2021届百所名校高考物理试模拟金卷（三)含答案

这是一份2021届百所名校高考物理试模拟金卷（三)含答案，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
 高考物理试模拟金卷〔三)一、单项选择题1.如下列图，足够长的水平传送带以速度 逆时针转动，一质量为1kg的物体以 的速度水平向右滑上传送带，经一定的时间后，物体返回到出发点。物体与带之间的动摩擦因数 ，重力加速度g=10m/s2。那么在该过程中摩擦力对物体做的功为〔   〕  A. 0                                       B. 2.5J                                       C. 6.5J                                       D. 12J2.如下列图，一根长为L的金属细杆通有电流时，在竖直绝缘挡板作用下静止在倾角为 的光滑绝缘固定斜面上。斜面处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。假设电流的方向和磁场的方向均保持不变，金属细杆的电流大小由I变为0.5I，磁感应强度大小由B变为4B，金属细杆仍然保持静止，那么〔   〕  A. 金属细杆中电流方向一定垂直纸面向外               B. 金属细杆受到的安培力增大了
C. 金属细杆对斜面的压力可能增大了BIL                 D. 金属细杆对竖直挡板的压力可能增大了BIL3.图甲是利用光电管进行光电效应的实验装置。分别用a、b、c三束单色光照射阴极K，调节A，K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系图象如图乙所示，由图可知〔   〕  A. b光照射时，阴极的逸出功较小
B. b光子的能量小于a光子的能量
C. 对于b光，A，K间的电压低于Uc1时，将不能发生光电效应
D. a光和c光的频率相同，但a光的强度更强4.如下列图，一理想变压器原、副线圈的匝数之比 ，副线圈接有一负载电阻和一个闪光灯，闪光灯两端的电压不小于55V时，闪光灯就会发光。a、b间接有 的交流电压，负载电阻R=55Ω，那么〔   〕  A. 1min内，闪光灯发光时间为30s                         B. 电压表的示数为
C. 电流表的示数为1A                                             D. 闪光灯闪光的频率为50Hz5.如下列图，在直角坐标系xOy平面内存在一点电荷，带电荷量为－Q，坐标轴上有A、B、C三点，并且OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电场强度大小相等。静电力常量为k，那么〔    〕  A. 点电荷位于B点处                         B. O点电势比A点电势高
C. C点处的电场强度大小为        D. 将正的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小二、多项选择题6.如下列图，用一轻绳将小球P系于光滑竖直墙壁上的O点，在墙壁和小球P之间夹有一正方体物块Q，P、Q均处于静止状态。现将一铅笔紧贴墙壁压在轻绳上并从O点开始缓慢下移，P、Q始终处于静止状态，那么在铅笔缓慢下移的过程中〔    〕  A. 物块Q受到的静摩擦力将增大                              B. 小球P受到4个力的作用
C. 物块Q受到4个力的作用                                      D. 轻绳的拉力减小7.图示是由质量相等的三颗星组成的三星系统，其他星体对它们的引力作用可忽略。设每颗星体的质量均为m，三颗星分别位于边长为r的等边三角形的三个顶点上，它们绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。引力常量为G，以下说法正确的选项是〔    〕  A. 每颗星体受到的向心力大小为                   B. 每颗星体受到的向心力大小为
C. 每颗星体运行的周期均为                 D. 每颗星体运行的周期均为 8.如图甲所示，两平行虚线间存在磁感应强度大小 、方向与纸面垂直的匀强磁场，一正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行。导线框一直向右做匀速直线运动，速度大小为1m/s，cd边进入磁场时开始计时，导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示〔感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正〕。以下说法正确的选项是〔    〕  A. 导线框的边长为0.2m                                      
C. 磁感应强度的方向垂直纸面向外                      D. 在t=0.2s至t=0.4s这段时间内，c、d间电势差为零9.如下列图，一细长玻璃管插入面积很大的水银槽中，玻璃管上方有一段被封闭的长为L的理想气体，玻璃管内、外水银面的高度差为h，玻璃管是导热的。当环境温度升高，玻璃管固定不动，气体和外界到达新的热平衡时，以下说法正确的选项是      。  A. L增大，h减小，气体压强增大                            B. 理想气体每个分子的速率都增大
C. 封闭气体的内能一定增大                                    D. 外界对封闭气体做功
E. 封闭气体一定从外界吸收热量                  A. 声波在空气中的传播速度比在水中的传播速度快
B. 受迫振动中驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
C. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片是为了增加透射光的强度
D. 宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人认为飞船上的时钟变慢
E. 机械波的波长越长，那么该波越容易发生衍射现象三、实验题11.某同学利用如图甲所示的实验装置，通过研究纸带上第一个点到某一个点之间的运动来验证机械能守恒定律。通过实验数据分析，发现本实验存在较大的误差，为此改用如图乙所示的实验装置：通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中球心正好经过光电门B时，通过与光电门B相连的毫秒计时器〔图中未画出〕记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径 ，重力加速度为g。请答复以下问题： 〔1〕小铁球经过光电门时的瞬时速度v=________〔用题中所给字母表示〕。    〔2〕如果d、t、h、g满足关系式 ________，就可验证机械能守恒定律。    〔3〕比较两个方案，改进后的方案相比原方案主要的两个优点是______。           
B.电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0

 四、解答题12.某研究性学习小组在实验室进行了测定金属电阻率的实验，实验操作如下：    〔1〕检查螺旋测微器零位线是否准确，假设测微螺杆和测砧紧密接触时，螺旋测微器的示数如图甲所示，那么用该螺旋测微器测金属丝直径时，测量结果将________〔选填“偏大〞或“偏小〞〕，这属于________〔选填“系统误差〞或“偶然误差〞〕。    〔2〕假设用如图乙所示的电路测金属丝Rx的电阻，测量误差主要来源于________，它将导致测量的金属丝电阻率________〔选填“偏大〞或“偏小〞〕。    〔3〕为了更准确地测量金属丝的电阻，该学习小组对电路进行了改进，选择了一个与金属丝电阻差不多的阻值的电阻R，接入如图丙所示的电路。实验时，单刀双掷开关接位置1时，电流表示数为I1  ， 电压表示数为U1；单刀双掷开关接位置2时，电流表示数为I2  ， 电压表示数为U2  ， 根据以上测量数据可知金属丝电阻的表达式为Rx=________。另外，实验中不仅能得到金属丝电阻的准确值，还可以测出电流表的内阻，电流表的内阻RA=________。〔均用题中所给字母表示〕  13.在车辆碰撞实验中，质量为4m的大车与质量为m的小车沿同一直线相向而行，在碰前瞬间大车和小车的速度大小分别为v和2v，碰撞后小车沿反方向运动，大车运动的方向不变，并且大车经过时间t停止运动。碰撞过程的时间很短，碰撞后两车都处于制动状态，两车与地面之间的动摩擦因数均为 ，重力加速度大小为g。求：    〔1〕碰撞后瞬间大车的速度大小和碰撞后大车滑行的最大距离。    〔2〕碰撞过程中小车受到的冲量大小。    14.如下列图，在区域Ⅰ中有水平向右的匀强电场，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 ；两区域中的电场强度大小相等，两区域足够大，分界线如甲图中虚线所示。一可视为质点的带电小球用绝缘细线拴住静止在区域Ⅰ中的A点，小球的比荷 ，细线与竖直方向的夹角为 ，小球与分界线的距离x=0.4m。现剪断细线，小球开始运动，经过一段时间t1从分界线的C点进入区域Ⅱ，在其中运动一段时间后，从D点第二次经过分界线。图中除A点外，其余各点均未画出，g=10m/s2  ， 求：〔以下结果均保存两位有效数字〕  〔1〕小球到达C点时的速度大小v；    〔2〕C、D两点间的距离d及小球从C点运动到D点的时间t2。    15.如下列图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用一根长度为L的刚性轻质细杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气，大、小活塞的质量分别为2m、m，横截面积分别为2S、S。氮气和汽缸外大气的压强均为p0  ， 大活塞与大圆筒底部相距 。现通过电阻丝缓慢加热氮气，使小活塞缓慢上升至上外表与大圆筒底部平齐位置。大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热，两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g。求：  ①初始状态下氧气的压强；②小活塞与大圆筒底部平齐时，氧气的压强。16.如图，某棱镜的横截面积为等腰直角三角形ABC，其折射率 ，一束单色光从AB面的O点入射，恰好在AC面上发生全反射，O、A的距离 ，求：  〔1〕光在AB面的入射角的正弦值；    〔2〕光从O点入射到AC面上发生全反射所经历的时间．   
答案解析局部一、单项选择题1.【解析】【解答】由题意可知，物体在传送带上做匀变速运动，物体先向右做减速运动，速度为零时再向左做加速运动，回到出发点时速度大小 ，根据动能定理可知摩擦力做功为零，A符合题意，BCD不符合题意。 故答案为：A。 
【分析】利用动能定理可以判别摩擦力对物体做功的大小。2.【解析】【解答】A．金属细杆受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和安培力作用，根据力的平衡条件可知，金属细杆中电流方向可能垂直纸面向外，也可能垂直纸面向里，A不符合题意； B．由于磁场与电流方向垂直，开始安培力为 ，后来的安培力为 那么金属细杆受到的安培力增大了 B不符合题意；C．金属细杆受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和安培力作用，根据力的平衡条件可知，将斜面的支持力分解成水平方向和竖直方向，那么水平方向和竖直方向的合力均为零，由于金属细杆的重力不变，故斜面的支持力不变，由牛顿第三定律可知，金属细杆对斜面的压力不变，C不符合题意；D．由于金属细杆受到斜面的支持力不变，故安培力的大小变化量与挡板的支持力的大小变化量相等；如果金属细杆中电流方向垂直纸面向里，安培力方向水平向右，当安培力增大，那么金属细杆对挡板的压力增大，由于安培力增大BIL，所以金属细杆对竖直挡板的压力增大了BIL；如果金属细杆中电流方向垂直纸面向外，安培力方向水平向左，当安培力增大BIL，那么金属细杆对挡板的压力减小BIL，故金属细杆对竖直挡板的压力可能增大了BIL，D符合题意。故答案为：D。 
【分析】利用平衡条件结合左手定那么可以判别电流的方向；利用安培力的表达式可以判别安培力的大小变化；利用平衡条件可以判别支持力大小不变及细杆对挡板的压力变化。3.【解析】【解答】A．逸出功由材料本身决定，与照射光无关，A不符合题意； B．根据光电效应方程 光电子最大初动能 可知b光照射时光电子的最大初动能较大，b光子的能量高于a光子的能量，B不符合题意；C．能否产生光电效应与所加电压无关，C不符合题意；D．a光和c光照射时光电子的最大初动能相同，故两者的频率相同，由于a光的最大饱和电流更大，A光的强度更强，D符合题意。D符合题意。故答案为：D 
【分析】利用光电效应方程结合截止频率可以判别能量的大小；逸出功与照射光无关；能否发生光电效应与截止电压无关。4.【解析】【解答】根据公式 可知，副线圈两端的电压有效值 那么电压表的示数为55V，通过电阻R的电流 由于闪光灯也有电流通过，故电流表的示数大于1A，根据正弦交变电流的特点可知，一个周期内闪光灯有两次闪光，因此闪光灯的频率为交流电频率的2倍，即为100Hz，副线圈两端电压的最大值为 ，根据正弦函数关系可知，一个周期内闪光灯两端的电压超过55V的时间有半个周期，故1min内闪光灯发光时间为30s；A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。 
【分析】利用电压之比与匝数之比的关系可以求出输出的电压；结合欧姆定律可以求出电流的大小；利用正弦曲线可以判别闪光灯的频率以及发光的时间。5.【解析】【解答】A．A点和B点的电势相等，点电荷必位于A点和B点连线的垂直平分线上；O点和C点的电场强度大小相等，点电荷位于O点和C点连线的垂直平分线上，故带负电的点电荷位于坐标 处，A不符合题意； B．根据点电荷周围电场分布可知，O点电势比A点电势高，B符合题意；C．C点的电场强度大小 C不符合题意；D．将带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，D不符合题意。故答案为：B。 
【分析】利用等势点连线的中垂直交点可以判别点电荷的位置；利用电场线的分布可以判别电势的上下；利用场强公式可以求出C点场强的大小；利用电场力做功可以判别电势能的变化。二、多项选择题6.【解析】【解答】A．Q处于静止状态，竖直墙壁光滑，由平衡条件可知，Q受到的静摩擦力等于Q的重力大小，不变，A不符合题意； B．小球P受重力、Q对P的弹力、Q对P的摩擦力和轻绳的拉力的作用，B符合题意；C．物块Q受重力、压力、支持力和静摩擦作用，C符合题意；D．P、Q作为一个整体分析，其受三个力的作用，并处于平衡状态，轻绳的拉力 铅笔缓慢下移的过程中 增大，轻绳的拉力增大，D不符合题意。故答案为：BC。 
【分析】利用平衡条件可以判别Q受到的摩擦力等于重力；利用平衡条件可以判别受力的个数；利用整体法可以判别拉力的大小与角度的大小关系。7.【解析】【解答】AB．任意两颗星体间的万有引力 ，每颗星体受到其他两颗星体的引力的合力 A不符合题意，B符合题意；CD．根据牛顿第二定律 其中 解得 C符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。 
【分析】利用引力公式结合牛顿第二定律可以求出向心力和周期的大小。8.【解析】【解答】A．根据法拉第电磁感应定律和图象可知，感应电动势 故导线框的边长 A符合题意； B不符合题意；C．根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直纸面向外，C符合题意；D．在t=0.2s至t=0.4s这段时间内，ab边和cd边均切割磁感线，产生了感应电动势，c、d间有电势差，D不符合题意。故答案为：AC。 
【分析】利用运动的时间和速度可以求出边长的大小和磁场的宽度；利用楞次定律可以判别磁感应强度的方向；利用切割可以判别有感应电动势的产生。9.【解析】【解答】A．当环境温度升高，假设内、外水银面的高度差不变，由于气体温度升高，气体压强增大，故内、外水银面的高度差不可能不变，高度差h减小，气体长度L增大，气体压强增大，A符合题意； B．气体温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的平均速率都增大，B不符合题意；C．一定质量的理想气体，内能由温度决定，温度升高时，气体的内能一定增大，C符合题意；D．由于气体体积增大，故气体对外做功，D不符合题意；E．根据热力学第一定律，气体一定从外界吸收热量，故E符合题意。故答案为：ACE。 
【分析】由于温度升高导致压强变大所以水银柱高度变小；温度升高不代表每个分子的速率变大；由于体积变大所以气体克服外界做功。10.【解析】【解答】A．声波属于机械波，其在水中的传播速度比在空气中的传播速度快，A不符合题意； B．在受迫振动中，物体振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率不一定相等，B符合题意；C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，由于玻璃外表反射光的干扰，影像会不清楚，如果在镜头前加装一个偏振片就可以减弱反射光的强度，C不符合题意；D．字航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，根据时间的相对性可知，地球上的人观察到飞船上的时间间隔变长，时钟变慢，D符合题意；E．障碍物、孔的尺寸越小或者机械波波长越长，越容易发生衍射现象，故E符合题意。故答案为：BDE。 
【分析】声波在水中传播速度大于在空气中的传播速度；偏振片是为了减弱反射光的强度。三、实验题11.【解析】【解答】(1)用平均速度代替小铁球经过光电门时的瞬时速度，即 (2)假设小铁球机械能守恒，那么有 可得 (3)比较两个方案，改进后的方案相比原方案最主要的优点：一是消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响；二是电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0，BC符合题意，AD不符合题意。故答案为：BC。 
【分析】〔1〕利用平均速度公式可以求出速度的大小；
〔2〕利用机械能守恒定律可以求出时间的表达式；
〔3〕改后的方案减小了摩擦力的阻碍作用及可以确保小球的初速度等于0。四、解答题12.【解析】【解答】(1)根据测微螺杆和测砧紧密接触时的图象可知，用螺旋测微器测得的示数偏大；实验器材导致的误差为系统误差。(2)根据伏安法测电阻的原理可知，电流表内接法误差来自电流表的分压，测量的阻值偏大，根据电阻定律可知，计算出来的电阻率也偏大。(3)单刀双掷开关接位置1时，电流表示数为I1  ， 电压表示数为U1  ， 那么 单刀双掷开关接位置2时，电流表示数为I2  ， 电压表示数为U2  ， 那么 联立解得 ，  
【分析】〔1〕由于螺旋测微器本身已经有读数会导致读出来的读数偏大，这属于系统误差；
〔2〕实验的误差主要来源于电流表分压作用，导致测量值偏大；
〔3〕利用欧姆定律可以求出电流表内阻和金属丝电阻的大小。13.【解析】【分析】〔1〕利用动量定理和动能定理可以求出速度和距离的大小；
〔2〕利用动量守恒定律结合动量定理可以求出冲量的大小。14.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合速度位移公式可以求出速度的大小；
〔2〕利用牛顿第二定律结合几何关系可以求出距离的大小，利用周期的大小可以求出运动的时间。15.【解析】【分析】〔1〕利用平衡方程可以求出氧气的压强大小；
〔2〕利用气体的等温变化状态方程可以求出氧气的压强大小。16.【解析】【分析】〔1〕由折射率求得临界角后，结合光路图中几何关系可求入射角的正弦值；〔2〕由折射率求得光在介质中的传播速度，由光路图求得光在玻璃中的对应路程，可计算光的传播时间。