贵州省贵阳市(六校联考)2021届新高考模拟物理试题含解析 19页

贵州省贵阳市 (六校联考） 2021 届新高考模拟物理试题 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．物理学中用磁感应强度 B 表征磁场的强弱，磁感应强度的单位用国际单位制 (SI)中的基本单位可表示 为 ( ) A． B． C． D． 【答案】 A 【解析】 【详解】 根据磁感应强度的定义式 ，可得 ，N、Wb 不是基本单位，所以 A 正确 2．倾角为 的斜面固定在水平面上， 在斜面上放置一 “ ”形长木板， 木板与斜面之间的动摩擦因数为 。 平行于斜面的力传感器（不计传感器的重力）上端连接木板，下端连接一质量为 m 的光滑小球，如图所 示，当木板固定时，传感器的示数为 1F ，现由静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，传感器的示数为 2F 。则下列说法正确的是（ ） A．若 0 ，则 1 2F F B．若 0 ，则 2 sinF mg C．若 0 ，则 1 2 tanF F D．若 0 ，则 2 1 tanF F 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．当木板固定时，对小球分析，根据共点力平衡有 F1=mgsin θ 静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，若 μ=0，则整体沿斜面下滑时根据牛顿第二定律可得 Mgsin θ =Ma 解得 a=gsin θ 再以小球为研究对象，则有 mgsin θ-F 2=ma 解得 F2=0 故 AB 错误； CD ．当木板沿斜面下滑时，若 μ≠0，对整体分析，根据牛顿第二定律可得加速度为 a=gsin θ-μ gcos θ 隔离对小球分析有 mgsin θ-F 2=ma 解得 F2=μ mgcosθ 则有 F1：F 2=mg sin θ：μ mgcosθ =tan θ： μ 解得 2 1 tanF F 故 C 错误、 D 正确。 故选 D。 3．如图所示，有 10 块完全相同的长方体木板叠放在一起，每块木板的质量为 100g，用手掌在这叠木板 的两侧同时施加大小为 F 的水平压力，使木板悬空水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为 0.5，木板 与木板之间的动摩擦因数为 0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， g 取 10m/s2，则 F 至少为（ ） A． 25N B．20N C．15N D． 10N 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 先将所有的书当作整体，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有 12 10F mg 再以除最外侧两本书为研究对象，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有 22 8F mg 联立解得 20NF 选项 B 正确， ACD 错误。 故选 B。 4．如图所示，在以 R0 为半径， O 为圆心的圆形区域内存在磁场，直径 MN 左侧区域存在一匀强磁场，方 向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为 B1；MN 右侧区域也存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向里， 磁感 应强度大小为 B 2，有一质量为 m，电荷量为 +q 的带电粒子（不计重力）沿垂直于 MN 的方向从 P 点射入 磁场，通过磁场区域后自 Q 点离开磁场，离开磁场时其运动方向仍垂直于 MN 。已知 OP 与 MN 的夹角 为 θ1，OQ 与 MN 的夹角为 θ2，粒子在左侧区域磁场中的运动时间为 t 1，粒子在右侧区域磁场中的运动时 间为 t 2，则下列说法正确的是（ ） A． 2 1 1 2 cos cos B B B． 2 2 1 1 sin sin B B C． 1 2 2 1 sin sin t t D． 1 1 2 2 sin sin t t 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．粒子运动轨迹如图所示： 由几何知识可知，粒子在两个磁场中的轨迹半径分别为 0 1 1 sin cos Rr 0 2 2 sin cos Rr 粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 2vqvB m r 解得 mvB qr 则 2 1 1 1 2 2 sin sin B r B r 故 AB 错误； CD ．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 2 mT qB 粒子在磁场中转过的圆心角 θ相等，粒子在磁场中的运动时间为 2 mt T qB 则有 1 2 1 2 1 2 sin sin t B t B 故 C 错误， D 正确。 故选 D。 5．科学家通过实验研究发现，放射性元素 238 92U 有多种可能的衰变途径： 238 92 U 先变成 210 83 Bi ， 210 83 Bi 可以 经一次衰变变成 81 Tia ，也可以经一次衰变变成 210 Xb （X 代表某种元素） ， 81 Tia 和 210 Xb 最后都变成 206 82 Pb ， 衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（ ） A． a＝211，b＝82 B．①是 β衰变，②是 α衰变 C．①②均是 α衰变 D． 238 92 U 经过 7 次 α衰变 5 次 β衰变后变成 210 83 Bi 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】 ABC ． 210 83 Bi 经过①变化为 a 81Ti ，核电荷数少 2，为 衰变，即 210 a 4 83 81 2Bi Ti He ，故 a＝210－4＝206 210 83 Bi 经过②变化为 210 b X ，质量数没有发生变化，为 β衰变，即 210 210 0 83 b 1Bi X e ，故 b＝83＋1＝84 故 ABC 错误； D． 238 92 U 经过 7 次 衰变，则质量数少 28，电荷数少 14，在经过 5 次 β衰变后，质量数不变，电荷数增 加 5，此时质量数为 238－ 28＝210 电荷数为 92－14＋5＝83 变成了 210 83 Bi ，故 D 正确。 故选 D。 6．如图所示，箱子中固定有一根轻弹簧，弹簧上端连着一个重物，重物顶在箱子顶部，且弹簧处于压缩 状态。设弹簧的弹力大小为 F，重物与箱子顶部的弹力大小为 F N。当箱子做竖直上抛运动时（ ） A． F=F N=0 B．F=F N ≠0 C．F≠0，F N =0 D． F=0，FN≠0 【答案】 B 【解析】 【详解】 刚开始时，对重物受力分析，根据受力平衡有， Nmg F F ，弹簧的弹力大于重力；当箱子做竖直上抛 运动时， 重物处于完全失重状态， 弹簧仍然处于压缩状态， 弹簧的弹力 F 与箱子顶部的弹力 FN 大小相等， 故 B 正确， ACD 错误。 故选 B。 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， MN 和 PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为 L ，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定 在水平面上，右端接一个阻值为 R 的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为 d、方向竖直向上、磁感 应强度大小为 B 的匀强磁场，质量为 m、电阻也为 R 的金属棒从高为 h 处由静止释放，到达磁场右边界 处恰好停止．己知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为 μ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过 磁场区域的过程中（ ） （重力加速度为 g） A．金属棒克服安培力做的功等于金属棒产生的焦耳热 B．金属棒克服安培力做的功为 mgh C．金属棒产生的电热为 1 mg h- d 2 （ ） D．金属棒运动的时间为 2 22gh d- g 2 mg B L R 【答案】 CD 【解析】 【详解】 根据功能关系知，金属棒克服安培力做的功等于金属棒以及电阻 R 上产生的焦耳热之和，故 A 错误．设 金属棒克服安培力所做的功为 W ．对整个过程，由动能定理得 mgh- μmgd-W=0 ，得 W=mg （h-μd），故 B 错误．电路中产生的总的焦耳热 Q=W= mg （h-μd），则属棒产生的电热为 1 2 mg（h-μd），故 C 正确．金 属棒在下滑过程中，其机械能守恒，由机械能守恒定律得： mgh= 1 2 mv 02，得 0 2v gh ．金属棒经过磁 场通过某界面的电量为 2 2 BLdq R R ；根据动量定理： 00BIL t mgd t mv ，其中 q I t ，解得 2 22 - 2 gh B L dt g R mg ，选项 D 正确；故选 CD. 8．如图所示， a、b、c 为三颗绕地球做圆周运动的人造卫星，轨迹如图。这三颗卫星的质量相同，下列 说法正确的是（ ） A．三颗卫星做圆周运动的圆心相同 B．三颗卫星受到地球的万有引力相同 C． a、b 两颗卫星做圆周运动的角速度大小相等 D． a、c 两颗卫星做圆周运动的周期相等 【答案】 AC 【解析】 【详解】 A．三颗卫星做圆周运动的圆心都是地心，是相同的， A 正确； B．三颗卫星的质量相同，但轨道半径不同，所受到地球的万有引力不相同， B 错误； C．根据万有引力充当向心力，得 2 2 MmG m r r ， 解得： 3 GM r ， a、b 两颗卫星的轨道半径相等，所以做圆周运动的角速度大小相等， C 正确； D．根据： 2 2 2 4MmG m r r T ， 可得 3 2 rT GM ， a、c 两颗卫星轨道半径不同，所以做圆周运动的周期不相等， D 错误。 故选 AC 。 9．下列说法正确的是 ________。 A．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现 B．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵不会增加 C．晶体在物理性质上可能表现为各向同性 D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 E.热量可以从低温物体传给高温物体 【答案】 ACE 【解析】 【分析】 【详解】 A．液体的表面张力是分子力作用的表现，外层分子较为稀疏，分子间表现为引力；浸润现象也是分子力 作用的表现，故 A 正确； B．根据热力学第二定律，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少，故 B 错误； C．单晶体因排列规则其物理性质为各向异性，而多晶体因排列不规则表现为各向同性，故 C 正确； D．扩散现象是分子无规则热运动的结果，不是对流形成的，故 D 错误； E．热量不能自发的从低温物体传给高温物体， 但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体， 故 E 正确。 故选 ACE 。 10．如图所示， 两个平行的导轨水平放置， 导轨的左侧接一个阻值为 R 的定值电阻， 两导轨之间的距离为 L. 导轨处在匀强磁场中， 匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向竖直向上 .一质量为 m、电阻为 r 的导体棒 ab 垂直于两导轨放置，导体棒与导轨的动摩擦因数为 μ。导体棒 ab 在水平外力 F 作用下，由静止开始运 动了 x 后，速度达到最大，重力加速度为 g，不计导轨电阻。则（ ） A．导体棒 ab 的电流方向由 a 到 b B．导体棒 ab 运动的最大速度为 2 2 ( )( )F mg R r B L C．当导体棒 ab 的速度为 v0（v0小于最大速度）时，导体棒 ab 的加速度为 2 2 0 ( ) B L vF g m R r m D．导体棒 ab 由静止达到最大速度的过程中， ab 棒获得的动能为 Ek，则电阻 R 上产生的焦耳热是 kFx mgx E 【答案】 BC 【解析】 【详解】 A．根据楞次定律，导体棒 ab 的电流方向由 b 到 a，A 错误； B．导体棒 ab 垂直切割磁感线，产生的电动势大小 E=BLv 由闭合电路的欧姆定律得 EI R r 导体棒受到的安培力 FA =BIL 当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得 2 2 mB L v mg F R r 解得最大速度 tn 2 2 ( )( )F mg R rv B L B 正确； C．当速度为 v0 由牛顿第二定律得 2 2 0B L vF mg ma R r 解得 2 2 0 ( ) B L vFa g m R r m C 正确； D．在整个过程中，由能量守恒定律可得 Ek +μ mgx+Q=Fx 解得整个电路产生的焦耳热为 Q=Fx － μ mgx－ Ek D 错误。 故选 BC 。 11．如图所示，一长为 2l 、宽为 l 的矩形导线框 abcd ，在水平外力作用下从紧靠磁感应强度为 B 的匀强 磁场边缘处以速度 v 向右匀速运动 3l ，规定水平向左为力的正方向。下列关于水平外力的冲量 I 、导线框 ab 两点间的电势差 abU 、通过导线框的电量 q及导线框所受安培力 F 随其运动的位移 x 变化的图像正确 的是（ ） A． B． C． D． 【答案】 AB 【解析】 【分析】 【详解】 D．进入磁场的过程中，安培力 2 2B l vF BIL R B、 l、v 不变，则 F 不变；完全进入磁场，感应电流为零，安培力为零，选项 D 错误； A．因为导线框匀速运动，水平外力和安培力 F 大小相等，进入磁场过程中，水平外力的冲量 FI Ft x v 所以 I-x 关系图象为正比例函数，完全进入后外力为零，冲量为零，选项 A 正确； B．进入磁场的过程中，有 5 5 6 6abU I R Blv电 完全进入磁场的过程中， ab 边的电势差 abU Blv 选项 B 正确； C．进入磁场的过程中 Blq I t x R电 ═ 所以 q-x 关系图象为正比例函数，完全进入后电流为零， q 不变但不为零，选项 C 错误。 故选 AB 。 12．如图所示，半径为 R 的 1 4 圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，过 (－2R，0)点垂直 x 轴放置 一线型粒子发射装置， 能在 0 =sinC ，得 i ′>C，所以光线在 M 点发生全反射，不会射出三棱镜． PQ=dtan30 °= QM=2PQ MN=( - 2d)cos30 °= (L-d) 光在三棱镜中传播速度为： v=c/n 光从 P 从 P 点射入到第二次射出三棱镜经过的时间为： t=（PQ+QM+MN ）/v 联立解得： t= 答： (1)三棱镜的折射率是 ； (2)光从 P 点射入到第二次射出三棱镜经过的时间是 . 【点睛】 （ 1）光线射到 AC 边上的 O 点，由折射定律和几何关系求三棱镜的折射率 ; （ 2）光线反射到 AB 边上，由几何关系求出入射角，与临界角比较，能发生全反射．再反射从 BC 边射 出．由 v=c/n 求出光在棱镜中传播的速度，由几何关系求出传播的距离，再求传播时间．