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1、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、关于光电效应,下列说法正确的是()A.光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就
2、越大B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C.对于任何一种金属,都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应D.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属逸出的光电子的初动能大2、一带电粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力.下列说法正确的有A.粒子带正电荷B.粒子的速度不断增大C.粒子的加速度先不变,后变小D.粒子的电势能先减小,后增大3、某行星外围有一圈厚度为d的光带,简化为如图甲所示模型,R为该行星除光带以外的半径.现不知光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,当光带上的点绕
3、行星中心的运动速度v,与它到行星中心的距离r,满足下列哪个选项表示的图像关系时,才能确定该光带是卫星群4,如图所示,4 8是斜坡,8 c是水平面,从斜坡顶端A以不同初速度v向左水平抛出同一小球,当初速度为vo时,小球恰好落到坡底反 不计空气阻力,则下列图象能正确表示小球落地(不再弹起)前瞬间重力瞬时功率P随v变化关系的是Vp5、“嫦娥四号”实现了人类首次月背登陆,为实现“嫦娥四号”与地球间通信,我国还发射了“鹊桥”中继卫星,“鹊桥”绕月球拉格朗日k点的Halo轨道做圆周运动,已知4 点距月球约6.5万千米,“鹊桥”距月球约8 万千米,“鹊桥”距%点约6.7万千米,月球绕地球做圆周运动的周期约为
4、27天,地球半径为6400km,地球表面重力加速度为lOm/s?,电磁波传播速度为3 xIOm/s。下列最接近“嫦娥四号”发出信号通过“鹊桥”传播到地面接收站的时间的是()通讯中,星鹄里 月球汽正阑 背而环L2点轨道A.2s B.10s C.12s D.16s6、关于原子核及其变化,下列说法中正确的是()A.衰变和裂变都能自发的发生B.“衰变现象说明电子是原子核的组成部分C.升高温度可以使放射性元素的半衰期缩短D.同种放射性元素在化合物中的半衰期与单质中的半衰期相等二、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
5、,选对但不全的得3 分,有选错的得0 分。7、图甲为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在/=0.2s时的波形图,质点尸、。的平衡位置分别位于x=2m和 x=4m处。A.该简谐横波的传播速度为10m/sB.乙图可能是质点。的振动图像C.U 0 时质点尸的速度沿y 轴负方向D.QO.25s时,质点尸的位移为1cmE.U0.1S时,质点尸的加速度与质点Q的加速度相同8、某型号的小灯泡其正常发光时的电压为4.0 V,图甲为小灯泡的L U 曲线,现将该小灯泡与一电阻值为5.0。电阻串联后,再与一电动势E=5.0V、内阻尸5.0。的电源,按图乙的连接方式连接好。则下列说法正确的是()A.此时电路中的电流为1
6、AB.此 时 R 的功率约为为0.392WC.小灯泡的功率约为为0.672WD.电源的输出功率接近1W9、如图所示,虚线a、氏 c、d 代表匀强电场中间距相等的一组等势面。一电子仅在电场力作用下做直线运动,经过a时的动能为9 e V,从。到 c 过程其动能减少了 6eV 已知等势面c 的电势为3V。下列说法正确的是()abedA.等势面。的电势为0B.该电子到达d 等势面时的动能为0C.该电子从a 到 c 其电势能减少了 6eVD.该电子经过a 时的速率是经过c 时 的 班 倍10、如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30。,圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速
7、度转动,盘面上离转轴距离L 处有一小物体与圆盘保持相对静止,当圆盘的角速度为。时,小物块刚要滑动.物体与盘面间的动摩擦因数为也(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),该星球的半径为K,引力常量为G,下2列说法正确的是B.这个行星的第一宇宙速度匕=2小 幅这个行星的同步卫星的周期是工C DD.离行星表面距离为R的地方的重力加速度为3 2乙三、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)为了粗略测量电阻,小明同学用量程为5mA的毫安表、电动势为3V的电池、0999.9。)的电阻箱制作了一块简易欧姆表,电路如图所示:Rx(1)为制作欧姆表,准确测量毫安
8、表的内阻(填“需要”或“不需要”);(2)进行欧姆调零之后,用该表测量某电阻时,a表笔是一表笔(填“红”或 黑”),此时毫安表读数为2.5mA,则待测 电 阻 阻 值 为 一(3)如果在毫安表两端并联一个电阻,其余电路均不变,表盘中间刻度对应的电阻值_(填“变大”、“变小”或“不变”);(4)该欧姆表用久后,电池老化造成电动势减小,内阻增大,但仍能进行欧姆调零,则用其测得的电阻值 真实值(填“大于”、“小于”或“等于12.(12分)用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从。点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在
9、挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。硬板 白纸(1)本实验必须满足的条件有 OA.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末端切线水平C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球D.挡板高度等间距变化(2)如图乙所示,在描出的轨迹上取4、B、C 三点,三点间的水平间距相等且均为X,竖 直 间 距 分 别 是 山 和 若A 点是抛出点,则(=;钢 球 平 抛 的 初 速 度 大 小 为 (已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示四、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。1
10、3.(10分)一个长方形透明物体横截面如图所示,底面A 5 镀银,(厚度可忽略不计),一束光线在横截面内从M 点的入射,经过A 8 面反射后从N 点射出,已知光线在M 点的入射角=53,长方形厚度=2cm,N 之间距离s=3cm。求:画出光路图,并求透明物体的折射率;若光速为c=3.0 xl08 m/s,求光在透明物体中传播时间。1 4.(1 6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 e。请分析以下问题。(1)如 图 1 所示,在金属丝和金属板
11、之间加以电压U,金属丝和金属板之间会产生静电场,金属丝发射出的电子在静电场中加速后,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;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,S、N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。/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R,电子轨迹所在处的感生电场的场强大小恒为E,方向沿轨迹切线方向。求初速为0的电子经时间/获得的动能号及此时电子所在位置的磁感应强度大小3;瓦在静
12、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。1 5.(1 2 分)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明,光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子(即一个个有确定能量和动量的“光子”)组成的。人们意识到,光既具有波动性,又具有粒子性。(c 为光速,无为普朗克常量)物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物例子,他提出假设:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子E都与一个对应的波相联系,粒子的能量E和动量p 跟它所
13、对应波的频率v和波长2之间也遵从如下关系:v=-,h几=一。请依据上述关系以及光的波长公式,试推导单个光子的能量E和动量p间存在的关系;P(2)我们在磁场中学习过磁通量 ,其实在物理学中有很多通量的概念,比如电通量、光通量、辐射通量等等。辐射通量 表示单位时间内通过某一截面的辐射能,其单位为J/s。光子具有能量。一束波长为X的光垂直照射在面积为S的黑色纸片上,其辐射通量为,.,且全部被黑纸片吸收,求该束光单位体积内的光子数n;光子具有动量。当光照射到物体表面上时,不论光被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都会发生改变,因而对物体表面产生一种压力。求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小,并判断
14、若将黑纸片换成等大的白纸片,该束光对白纸片的压力有何变化。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、C【解析】A.单位时间经过电路的电子数越多,电流越大,而光电子的动能越大,光电子形成的电流强度不一定越大,A错误;B.由爱因斯坦的光电效应方程线=*一叱,可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不成正比,B错误;C.入射光的频率大于金属板的极限频率或入射光的波长小于金属板的极限波长,才能产生光电效应,C正确;D.不可见光的频率不一定比可见光的频率大,因此用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电
15、子的初动能大,D错误.故选C。2、C【解析】A.带电粒子做曲线运动,受力指向曲线的内侧,所以所受电场力向左,带负电;A错;BC.电场力做负功,所以动能越来越小,电势能越来越大,速度越来越小B错;C,对;D.等势线的疏密程度反映场强大小,所以所受电场力越来越小,加速度越来越小,D错.故选c3、D【解析】若光带是卫星群,则应该满足G粤=?匕,即丫2=色 也,即 声 _1图像应该是过原点的直线,故选口.r r r r4、C【解析】当 平 抛 的 初 速 度%时,小球均落在斜面上,具有相同的位移偏向角均等于斜面倾角。,可得:_ 2t a n 2工/,x vt 2v可得平抛时间:2vtan 0t=-g则
16、小球所受的重力的瞬时功率为:P=mg-vv=mg-gt=2ing tan 0-v可知,P关 于v构成正比例函数关系;当平抛的初速度u%时,小球均落在水平面上,平抛的竖直高度相同为h,有:h=a则平抛时间为:则小球所受的重力的瞬时功率为:P=mg,vv=mg-gt=mg12gh可知功率尸为恒定值;综合两种情况可得C 项的图像争取,ABD项的图像错误;故选C。5、A【解析】根据地球对月球的万有引力提供月球绕地球圆周运动的向心力,有GMm 4兀 2;=m-7-rr2 T2忽略地球自转,在地球表面附近GM可计算地月间距”3 8 万千米所以Z 到地球距离为44.5万千米,根据勾股定理可计算地球到“鹊桥”
17、距离约为45万千米,所以“嫦娥四号”到地球表面通讯距离为53万千米,即5.3x108 m,因此通信时间5.3xl08-s 1.8s3xl08最接近2 s,故 A 正确,BCD错误。故选:Ao6,D【解析】A.衰变能自发发生,裂变不能自发发生,A 错误;B.夕衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程,所以电子不是原子核的组成部分,B 错误:C D.元素原子核的半衰期是由元素本身决定,与元素所处的物理和化学状态无关,C 错误,D 正确。故选D。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
18、 分,有选错的得。分。7、ABC【解析】A.从甲图中可知2=4 m,根据图乙可知T=0.4 s,故波速为A 正确;B.根据走坡法可知图甲中的尸点在U0.2时正向上运动,而。点在U0.2s时正向下振动,而图乙中U0.2s时质点正通过平衡位置向下振动,所以乙图可能是质点。的振动图像,B 正确;C,因为周期为0.4 s,故在,=0时,即将甲图中的波形向前推半个周期,尸点正向下振动,C 正确;D.根据题意可知0.1s为四分之一周期,质点尸在0.2s0.3s内的位移为2cm,0.25s为过程中的中间时刻,质点从平衡位置到波峰过程中做减速运动,所以前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移,即 0.25s时
19、的位移大于1cm,D错误;E.尸点和。点相距半个波长,两点为反相点,振动步调总是相反,在任意时刻两点的加速度方向总是相反,E 错误。故选ABC。8、BCD【解析】A B C.将定值电阻看成是电源的内阻,由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示 必0.30.201rft4*T:o i 2 3 4 5 CW则交点为灯泡的工作点,由图可知,灯泡的电压约为2.4 V,电流约为0.28A,则灯泡的功率P=5 =24x0.28=0.672WR消耗的功率为P=/2/J=0.282x5=0.392W故 A 错误,BC正确;D.由电路可知电源的输出功率为电阻和小灯泡消耗的功率尸 16=0.392+0.
20、672=1.06W故 D 正确。故选BCD9、BD【解析】A C.虚线a、b、c、d 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,电子经过。时的动能为9 e V,从。到 c 的过程中动能减小6 e V,由能量守恒可知,电势能增加6 e V,则U j 6 V所以等势面。的电势为9 V,故 AC错误;B.匀强电场中间距相等的相邻等势面间的电势差相等,电场力做功相等,动能变化相等,“到 c 动能减小6 e V,则“到 d 动能减小9 e V,所以该电子到达d 等势面时的动能为0,故 B 正确;D.经过a 时的动能为9eV,a 至 lie动能减小6 e V,则经过c 时的动能为3 e V,由 公 式 线=;加
21、廿可得则速率之比等动能之比再开方,即电子经过a 时的速率是经过c 时的6倍,故 D 正确。故选BD,1 0 BD【解析】当物体转到圆盘的最低点,由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时,角速度最大,由牛顿第二定律求出重力加速度,然后结合万有引力提供向心力即可求出.【详解】物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力,合力提供向心加速度;可知当物体转到圆盘的最低点,所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时,角速度最大,由牛顿第二定律得:/Jmgcos3()-mgsin30o=/M2L,所,L.2 r以:g=-=coL.cos300 sin30。MtnA.绕该行星表面做匀速圆周运动的物体受到
22、的万有引力即为其所受重力,即:G-=mg,所以gR-4C OR2L 缶,也、口M=-=-,故 A 错误;G GB.根据行星的第一宇宙速度公式匕=廊得,该行星得第一宇宙速度为V,=2 3 颂,故 B 正确;C.同步卫星在轨运行时,轨道处卫星受到的引力提供向心力,则有GMm(R+h)2=机 亍 丁(H +h)解得:丁 =0(7?+),由于同步卫星的高度未知,故而无法求出自转周期T,故 C 错误;R Y g_ G M m G M m 1 2 rD.离行星表面距离为R 的地方的万有引力:/=而 尸=方 丁 =1机g=-L;即 重 力 加 速 度 为 故 D 正确.【点睛】本题易错点为C 选项,在对同步
23、卫星进行分析时,如果公转圆周运动不能计算时,通常可以考虑求行星自传周期:同步卫星的周期等于行星自传周期.Mm该行星赤道上的物体随行星一起做圆周运动时,万有引力可分解为重力和自传向心力,即 G4万2由于不能确定该行星表面上赤道地区的重力加速度,故而无法求出自传周期T;如果错误地按照自传向心力由万有引力提供,GMm=加 咚,解得:T=-T co,就错了,因为是如果行星上物体所受万有引力全部提供自传向心力,该行星已经处在自解体状态了,也就是不可能存在这样得行星.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、不需要 红 600 变小 大于【解析】(1
24、)1欧姆表的工作原理一 E E 一+R+R、七+&则不用确定出&的值;根据工作原理可求得相应电流对应的电阻值。(2)右表笔接欧姆档的内部电源的正极,根据所有测量都满足红进黑出向右偏的规律,可知右表笔)为黑表笔,左表笔a 为红表笔;网毫安表读数2.5mA是表头满偏电流5mA的一半,有2&+凡可知此时的待测电阻值刚好等于欧姆表内阻,有(3)4在毫安表两端并联一个电阻后,有E其欧姆内阻为工厂,阻值变小,即中值刻度值变小。(4)5电池电动势减小了,则欧姆调零后,欧姆表的内阻故欧姆表的内阻减小了,由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻,故实际测量时,当读数为600Q,实际电阻是小于600。的,故测量值大于
25、实际电阻值。12、BC 1:3 x-丫乃一乂【解析】(1)1AB.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的。故 A 不符合题意,B 符合题意。C.要让小球总是从同一位置无初速度释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点。故 C 符合题意。D.档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可,不需要等间距变化。故 D 不符合题意。(2)2A点是抛出点,则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动,则 A 8 和 8 c 的竖直间距之比为1:3。网由于两段水平距离相等,故时间相等,根 据 -=g/可知:尸则初速度为:四、计算题:本题共2 小题,共
26、 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、4 =2.2 x1 0%【解析】光路图如图所示由几何知识可得:故可得N1=N2=N3=N4=37根据折射定律sinzn=-sinr可得sin a 4n=-=-sinl 3(2)根据=,可得vc 3v=cn 4由几何知识可得SOM+SON SMN=5cm故光在透明物体中传播时间为t=S+so N=2.2X1OIOSV【解析】B=哼;b.不能eR(1)电子在电场中加速,由动能定理1 2eU=mv2解得卡V m(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eE=ma由匀变速直线运动规律,经过
27、时间。获得速度v=at动能F 1 2E.=mvk 2联立以上各式,可得 e2E2t2E.=-*2m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Fr=evB洛伦兹力充当向心力V2F =m r R联立可得8 =也eRb.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场,是不能引入电势概念的。4 1 5、(l)E =,c;(2)号,一,变大Shc c【解析】单个光子的能量E =hv=h 2h根据单个光子的动量p=力可知E =pc(2)假设加时间内通过黑纸片光束的体积为V ,则光子总个数为N =n-V=n-S-cNt辐射通量cr j nScAt-h 2N hv 2 nShc=-=-=-c A r A r 2解得单位体积内的光子数现n=-YShe1光束照射黑纸片,全部被吸收,根据动量定理Ft=Np解得黑纸片对光的作用力c./1j N p j Sc库/加c She 二0A r A r She2 A.c根据牛顿第三定律可知光对黑纸片的压力为一;若将黑纸片换为等大的白纸片,光子在白纸片表面全部反弹,若全c部发生弹性碰撞,则根据动量定理Ft=2Np则FF所以根据牛顿第三定律可知该束光对白纸片的压力变大。
限制150内