2021届贵州省阳光校园空中黔课高考物理模拟试卷（3月份）含答案

这是一份2021届贵州省阳光校园空中黔课高考物理模拟试卷（3月份）含答案，共8页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.某卫星绕地球做匀速圆周运动，假设该卫星运行的轨道半径，地球的质量，引力常量。不考虑地球自转的影响，根据以上信息可求出〔 〕
A. 该卫星的质量 B. 该卫星受到的引力大小
C. 该卫星运行时的动能 D. 该卫星运行的加速度大小
2.一质点做匀加速直线运动，该质点经过连续相等的时间。这两段相等时间过程一定相同的量是〔 〕
A. 位置变化量 B. 动量变化量 C. 动能变化量 D. 合外力做功
3.甲、乙两车在同一条平直公路上同向运动，它们的速度v随时间t变化的关系如下列图，在t＝0时刻两车并排，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 在t1时刻，甲、乙两车再次并排行驶
B. 在t1时刻，甲、乙两车的运动方向相反
C. 在0～t1时间内，甲、乙两车间的距离逐渐减小
D. 在0～t1时间内的某时刻，甲、乙两车的加速度相等
4.如下列图，光滑“∪〞型平行金属导轨固定在水平面上，一导体棒静置于导轨上，并与导轨垂直，构成回路。回路上方一条形磁铁在外力F作用下，竖直向上做匀速运动。运动中外力F对磁铁做功WF ， 磁场力对导体棒做功W1 ， 磁铁克服磁场力做功W2 ， 重力对磁铁做功WG ， 回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为Ek ． 那么以下关系正确的选项是〔 〕
A. W1＝W2 B. W2＝Ek C. W2＝W1+Q D. WF＝Ek+Q
5.如下列图，绷紧的水平传送带以恒定速率v1运行。t＝0时刻，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平面滑上传送带，以地面为参考系，v2＞v1 ． 那么小物块在传送带上运动的v﹣t图象可能正确的选项是〔 〕
A. B. C. D.
6.如图甲所示，高度为h的斜面固定在水平面上。质量为m的物体〔可视为质点〕自斜面顶端先后由静止和以v0的初速度沿斜面下滑，最后均停在水平面上。物体两次在水平面上运动的速度v随时间t变化的图象如图乙所示，那么物体沿斜面下滑过程中克服摩擦力的功为〔 〕
A. 3mgh﹣ B. ﹣3mgh C. mgh﹣ D. ﹣mgh
7.如图1所示，轻质杆的一端连接一个小球，绕套在固定光滑水平转轴O上的另一端在竖直平面内做圆周运动。小球经过最高点时的速度大小为v，杆对球的作用力大小为F，F﹣v2图象如图2所示。假设图中的a、b及重力加速度g均为量，规定竖直向上的方向为力的正方向。不计空气阻力，由此可求得〔 〕
A. 小球做圆周运动的半径为 B. F＝0时，小球在最高点的动能为
C. v2＝2b时，小球对杆作用力的方向向下 D. v2＝2b时，杆对小球作用力的大小为a
8.如下列图，一根轻质细绳跨过垂直于竖直墙壁的光滑挂钉O，绳的两端分别栓在画框的挂钉1、2上。画框悬空静止时，其框面与墙面平行〔未接触墙面〕，挂钉1、2不等高，挂钉O两侧细绳与竖直方向的夹角分别为α、β，对应细绳中的张力大小分别为F1、F2 ． 那么〔 〕
A. α＝β B. F1＝F2 C. α＞β D. F1＜F2
9.如下列图，匀强磁场中的矩形金属线圈〔线圈电阻不计〕绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，角速度为ω．线圈通过电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈与滑动变阻器R串联，副线圈匝数n2可变。要使电流表A的示数变为原来的2倍，以下措施可行的是〔 〕
A. n2、R不变，ω增大为原来的2倍 B. ω、R不变，n2增大为原来的2倍
C. ω不变，n2和R都增大为原来的2倍 D. n2不变，ω和R都增大为原来的2倍
10.如图甲所示，一个边长为a、不变形的正方形线圈固定在纸面内，线圈每单位长度的电阻为r。它的一半处在磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度的大小B随时间t变化的关系如图乙所示。那么0～t2时间间隔内〔 〕
A. 在t1时刻，线圈中感应电流的方向发生改变 B. 在t1时刻，线圈所受安培力的方向发生改变
C. 线圈中产生的感应电动势大小为 D. 通过线圈导线横截面的电荷量为
二、计算题：此题3小题，共40分．要求写出必要的文字说明、方程式和演算过程步骤．只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．
11.如下列图，一小型汽车的货厢长度为l＝3m，货厢中有一件质量为m＝30kg的货物P〔可视为质点〕，它到货厢后壁的距离为l1＝1m。货物与货厢底板间的动摩擦因数为μ＝0.25，重力加速度g取10m/s2。
〔1〕假设汽车以2m/s2加速度启动，求货物所受摩擦力f的大小；
〔2〕假设汽车缓慢启动，货物与汽车无相对滑动，汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。因为前方红灯，司机以5m/s2的加速度开始刹车〔可视为匀减速直线运动〕直到停止。假设不考虑司机的反响时间，试通过计算判断汽车从开始刹车到停止过程，货物会不会与货厢前壁碰撞。
12.如下列图，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成30°角。其电阻不计，间距为l。长度也为l的金属杆a、b用细线连接，质量分别为m和2m，两杆的总电阻为R．沿导轨向上的外力F作用在杆a上，使两杆垂直导轨静止。整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感强度为B，重力加速度为g。现将细线烧断，保持F不变，金属杆a、b始终与导轨垂直并接触良好。求：
〔1〕外力F的大小；
〔2〕细线烧断后，任意时刻杆a与b运动的速度大小之比；
〔3〕杆a、b分别到达的最大速度的大小。
13.如下列图，竖直平面内一光滑圆弧轨道在P点与水平地面平滑连接，水平段PQ＝0.5h，且光滑，Q点右侧地面粗糙。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在Q点与质量为4m的静止小物块B发生完全弹性碰撞〔碰撞时间极短〕。A、B与粗糙地面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，重力加速度大小为g。
〔1〕求物块A第一次刚滑到水平地面时的速度大小；
〔2〕求第一次碰撞后物块B离Q点的最大距离；
〔3〕请计算说明物块A与B能否发生第二次碰撞。
答案解析局部
一、选择题：此题共10小题，每题6分，共60分．在每题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10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．
1.【解析】【解答】解：D、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力， ＝ma，解得该卫星运行的加速度：a＝ ，卫星运行的轨道半径r、地球质量M，引力常量G，可以求出该卫星运行的加速度大小，D符合题意；
ABC、卫星绕地球做匀速圆周运动，只能求出中心天体﹣﹣地球的质量，无法求出环绕天体﹣﹣卫星的质量，那么卫星受到的引力大小，动能大小都无法求出，ABC不符合题意。
故答案为：D。

【分析】卫星的轨道半径越大，运动的线速度越大，角速度越大，加速度越大，周期越短。
2.【解析】【解答】解：A、根据 可知，匀加速直线运动的质点连续经历两段相同的时间，位移不相等，故位置变化不同，A不符合题意；
B、因为F、△t相等，根据动量定理F△t＝△P可知动量变化量一定相同，B符合题意；
CD、因位移不相等，合外力做功不相等，根据动能定理可知，动能的变化量不相等，CD不符合题意。
故答案为：B

【分析】通过冲量表示的动量定理可以看出，物体动量的变化等于合外力对物体的冲量，结合选项分析求解即可。
3.【解析】【解答】解：A、v﹣t图象中，图线与时间轴围成的面积大小表示位移，由图可知，0﹣t1时间内，甲车的位移比乙车的大，而在t＝0时刻两车并排，所以在t1时刻，甲车在乙车的前方，A不符合题意；
B、在t1时刻，甲、乙两车的速度均为正，运动方向相同，B不符合题意；
C、根据图线与时间轴围成的面积大小表示位移，知在0～t1时间内，甲、乙两车间的距离逐渐增大，t1时刻，两车间的距离最大，C不符合题意；
D、根据v﹣t图象的斜率表示加速度，由图可知，在0～t1时间内的某时刻二者的斜率相同，此时两车的加速度相同，D符合题意。
故答案为：D

【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，两图像的交点意味着两个物体具有相同的速度，结合选项分析即可。
4.【解析】【解答】解：A、根据题意，研究导体棒运用动能定理得：W1＝Ek ，
磁铁克服磁场力做功W2转化成两局部能量：导体棒获得的动能为Ek ， 回路中产生的焦耳热为Q，
根据能量守恒知W2﹣W1＝Q，即W2＝W1+Q，AB不符合题意，C符合题意；
D、对条形磁铁运用动能定理得：WF+WG＝Ek+Q，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】闭合电路中的磁通量发生改变，回路中就会产生感应电流，根据条形磁铁的运动导致的螺线管中的磁通量的变化，产生感应电流从而发热，但是整个系统能量守恒。
5.【解析】【解答】解：因为v2＞v1 ， 小物块从右端滑上传送带后可能一直做匀减速直线运动，到达左端时速度还没有减为零。
也可能小物块从右端滑上传送带后，先向左做匀减速直线运动，速度减为零后，返回向右做匀加速直线运动，加速度大小不变，当速度到达传送带的速度后，做匀速直线运动，结合v﹣t图象的斜率表示加速度，知B图是可能的，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B

【分析】对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的加速度，v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合选项分析即可。
6.【解析】【解答】解：设物块在斜面上克服阻力做的功为W1 ，
速度﹣时间图象中面积表示位移
由图乙可知，两次滑下在水平面上移动位移之比为x1：x2＝1：4
第一次滑到水平面上摩擦力做功为W2 ，
由动能定理得第二次滑至水平面上摩擦力做功为W2′＝4W2
物体第一次运动过程中根据动能定理有：mgh﹣W1﹣W2＝0，
物体第二次运动过程中根据动能定理有：mgh﹣W1﹣4W2＝0﹣ m ，
解得W1＝mgh﹣ m ，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。

【分析】结合物体速度的变化，对物体进行受力分析，利用动能定理列方程求解克服摩擦力做功。
7.【解析】【解答】解：A、在最高点，假设v＝0，那么F＝mg＝a；当F＝0时，那么重力提供向心力，即：mg＝m ，解得R＝ ，m＝ ，A不符合题意；
B、当F＝0时，那么重力提供向心力，即：mg＝m ＝ ，可得： ，B不符合题意；
C、D、假设v2＝2b，那么F＜0，负号表示杆对小球的作用力的方向向下，所以小球对杆的作用力的方向向上；由牛顿第二定律：﹣F+mg＝m ，解得：F＝﹣a＝﹣mg，负号表示方向向下，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】小木棍不仅可以提供支持力，还能提供向下的拉力，对处在不同位置的小球进行受力分析，根据速度结合向心力公式求解小木棍对小球的作用力。
8.【解析】【解答】解：以悬点O为研究对象，由于钉子是光滑的，所以悬点O受到两边细绳的拉力和钉子的支持力，如下列图；
由于是同一根细绳，所以细绳拉力相等，即F1＝F2；
根据水平方向受力平衡可得：F1sinα＝F2sinβ，解得α＝β，AB符合题意、CD不符合题意。
故答案为：AB。

【分析】对O点进行受力分析，在重力和两个拉力力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
9.【解析】【解答】解：线圈转动产生的电动势的峰值 Em＝BSω，
由于线圈电阻不计，所以变压器原线圈电压 ，
根据理想变压器的规律，有 ，
根据欧姆定律 ，
联立解得： ，
A、n2、R不变，ω增大为原来的2倍时，I2为原来的2倍，A符合题意；
B、ω、R不变，n2增大为原来的2倍，I2为原来的4倍，B不符合题意；
C、ω不变，n2和R都增大为原来的2倍，I2为原来的2倍，C符合题意；
D、n2不变，ω和R都增大为原来的2倍，I2大小不变，D符合题意。
故答案为：AC

【分析】结合导线框的面积、磁场强度和转动的角速度，利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，再利用欧姆定律求解回路中电流的大小，结合变压器原理求解副线圈电压，利用欧姆定律求解电流，结合选项分析求解即可。
10.【解析】【解答】解：AB、根据B﹣t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t1时刻，磁场方向发生变化，故安培力的方向在t1时刻发生变化，A不符合题意，B符合题意；
CD、根据法拉第电磁感应定律得：E＝ ＝ ，由闭合电路欧姆定律可知，I＝ ，其中R＝4ar，由电流定义式可知，I＝ ，联立解得：q＝ ，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD

【分析】利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，再利用欧姆定律求解回路中电流的大小；利用左手定那么和公式求解安培力的方向，再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力大小；通过的电荷量利用法拉第电磁感应定律和电流的定义式求解即可。
二、计算题：此题3小题，共40分．要求写出必要的文字说明、方程式和演算过程步骤．只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．
11.【解析】【分析】〔1〕对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的加速度；
〔2〕汽车做匀减速直线运动，物体也做匀减速直线运动，两者相遇的条件是两者的位移之差等于初始状态时两个物体的位移间隔，结合两物体的初速度和加速度，利用运动学公式列求解即可。
12.【解析】【分析】〔1〕对导体棒进行受力分析，在沿斜面方向平衡，列方程求解拉力大小；
〔2〕两个导体棒组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解速度关系；
〔3〕当导体棒受到的安培力等于重力沿斜面方向的分力的时候，导体棒速度到达稳定状态，结合法拉第电磁感应求解即可。
13.【解析】【分析】〔1〕对物体进行受力分析，对物体从最高点运动到最低点的过程应用动能定理求解物体的末速度；
〔2〕两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可；
〔3〕对物体A进行受力分析，利用动能定理求解可以移动的最大距离，与两物体之间的距离作比较即可。