高中物理高考 卷2-2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷 (新高考辽宁专用) (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 (新高考辽宁专用) (解析版），共16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:本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，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．近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像，取t=0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（　　）A．“加速度的变化率”的单位是m/s2B．当图像是一条横线时，运动是匀速直线运动C．若加速度与速度同方向，如图所示的图像，表示的是物体在做减速运动D．若加速度与速度同方向，如图所示的图像，已知物体在t=0时速度为5m/s，则2s末的速度大小为8m/s【答案】D【详解】A．加速度的变化率为，a的单位是m/s2，所以“加速度的变化率”的单位应该是m/s3，A错误；B．当图像是一条横线时，加速度不变，物体做匀加速直线运动，B错误；C．若加速度与速度同方向，如图所示的图像，物体在做加速度减小的加速运动，C错误；D．由，知在图像中，图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，可得在2秒内，汽车的速度增加量为若汽车在t=0时速度为5m/s，在2秒内汽车的速度增加3m/s，则汽车在2秒末速度的大小为8m/s，D正确。故选D。2．如图甲所示是利用圆锥形光学玻璃演示实验的现象，模型如图乙所示，一束白光从圆锥体玻璃（介质Ⅰ）底面垂直入射，圆锥体玻璃倒立在水平有机玻璃砖（介质Ⅱ）上表面，人眼在一侧进行观察，下列说法正确的是（　　）A．人眼观察到的色散现象是由于光的衍射而产生的B．人眼观察到介质Ⅰ中的色散的光经过介质Ⅱ表面反射回介质Ⅰ而产生的C．介质Ⅰ上表面的光均能经过一次介质Ⅰ折射和介质Ⅱ反射到人眼D．若用力将圆锥体向下挤压有机玻璃砖，产生的彩色条纹间距将不变【答案】B【详解】A．根据题意，人眼观察到的色散主要由于光在玻璃中的折射而产生的现象，故A错误；B．根据光路图可知，人眼观察到介质Ⅰ位置的色散来源于介质Ⅱ表面光反射再在介质Ⅰ折射产生的，故B正确；C．介质Ⅰ上表面左侧光线的光未能折射到人眼，故C错误；D．若向下挤压有机玻璃，介质Ⅱ表面下凹，彩色条纹间距缩小，可以观察到微小形变，故D错误。故选B。3．某学校科技活动小组设计了一个光电烟雾探测器（如图甲），当有烟雾进入探测器时（如图乙），来自光源S的光会被烟雾散射进入光电管C，当光射到光电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于10-8A时，便会触发报警系统报警。已知钠的极限频率为6.0×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，则下列说法正确的是（　　）A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于5.0×10-7mB．若光电管发生光电效应，那么光源的光变强时，并不能改变光电烟雾探测器的灵敏度C．光电管C中能发生光电效应是因为光发生了全反射现象D．当报警器报警时，钠表面每秒释放出的光电子最少数目是N=6.25×1010个【答案】D【详解】A．根据光电效应方程有则光源S发出的光波最大波长即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能大于0.5μm，选项A错误；B．光源S发出的光波能使光电管发生光电效应，那么光源越强，被烟雾散射进入光电管 C的光越多，越容易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵敏度越高，选项B错误；C．光电管C中能发生光电效应是因为照射光电管的光束能量大于其逸出功而使其发射出电子，选项C错误；D．光电流等于10-8 A时，每秒产生的光电子的个数选项D正确。故选D。4．由相关电磁学理论可以知道，若圆环形通电导线的中心为O，环的半径为r，环中通以电流，环心O处的磁感应强度大小，其中为真空磁导率。若P点是过圆环形通电导线中心O点的轴线上的一点，且距O点的距离是x，根据所学的物理知识判断出以下有关P点磁感应强度B的表达式正确的是（　　）A． B．C． D．【答案】A【详解】A．答案变形为其单位与一致，A正确；B．答案变形为其单位与不一致，B错误；C．答案变形为其单位与不一致，C错误；D．答案变形为其单位与不一致，D错误；故选A。5．一列波长大于3.6m的简谐横波沿直线方向由a向b传播，a、b相距6m， a 、b两质点的振动图象如图所示．由此可知A．3 s末a、b两质点的位移相同B．该波的波速为2 m/sC．该波的波长为4mD．该波由a传播到b历时1.5s【答案】B【详解】根据图像可知3s末a质点的位移为2m，b质点的位移为0，故两者位移不同，故A错误；在t=0时刻质点a位于平衡位置向上运动，b位于波峰，则a、b间距离，得：，又据条件知：波长大于3.6m，则得n只能取0，得到波长为：，由图读出周期T=4s，所以波速为，故B正确C错误；该波由a传播到b历时为，故D错误．6．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核()发生了一次α衰变．放射出的α粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法不正确的是（　　）A．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙B．新核Y在磁场中圆周运动的半径为RY=C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为I=D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为【答案】A【详解】A．由动量守恒可知衰变后产生的α粒子与新核Y运动方向相反，所以在磁场中运动的轨迹圆外切，根据可得，可知α粒子半径大，由左手定则可知两粒子圆周运动方向相同，丁图正确，故A错误，符合题意；B．由可知新核Y在磁场中圆周运动的半径为故B正确，不符合题意；C．圆周运动的周期为环形电流为故C正确，不符合题意；D．对α粒子由洛伦兹力提供向心力可得，由质量关系可知衰变后新核Y质量为由衰变过程中动量守恒可得可知系统增加的能量为由质能方程可得联立解得衰变过程中的质量亏损为故D正确，不符合题意。故选A。7．翼型降落伞有很好的飞行性能，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响．已知运动员和装备的总质量为，某次跳伞后做匀速直线运动，速度与水平方向的夹角（取），如图1所示．运动员和装备作为一个整体，受力情况作如下简化：空气升力与速度方向垂直，大小为；空气摩擦力与速度方向相反，大小为．其中、相互影响，可由运动员调节，满足图2所示的关系．则运动员匀速的速度是（重力加速度已知）A． B．   C．    D．【答案】A【解析】试题分析：运动员受重力、升力和阻力，做匀速直线运动，三力平衡，根据平衡条件，有：，两式消去mg和v得：在图2中过原点作直线，正确得到直线与曲线的交点：故，根据得：，故A正确， 8．地球质量为M，绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，有一质量为m的飞船，由静止开始从P点在恒力F的作用下，（不计飞船受到的万有引力），沿PD方向做匀加速直线运动，一年后在D点飞船掠过地球上空，再过三个月，又在Q处掠过地球上空．（取π2=10）根据以上条件可以得出（　　）A．DQ的距离为RB．PD的距离为RC．地球与太阳的万有引力的大小D．地球与太阳的万有引力的大小【答案】ABC【详解】地球绕太阳运动的周期为一年，飞船从D到Q所用的时间为三个月，则地球从D到Q的时间为三个月，即四分之一个周期，转动的角度为90度，根据几何关系知，DQ的距离为R，故A正确．因为P到D的时间为一年，D到Q的时间为三个月，可知P到D的时间和P到Q的时间之比为4：5，根据x=at2得，PD和PQ距离之比为16：25，则PD和DQ的距离之比为16：9，DQ=R，则PD=R，故B正确．地球与太阳的万有引力等于地球做圆周运动的向心力，对PD段，根据位移公式有R=at2，a=F/m，因为P到D的时间和D到Q的时间之比为4：1，则，即T=t，向心力Fn=MR，联立解得地球与太阳之间的引力Fn=，故C正确，D错误．故选ABC．9．在匀强电场中有一个正六边形区域abcdef，电场线与六边形所在平面平行，如图所示。已知a、b、h三点的电势分别为8V、12V、－4V，带电荷量为3e的粒子（重力不计）以一定的初动能从b点沿不同方向射入abcdef区域，当粒子沿bd方向射入时恰能经过c点，下列判断正确的是（　　）A．粒子带负电B．c、d两点的电势差为6VC．粒子经过c点时动能为6eVD．粒子首次离开六边形区域的位置不可能是b点【答案】AC【详解】B．根据题意可知作直线bh、ac交于g，由几何关系可知，且bh=4bg所以所以ag在同一等势面上。结合电势高低可判断匀强电场的方向沿bh方向由b指向h，如图所示根据匀强电场中平行等距离的两点电势差相等可得c点电势为d点电势为所以c、d两点的电势差为8V，B错误；A．当粒子沿bd方向射入时恰能经过c点，可知粒子所受电场力方向和场强方向相反，所以粒子带负电，A正确；C．当粒子沿bd方向射入时恰能经过c点，设bg间的距离为x，根据几何关系和运动的合成与分解有沿电场方向垂直于电场方向联立解得b、c间的电势差由动能定理得粒子经过c点时动能解得C正确；D．当带电粒子沿bh方向做直线运动时克服电场力做功最大，且做的功为小于带电粒子的初动能相等，因此粒子未到达h点时速度为零，然后反向加速沿直线hb从b点射出，D错误。故选AC。10．如图甲所示，质量为4kg的物块A以初速度v0=6m/s从左端滑上静止在粗糙水平地面上的木板B。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ1，木板B与地面之间的动摩擦因数为μ2，A、B运动过程的v-t图像如图乙所示，A始终未滑离B。则（　　）A．μ1=0.4，μ2=0.2 B．物块B的质量为4kgC．木板的长度至少为3m D．A、B间因摩擦而产生的热量为72J【答案】BC【详解】A．以物块为研究对象有由图看出，可得将物块和木板看成一个整体，在两者速度一致共同减速时，有由图看出，可得选项A错误；B．木板和物块达到共同速度之前的加速度，对木板有由图看出，解得选项B正确；C．由v-t图看出物块和木板在1s内的位移差为3m，物块始终未滑离木板，故木板长度至少为3m，选项C正确；D．A、B的相对位移为s=3m，因此摩擦产热为选项D错误。故选BC。第II卷（非选择题）本题共5小题，共54分。11．(本题8分)如图甲所示的装置是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律，某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示，实验时，该同学进行了如下操作：第一步：将质量均为的含挡光片、B的含挂钩的重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态测量出______填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”到光电门中心的竖直距离h．第二步：在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统重物A、B以及物块中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为．第三步：测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．如果系统重物A、B以及物块的机械能守恒已知重力加速度为，各物理量应满足的关系式为______　用题中所给字母表示．该实验系统误差，产生误差的原因有______写出一条即可．验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统重物A、B以及物块的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？已知重力加速度为g，请你帮该同学写出a与m之间的关系式：______．【答案】挡光片中心        绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等        【解析】（1）需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离．（2）系统的末速度为：，则系统重力势能的减小量，系统动能的增加量为：，若系统机械能守恒，则有：．（3）系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验误差的原因可能有：绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等．（4）根据牛顿第二定律得，系统所受的合力为，则系统加速度为：．12．(本题8分)现要绘制一个额定电压2.5V、额定功率约0.7W的小灯泡的伏安特性曲线．⑴为使绘制的图线更加准确，选择了合适的器材，如图所示．请在图甲中连好实物电路图______．⑵合上开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的______(填“左端”或“右端”)．⑶根据实验数据，描绘出的U­I图象如图乙所示，某同学将该小灯泡连接在一个电动势为3.0V、内电阻为6Ω的电源上，组成一个闭合电路，则此时该小灯泡实际功率约为________W．（结果保留两位有效数字）【答案】    左端    0.38W    【分析】【详解】(1)如下图所示，因小灯泡的内阻较小，电流表采用外接法，要绘制小灯泡的伏安特性曲线，为使绘制的图线更加准确，需要多组电压、电流的实验数据，因此滑动变阻器需要分压式接法，所以实物电路图的连接如上图。(2)合上开关前，首先检查电路连接是否正确，无误后，为保证实验安全，并且使小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器的滑动触头应先置于滑动变阻器的左端。(3)将该小灯泡连接在一个电动势为3.0V、内电阻为6Ω的电源上，因该电路的短路电流是0.5A,其U—I图线如上图直线，两图线的交点坐标，就是小灯泡在电路中的实际工作电压和电流，由上图线得数据：1.6V 0.24A,据电功率公式得0.38W故小灯泡实际功率约为0.38W 13．(本题11分)如图所示，固定的光滑半圆弧的直径，且水平（虚线所示），有一个可视为质点的质量为m的小球，从A点以竖直向下的最小初速度释放，已知小球始终受到一个水平向右的恒力作用，并一直沿圆弧运动，g为重力加速度，求：(1)小球初速度的值；(2)小球在圆弧轨道运动过程中的最大动能；(3)当小球离开B点时，水平力立即反向，大小变为，作用时间后，力的大小不变，方向再次反向，小球恰好从A点切入圆弧，试求、的大小。【答案】(1)；(2)；(3)，【详解】(1)在A点所以(2)在图示位置的C点动能最大，根据动能定理(3)设到达B点的速度为，所以上升到最高点的时间为（下落时间一样），所以14．(本题9分)小张开车出差，汽车某个轮胎的容积为20L，在上高速前检验胎压为2.5atm，此时车胎的温度为27℃，在经过几个小时的行驶进入服务区后，小张发现该轮胎有漏气现象，检测得出胎压变化为2atm，此时轮胎内气体的温度为87℃．（1）求车胎漏出气体的质量占原来气体质量的比例；（2）求车胎温度恢复到27℃时车胎内气体的压强；（不考虑此过程的漏气和轮胎体积的变化）（3）补胎后，在第（2）的基础上给轮胎打气，假设每次打入气体的体积为，压强为1atm，温度为27℃，打多少次能使车胎内气体压强恢复到2.5atm．【答案】（1）（2）（3）50次【详解】（1）对原来气体由理想气体状态方程其中，代入数据可得漏出的气体占总体积的（2）对轮胎内剩余的气体，由理想气体状态方程其中，解得；（3）由解得n=50次；15．(本题18分)相距L的两平行金属导轨MN、PQ固定在水平面上，两导轨左端连接阻值为R的电阻。导轨所在处的空间分布一系列磁场区域，如图甲所示，每个磁场区的宽度和相邻磁场区的间距均为d，每个磁场区内的磁场均为匀强磁场，磁场方向垂直轨道平面。磁感应强度从左到右依次记为B1、B2、B3、…、Bn，B1随时间变化的图像如图乙所示，规定磁场方向竖直向下为正方向，其他磁场保持不变。一质量为m、电阻也为R的导体棒垂直放置在导轨左端，在垂直于导体棒的水平恒力F作用下，从静止开始向右运动，经过时间t0离开B1磁场，离开时速度为v，此时撤去F，导体棒继续向右运动。已知在无磁场区导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，有磁场区域导轨光滑，导体棒在磁场区内的运动为匀速运动（B1磁场区除外），最终穿过磁场区后停下来。求：(1)导体棒在B1磁场区运动过程中回路产生的焦耳热Q1；(2)磁场区B2的磁感应强度大小B2、磁场区Bn的磁感应强度大小Bn（n为已知量）；(3)导体棒离开磁场区B1后的整个运动过程中电阻R产生的焦耳热Q；【答案】(1)；(2)， ；(3) 【详解】(1)导体棒在B1的磁场中受恒力F，安培阻力向右运动，时间为t0，此过程磁感应强度恒定，由动能定理由功能关系，安培力做负功把机械能转化为电路中的焦耳热，有解得(2)离开第一个磁场的棒在进入第二个磁场前，只受摩擦力作用做匀减速直线运动，设末速度为，则则，导体棒在磁场区B2中速度大小因导体棒进入第二个磁场是匀速运动，而导轨光滑，则不受安培力，即不产生感应电流，故回路的磁通量不变，设经过时间，有解得同理可得，在第3个磁场中，导体棒仍做匀速运动，则回路中磁通量不变，即有则则设进入第n个磁场时的速度为，同理可得，导体在第n个磁场区中速度大小和第n的磁场区的磁感应强度Bn为(3)因在每个磁场中匀速运动，没有感应电流，电路不产生焦耳热，而在磁场外的粗糙轨道上运动时，因第一个磁场的磁感应强度均匀减小而产生感应电动势，有感应电流，电阻产生焦耳热，导体棒在粗糙轨道上时，回路中电动势为则电流为在每个粗糙轨道上的每个匀减速直线可以等效为连续的匀减速直线运动，则总时间为则有