2021届江苏省盐城市高考物理一模试卷含答案

这是一份2021届江苏省盐城市高考物理一模试卷含答案，共13页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如下列图，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，静止时弹簧的长度小于原长．假设再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，直到把A推动．在A被推动之前的过程中，弹簧对A的弹力F1大小和地面对A的摩擦力f大小的变化情况是〔 〕
A. F1保持不变，f始终减小 B. F1保持不变，f先减小后增大
C. F1始终增大，f始终减小 D. F1先不变后增大，f先减小后增大
2.如图，倾角θ＝37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L＝0.75m，质量m＝1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2 ， 那么〔 〕
C. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24W
D. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W
3.如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为〔重力加速度为g〕〔 〕
A. B. C. D.
4.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为 F，假设它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为〔 〕
A. 16F B. F C. F D.
5.如下列图,一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd,线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域,设电流逆时针方向为正.那么在线框通过磁场的过程中,线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的选项是( )

A. B.
C. D.
6.如下列图，滑板运发动以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上．运发动和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响．以下说法中正确的选项是〔 〕
A. h一定时，v0越大，运发动在空中运动时间越长 B. h一定时，v0越大，运发动落地瞬间速度越大
C. 运发动落地瞬间速度与高度h无关 D. 运发动落地位置与v0大小无关
7.以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为〔 〕
A. 12.5 m B. 2 m C. 10 m D. 0.5 m
8.如下列图，甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发，并向同一方向直线行驶．以下判断中正确的选项是〔 〕
A. 在t1时刻，甲、乙两车的速度相等 B. 从同地同时出发后，甲、乙两汽车在t1时刻相遇
C. 在0～t1内，乙车平均速度比甲车平均速度小 D. 在t1时刻以前，甲车速度始终比乙车速度小
9.如下列图，运发动把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中到达的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g．以下说法正确的选项是〔 〕
A. 运发动踢球时对足球做功 mv2 B. 足球上升过程重力做功mgh
C. 运发动踢球时对足球做功mgh+ mv2 D. 足球上升过程克服重力做功mgh+ mv2
10.在如下列图的U﹣I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图象判断错误的选项是〔 〕
A. 电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω B. 电阻R的阻值为1Ω
C. 电源的效率为80% D. 电源的输出功率为4 W
二、多项选择题
11.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动。A球细线L1根竖直方向的夹角为30°，B球细线L2根竖直方向的夹角为60°，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为 ：1 B. 小球A和B的向心力大小之比为1：3
C. 小球A和B的角速度大小之比为1：1 D. 小球A和B的线速度大小之比为1：
12.某质点作直线运动的v﹣t图象如下列图，根据图象判断以下正确的选项是〔 〕
A. 0～1s内的加速度大小是1～3s内的加速度大小的2倍 B. 0～1s与4～5s内，质点的加速度方向相反
C. 0.5s与2s时刻，质点的速度方向相反
13.发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如下列图．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的选项是( )
A. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
B. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大小
C. 卫星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力
D. 卫星由2轨道变轨到3轨道在P点要加速
14.如下列图，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为υ，那么金属棒ab在这一过程中〔 〕
A. 加速度为 B. 下滑的位移为
C. 产生的焦耳热为 sinθ﹣ mv2 D. 受到的最大安培力为
三、实验题
15.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0＝5Ω为保护电阻．
〔1〕断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值．屡次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以 为纵坐标，以 为横坐标，画出 ﹣ 的关系图线〔该图线为一直线〕，如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω．〔保存两位有效数字〕
〔2〕引起该实验系统误差的主要原因是________．
16.某同学用图〔a〕所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一局部如图〔b〕所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。
〔1〕假设从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图〔b〕中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________。
〔2〕已测得s1＝8.89cm，s2＝9.5cm，s32 ， 试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出f为________Hz。
四、计算题
17.如下列图，在倾角为30° 的斜坡上，从A点水平抛出一个物体，物体落在斜坡的B点，测得AB两点间的距离是90m，g取10m/s2 ． 求：
〔1〕物体抛出时速度的大小；
〔2〕落到B点时的速度大小〔结果带根号表示〕．
18.如下列图，一带电微粒质量为m＝2.0×10﹣11 kg、电荷量q＝+1.0×10﹣5 C，从静止开始经电压为U1＝100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ＝60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ＝60°．偏转电场中金属板长L＝10 cm，圆形匀强磁场的半径为R＝10 cm，重力忽略不计．求：
〔1〕带电微粒经加速电场后的速度大小；
〔2〕两金属板间偏转电场的电场强度E的大小；
〔3〕匀强磁场的磁感应强度B的大小．
19.如下列图，有一磁感应强度大小为B的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为H；磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为L、d〔d＜H〕，质量为m，电阻为R．现将线框从其下边缘与磁场上边界间的距离为h处由静止释放，测得线框进入磁场的过程所用的时间为t．线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度为g．求：
〔1〕线框下边缘刚进入磁场时线框中感应电流的大小和方向；
〔2〕线框的上边缘刚进磁场时线框的速率v1；
〔3〕线框下边缘刚进入磁场到下边缘刚离开磁场的全过程中产生的总焦耳热Q．
20.如下列图，半径R＝0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量m＝0.1kg的小物块〔可视为质点〕从空中的A点以v0＝2m/s的速度被水平拋出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能Epm＝0.8J，小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2 ． 求：
〔1〕小物块从A点运动至B点的时间。
〔2〕小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小。
〔3〕C、D两点间的水平距离L。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】解：由题意可知，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度小于原长，那么弹簧对A的推力向右，由于粗糙水平面，因此同时受到水平向左的静摩擦力。
当再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，直到把A推动前过程中，物体A受到的静摩擦力从向左变为水平向右。所以其大小先减小后增大。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，水平方向在推力、弹力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合拉力方向的变化分析其他力的变化。
2.【解析】【解答】解：A、重力做的功为：WG＝mgLsin37°＝4.5J，A不符合题意；
B、根据动能定理可得：Ek＝mgLsinθ＝4.5J，B不符合题意
C、由受力分析可知mgsin37°＝ma
a＝gsin37°＝6m/s2
由X＝
平均功率为：P平＝ ＝9W，C不符合题意
D、V＝at＝6m/s2×0.5s＝3m/s，瞬时功率为：P瞬＝mgvsin37°＝1kg×10m/s2×3m/s×0.6＝18W，D符合题意
故答案为：D

【分析】重力做功与路径无关，只与初末位置有关，利用公式W=Gh求解即可，利用动能定理求出物体的末速度，再利用功率计算公式P=Fvcsθ求解功率，其中θ是力与速度的夹角。
3.【解析】【解答】设半圆的半径为R，根据动能定理得：
，
离开最高点做平抛运动，有：
2R= ，x=v′t，
联立解得：x= =
可知当R= 时，水平位移最大，故B正确，ACD错误．
应选：B．
【分析】根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径．
4.【解析】【解答】解：由库伦定律可得：
变化前：F=
变化后：F′= = F，故B正确，ACD错误．
应选：B．
【分析】此题比较简单，直接根据库仑力公式得出两次作用力的表达式，那么可求得距离不变后的相互作用力，从而解出正确结果．
5.【解析】【解答】线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bc切割，感应电流不变，且为逆时针方向〔正方向〕；前进L后，边bc开始出磁场，边ad开始进入磁场，回路中的感应电动势为边ad产的减去在bc边在磁场中产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bc完全出磁场，ad边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势与磁通量的变化快慢有关，根据导线框运动，结合选项分析即可。
6.【解析】【解答】解：A、运发动和滑板做平抛运动，有 ，故运动时间与初速度无关，故A错误；
B、C、根据动能定理，有mgh= ，解得 ，故v0越大，h越大，运发动落地瞬间速度越大，故B正确，C错误；
D、射程 ，初速度越大，射程越大，故D错误；
应选：B．
【分析】运发动和滑板做平抛运动，根据分位移公式和分速度公式列式求解即可．
7.【解析】【解答】解：汽车速度减为零的时间为： ，
那么刹车后第3s内的位移等于最后0.5s内的位移，采用逆向思维，有：x＝ ＝0.5m。D符合题意，A、B、C不符合题意。
故答案为：D

【分析】汽车做匀减速运动，结合汽车的加速度和初速度，利用运动学公式求解汽车的位移即可。
8.【解析】【解答】解：A、根据x﹣t图象的斜率表示速度，知在t1时刻，甲车的速度比乙车的大，故A错误．
B、从同地同时出发后，在t1时刻两车到达同一位置而相遇，故B正确．
C、在0～t1内，两车的位移相等，时间也相等，那么平均速度相等，故C错误．
D、在t1时刻以前，甲车速度先比乙车的速度小，后比乙车的速度大，故D错误．
故ACD不符合题意，B符合题意；
故答案为：B
【分析】位移时间图像的斜率表示速度，从同时同地出发，甲乙两地的位移相等时相遇，平均速度等于位移与时间的比值。
9.【解析】【解答】解：A、足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为E=mgh+ mv2 ， 由于足球的机械能守恒，那么足球刚被踢起时的机械能为E=mgh+ mv2 ， 足球获得的机械能等于运发动对足球所做的功，因此运发动对足球做功：W=mgh+ mv2 ， 故A不符合题意，C符合题意；
B、足球上升过程重力做功WG=﹣mgh，足球上升过程中克服重力做功：W克=mgh，故BD不符合题意；
故答案为：C．
【分析】解决此题的关键知道重力做功与路径无关，与首末位置的高度差有关，掌握动能定理的根本运用，运用动能定理解题关键确定研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解。
10.【解析】【解答】解：A、根据闭合电路欧姆定律得U＝E﹣Ir，当I＝0时，U＝E，由读出电源的电动势E＝3V，内阻等于图线的斜率大小，那么r＝| |＝ Ω＝0.5Ω．A正确，不符合题意。
B、电阻R＝ ＝ Ω＝1Ω．B正确，不符合题意。
C、电源的效率η＝ ＝ ＝ ＝66.7%．C错误，符合题意。
D、两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U＝2V，电流I＝2A，那么电源的输出功率为P出＝UI＝4W．D正确，不符合题意。
故答案为：C

【分析】对于U-I曲线，图像的横坐标为电流，纵坐标为电压，图像斜率为电阻的阻值；对于电源的伏安特性曲线来说，图像与纵坐标的交点为电源的电动势，图像斜率的相反数为电源的内阻，用电源的电动势除以电源内阻即为电源的短路电流。
二、多项选择题
11.【解析】【解答】解：A、两球在水平面内做圆周运动，在竖直方向上的合力为零，由：TAcs30°＝mg，TBcs60°＝mg，那么 ，TB＝2mg，所以 ＝1： ，A不符合题意。
B、小球A做圆周运动的向心力 ，小球B做圆周运动的向心力 ，可知小球A、B的向心力之比为1：3，B符合题意。
C、根据 得，角速度 ，线速度v＝ ，可知角速度之比为1：1，线速度大小之比为1：3，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：BC

【分析】对小球进行受力分析，重力和绳子拉力提供向心力，结合物体的角速度和轨道半径，利用向心力公式分析求解即可。
12.【解析】【解答】图象的斜率大小表示加速度大小，根据图象可知0～1s内的加速度大小a1=4m/s2 ， 1～3s内的加速度大小a2=2m/s2 ， 所以A对；根据图象可知0～1s与4～5s内，质点的加速度都是正值，所以加速度方向相同，故B错；0.5s与2s时刻，质点的速度都是正值，所以速度方向相同，故C错；质点在0～5s内的位移是图象中两个三角形面积之差x=4m，所以质点在0～5s内的平均速度是x/t=0.8m/s，故D对。
故答案为：AD

【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，结合选项分析即可。
13.【解析】【解答】A.根据万有引力提供向心力 ,
得 ,
所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度.故 A符合题意的;
B.卫星从轨道1上经过Q点时加速做离心运动才能进入轨道2,故卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度,故B不符合题意;
C、根据引力定律 ,
可以知道,距离越大的,同一卫星受到的引力越小,因此在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力,故C符合题意
D、由2轨道变轨到3轨道,必须加速,才能做匀速圆周运动,否那么仍做近心运动,，故D符合题意；
故答案为：ACD

【分析】利用引力提供向心力可以判别加速度的大小；利用离心运动可以判别线速度的大小；利用距离的大小可以比较引力的大小。
14.【解析】【解答】解：A、金属棒ab开始做加速运动，速度增大，感应电动势增大，所以感应电流也增大，导致金属棒受到的安培力增大，所以加速度减小，即金属板做加速度逐渐减小的变加速运动，根据牛顿第二定律，有：mgsinθ﹣BIL＝ma；
其中I＝ ；
A＝gsinθ﹣ ，A不符合题意；
B、由电量计算公式q＝It＝ ＝ ＝
可得，下滑的位移大小为X＝ ，B符合题意；
C、根据能量守恒定律：产生的焦耳热Q＝mgXsinθ﹣ ＝ sinθ﹣ mv2 ， C符合题意；
D、金属棒ab受到的最大安培力大小为F＝BIL＝B L＝ ，D符合题意。
故答案为：BCD

【分析】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，导体棒速度到达最大，列方程求解此时的速度；结合导体棒通过的电荷量，利用法拉第电磁感应定律求解下移的距离；结合导体棒初末状态的速度，对导体棒的运动过程应用动能定理，其中导体棒克服安培力做的功即为电路产生的热量。
三、实验题
15.【解析】【解答】解：〔1〕根据闭合电路欧姆定律E＝U+ ，进行数学变形，得 ＝ +
根据数学知识得知， 关系图线的纵截距b＝ ，斜率k＝ ．
由图得到，b＝0.35，k＝
那么电动势E＝ ＝ ，内阻r＝kE﹣R0＝2.1×2.9﹣5≈1.1Ω〔2〕由图甲所示电路图可知，电压表与电阻箱并联，由于电压表的分流作用，流过保护电阻与电源的电流大于流过电阻箱的电流，这是造成实验误差的原因．
故答案为：〔1〕2.9，1.1l；〔2〕电压表的分流．

【分析】〔1〕利用闭合电路欧姆定律对整个电路列方程，对方程进行适当的变形，结合图像求解电动势和内阻即可；
〔2〕电压表分流使得干路电流略大于流过电阻箱的电流。
16.【解析】【解答】解：〔1〕根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：vB＝ ＝ ；vC＝ ＝ ；由速度公式vC＝vB+aT可得：a＝ ；〔2〕由牛顿第二定律可得：mg﹣0.01mg＝ma，所以a＝0.99g，结合〔1〕解出的加速度表达式，代入数据可得：f＝40HZ。
故答案为：〔1〕 ； ； ；〔2〕40。

【分析】〔1〕C点的速度等于物体在BD段中运动的平均速度，即利用BD的长度除以对应的时间即可；结合纸带上点的距离，利用逐差法求解物体的加速度即可;
〔2〕结合当地的重力加速度和第一问给出的加速度表达式求解频率即可。
四、计算题
17.【解析】【分析】〔1〕物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平位移和竖直位移的关系列方程求解运动时间，再结合水平位移求解水拼速度；
〔2〕结合物体的竖直位移求解竖直方向的速度，对B点的速度进行合成即可。
18.【解析】【分析】〔1〕粒子在电场的作用下做加速运动，利用动能定理求解末速度的大小；
〔2〕粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可；
〔3〕带电粒子在磁场中受到洛伦兹力，在洛伦兹力的作用下粒子做圆周运动，结合向心力公式求解轨道半径，再结合向心力公式求解磁感应强度即可。
19.【解析】【分析】〔1〕先根据自由落体运动求出物体的速度，根据E=BLv0即可求出感应电动势，进而求感应电流．根据右手定那么判断电流的方向．
〔2〕线圈进入磁场的过程中，加速度变化，根据动量定理列式，有〔mg-BIL〕△t=m△v，对此式两边求和，根据电流的定义式，可求得时间t内，通过线框某一横截面的电荷量．结合各式可求；
〔3〕线圈完全处于磁场中时，穿过闭合回路的磁通量不变 没有感应电流，不产生电热，由能量守恒线圈进入动能和重力势能之和等于穿出磁场时动能和热量之和，可求出Q．
20.【解析】【分析】〔1〕物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平速度和竖直速度的夹角列方程求解运动时间；
〔2〕利用动能定理求解物体到达C点的速度，对处在C点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力；
〔3〕物体和弹簧组成的系统能量守恒，列方程求解移动的距离即可。