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  • 2021-05-26 发布

河北省保定市2021届新高考物理最后模拟卷含解析

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河北省保定市 2021 届新高考物理最后模拟卷 一、单项选择题:本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合 题目要求的 1.图像法具有自己独特的优势,它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来,同时也能够形象地描 述两个物理量之间的关系,如图所示,若 x 轴表示一个物理量, y 轴表示一个物理量,其中在实验数据处 理时,会发现图像与两个坐标轴的交点(称为截距)具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义,下列说 法不正确...的是( ) A.在测电源电动势和电源内阻时,若 x 轴表示流过电源的电流, y 轴表示闭合电路电源两端的电压,则 该图像与 x 轴的交点的物理意义是短路电流 B.在利用自由落体法验证机械能守恒实验时,若 x 轴表示重锤下落到某点时速度的平方, y 轴表示重锤 落到该点的距离,则该图像与 x 轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度 C.在用单摆测重力加速度的实验中,若 x 轴表示摆线长度, y 轴表示单摆周期的平方,则该图像与 x 轴 交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径 D.在研究光电效应的实验中,若 x 轴表示入射光的频率, y 轴表示光电子的最大初动能,则该图像与 x 轴的交点物理意义是该金属的极限频率 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据闭合电路欧姆定律 E U Ir 可知,当 0U 时,电源的短路电流为 EI r A 正确; B.根据机械能守恒定律 2 2 0 1 1 2 2 mgh mv mv 变形得 2 2 01 2 2 vh v g g 可知 2h v 图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方, B 错误; C.根据单摆的周期公式 2 lT g 变形得 2 2 0 4 ( )T l r g 可知 2 0T l 图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径, C 正确; D.根据光电效应方程变形得 km 0E h W Ekm 图像与横轴的交点满足 c 0h W 此时频率 c 即为该金属的极限频率, D 正确。 本题选择不正确的,故选 B。 2.材料相同质量不同的两滑块,以相同的初动能在同一水平面上运动,最后都停了下来。下列说法正确 的是( ) A.质量大的滑块摩擦力做功多 B.质量大的滑块运动的位移大 C.质量大的滑块运动的时间长 D.质量大的滑块摩擦力冲量大 【答案】 D 【解析】 【详解】 AB .滑块匀减速直线运动停下的过程,根据动能定理有 0f kW mgx E 得 kEx mg 故摩擦力做功相同,质量大的滑块位移小,故 AB 错误; CD .根据动量定理有 0 2 kI mgt mE 故质量大的滑块受到的冲量大,运动时间短,故 C 错误, D 正确。 故选 D。 3.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R,金属棒与两导轨始终保持垂直,并良 好接触且无摩擦, 棒与导轨的电阻均不计, 整个装置放在水平匀强磁场中, 棒在竖直向上的恒力 F 作用下 匀速上升的一段时间内,下列说法正确的是( ) A.通过电阻 R 的电流方向向左 B.棒受到的安培力方向向上 C.棒机械能的增加量等于恒力 F 做的功 D.棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量 【答案】 D 【解析】 【详解】 A. 由右手定则可以判断出通过金属棒的电流方向向左,则通过电阻 R 的电流方向向右,故选项 A 错误; B.由左手定则可以判断出金属棒受到的安培力方向向下,故选项 B 错误; C.根据平衡条件可知重力等于恒力 F 减去安培力,根据功能关系知恒力 F 做的功等于棒机械能的增加量 与电路中产生的热量之和,故选项 C 错误; D.金属棒在竖直向上的恒力 F 作用下匀速上升, 安培力做负功, 即克服安培力做功, 根据功能关系知金属 棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量,故选项 D 正确。 4.如图, 通电导线 MN 与单匝矩形线圈 abcd 共面, 位置靠近 ab 且相互绝缘。 当 MN 中电流突然减小时, 线圈产生的感应电流 I ,线圈所受安培力的合力为 F,则 I 和 F 的方向为( ) A. I 顺时针, F 向左 B.I 顺时针, F 向右 C. I 逆时针, F 向左 D.I 逆时针, F 向右 【答案】 B 【解析】 【详解】 金属线框 abcd 放在导线 MN 上,导线中电流产生磁场,根据安培定则判断可知,线框 abcd 左右两侧磁 场方向相反, 线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量, 磁通量存在抵消的情况。 若 MN 中电流突然减小 时,穿过线框的磁通量将减小。根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,则线框 abcd 感应电流方向为顺时针;再由左手定则可知,左边受到的安培力水平向右,而右边的安培力方向也水平向 右,故安培力的合力向右。 A. I 顺时针, F 向左,与结论不相符,选项 A 错误; B. I 顺时针, F 向右,与结论相符,选项 B 正确; C. I 逆时针, F 向左,与结论不相符,选项 C 错误; D. I 逆时针, F 向右,与结论不相符,选项 D 错误; 故选 B。 5.太阳释放的巨大能量来源于核聚变。一个氘核与一个氚核聚变成一个氦核的同时释放出一个中子,若 氘核、 氚核、 氦核和中子的质量分别为 1 2 3 4m m m m、 、 和 ,真空中的光速为 c ,那么一个氘核和一个氚核发 生核聚变时,释放的能量是( ) A. 2 1 2 3m m m c( ) B. 2 1 2 3 4m m m m c( ) C. 1 2 3m m m c( ) D. 1 2 3 4m m m m c( ) 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 核反应方程为 2 3 4 1 1 1 2 0H+ H He+ n ,故反应前后质量损失为 1 2 3 4m m m m m 根据质能方程可得放出的能量为 2 1 2 3 4 2 m mE m mc m c 故 B 正确 ACD 错误。 故选 B。 6.如图所示,其中电流表 A 的量程为 0.6A,表盘均匀划分为 30 个小格,每一小格表示 0.02A ;R1 的阻 值等于电流表内阻的 1 2 ; R2 的阻值等于电流表内阻的 4 倍。若用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值,则下列分析正确的是( ) A.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04 A B.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02 A C.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06 A D.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01 A 【答案】 C 【解析】 【分析】 【详解】 AB .由于电流表 A 的每个最小格表示 0.02A ,当将接线柱 1、2 接入电路时,电流表 A 与电阻 R 1并联, 当电流表中通过 0.02A 的电流时,根据欧姆定律可知,流过 R1 的电路为 0.04A,故干路电流为 0.06A,即 此时每一小格表示 0.06 A ,故 AB 均错误; CD .将接线柱 1、3 接入电路时,电流表与电阻 R1 并联后再与电阻 R2 串联,当电流表中通过 0.02A 的 电流时, R1 中的电流仍是 0.04A ,故干路电流就是 0.06A ,所以通过接线柱 1 的电流值就是 0.06A,所以 它表示每一小格表示 0.06 A,选项 C 正确, D 错误。 故选 C。 二、多项选择题:本题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目 要求.全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分 7.如图所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头向右移动时,下面判断正确的 是 ( ) A.电路中总电阻减小 B.L 1 变亮 C.L 2 变亮 D. L 3 变暗 【答案】 CD 【解析】 【详解】 A. 当滑片右移时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电阻增大,故 A 误差。 B. 电路中总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小,故 L 1 变暗,故 B 错误。 CD. 电路中电流减小,故内阻及 R 0、L 1 两端的电压减小,而电动势不变,故并联部分的电压增大,故 L 2 变亮;因 L 2 中电流增大,干路电流减小,故流过 L 3 的电流减小,故 L 3 变暗;故 CD 正确。 8.如图所示,将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断,在绳圈中通入电流,并将其置于光滑水平面上,该空间 存在竖直向下的匀强磁场。已知磁感应强度为 0B ,硅胶绳的劲度系数为 k ,通入电流前绳圈周长为 L , 通入顺时针方向的电流 I 稳定后,绳圈周长变为 1L 。则下列说法正确的是( ) A.通电稳定后绳圈中的磁通量大于 2 0 1 4 B L B. ACB 段绳圈所受安培力的合力大小为 0 1 2 B IL C.图中 A B、 两处的弹力大小均为 0 1 2 B LL D.题中各量满足关系式 0 1 2 2 k B IL L k 【答案】 ACD 【解析】 【详解】 A.通入顺时针方向电流 I 稳定后,绳圈周长为 1L ,由 1 12L r 可得 1 1 2 Lr ,面积 2 2 21 1 1 ( ) 2 4 L LS r 由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下,绳圈内磁感应强度大于 0B ,由磁通量公 式 BS 可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于 2 0 1 4 B L ,故 A 正确; B. ACB 段的等效长度为 12r ,故 ACB 段所受安培力 0 11 0 1 02 2 2 B ILLF B I r B I 故 B 错误; C.设题图中 A B、 两处的弹力大小均为 1F ,对半圆弧 ACB 段,由平衡条件有 0 1 12 B ILF 解得 0 1 1 2 B ILF ,故 C 正确; D.由胡克定律有 1 1( )F k L L 解得 0 1 1 2 B ILL L k ,两侧均除以 1L ,得 0 1 1 2 B IL L k 即 0 1 2 2 k B IL L k ,故 D 正确。 故选 ACD 。 9.如图所示,电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为 1m,导轨中部有一个直径也 为 1m 的圆形匀强磁场区域,与两导轨相切于 M 、N 两点,磁感应强度大小为 1T、方向竖直向下,长度 略大于 1m 的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中,并与区域圆直径 MN 重合。金属棒的有效电阻为 0.5 Ω,一劲度系数为 3N/m 的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连,另一端固定在墙壁上,此时弹簧恰好 处于原长.两导轨通过一阻值为 1Ω 的电阻与一电动势为 4V、内阻为 0.5 Ω的电源相连,导轨电阻不计。 若开关 S 闭合一段时间后,金属棒停在导轨上的位置,下列说法正确的是( ) A.金属棒停止的位置在 MN 的右侧 B.停止时,金属棒中的电流为 4A C.停止时,金属棒到 MN 的距离为 0.4m D.停止时,举报受到的安培力大小为 2N 【答案】 AC 【解析】 【详解】 A.由金属棒中电流方向从 M 到 N 可知,金属棒所受的安培力向右,则金属棒停止的位置在 MN 的右侧, 故 A 正确; B.停止时,金属棒中的电流 I= 0 r E R R =2A 故 B 错误; C.设棒向右移动的距离为 x,金属棒在磁场中的长度为 2y,则 kx=BI(2y) x2+y 2= 2 2 L 解得 x=0.4m 、2y=0.6m 故 C 正确; D.金属棒受到的安培力 F=BI(2y)=1.2N 故 D 错误。 故选 AC 。 10.如图所示,橡皮筋的一端固定在 O 点,另一端拴一个物体, O 点的正下方 A 处有一垂直于纸面的光 滑细杆, OA 为橡皮筋的自然长度。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,现用水平拉力 F 使物体在粗糙的 水平面上从 B 点沿水平方向匀速向右运动至 C 点,已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内且物体对水平 地面有压力,下列说法正确的是( ) A.物体所受水平面的摩擦力保持不变 B.物体所受地面的支持力变小 C.水平拉力 F 逐渐增大 D.物体所受的合力逐渐增大 【答案】 AC 【解析】 【详解】 AB .设开始时 A 离地面的高度为 L ,设某一时刻绳子与竖直方向的夹角为 θ,则绳子的弹力为: LT k cos 其竖直向上分力 Fy=Tcos θ =kL 故物体对地面的压力为 N=mg-kL 所以物体对地面的压力保持不变; 又因为 f= μN,故摩擦力也保持不变,故 A 正确, B 错误; C.水平拉力 F=f+Tsin θ =f+kLtan θ 随着 θ的增大,拉力 F 逐渐增大,故 C 正确; D.物体始终处于平衡状态,其合外力始终为零,故 D 错误。 故选 AC 。 11.2019 年 11 月 5 日,我国成功发射了 “北斗三号卫星导航系统 ”的第 3 颗倾斜地球同步轨道卫星。 “北斗 三号卫星导航系统 ”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。中圆地 球轨道卫星轨道周期是 12 个小时左右, “同步轨道 ”卫星的轨道周期等于地球自转周期,卫星运行轨道面 与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同,可将 “同步轨道 ”分为静止轨道(倾角为零) 、 倾斜轨道(倾角不为零)和极地轨道。根据以上信息,下列说法正确的有( ) A.倾斜地球同步轨道卫星的高度等于静止地球同步轨道卫星的高度 B.中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度 C.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,静止在扬州上空 D.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,每天同一时间经过扬州上空 【答案】 ABD 【解析】 【详解】 A. “同步轨道 “卫星的轨道周期等于地球自转周期,根据万有引力提供向心力可知 2 2 2π( )MmG m r r T 解得 3 2π rT GM 同步卫星的周期相同,则其轨道半径相等,距地面高度相等,故 A 正确; B.卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力 2 2 Mm vG m r r 解得 GMv r 中圆地球轨道卫星的轨道半径小, 线速度大, 故中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速 度,故 B 正确; C.倾斜地球同步轨道卫星的周期虽与地球自转周期相同,但不能与地球表面相对静止,不能静止在扬州 上空,故 C 错误; D.倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同, 则每过 24h 都运动一圈, 则每天同一时间经过扬州上空, 故 D 正确。 故选 ABD 。 12.一列周期为 0.8 s 的简谐波在均匀介质中沿 x 轴传播,该波在某一时刻的波形如图所示; A、B、C 是 介质中的三个质点,平衡位置分别位于 2 m、3 m、6 m 处.此时 B 质点的速度方向为- y 方向,下列说 法正确的是 ( ) A.该波沿 x 轴正方向传播,波速为 10 m/s B. A 质点比 B 质点晚振动 0.1 s C. B 质点此时的位移为 1 cm D.由图示时刻经 0.2 s,B 质点的运动路程为 2 cm E.该列波在传播过程中遇到宽度为 d=4 m 的障碍物时不会发生明显的衍射现象 【答案】 BCD 【解析】 【分析】 【详解】 由题图知,波长 λ= 8 m,则波速为 v= 8 0.8T m/s=10 m/s.此时 B 质点的速度方向为- y 方向,由波形 的平移法知,该波沿 x 轴负方向传播,故 A 错误; A 质点与 B 质点平衡位置相距 x=1 m,则波从 B 质点 传到 A 质点的时间 t= 1 10 x v s= 0.1 s,故 B 正确; B 质点此时的位移为 y= 2 sin 3 4 π cm=1 cm ,故 C 正确;由题图所示时刻经 0.2 s= 1 4 T,由波形平移法可知, x= 5 m 处质点的状态传到 B 质点, B 质点的 运动路程为 s=2y= 2 cm,故 D 正确;因该列波的波长为 8 m,则该列波在传播过程中遇到宽度为 d= 4 m 的障碍物时会发生明显的衍射现象,故 E 错误. 三、实验题 :共 2 小题,每题 8 分,共 16 分 13.重物带动纸带自由下落, 测本地重力加速度。 用 6V。50Hz 的打点计时器打出的一条纸带如图甲所示, O 为重物下落的起点,选取纸带上连续打出的 A 、B、C、D、E、F 为测量点,各测量点到 O 点的距离 h 已标在测量点下面。打点计时器打 C 点时,重物下落的速度 cv __________m/s ;分别求出打其他各点时 的速度 v,作 2v h关系图像如图乙所示, 根据该图线, 测得本地的重力加速度 g __________ 2m/s 。(结 果保留三位有效数字) 【答案】 1.56 9.70~9.90 【解析】 【分析】 【详解】 [1] .由 2 BD c xv T = 可知 0.1571 0.0947 1.56m/s 0.04cv = [2] .根据 v2=2gh,由图象求斜率得 2g,所以 2 21 4.9 m/s =9.80m/s 2 2 0.25 kg 。 14.某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小,如图甲所示,将直径约为 3cm 的圆 盘固定在电动机转动轴上,将纸带的一端穿过打点计时器后,固定在圆盘的侧面,圆盘转动时,纸带可以 卷在圆盘的侧面上,打点计时器所接交流电的频率为 50Hz. (1) 实验时,应先接通 ________( 选填 “电动机 ”或 “打点计时器 ”)电源. (2) 实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带,将纸带抽出一小段,测量相邻 2 个点之间的长度 L 1,以及此时圆 盘的直径 d1,再抽出较长的一段纸带后撕掉,然后抽出一小段测量相邻 2 个点之间的长度 L 2,以及此时 圆盘的直径 d2,重复上述步骤,将数据记录在表格中,其中一段纸带如图乙所示,测得打下这些点时,纸 带运动的速度大小为 ________m/s.测得此时圆盘直径为 5.60cm,则可求得电动机转动的角速度为 ________rad/s.( 结果均保留两位有效数字 ) (3) 该同学根据测量数据, 作出了纸带运动速度 (v)与相应圆盘直径 (d)的关系图象, 如图丙所示. 分析图线, 可知电动机转动的角速度在实验过程中 ________(选填 “增大 ”“减小 ”或 “不变 ”). 【答案】打点计时器 1.8 64 不变 【解析】 【分析】 ( 1)实验时 ,应先接通打点计时器电源, 再接通电动机的电源; (2)根据 求解线速度, 根据 求 解角速度;(3)根据 v=ωr= ωD 结合图像判断角速度的变化 . 【详解】 ( 1)实验时 ,应先接通打点计时器电源,再接通电动机的电源; ( 2)纸带运动的速度大小为 ; 角速度 ; ( 3) 根据 v=ωr= ωD,因 v-D 图像是过原点的直线,可知 ω不变 . 四、解答题:本题共 3 题,每题 8 分,共 24 分 15.如图所示,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 4.0TB ;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 1C/ kgq m , 细线与竖直方向的夹角为 45 ,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 t 1 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/s 2,求: (以下结果均保留两位有效数字) (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 t 2。 【答案】 (1) 4.0m/ sv ;(2)1.4m , 1.2s 【解析】 【详解】 (1)小球处于静止状态时, 受重力、电场力和细线的拉力的作用而处于平衡状态,故可知小球带正电, 电场 力大小 F Eq mg电 剪断细线后,小球做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知,小球的加速度 2 2 210 2m/s mg Eq a m 小球沿直线运动的距离 2 0.4 2mL x 根据运动学公式有 2 2v aL 解得小球到达 C 点时的速度大小 4.0m/sv (2)由于重力与电场力平衡,则小球在区域Ⅱ中做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示 根据洛伦兹力提供向心力,有 2vqvB m r 圆周运动的周期 2π 2πr mT v qB 所以 C、D 两点间的距离 2 1.4md r 小球从 C 点运动到 D 点的时间 2 3 1.2s 4 t T 16.有两列简谐横波 a 和 b 在同一介质中传播, a 沿 x 轴正方向传播, b 沿 x 轴负方向传播, 波速均为 υ =4m/s, a 的振幅为 5cm, b 的振幅为 10cm。在 t=0 时刻两列波的图像如图所示。求: (i) 这两列波的周期; (ii)x=0 处的质点在 t=2.25s 时的位移。 【答案】 (i) 1 1.5a bT s T s, (ii) y=-5cm 【解析】 【详解】 解: (i) 由图可知 a bλ 4m λ 6m, 根据 T v 可得: a bT 1s T 1.5s, (ii)a 波从图示时刻传播到 x=0 处需要的时间: 1 1 Δxt 0.5s v 则 x=0 处的质点随 a 波振动的时间为: 2t 1.75s; t=2.25s 时 x=0 处的质点随 a 波振动到负向最大位移处,即: 1y 5cm b 波从图示时刻传播到 x=0 处需要的时间: 3 3 Δxt 0.75s v 则 x=0 处的质点随 b 波振动的时间为: 4t 1.5s, T=2.25s 时 x=0 处的质点随 b 波振动到平衡位置处,即: 2y 0 故在 t=2.25s 时 a、b 波相遇叠加, x=0 处质点的合位移为: y=-5cm 17.如图,在长方体玻璃砖内部有一半球形气泡,球心为 O,半径为 R,其平面部分与玻璃砖表面平行, 球面部分与玻璃砖相切于 O' 点。有-束单色光垂直玻璃砖下表面入射到气泡上的 A 点,发现有一束光线 垂直气泡平面从 C 点射出, 已知 OA= 3 2 R,光线进入气泡后第一次反射和折射的光线相互垂直, 气泡内 近似为真空,真空中光速为 c,求: ( i)玻璃的折射率 n; ( ii)光线从 A 在气泡中多次反射到 C 的时间。 【答案】 (i) 3n ;(ii ) 3t R c 【解析】 【分析】 【详解】 ( i)如图,作出光路图 根据折射定律可得 sin sin n ① 根据几何知识可得 3sin 2 OA R ② 90 ③ 联立解得 3n ④ 玻璃的折射率为 3 。 ( ii)光从 A经多次反射到 C 点的路程 3 2 2 R Rs R R R ⑤ 时间 st c ⑥ 得 3t R c 光线从 A 在气泡中多次反射到 C 的时间为 3R c 。

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