高中物理高考 卷2-2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷 (新高考湖北专用) (解析版）

这是一份高中物理高考 卷2-2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷 (新高考湖北专用) (解析版），共20页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷（卷2）
第I卷（选择题）
一、选择题:共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶，从时刻开始，甲、乙两车运动的图像如图所示，其中甲车运动的图线为抛物线，图线与x轴的交点为其顶点，乙车运动的图线为过原点的直线，两条图线相切于P点，其坐标为（，），已知。下列说法正确的是（　　）

A．时刻甲、乙两车间距离最大
B．在时刻，甲车的瞬时速度大小是
C．到时间内甲车的位移大小为
D．时刻甲车的速度大小为
【答案】C
【详解】
A．由题图可知，时刻甲、乙两条线有交点，所以表示此时，两车相遇，所以A错误；
B．汽车运动的图线的斜率表示汽车运动的速度，所以可知，时刻甲、乙两车的速度为

所以B错误；
C．由题意可知，甲车做匀加速直线运动，乙车做匀速直线运动，则由加速度的定义式可得，甲车的加速度为

由匀变速直线运动的位移公式可得

则到时间内甲车的位移大小为

又

则

所以C正确；
D．由匀变速直线运动的速度公式可得

则时刻甲车的速度大小为

得

所以D错误。
故选C。
2．边长为L的正方形线圈A，通有沿逆时针方向的恒定电流I，用两根轻质绝缘细绳静止地悬挂在水平长直导线MN的正下方h处，如图所示.当导线MN中无电流时，两细绳中张力均为T；当通过MN的电流为I1时，两细绳中张力均减为αT075cm，所以会溢出
假设最后留在试管中的液柱长度为h3
可以得到封闭气体压强为P3=P0+ρgh3=（75+h3）cmHg，
由理想气体状态方程得​，
此时试管中的气体长度L3=75-h3
解得h3=15cm,
所以L3=60cm
15．(13分)一个废弃的空矿井，井口和井底都是水平的．井口和井底以及任意水平横截面都是边长为a的正方形，四个侧面墙壁都与水平面垂直．矿井的深度为H，如图所示．在井口的一边的中点A，以垂直于该侧面墙壁的速度v水平抛出一个质量为m的小球，小球进入矿井运动，空气阻力忽略不计．在第（1）个问和第（3）个问中，g=9.8m/s，在第（2）个问中，重力加速度用g表示，且都保持不变．

（1）若H=4.9m，a=6m，小球不会与侧面墙壁相碰就落到了井底，求小球在空中运动的时间、速度v的取值范围．
（2）若H、a、v都是已知条件但具体数值未知，用所给的字母表示出小球做平抛运动的时间．
（3）若小球与侧面墙壁的碰撞是一种非常理想的碰撞，每次碰撞都满足：设撞击墙壁前瞬间的速度为v1，如图所示，类似于光的反射一样，反弹的速度大小v2=v1，并且角度满足图示的情形，且碰撞时间极短．H=78.4m、a=5m、v=7m/s，求小球在落到井底之前能与侧面墙壁碰撞的次数．
【答案】（1） （2） （3）5次
【详解】
（1）由，得：
由，得：
故速度v的取值范围为0m/s＜v＜6m/s．
（2）若，
若，
若，
（3）若小球一直下落到井底：
解得：
如果小球一直在水平方向做匀速直线运动，则
故，说明可以与墙壁撞击5次．
16．(18分)如图1所示，在光滑的水平面上，有一质量m = 1 kg，足够长的U型金属导轨abcd，间距L = 1 m。一质量不计，电阻值R = 0.5 Ω的细导体棒MN垂直于导轨放置，并被固定在水平面上的两立柱挡住，导体棒MN与导轨间的动摩擦因数μ = 0.2，在M、N两端接有一理想电压表（图中未画出）。在U型导轨bc边右侧存在垂直向下、大小B = 0.5 T的足够大的匀强磁场（从上向下看）；在两立柱左侧U型金属导轨内存在方向水平向左，大小为B的匀强磁场。以U型导轨bc边初始位置为原点O建立坐标x轴。t = 0时，U型导轨bc边在外力F作用下从静止开始运动时，测得电压与时间的关系如图2所示。经过时间t1 = 2 s，撤去外力F，直至U型导轨静止。已知2 s内外力F做功W = 14.4 J。不计其他电阻，导体棒MN始终与导轨垂直，忽略导体棒MN的重力。求：
（1）外力F随时间t的变化规律；
（2）在整个运动过程中，电路消耗的焦耳热Q；
（3）在整个运动过程中，U型导轨bc边速度与位置坐标x的函数关系式。

【答案】（1）；（2）12 J；（3），，
【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律可知，bc边产生的电动势与理想电压表的示数相等，则

可得，U型导轨向右运动的速度与时间的关系为

由可知，U型导轨的加速度为

由欧姆定律得，U型导轨中的电流为

U型导轨运动时，受到外力F、bc边的安培力和导体棒MN的摩擦力，由牛顿第二定律得

代入数据，联立解得

（2）在整个运动过程中，由功能关系，有

由于忽略导体棒MN的重力，所以摩擦力为

则克服摩擦力做的功与克服安培力做的功的关系为

电路消耗的焦耳热Q等于克服安培力做的功，则

联立以上各式，解得

（3）设从开始运动到撤去外力F这段时间为t1= 2 s，这段时间内做匀加速运动，则
①时，根据位移与速度关系可知

时，根据匀变速运动规律可知，该时刻速度和位移分别为


②时，物体做变速运动，由动量定理得

解得

当时，

综合上述，故bc边速度与位置坐标x的函数关系如下