,故t 420 7 Inm-360r 3qBaD 正确故选ACD三、实验题:共2 小题,每题8 分
16、,共 16分1 3.如图所示,用做平抛运动实验的装置验证机能守恒定律。小球从桌面左端以某一初速度开始向右滑动,在桌面右端上方固定一个速度传感,记录小球离开桌面时的速度(记 作 V)。小球落在地面上,记下落点,小球从桌面右边缘飞出点在地面上的投影点为O,用刻度尺测量落点到O 点的距离X。通过改变小球的初速度,重复上述过程,记录对应的速度v 和距离X。已知当地的重力加速度为g。若想验证小球在平抛运动过程中机械能守恒,只需验证平抛运动过程的加速度等于重力加速度即可。.速度传感器未画出(1)某同学按如图所示测量高度h 和水平距离X,其 中 存 在 测 量 错 误 的 是 (填h”或X”),正确的 测
17、量 方 法 应 是.(2)若小球在下落过程中的加速度为a,则 x 与 v 的关系式为x=。(3)该同学在坐标纸上画出了纵、横坐标,以?为纵坐标,画出的图象为一条过原点的直线,图线的斜率 为 k,那么该同学选择 为横坐标,根 据 平 抛 运 动 得 到 的 加 速 度 为.然 后 与 比 较,若两者在误差允许范围内相等,就验证了小球在平抛运动过程中机械能守恒。【答案】h 从桌面到地面的距离 v j 丝 v2 y【解析】【分析】【详解】(1)12.其中h 的测量有问题,应该是从桌面到地面的距离;(2)3.小球下落过程中,竖直方向,1 22水平方向:x=vt解得:(3)45.根据 x可得/=/,则以
18、苫2为纵坐标,画出的图象为一条过原点的直线,图线a2h 2h的斜率为k,那么该同学选择v2为横坐标;由女=一得到的加速度为。=丁。然后与g 0比较,若两者在a k误差允许范围内相等,就验证了小球在平抛运动过程中机械能守恒。1 4.某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度和力的关系,其中小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为 m(滑轮光滑),交流电频率为/=50HZ(1)本实验中(需要/不需要)满足加 M(2)松开砂桶,小车带动纸带运动,若相邻计数点间还有4 个点未画出,纸带如图乙所示,则小车的加速度 m/s2(结果保留三位有效数字)【答案】不需要 2.01【解析】【详解】(1)口 小车所受拉力可以
19、由弹簧测力计测出,无需满足机 M(2)2 计数点间有4 个点没有画出,计数点间的时间间隔为t=0.02x5s=0.1s由匀变速直线运动的推论ix-a r可得小车的加速度_(x4+x5+x6)-(x,+x2+x3)“一 9?代入数据解得a=2.01m/s2四、解答题:本题共3 题,每题8 分,共 24分1 5.直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B;平行金属轨道MN、P Q,相距为L,固定在水平面内;电阻为R 的金属导体棒ab与平行轨道垂放置,且与轨道接触良好;M P间接有直流电源。闭合开关S,金属导体棒向右运动,通过轻绳竖直提升质量为m的物体,重
20、力加速度为g。忽略一切阻力、导轨的电阻和直流电源的内阻。求物体匀速上升时,通过导体棒ab 的电流大小;导体棒ab水平向右运动的过程中,同时会产生感应电动势,这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用,我们称之为反电动势。设导体棒ab 向上匀速提升重物的功率为P 由,电流克服反电动势做功的功率为P 反,请证明:P 吁P 反;(解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)(3)若 通 过 电 源 连 续 调 节M P间 的 电 压U,物 体 匀 速 上 升 的 速 度v也将连续变化,直流电动机所具有这种良好的“电压无极变速”调速性能在许多行业中广泛应用。请写出物体匀速上升的速度
21、v与 电 压U的函数关系式。【答 案】(1)/=超;(2)见 解 析;(3)B L丫=_皿B L B*2l3【答 案】0.9m/s2 a 1.2m/s2;(2)66.7s【解 析】【分 析】2(1)列车做减速运动的过程中,刹车的距离:x=3,可知加速度越大,位移越小,加速度越小,位移2a越 大;将最大位移和最小位移分别代入公式即可求出加速度的范围;(2)当加速度最小时,列车减速的时间最长,由此即可求出.【详 解】(1)列车做减速运 动 到 速 度 为()的过程中,刹车的距离:【解 析】【详 解】物 体 匀 速 上 升,由 平 衡 条 件 有mg=BIL解 得 T(2)设金属导体棒匀速运动速度大
22、小为v,电 流 为I,贝!J:导 体 棒ab匀速向上提升重物输出的机械功率为P出=m gv,电流克服金属导体棒反电动势做功的功率为P s=BILv又 mg=BIL所 以Pai=P反得证 设 金 属 导 体 棒两 端 连 续 可 调 的 电 压 为U,物体匀速上升的速度大小为V。由于反电动势总要削弱电源电动势的作用,有:/二经金 属 导 体 棒 匀 速 运 动 有/=等B LU m g R联”解得丫=弁-鬲yDL D L1 6.如图所示,一 长 为20()m的列车沿平直的轨道以8()m/s的速度匀速行驶,当车头行驶到进站口 O点时,列车接到停车指令,立即匀减速停车,因OA段铁轨不能停车,整 个
23、列 车 只 能 停 在AB段 内,已知=1 200 m,OB=2 000 m,求:(1)列车减速运动的加速度的取值范围;(2)列车减速运动的最长时间.列车AB-2X,当位移最小时,加速度最大2aa-0=_ _=i 2m/而 2xmin 2x(1200+300)-7s1位移最大时,加速度最小a.=-=6一夕皿 2/ax 2 x 2000 4所以加速度的范围是:0.9%2 。4 1 2%;由速度公式:V=vo+at可知,列车减速到速度为。的时间:一 -%I-一Q可知加速度最小时,列车减速的时间最长,为:0.90 2 2?U.60“rmax=-=-66.75.4in 0-9【点睛】本题考查了求加速、
24、时间的问题,分析清楚列车运动过程是解题的关键,应用运动直线运动的运动学公式可以解题.1 7.如图所示,木板B 静止于光滑水平地面上,在其左端放一可视为质点的木块A,已知木块A 的质量MA=2 k g,木 板 B 的质量MB=6 k g,长 L=4m。某时刻,一块橡皮泥C 以速度vo=12m/s射向木块A,并与A 粘在一起,在 A 和 C 一起滑动的同时,立即给B 施加一个水平向右的拉力F,已知橡皮泥C 的质量 m,.=lkg,A 与 B 的动摩擦因数=0.1,重力加速度g=10m/s2。求:若 F=15N,A 相 对 B 向右滑行的最大距离;要 使 A 从 B 上滑落,拉力F 大小应满足的条件
25、。【答案】(l)2m (2)见解析【解析】【详解】(1)A 与。碰撞,由动量守恒定律V i=4m/s4 滑上木板8 后做匀减速运动,有+牡)g=(啊+%)%aA=lm/s2F+(mA+mc)g mBaB,an=3m/s2两者速度相同时,有V i-aAt=aBt得:r=lsA滑行距离1 2sA=vxt-aAt=3.5m8滑行距离SB=1.5m最大距离:S SA-SH=2m(2)A到3右端滑落的临界条件是A到达8的右端时,A 8具有共同的速度叫则9 2 2匚殳=JL2%2aB又匕一彩二彩aA aBaB=lm/s2再代入F+/j(mA+mc)g=mBaB得F=3N即A从8的右端滑落FmA+mc+mr
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