高中物理高考 【最后十套】2021年高考名校考前提分仿真卷 物理(七)学生版
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【最后十套】2021年高考名校考前提分仿真卷
物 理 (七)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.让电子束通过电场加速后,照射到金属晶格(大小约10-10 m)上,可得到电子的衍射图样,如图所示。下列说法正确的是( )
A.电子衍射图样说明了电子具有粒子性
B.加速电压越大,电子的物质波波长越长
C.电子物质波波长比可见光波长更长
D.动量相等的质子和电子,对应的物质波波长也相等
15.2020年12月3日,嫦娥五号上升器在月球表面从着陆器上返回,如图所示。已知携带月壤样本的上升器重量高达500 kg,开始一段时间内的加速度大小为2.4 m/s2,月球表面的重力加速度大小为1.6 m/s2,上升器发动机向下喷出气体的速度为4.0×103 m/s,不计由于喷出气体上升器质量的变化,则每秒喷出气体的质量为( )
A.0.25 kg B.2.5 kg C.0.5 kg D.1.25 kg
16.M、N两颗行星对卫星产生的向心加速度an与卫星离行星中心距离r的图象如图所示,两颗行星的半径各为R1、R2,下列说法正确的是( )
A.N行星的质量较小
B.N行星的密度较大
C.M行星的第一宇宙速度较小
D.M行星表面的重力加速度较小
17.从发电站发出的电能,一般都要通过输电线路输送到各个用电地方。如图所示的远距离输电示意图中的变压器均为理想变压器,发电机产生正弦交流电电压有效值不变,升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶50,隆压变压器原、副线圈匝数比n3∶n4=50∶1,已知用户两端电压的有效值U4=220 V,且用户消耗的电功率为11 kW,远距离输电的输电线的总电阻r=100 Ω(认为输电中的能量损耗完全由电阻产生),则( )
A.升压变压器的副线圈两端电压的有效值为11.1 kV
B.降压变压器的原线圈中的电流的有效值为2 A
C.输电线上消耗的功率为1000 W
D.升压变压器的输入功率为11.5 kW
18.如图所示,有一长方体ABCD-A1B1C1D1,AB=2BC,BB1=BC,M、N、P、Q分别为AB、A1B1、C1D1、CD的中点(图中未画出),下列说法正确的是( )
A.若B点放置一正点电荷,则电势差UCC1<UNP
B.若B点放置一正点电荷,则电势差UCC1=UNP
C.若在B1、B两点分别放置等量异种点电荷,则C1、M两点的电场强度大小相等
D.若在B1、B两点分别放置等量异种点电荷,则D、D1两点的电势相等
19.如图,质量为M的物块A放在倾角为θ的斜面上,一质量为m的小球B通过细绳跨过定滑轮与物块A相连,当小球B以角速度ω做圆周运动时,物块A刚好保持静止。忽略绳与滑轮间摩擦,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( )
A.物块A受到的摩擦力可能向下
B.物块A可能不受摩擦力作用
C.若斜面倾角θ增大,要使A继续保持静止,小球B做圆周运动的角速度一定增大
D.若斜面倾角θ增大,要使A继续保持静止,小球B做圆周运动的角速度可能保持不变
20.如图甲所示,在竖直平面内,水平界线MN以下存在垂直纸面面向里的磁场,以MN位置为x=0,磁感应强度B随向下位移x(以m为单位)的分布规律为B=kx+4(T)。一边长L=2 m、质量m=2 kg的金属框abcd从MN上方某位置静止释放,进入磁场时由于受到竖直方向的力F作用,金属框中电流保持不变,且ab边始终保持水平。力F随位移x变化的规律如图乙所示,金属框的总电阻R=4 Ω,取g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.金属框中的电流方向为adcba
B.金属框中的电流大小为2 A
C.金属框进入磁场的过程中产生的电热为40 J
D.若金属框刚完全进入磁场后立即撤去力F,金属框将开始做匀减速直线运动
21.如图甲,一质量为m的小物块以初动能Ek向右滑上足够长的水平传送带上,传送带以恒定速度逆时针转动,小物块在传送带上运动时,小物块的动能Ek与小物块的位移x关系Ek-x图像如图乙所示,传送带与小物块之间动摩擦因数不变重力加速度为g。则( )
A.小物块与传送带之间的动摩擦因数为
B.从小物块开始滑动到与传送带达到共同速度所需时间为
C.整个过程中物块与传送带间产生的热量为
D.整个过程中传送带电动机多消耗的电能为
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题~第25题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题~第34题为选考题,考生根据要求做答)
(一)必考题(共47分)
22.(5分)为测量弹簧劲度系数,某探究小组设计了如下实验,实验装置如下图甲、乙所示,角度传感器与可转动“T”形螺杆相连,“T”形螺杆上套有螺母,螺母上固定有一个力传感器,力传感器套在左右两个固定的套杆(图乙中未画出)上,弹簧的一端挂在力传感器下端挂钩上,另一端与铁架台底座的固定点相连。当角度传感器顶端转盘带动“T”形螺杆转动时,力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移,弹簧长度也随之发生变化。
(1)已知“T”形螺杆的螺纹间距d=4.0×10-3 m,当其旋转300°时,力传感器在竖直方向移动_______m。(结果保留2位有效数字)
(2)该探究小组操作步骤如下:
①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长
②记录初状态力传感器示数F0以及角度传感器示数θ0
③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加,待稳定后,记录力传感器示数F1,其增加值ΔF1=F1-F0角度传感器示数θ1,其增加值Δθ1=θ1-θ0
④多次旋转“T”形螺杆,重复步骤③的操作,在表格中记录多组ΔF、Δθ值:
序号
ΔF(单位:N)
Δθ(单位:°)
1
0.121
499.7
2
0.247
999.9
3
0.373
1500.5
4
0.498
2000.2
5
0.623
2500.6
6
0.747
3000.3
图丙已描出5个点,请将剩余点在图中描出并连线。
⑤若上图中的直线斜率a,则用d、a写出弹簧的劲度系数的表达式为k=___________
23.(9分)某同学有一块满偏电流Ig=250 μA的小量程电流表G。需要将它改装为4 mA量程的电流表。
(1)他采用图甲所示电路测量电流表G的内阻R。断开S1闭合S2时电流表G读数为Ig,若再闭合S1后干路电流仍保持为Ig,则当电流表G读数为_______时,电流表G内阻Rg与电阻箱R'的阻值相等。
据此原理,该同学测出电流G内阻。下面是打乱的操作,请按正确步骤排序_________。
A.读出R'的阻值为90.0 Ω,断开开关
B.闭合开关S2,调节R的阻值使电流表G指针偏转到满刻度
C.闭合开关S1保持R的阻值不变,调节R'的阻值使电流表G指针偏转到满刻度的一半
D.将R的阻值调至最大
实验室有∶滑动变阻器R1(最大阻值200 Ω)、滑动变阻器R2(最大阻值10 kΩ)备选。为了让Rg≈R',滑动变阻器应选用_____(选填“R1”或“R2”")
(2)改装为4 mA量程的电流表,需要将电阻箱R'并联在电流表G两端,调其阻值为____ Ω。
(3)该实验,小组用图乙所示电路校准改装的电流表,当标准表示数为3.2 mA时,电流表G示数如图丙所示,由于实验测量的Rg存在误差,导致改装表与标准表存在读数差异,为了使改装表示数与标准表示数一致,则需要将R'的阻值调整为________Ω。
24.(12分)在一种新的子母球表演中,让同一竖直线上的小球A和小球B,从距地面高度为3h和h的地方同时由静止释放,如图所示,若B与地面发生碰撞后能原速率反弹,且A、B第一次发生弹性碰撞后,A恰好能回到出发点,假设碰撞时间极短,且运动过程中忽略空气阻力的影响,求:
(1)A、B两物体相碰时的位置距地面的距离;
(2)A、B两物体的质量之比。
25.(20分)如图所示,在光滑绝缘水平面上,存在两个相邻的相同矩形区域CDMN和MNGH,CD=2m、CN=1 m。区域CDMN中有竖直向下的匀强磁场B1,区域MNGH中有竖直向上的匀强磁场B2。不可伸长的轻质细线固定于O点,另一端拴有一个质量为m=0.2 kg绝缘小球a,拉紧细线使小球a从距水平面高h=0.8m的位置静止释放,当小球a运动到悬点正下方时,与静止在水平面的带电小球b发生弹性正碰,小球b从CD边界中点P垂直CD进入磁场区域,已知小球b的质量也为m,带电量为q=0.5 C(q>0),且始终保持不变,忽略电磁场的边界效应和小球b产生的电场影响,重力加速度g=10 m/s2。
(1)两小球相碰后,求b球的速度大小;
(2)若B1、B2的大小均为B,要使小球b仅能从NG边界射出,求B的取值范围;
(3)若磁感应强度B1=1.28 T,方向不变,将区域MNGH中的磁场改为方向由N指向M的匀强电场,小球b恰由H点离开电场区域,求场强E的大小(结果用小数表示)。
(二)选考题:共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
33.物理·选修3—3(15分)
(1)(5分)一定质量的理想气体由状态a经状态b、状态c到状态d,最后回到状态a,其压强p与温度T的变化关系如图所示,图中ab延长线过原点,bc、ad平行T轴,cd平行p轴。下列说法正确的是_________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.气体在a、b两状态的体积相等
B.从b到c,每个气体分子的动能都增大
C.从c到d,单位体积中气体分子数增加
D.从d到a,外界对气体做功,气体放出热量
E.在过程bc中气体对外界做功小于过程da中外界对气体做的功
(2)(10分)如图所示,内部长为L、横截面积为S的气缸中有一厚度不计、质量为m的活塞将气缸内同一种理想气体分隔成A、B两部分,活塞与气缸内壁紧密接触且无摩擦,活塞通过一原长为L,劲度系数的轻质弹簧与气缸顶部相连。气缸竖直放置于地面时,活塞到底部的距离为L﹔气缸沿倾角为θ的旳足够长光滑斜而自由下滑,稳定时弹簧恢复原长。重力加速度g,气缸和活塞的导热性能良好,外界环境温度保持不变。求:
(i)气缸竖直放置时,A、B两部分气体的压强差;
(ii)气缸沿斜面下滑时,A中气体的压强。
34.物理·选修3—4(15分)
(1)(5分)如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是_________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.波长为2 m
B.波速为6 m/s
C.频率为1.5 Hz
D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰
E.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置
(2)(10分)现要检测一块工业半球形玻璃砖的折射率。半球形玻璃砖的截面如图所示,O是半球形玻璃砖的球心,MN是其中心轴,已知玻璃砖的半径R=1 m,两東与中心轴平行的相同检测光a、b射人半球形玻璃砖,当a光与中心轴MN的距离L=0.5 m时,a光从玻璃砖上C点射出,出射光线与中心轴MN交于F点,当b光与中心轴MN距离s= m时,b光在玻璃砖右侧恰好发生全反射,求:
(i)玻璃砖对检测光的折射率n;
(ii)C点与F点间的距离。(取cos 15°=0.97)
【最后十套】2021年高考名校考前提分仿真卷
物 理 答 案
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.【答案】D
【解析】电子衍射图样说明了电子具有波动性,A错误;根据,,解得,加速电压越大,电子的物质波波长越短,B错误;电子物质波波长比可见光波长更短,C错误;根据,动量相等的质子和电子,对应的物质波波长也相等,D正确。
15.【答案】C
【解析】对上升器受力分析,根据牛顿第二定律有,对喷出气体运用动量定理有,联立解得,ABD错误,C正确。
16.【答案】A
【解析】设行星的质量为M,由万有引力定律得,解得,由图可知,当r相同时,N行星的向心加速度小,故N的质量小,故A正确;行星的质量,解得,因为R1<R2,M行星的质量大,所以M行星的密度大,故B错误;由万有引力定律得,解得第一宇宙速度,所以M行星的第一宇宙速度大,故C错误;由万有引力定律得,解得行星表面的重力加速度,所以M行星表面的重力加速度大,故D错误。
17.【答案】A
【解析】降压变压器副线圈电流,根据,解得输电线中的电流,输电线上的损失电压,根据电压与匝数成正比,得降压变压器原线圈两端的电压,升压变压器的副线圈两端电压有效值,B错误,A正确;输电线上损失的功率,C错误;升压变压器的原线圈输入的电功率为,D错误。
18.【答案】C
【解析】B点放一正点电荷时,如图所示,连接B、P,以B为圆心,分别以BC、BN(长度与BC1相等)的长为半径作圆弧,分别交BP于R、S,因,故,又因,故,设,则有,,显然,根据正点电荷电场的特点,RS段的平均电场强度大于SP段,且离电荷越远场强越小、电势越低,故必有,综上可知,故AB错误;若在B1、B两点分别放置等量异种点电荷,由等量异种点电荷的电场特点可知M、N两点的电场强度大小相等,C、C1两点的电场强度大小相等,M、C两点的电场强度大小相等,则C1、M两点的电场强度大小相等,故C正确;若在B1、B两点处放置等量异种点电荷,则B1、B连线的中垂面是等势面,则D、D1两点分布在中垂面的两侧,电势不相等,故D错误。
19.【答案】AD
【解析】设球B做圆周运动时细线与竖直方向夹角为α,细线张力为F,则对B有Fsin α=mω2r;对物块A,因为刚好保持静止,则一定受摩擦力作用,且达到最大静摩擦力fm,当fm沿斜面向上时,有F+fm=Mgsin θ①,当fm沿斜面向下时,有F=fm+Mgsin θ②,A正确,B错误;当θ增大时,Mgsin θ增大,fm=μMgcos θ减小,要使A继续保持静止,在①式情况下,绳的拉力F要增大,小球B做圆周运动的角速度要增大;在②式情况下,绳的拉力F有可能保持不变,小球B做圆周运动的角速度可以保持不变,C错误,D正确。
20.【答案】BC
【解析】由楞次定律得金属框金属框中的电流方向为abcda,故A错误;由图乙可知刚进入磁场时力F减小,则有F+FA=mg,FA=BIL,得F=-2Ikx-8I+20(N),则20-8I=4,2Ik=4,解得I=2 A,k=1,故B正确;金属框进入磁场的过程中,所受到的安培力FA=BIL=4x+16(N),该图像所围成的面积即为安培力所做的功,如图,则有,根据能量守恒,金属框完全进入磁场,所以金属框进入磁场的过程中产生的电热Q=WA=40 J,故C正确;金属框刚完全进入磁场后立即撤去力F,如果金属框做匀减速直线运动,则电流强度发生变化、安培力发生变化、加速度发生变化,故不可能出现匀减速运动的情况,故D错误。
21.【答案】ABC
【解析】由图乙可知,Ek-x图像的斜率表示合外力的大小,小物块向右滑,合外力为μmg,则,解得,A正确;根据题意作图,由图像可知,小物块做匀变速直线运动且共速前加速度不变,全程可看为匀减速,即,,,联立解得,B正确;由图像可知,产生的热量,为物块与传送带的相对位移(即图中的阴影面积),故,即,C正确;整个过程中电动机多消耗的电能为,解得,D错误。
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题~第25题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题~第34题为选考题,考生根据要求做答)
(一)必考题(共47分)
22.(5分)
【答案】(1) (2)见解析图
【解析】(1)当其旋转360°时,力传感器在竖直方向移动,则当其旋转300°,力传感器在竖直方向移动距离为。
(2)描点作图如图所示。角度增加Δθ时,弹簧形变量为Δx,则有,根据胡克定律得,解得,将上式变换得,图像斜率为,解得。
23.(9分)
【答案】(1)Ig DBCA R2 (2)6.0 (3)7.6
【解析】(1)闭合S1后,并联部分电路起到分流的作用,干路电流仍保持为Ig,则当电流表G读数为Ig时,两支路电流相等,故电流表G内阻Rg与电阻箱R'的阻值相等。
正确步骤排序为DBCA。
甲电路中,测电流表内阻,要求闭合S1后,干路电流不变,故要求滑动变阻器的阻值足够大,故选R2。
(2)分流电阻满足IgRg=(I-Ig)R',带入数据可得R'=6.0 Ω。
(3)设电流表G的内阻为Rg′,则有(3.2-0.16)×10-3R'=0.16×10-3Rg′,解得Rg′=1140 Ω,根据上一问中求分流电阻的方法,有IgRg′=(I-Ig)R'′,解得R'′=7.6 Ω。
24.(12分)
【解析】(1)A、B静止释放后自由落体,B的落地速度v=
设经过时间t两球相遇:
联立可得。
(1)A、B发生弹性碰撞,即可得
由碰后恰好回到出发点,可得
由此可知
从中可得
又有,
联立可得。
25.(20分)
【解析】(1)设小球碰撞前的速度为v0,碰撞后的速度为va,小球b碰撞后的速度为vb,碰撞前根据机械能守恒定律得
根据动量守恒定律
根据能量守恒定律
解得,。
(2)若小球b恰好从N点射出,如图甲所示,由几何关系得:
解得
若小球b恰好从G点射出,如图乙所示,由几何关系得:
解得
综上所述。
(3)由上得,当时,小球b在CDMN区域做圆周运动后,小球从距离N点0.5 m处以v0斜射入MNGH区域中,设vb与边界NM的夹角为θ
解得
则,
小球恰好能从H点离开电场,运动时间为t
在NG方向上做匀速直线运动
在MN方向上做类竖直上抛运动
解得。
(二)选考题:共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
33.物理·选修3—3(15分)
(1)(5分)
【答案】ADE
【解析】a、b处同一等容线上,则气体在a、b两状态的体积相等,所以A正确;从b到c,温度升高,分子平均动能增大,但并不是每个气体分子的动能都增大,所以B错误;从c到d,是等温过和,压强与体积成反比,压强减小,则体积增大,所以单位体积中气体分子数减小,则C错误;从d到a,气体体积减小,外界对气体做功,但是气体的温度降低,气体的内能减小,由热力学第一定律可知,气体放出热量,所以D正确;在过程bc中气体对外界做功为,过程da中外界对气体做的功为,过程cd为等温变化,有,联立可得,由图像可知,,则,所以在过程bc中气体对外界做功小于过程da中外界对气体做的功,则E正确。
(2)(10分)
【解析】(i)竖直放置时,弹簧弹力
活塞受力平衡
得压强差。
(ii)沿斜面下滑时
其中
得
对中气体
对中气体
联立解得。
34.物理·选修3—4(15分)
(1)(5分)
【答案】BCE
【解析】由题图可知,该波波长λ=4 m,A项错误;波速,B正确;T>0.5 s,则由题图知波在0.5 s内沿x轴正方向传播的距离为,传播时间,,频率,C正确;1 s=T,t=1 s时,x=1 m处的质点处于波谷,D错误;2 s=3T,t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置,E正确。
(2)(10分)
【解析】(i)由题意知,当b光与中心轴MN距离s= m时,发生全反射
根据几何关系有
解得。
(ii)由题意知,a光从C点射出,其入射角i= 30°,由
解得折射角r=45°
在△COF中,∠CFE=15° ,CO=1 m,根据正弦定理有
解得x=1.94 m。
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