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  • 2021-06-02 发布

河南省驻马店市2021届新高考物理模拟试题(3)含解析

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河南省驻马店市 2021 届新高考物理模拟试题( 3) 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.频率为 的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功为 W ,普朗克常量为 h,电 子电荷量大小为 e,下列说法正确的是( ) A.该金属的截止频率为 h W B.该金属的遏止电压为 h W e C.增大入射光的强度,单位时间内发射的光电子数不变 D.增大入射光的频率,光电子的最大初动能不变 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 A.金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材料本身,用光照射某种金属,要想发生光电效应,要求 入射光的频率大于金属的截止频率,入射光的能量为 h ,只有满足 h W 便能发生光电效应,所以金属的逸出功为 0W h 即金属的截止频率为 0 W h 所以 A 错误; B.使光电流减小到 0 的反向电压 cU 称为遏制电压,为 k c EU e 再根据爱因斯坦的光电效应方程,可得光电子的最大初动能为 kE h W 所以该金属的遏止电压为 c h WU e 所以 B 正确; C.增大入射光的强度,单位时间内的光子数目会增大,发生了光电效应后,单位时间内发射的光电子数 将增大,所以 C 错误; D.由爱因斯坦的光电效应方程可知,增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大,所以 D 错误。 故选 B。 2.甲乙两车在相邻的平行车道同向行驶,做直线运动, v-t 图像如图所示,二者最终停在同一斑马线处, 则( ) A.甲车的加速度小于乙车的加速度 B.前 3s 内甲车始终在乙车后边 C. t=0 时乙车在甲车前方 9.4m 处 D. t=3s 时甲车在乙车前方 0.6m 处 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据 v-t 图的斜率大小表示加速度大小,斜率绝对值越大加速度越大,则知甲车的加速度大于乙车的 加速度,故 A 错误; BCD .设甲运动的总时间为 t,根据几何关系可得 3 15 18t 解得 3.6st 在 0-3.6s 内,甲的位移 18 3.6= m=32.4m 2 x甲 0-4s 内,乙的位移 12 4= m=24m 2 x乙 因二者最终停在同一斑马线处,所以, t=0 时乙车在甲车前方 =8.4mx x x甲 乙 0-3s 内,甲、乙位移之差 6 3 m 9m 2 x 因 t=0 时乙车在甲车前方 8.4m 处,所以 t=3s 时甲车在乙车前方 0.6m 处,由此可知,前 3s 内甲车先在乙 车后边,后在乙车的前边,故 BC 错误, D 正确。 故选 D。 3.在港珠澳大桥建设中,将数根直径 22 米、高 40.5 米的空心钢筒打入海底围成人工岛,创造了快速筑 岛的世界纪录.一根钢筒的重力为 G,由如图所示的起重机用 8 根对称分布的、长为 22 米的钢索将其吊 起,处于静止状态,则 ( ) A.钢筒受到 8 个力作用 B.每根钢索受到的拉力大小为 3 12 G C.钢筒的重心可能在钢筒上 D.钢筒悬吊在空中可能处于失重状态 【答案】 B 【解析】 【详解】 A.钢筒受到重力和 8 根钢索的拉力共 9 个力作用,选项 A 错误; B.由题意知,每根钢索与竖直方向夹角为 30°,设每根钢索的拉力大小为 F,钢筒处于静止状态,则由平 衡条件有 8Fcos 30 °= G 解得 F= 3 12 G 结合牛顿第三定律可知,选项 B 正确; C.钢筒空心,它的重心一定不在钢筒上,选项 C 错误; D.钢筒悬吊在空中处于静止状态,加速度为零,选项 D 错误。 故选 B。 4.如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为 m 的物体 P 接 触,但未与物体 P 连接,弹簧水平且无形变。现对物体 P 施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为 I 0,测得 物体 P 向右运动的最大距离为 x0,之后物体 P 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧 2x0处。 已知弹簧始 终在弹簧弹性限度内, 物体 P 与水平面间的动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g,下列说法中正确的是 ( ) A.物体 P 与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能 2 0 03 2P IE mgx m B.弹簧被压缩成最短之后的过程, P 先做加速度减小的加速运动,再做加速度减小的减速运动,最后做 匀减速运动 C.最初对物体 P 施加的瞬时冲量 0 02 2I m gx D.物体 P 整个运动过程,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反 【答案】 C 【解析】因物体整个的过程中的路程为 4x 0,由功能关系可得: 2 2 0 0 0 1·4 2 2 Img x mv m = = ,可知, 0 02 2I m gx= ,故 C 正确;当弹簧的压缩量最大时,物体的路程为 x0,则压缩的过程中由能量关系可 知: 2 0 0 1 2 Pmv mgx E= ,所以: EP= 2 0 2 I m - μ mgx0(或 EP=3μ mgx0).故 A 错误;弹簧被压缩成最短 之后的过程, P 向左运动的过程中水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的 弹力随着压缩量的减小而减小, 可知物体先做加速度先减小的变加速运动, 再做加速度增大的变减速运动, 最后物体离开弹簧后做匀减速运动; 故 B 错误; 物体 P 整个运动过程, P 在水平方向只受到弹力与摩擦力, 根据动量定理可知,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量的和等于 I 0,故 D 错误.故选 C. 点睛:本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键,要抓住加速度与合外力成正比,即可得到加速 度是变化的.运用逆向思维研究匀减速运动过程,求解时间比较简洁. 5.如图所示,虚线表示某点电荷 Q 所激发电场的等势面,已知 a、 b 两点在同一等势面上, c、d 两点在 另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点 a 射入电场,在电场中沿不 同的轨迹 adb 曲线、 acb 曲线运动.则下列说法中正确的是 A.两粒子电性相同 B.甲粒子经过 c 点时的速率大于乙粒子经过 d 点时的速率 C.两个粒子的电势能都是先减小后增大 D.经过 b 点时,两粒子的动能一定相等 【答案】 B 【解析】 根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知,甲受到引力,乙受到斥力,则甲与 Q 是异种电荷, 而乙与 Q 是同种电荷,故两粒子所带的电荷为异种电荷.故 A 错误.甲粒子从 a 到 c 过程,电场力做正 功,动能增加,而乙从 a 到 d 过程,电场力做负功,动能减小,两初速度相等,则知甲粒子经过 c 点时的 速度大于乙粒子经过 d 点时的速度.故 B 正确.甲粒子从 a 到 b 过程,电场力先做正功后做负功,电势 能先减小后增大;电场力对乙粒子先做负功后做正功,电势能先增大后减小.故 C 错误. a 到 b 时,电场 力对两粒子的做的功都是 0,两个粒子的速率再次相等,由于不知道质量的关系,所以不能判定两个粒子 的动能是否相等.故 D 错误.故选 B. 6.人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面,人能跳起离开地面的原因是 ( ) A.人对地球的作用力大于地球对人的引力 B.地面对人的作用力大于人对地面的作用力 C.地面对人的作用力大于地球对人的引力 D.人除受地面的弹力外,还受到一个向上的力 【答案】 C 【解析】 试题分析:地面对人的弹力与人对地面的弹力是一对作用力和反作用力,大小相等,故 B 错误;人之所以 能跳起离开地面,地面对人的弹力大于地球对人的吸引力,人具有向上的合力,故 C 正确, AD 错误. 考点:牛顿第三定律 【名师点睛】人对地的作用力与地对人的作用力是一对作用力和反作用力,人之所以能跳起离开地面,可 以对人进行受力分析,人具有向上的合力. 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 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成 θ =37°角固定, M 、P 之间接电阻箱 R,导轨所 在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为 B=0.5T 。质量为 m 的金属杆 ab 水 平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为 r。现从静止释放杆 ab,当电阻箱 R=0Ω 时,杆的最大速度为 2m/s,当电阻箱 R=4Ω 时,杆的最大速度为 4m/s。已知轨距为 L=2m ,重力加速度 g 取 10m/s2,轨道足够 长且电阻不计。以下说法正确的是( ) A.杆 ab 的最大速度随电阻箱 R 的增大而均匀增大 B.当 R 一定时,杆 ab 下滑时通过 R 的电流方向由 P 到 M C.当 R=4Ω 时,杆 ab 从释放到获得最大速度的过程中,杆 ab 所受安培力的功率等于杆 ab 的热功率 D.由已知条件可以求得 1 kg 12 m , 4Ωr 【答案】 AD 【解析】 【详解】 A.设杆 ab 的最大速度为 v ,根据平衡条件可得 2 2 sinθ B L vmg BIL R r 解得 2 2 ( )sinθmg R rv B L 所以杆 ab 的最大速度随电阻箱 R 的增大而均匀增大,故 A 正确; B.当 R 一定时, 杆 ab 下滑时根据右手定则可知通过 ab 的电流方向由 b 到 a ,则通过 R的电流方向由 M 到 P ,故 B 错误; C.当 4ΩR 时,杆 ab 从释放到获得最大速度的过程中,杆 ab所受安培力的功率等于杆 ab 的热功率与 电阻箱产生的热功率之和,故 C 错误; D.由于 2 2 ( )sinθmg R rv B L ,根据题意可知,当电阻箱 0ΩR 时,杆的最大速度为 2m/s,代入则有 1 2 mr 当电阻箱 4ΩR 时,杆的最大速度为 4m/s,代入则有 2(4 )= 3 m r 联立可得 1 kg 12 m , 4Ωr 故 D 正确; 故选 AD 。 8.如图所示,实线为正电荷与接地的很大平板带电体电场的电场线,虚线为一以点电荷为中心的圆, a、 b、c 是圆与电场线的交点 .下列说法正确的是 ( ) A.虚线为该电场的一条等势线 B.a 点的强度大于 b 点的强度 C. a 点的电势高于 b 点的电势 D.检验电荷 -q 在 b 点的电势能比 c 点的大 【答案】 CD 【解析】 【详解】 A.虚线上各点的电场线与虚线不都是垂直的,则虚线不是该电场的一条等势线,选项 A 错误; B.因 b 点的电场线较 a 点密集,则 a 点的强度小于 b 点的强度,选项 B 错误; C.正电荷到 a 点间平均场强比正电荷到 b 点的平均场强小,则正电荷与 a 点间电势差小于正电荷与 b 点 间电势差,可知 a 点的电势高于 b 点的电势,选项 C 正确; D.通过画出过 b 点的等势线可知, b 点的电势低于 c 点,则检验电荷 -q 在 b 点的电势能比 c 点的大,选 项 D 正确。 9.下列说法正确的是 _______。 A.分子间距离减小时,分子势能一定增大 B.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔 C.在绝热压缩和等温压缩过程中,气体内能均不变 D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体 E.当人们感到干燥时,空气的相对湿度较小 【答案】 BDE 【解析】 【详解】 A.分子间作用力表现为引力时,分子间距离减小,分子力做正功,分子势能减小,故 A 错误; B.晶体与非晶体的区别在于有无固定的熔点,晶体有固定的熔点而非晶体没有,故 B 正确; C.在绝热压缩过程中,外界对气体做功而气体与外界无热交换气体内能一定增加,故 C 错误; D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体,符合热力学第二定律的表述,故 D 正确; E.当人们感到干燥时,空气的相对湿度较小,故 E 正确。 故选 BDE 。 10.如图甲所示,竖直放置的 U 形导轨上端接一定值电阻 R,U 形导轨之间的距离为 2L ,导轨内部存在 边长均为 L 的正方形磁场区域 P、Q,磁场方向均垂直导轨平面 (纸面 )向外。已知区域 P 中的磁场按图乙 所示的规律变化 (图中的坐标值均为已知量 ),磁场区域 Q 的磁感应强度大小为 B 0。将长度为 2L 的金属棒 MN 垂直导轨并穿越区域 Q 放置,金属棒恰好处于静止状态。已知金属棒的质量为 m、电阻为 r ,且金属 棒与导轨始终接触良好,导轨的电阻可忽略,重力加速度为 g。则下列说法正确的是( ) A.通过定值电阻的电流大小为 02 mg B L B. 0~t1 时间内通过定值电阻的电荷量为 1 0 mgt B L C.定值电阻的阻值为 3 1 0 0 1 B B L B mgt D.整个电路的电功率为 1 0 0 1 mg B B L B t 【答案】 BD 【解析】 【分析】 【详解】 A.金属棒恰好处于静止状态,有 0mg B IL 解得电流大小 0 mgI B L 故 A 错误; B. 0~t 1 时间内通过定值电阻的电荷量 1 1 0 mgtq It B L B 项正确; C.根据题图乙可知,感应电动势 22 1 0 1 B B LBLE t t 又 ( )E I R r 联立解得 3 1 0 0 1 B B L BR r mgt 故 C 错误; D.整个电路消耗的电功率 2 1 0 1 0 1 0 0 1 B B L mg B B LmgP EI t B L B t 故 D 正确。 故选 BD 。 11.如图甲所示, 轻弹簧下端固定在倾角 37°的粗糙斜面底端 A 处,上端连接质量 3kg 的滑块 (视为质点) , 斜面固定在水平面上, 弹簧与斜面平行。 将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的 D 点, 由静止释放到第 一次把弹簧压缩到最短的过程中,其加速度 a 随位移 x 的变化关系如图乙所示,重力加速度取 10m/s2, sin37 °=0.6,cos37 °=0.8。下列说法正确的是( ) A.滑块先做匀加速后做匀减速运动 B.滑块与斜面间的动摩擦因数为 0.1 C.弹簧的劲度系数为 180N/m D.滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为 3.12J 【答案】 BD 【解析】 【分析】 【详解】 A.因滑块的加速度先减小后反向增加,可知滑块先做变加速后做变减速运动,选项 A 错误; B.弹簧处于原长时,加速度为 a=5.2m/s 2,由牛顿第二定律 sin 37 cos37mg mg mao o 解得 μ =0.1 选项 B 正确; C.由图像可知,弹簧被压缩 x=0.1m 时滑块的加速度减为零,则 sin 37 cos37mg mg kxo o 解得 k=156N/m 选项 C 错误; D.由能量关系可知,滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为 2 sin 37 cos37 2PE mg x mg xo o 解得 EP=3.12J 选项 D 正确。 故选 BD 。 12.如图,正方形金属线框自某一高度在空气中竖直下落(空气阻力不计) ,然后进入并完全穿过与正方 形等宽的匀强磁场区域,进入时线框动能为 E k1,穿出时线框动能为 E k2。从刚进入到刚穿出磁场这一过 程,线框产生的焦耳热为 Q,克服安培力做的功为 W 1,重力做的功为 W 2,线框重力势能的减少量为 ?Ep, 则下列关系正确的是( ) A. Q=W 1 B.Q = W 2 - W 1 C. Q =?E p Ek1 - E k2 D.W 2=W 1 (E k2 - Ek1) 【答案】 ACD 【解析】 【分析】 【详解】 AB .由能量关系可知,线框产生的焦耳热 Q 等于克服安培力做的功为 W 1,选项 A 正确, B 错误; CD .由动能定理 2 1 2 1k kW W E E 即 W 2=W 1 (Ek2 - E k1) 而 W 2=?E p 则 Q =W 1= ?E p Ek1 - Ek2 选项 CD 正确。 故选 ACD 。 三、实验题 :共 2 小题,每题 8 分,共 16 分 13.某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度如图甲所示,用游标卡尺测一金属块的长度如图乙所示。 图甲所示读数为 _________ mm ,图乙所示读数为 _______ mm 。