2020-2021学年高考理综(物理)仿真模拟试题及答案解析六
2020-2021学年浙江省高考理综(物理)仿真模拟试题及答案解析
新课标最新年浙江省高考理综（物理）高考仿真模拟卷第I 卷(选择题部分,共20小题，每小题6分，共120分)可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 Cl-35.5 Ti-48 Fe-56Br-80 Ag-108一、选择题（本题共17小题。
每小题只有一个选项是符合题目要求的）14．风速仪的原理如图所示，滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动，它的下端通过一根细线与球相连，在水平持续风力作用下，球向右偏离，此时滑块与球均处于静止状态。
若水平持续风力增大，细线偏离竖直方向的角度将缓慢增大，这一过程中滑块始终保持静止，则A ．滑块对杆的压力增大B ．滑块受到杆的摩擦力增大C ．球受到细线的拉力大小不变D ．球所受各力的合力增大15．如图所示为太空空间站中模拟地球上重力的装置，环形实验装置的外侧壁相当于“地板”。
已知地球表面重力加速度为g ，装置的外半径为R 。
让环形实验装置绕O 点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，则旋转角速度应为A.gRB.RgC ．2gRD. 2R g16．如图所示，质量为m 、电荷量为+q 的小球处于电场强度为E 的匀强电场中，以初速度v 0沿直线ON 做匀变速运动，直线ON 与水平面的夹角为30°，设小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g ，且mg ＝qE ，则A ．电场方向竖直向上B ．小球运动的加速度大小为gC ．小球上升的最大高度为v 22gD ．小球电势能的最大值为mv 20217．如图所示，a 、b 两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v 0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a 能落到半圆轨道上，小球b 能落到斜面上，则A ．b 球一定先落在斜面上B ．a 球可能垂直落在半圆轨道上C ．a 、b 两球可能同时落在半圆轨道和斜面上D ．a 、b 两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上二、选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。
2021年高考物理最新模拟题精练专题4.32 电磁感应与动量综合问题(提高篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分 电磁感应专题4.32 电磁感应与动量综合问题（提高篇）1．(10分) （2020新高考冲刺仿真模拟6）如图甲所示，光滑的水平绝缘轨道M 、N 上搁放着质量m 1＝0.2 kg 、电阻R 1＝0.02 Ω的“[”形金属框dabc ，轨道间有一有界磁场，变化关系如图乙所示．一根长度等于ab ，质量m 2＝0.1 kg 、R 2＝0.01 Ω的金属棒ef 搁在轨道上并静止在磁场的左边界上．已知轨道间距与ab 长度相等，均为L 1＝0.3 m ，ad ＝bc ＝L 2＝0.1 m ，其余电阻不计.0时刻，给“[”形金属框一初速度v 0＝3 m/s ，与金属棒碰撞后合在一起成为一闭合导电金属框(碰撞时间极短)．t 0时刻整个框刚好全部进入磁场，(t 0＋1) s 时刻，框右边刚要出磁场．求：(1)碰撞结束时金属框的速度大小； (2)0～t 0时间内整个框产生的焦耳热；(3)t 0～(t 0＋1) s 时间内，安培力对ab 边的冲量的大小． 【名师解析】 (1)碰撞过程中，动量守恒，得到 m 1v 0＝(m 1＋m 2)v v ＝2 m/s(2)对闭合金属框，0～t 0时间内由动量定理得： －BIL 1Δt ＝－BL 1Δq ＝(m 1＋m 2)Δv等号两边求和，得－BL 1q ＝(m 1＋m 2)(v ′－v ) 又因为q ＝B ΔS R 总＝BL 1L 2R 1＋R 2得到v ′＝1 m/s所以Q ＝12(m 1＋m 2)v 2－12(m 1＋m 2)v ′2＝0.45 J(3)t 0～(t 0＋1) s 时间内，整个框在磁场中运动，I ＝E R 总＝ΔΦΔtR 总＝ΔBL 1L 2ΔtR 总＝0.4 A 又因为B ′＝1－0.4(t －t 0) t 0≤t ≤t 0＋1所以F 安＝B ′IL 1＝0.12B ′＝0.12－0.048(t －t 0) I 安＝F安t ＝F 安1＋F 安22t ＝0.12×1＋0.12×0.62×1 N·s ＝0.096 N·s 2、如图甲所示，平行粗糙导轨固定在绝缘水平桌面上，间距L ＝0.2 m ，导轨左端接有R ＝1 Ω的电阻，质量为m ＝0.1 kg 的粗糙导体棒ab 垂直静置于导轨上，导体棒及导轨的电阻忽略不计.整个装置处于磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨向下.现用与导轨平行的外力F 作用在导体棒ab 上使之一开始做匀加速运动，且外力F 随时间变化关系如图乙所示，重力加速度g ＝10 m/s 2，求：(1)比较导体棒a 、b 两点电势的高低； (2)前10 s 导体棒ab 的加速度大小；(3)若整个过程中通过R 的电荷量为65 C ，则导体棒ab 运动的总时间是多少？ 【参考答案】.(1)a 点电势较高 (2)5 m/s 2 (3)22 s【名师解析】(1)据右手定则知，a 点电势较高(2)由于导体棒一开始做匀加速运动，对ab 用牛顿第二定律：F －F 安－F f ＝ma ，F 安＝B 2L 2vR ，v ＝at综上得，F ＝B 2L 2aRt ＋F f ＋ma据题图乙可知前10 s ，F －t 图线斜率为0.05 N/s 即B 2L 2aR ＝0.05 N/s代入数据解得：a ＝5 m/s 2(3)当t ＝0时，F f ＋ma ＝1 N ，则F f ＝0.5 N 10 s 时导体棒的速度v 1＝at 1＝50 m/s 此时安培力F 安1＝0.5 N由于F ＝1 N ，且此时F f ＋F 安1＝F ＝1 N ，故10～15 s 内导体棒做匀速直线运动 0～15 s 内导体棒ab 的位移x ＝v 12t 1＋v 1t 2＝500 m通过R 的电荷量q 1＝ΔΦR 总＝BLxR ＝50 CF 为0后，导体棒做减速运动直到停止过程中通过R 的电荷量：q 2＝q －q 1＝15 C 对导体棒ab 应用动量定理：－F f t 3－BLq 2＝0－mv 1 解得t 3＝7 s则运动的总时间：t ＝t 1＋t 2＋t 3＝22 s3、如图所示，光滑平行金属导轨PQ 、MN 倾斜固定放置，导轨所在平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨底端连接有阻值为R 的电阻，导轨间距为L .方向垂直于导轨平面向下的有界匀强磁场的边界ab 、cd 垂直于导轨，磁场的磁感应强度大小为B ，边界ab 、cd 间距为s .将一长度为L 、质量为m 、阻值也为R 的金属棒垂直放置在导轨上，金属棒开始的位置离ab 的距离为12s ，现将金属棒由静止释放，金属棒沿导轨向下做加速运动，到达cd 位置时金属棒的加速度刚好为零，金属棒运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好，不计导轨及其他电阻，重力加速度为g ，求：(1)金属棒从释放到到达cd 位置的过程中，通过电阻R 的电荷量； (2)金属棒从ab 运动到cd 的时间. 【参考答案】.(1)BLs2R(2)2mR B 2L 2＋B 2L 2s mgR －2sg【名师解析】(1)通过电阻R 的电荷量q ＝I ·Δt ，E ＝ΔΦΔt ＝BLs Δt ，I ＝E 2R ，解得q ＝BLs2R；(2)设金属棒刚进入磁场时的速度为v 1，根据机械能守恒定律有mg ·12s ·sin θ＝12mv 12，解得v 1＝gs sin θ＝12gs ，金属棒运动到cd 位置时，加速度为零，有mg sin θ＝B 2L 2v 22R ，解得v 2＝mgRB 2L 2，由牛顿第二定律可知mg sin θ－BIL ＝ma ＝m Δv Δt ，即12mg ΣΔt －BL ΣI Δt ＝m ΣΔv ，[或由动量定理可得(mg sin θ－BIL )Δt ＝m Δv ，即12mg ΣΔt－BL ΣI Δt ＝m ΣΔv ]得12mgt －BLq ＝m (v 2－v 1)，解得t ＝2mR B 2L 2＋B 2L 2smgR－2sg. 4、如图所示，足够长的水平轨道左侧部分b 1b 2－c 1c 2轨道间距为2L ，右侧部分c 1c 2－d 1d 2的轨道间距为L ，圆弧轨道与水平轨道相切于b 1b 2，所有轨道均光滑且电阻不计.在水平轨道内有斜向下与竖直方向夹角θ＝37°的匀强磁场，磁感应强度大小为B ＝0.1 T.质量为M ＝0.2 kg 的金属棒C 垂直于轨道静止放置在右侧窄轨道上，质量为m ＝0.1 kg 的导体棒A 自圆弧轨道上a 1a 2处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与轨道保持良好接触，A 棒总在宽轨上运动，C 棒总在窄轨上运动.已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为R ＝0.2 Ω，h ＝0.2 m ，L ＝0.2 m ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2，求：(1)金属棒A 滑到b 1b 2处时的速度大小； (2)金属棒C 匀速运动的速度大小；(3)在两棒整个的运动过程中通过金属棒A 某截面的电荷量；(4)在两棒整个的运动过程中金属棒A 、B 在水平轨道间扫过的面积之差. 【参考答案】(1)2 m/s (2)0.44 m/s (3)5.56 C (4)27.8 m 2 【名师解析】(1)A 棒在圆弧轨道上下滑，由机械能守恒定律得mgh ＝12mv 02，得v 0＝2gh ＝2 m/s.(2)选取水平向右为正方向，对A 、C 应用动量定理可得对C ：F C 安cos θ·t ＝Mv C ，对A ：－F A 安cos θ·t ＝mv A －mv 0，其中F A 安＝2F C 安，由以上知mv 0－mv A ＝2Mv C ，两棒最后匀速运动时，电路中无电流，有BLv C ＝2BLv A ，得v C ＝2v A ，联立两式得v C ＝29v 0＝0.44 m/s.(3)在C 加速过程中，有Σ(B cos θ)IL Δt ＝Mv C －0，q ＝ΣI Δt ，得q ＝509C ＝5.56 C.(4)根据法拉第电磁感应定律有E ＝ΔΦΔt ，其中磁通量变化量ΔΦ＝B ΔS cos 37°，电路中的电流I ＝E2R ，通过截面的电荷量q ＝It ，得ΔS ＝2509m 2＝27.8 m 2. 5、某小组同学在研究图甲所示的电磁枪原理时，绘制了图乙所示的简图(为俯视图)，图中两平行金属导轨间距为L 固定在水平面上，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中，平行导轨左端电路如图所示，电源的电动势为E (内阻不计)，电容器的电容为C .一质量为m 、长度也为L 的金属导体棒垂直于轨道平放在导轨上，忽略摩擦阻力和导轨、导线的电阻，假设平行金属导轨足够长.(1)将开关S 接a ，电源对电容器充电. a.求电容器充电结束时所带的电荷量Q ；b.请在图丙中画出充电过程中电容器两极板间的电压u 随电容器所带电荷量q 变化的图象；借助u －q 图象求出稳定后电容器储存的能量E 0.(2)电容器充电结束后，将开关接b ，电容器放电，导体棒由静止开始运动，不计放电电流引起的磁场影响. a.已知自由电子的电荷量为e ，请你分析推导当导体棒获得最大速度之后，导体棒中某一自由电子所受的电场力与导体棒最大速度之间的关系式；b.导体棒由静止到获得最大速度的过程中，由于存在能量损失ΔE 损，电容器释放的能量没有全部转化为导体棒的动能，求ΔE 损. 【名师解析】(1)a.电容器充电完毕时其电压等于电动势E ，电容器所带的电荷量Q ＝CE ①b.根据u ＝q C ，画出u －q 图象如图所示，图线与横轴所围面积表示电容器储存的能量.有：E 0＝12EQ ②联立①②式可得：E 0＝12CE 2③(2)a.方法一：设金属导体棒获得最大速度v m 时，放电电流为零，此时电容器的电压U 与导体棒的感应电动势E 棒相等， 即：U ＝E 棒＝BLv m ④导体棒中恒定电场的场强为：E 场＝UL ＝Bv m导体棒中电子所受的电场力为F ＝eE 场＝eBv m方法二：金属导体棒获得最大速度后做匀速直线运动，电路中无电流，运动的电子在磁场中受到向下的洛伦兹力， 大小为：f ＝eBv m由于电子随导体棒做匀速直线运动，则电场力F 与洛伦兹力合力为零，即F －f ＝0，则：F ＝eBv m b.由(1)中结论可知，导体棒获得最大速度v m 时，电容器储存的能量为：E 1＝12CU 2⑤导体棒由静止到获得最大速度的过程中，根据能量守恒定律有：E 0＝E 1＋12mv m 2＋ΔE 损 ⑥设此过程电容器放电的电荷量为ΔQ ，则ΔQ ＝CE －CU ⑦方法一：设此过程中的平均电流为I ，时间为t ，根据动量定理有：BL I t ＝mv m －0⑧ 其中I t ＝ΔQ ⑨联立④⑤⑥⑦⑧⑨式可得：ΔE损＝mCE22m＋CL2B2方法二：设任意时刻电路中的电流为i，取一段含此时刻的极短时间Δt，设此段时间内速度的改变量为Δv，根据动量定理有：ΣBLiΔt＝ΣmΔv⑧ΣiΔt＝ΔQ⑨ΣmΔv＝mv m－0⑩联立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式可得：ΔE损＝mCE22m＋CL2B26、如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨MN、PQ，间距为l＝0.2 m，其电阻不计．完全相同的两金属棒ab、cd垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终良好接触，已知两棒质量均为m＝0.01 kg，电阻均为R＝0.2 Ω，棒cd放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B ＝1.0 T．棒ab在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上运动，当ab棒运动x＝0.1 m时达到最大速度v m，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零．取g＝10 m/s2，求：(1)ab棒的最大速度v m；(2)ab棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q；(3)ab棒由静止到最大速度所经历的时间t.【参考答案】：(1)1 m/s(2)5×10－3 J(3)0.2 s【名师解析】：(1)棒ab达到最大速度v m时，对棒cd有：BIL＝mg,由闭合电路欧姆定律知I＝E2R，棒ab切割磁感线产生的感应电动E＝BLv m,代入数据计算得出：v m ＝1 m/s;(2) ab 棒由静止到最大速度过程中，由功能关系得： Fx ＝mgx ＋12mv 2m＋Q棒ab 达到最大速度时受力平衡 F ＝mg ＋BIL 解得：Q ＝5×10－3 J(3)ab 棒由静止到最大速度过程中通过ab 棒的电荷量： q ＝I t ＝BLx2R＝0.05 C 在此过程中由动量定理可知： (F －mg －BIL )t ＝mv m －0 即(F －mg )t －BqL ＝mv m －0 解得：t ＝0.2 s.7、如图所示，电阻不计的“∠”形足够长且平行的导轨，间距L ＝1 m ，导轨倾斜部分的倾角θ＝53°，并与定值电阻R 相连．整个空间存在着B ＝5 T 、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场．金属棒ab 、cd 的阻值R ab ＝R cd ＝R ，cd 棒质量m ＝1 kg ，ab 棒光滑，cd 与导轨间的动摩擦因数μ＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：(1)ab 棒由静止释放，当滑至某一位置时，cd 棒恰好开始滑动．求这一时刻ab 棒中的电流； (2)若ab 棒无论从多高的位置释放，cd 棒都不动，分析ab 棒质量应满足的条件；(3)若cd 棒与导轨间的动摩擦因数μ≠0.3，ab 棒无论质量多大、从多高位置释放，cd 棒始终不动．求cd 棒与导轨间的动摩擦因数μ应满足的条件． 【参考答案】：(1)3.34 A (2)m ab ≤2.08 kg(3)μ≥0.75 【名师解析】：(1)cd 棒刚要开始滑动时，其受力分析如图所示．由平衡条件得BI cd L cos 53°－F f ＝0， F N －mg －BI cd L sin 53°＝0， 又因为F f ＝μF N ，联立以上三式，得I cd ＝1.67 A ， 所以I ab ＝2I cd ＝3.34 A.(2)ab 棒下滑时，最大安培力F A ＝m ab g sin 53°，cd 棒所受最大安培力应为12F A ，要使cd 棒不滑动，需满足：12F A cos 53°≤μ(mg ＋12F A sin 53°)． 由以上两式联立解得m ab ≤2.08 kg. (3)ab 棒下滑时，cd 棒始终静止，有 F A ′cos 53°≤μ(mg ＋F A ′sin 53°)． 解得μ≥F A ′cos 53°mg ＋F A ′sin 53°＝cos 53°mgF A ′＋sin 53°.当ab 棒质量无限大，在无限长轨道上最终一定匀速运动，ab 棒所受安培力趋于无穷大，cd 棒所受安培力F A ′亦趋于无穷大，有μ≥cos 53°sin 53°＝0.75.8、如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l ，所在平面的正方形区域abcd 内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于斜面向上．如图所示，将甲、乙两阻值相同、质量均为m 的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距l .从静止释放两金属杆的同时，在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且加速度大小为a ＝g sin θ，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动．(1)求每根金属杆的电阻R ；(2)从刚释放金属杆时开始计时，写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F 随时间t 的变化关系式，并说明F 的方向；(3)若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场，乙金属杆共产生热量Q ，试求此过程中外力F 对甲做的功． 【参考答案】：(1)B 2l 22gl sin θ2mg sin θ(2)F ＝mg 2sin 2θ2gl sin θt ，方向沿导轨向下(3)2Q －mgl sin θ 【名师解析】：(1)甲、乙匀加速运动时加速度相同，所以，当乙进入磁场时，甲刚出磁场，乙进入磁场时的速度v ＝2gl sin θ. 根据平衡条件有mg sin θ＝B 2l 2v 2R .解得R ＝B 2l 22gl sin θ2mg sin θ.(2)甲在磁场中运动时，外力F 始终等于安培力F ＝B 2l 2v 2R ，v ＝g sin θ·t ，将R ＝B 2l 22gl sin θ2mg sin θ代入得F ＝mg 2sin 2θ2gl sin θt ，方向沿导轨向下．(3)乙进入磁场前，甲、乙产生相同热量，设为Q 1，则有 F 安l ＝2Q 1，又F ＝F 安，故外力F 对甲做的功W F ＝Fl ＝2Q 1.甲出磁场以后，外力F 为零，乙在磁场中，甲、乙产生相同热量，设为Q 2，则有 F 安′l ＝2Q 2，又F 安′＝mg sin θ， 又Q ＝Q 1＋Q 2. 解得W F ＝2Q －mgl sin θ.。
2021年高考物理最新模拟题精练专题4.33 电磁感应与动量综合问题(能力篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分 电磁感应专题4.33 电磁感应与动量综合问题（能力篇）二．计算题1.（2020年4月浙江稽阳联考）（10分）如图所示，在水平面内有两根间距为l 的金属导轨平行放置，导轨末端通过一小段塑料接口与足够长的倾斜平行金属导轨平滑连接，倾角为θ。
在区域Ⅰ，Ⅲ和Ⅳ中，存在垂直于导轨向上的匀强磁场，磁感应强度分别为B 1，B 2和B 3；区域Ⅱ中导轨粗糙，宽度为d 。
其余部分均光滑。
磁场边界AA ′上放置金属棒a ，磁场边界CC ′右侧附近静止放置金属棒b ，倾斜导轨足够远处连接有电感为L 的电感线圈。
现让金属棒a 以初速度v 0进入磁场，发现它最终刚好停在了CC ′（边界左侧），而金属棒b 恰能滑入倾斜轨道。
已知金属棒a 与轨道粗糙部分的动摩擦因数为µ，金属棒a 的电阻为R ，其余电阻均不计，金属棒a 、b 的质量均为m ，重力加速度取g ，求： （1）在金属棒a 刚进入磁场瞬间，金属棒b 的加速度； （2）金属棒a 在离开区域Ⅰ后产生的焦耳热Q ；（3）金属棒b 能沿倾斜导轨向下滑行的最大距离x m 。
(已知自感线圈的自感动势E 自=L ΔI Δt )【解题思路】（1）a 棒进入磁场瞬间，产生电动势和电流：E =B 0lv 0，REI =所以棒b 受到的安培力：2200022B l v F Il B R==安（1分）由牛顿第二定律得：F ma =安（1分）得：mRv l B a 02202=（1分）（2）设金属棒a 离开磁场Ⅰ区域时的速度为v 1，此时金属棒b 的速度为v 2，金属棒a 在区域Ⅱ中做匀减速运动，可得：gd v μ221=，gd v μ21=∴（1分） 棒a 穿越磁场区域Ⅰ过程中，由动量定理可得：01001IlB t mv mv IlB t B lq-=-=又得：0q =对棒b ，在该过程中，由动量定理可得：002202202(Il B t B lq mv v v ==-∴=，（1分）在之后过程中，由能量关系可知，金属棒b 此时的动能将全部转化成金属棒a 中的焦耳热Q ，所以2221mv Q =，得202(Q m v =（1分）（3）金属棒b 恰能滑入斜轨，则在斜轨上初速度为0，开始下滑，因为b 棒与线圈组成的回路，直流电阻为零，所以必须满足：0i IB lv Lt ∆=∆（1分），即00i B lv t B l x I L L∆∆∆==，所以棒开始运动后棒上电流与棒的位移成正比，即0B lxI L=，（1分） 所以棒的运动方程：00sin B lxmg lB ma Lθ-⋅=， 可知金属棒做简谐运动（1分）， 平衡位置时，a =0，即220sin mgL x B l θ=，由简谐运动对称性可知，下滑最大距离为2202sin m mgL x B lθ=（1分） 2．（18分）（2020东北三省四市二模）如图所示，两条粗糙平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ。
2020—2021年最新高考理综(物理)押题卷及参考答案.docx
新课标2018年高考理综（物理）模拟试题一、选择题1．如图所示，楔形凹槽的截面是一个直角三角形ABC，∠CAB=30°，∠ABC=90°∠ACB=60°，在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，其对凹槽的AB边的压力为F1，对BC边的压力为F2，则的值为（）A．B．C．D．2．某物体做直线运动的v﹣t图象如图所示，据此判断下列四个选项中正确的是（F表示物体所受合力）（）A．B．C．D．3．2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持．特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合大量关键技术．如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图．“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动．卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则下列说法正确的是（）A．卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为gB．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速C．卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为D．若“高分一号”所在高度处有稀薄气体，则运行一段时间后，机械能会增大4．如图所示，正四面体棱长为a，A、B、C、D是其四个顶点，现在A、B两点分别固定电荷量均为Q的正、负点电荷，静电力常量为k，棱CD的中点为E，则下列说法正确的是（）A．E点的场强大小为B．正电荷在C点处的电势能大于在D点处的电势能C．将一负电荷从C点沿直线移动到D点，电场力先做正功后做负功D．将一正电荷从A点沿直线移动到E点再沿直线移动到B点，正电荷的电势能先增大后减小5．如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b 板进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（）A．微粒在ab区域的运动时间为B．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r=2d C．微粒在bc区域中做匀速圆周运动．运动时间为D．微粒在ab、bc区域中运动的总时间为6．如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为1100，次级线圈的匝数为55，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，在原线圈前串接一个电阻R0=121Ω的保险丝，电压表V的示数为220V，如果负载电阻R=5.5Ω，各电表均为理想电表，则（）A．电流表A的示数为1AB．变压器的输出电压为5.5VC．保险丝实际消耗的功率为1.21WD．负载电阻实际消耗的功率为22W7．如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻质定滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带顺时针匀速转动，则在b下降h高度（a 未与滑轮相碰）过程中下列说法正确的是（）A．物块a重力势能增加mghB．物块b的机械能减少mghC．摩擦力对a做的功大于a机械能的增加D．摩擦力对a做的功等于物块a、b系统机械能增加两量8．如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的“U”框型缓冲车厢，在车厢的底板上固定着两个水平绝缘导轨PQ、MN，车厢的底板上还固定着电磁铁，能产生垂直于导轨平面并随车厢一起运动的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B．设导轨右端QN是磁场的右边界，导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K 上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab 边长为L．假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下（碰前车厢与滑块相对静止），此后线圈与轨道磁场的作用使车厢减速运动L后停下（导轨未碰到障碍物），从而实线缓冲，假设不计一切摩擦，则在缓冲过程中，下列说法正确的是（）A．线圈中感应电流方向沿adcbaB．线圈中感应电动势的最大值为E m=nBLv0C．通过线圈的电荷量为D．线圈中产生的焦耳热为mv02二、【必做部分】9．如图甲为探究“加速度与合外力、质量的关系”的实验装置示意图．（1）下列做法正确的是（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的摩擦力时，应将沙桶通过定滑轮拴接在小车上C．通过增减小车上的砝码改变小车质量M时，不需要重新调节木板的倾斜程度D．求小车运动的加速度时，可用天平测出沙和沙桶的质量m及小车质量M，直接用公式a=求出（2）某同学想用沙和沙桶的重力mg表示小车受到的合外力F，需要使沙和沙桶的质量小车的质量（填远大于，远小于或近似于），该同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出a﹣F图象如图乙所示，图线不过原点的原因是，小车的质量为kg．10．如图1是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻（10Ω），R1是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）．在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：（Ⅰ）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；（Ⅱ）闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调滑动变阻器R，使A1示数I1=0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2．（Ⅲ）重复步骤（Ⅱ），再测量6组R1和I2；（Ⅳ）将实验获得的7组数据在坐标纸上描点．根据实验回答以下问题：①现有四只供选用的电流表：A．电流表（0～3mA，内阻为2.0Ω）B．电流表（0～3mA，内阻未知）C．电流表（0～0.3A，内阻为5.0Ω）D．电流表（0～0.3A，内阻未知）A1应选用，A2应选用．②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1=0.15A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值（选填“不变”、“变大”或“变小”）．③在坐标纸上（图2）画出R1与I2的关系图④根据以上实验得出R x= Ω．11．如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R．一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ．求：（1）物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L′应满足什么条件？12．图为某种离子加速器的设计方案．两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场．其中MN和M′N′是间距为h的两平行极板，其上分别有正对的两个小孔O和O′，O′N′=ON=d，P为靶点，O′P=kd（k为大于1的整数）．极板间存在方向向上的匀强电场，两极板间电压为U．质量为m、带电量为q的正离子从O点由静止开始加速，经O′进入磁场区域．当离子打到极板上O′N′区域（含N′点）或外壳上时将会被吸收．两虚线之间的区域无电场和磁场存在，离子可匀速穿过．忽略相对论效应和离子所受的重力．求：（1）离子经过电场仅加速一次后能打到P点所需的磁感应强度大小；（2）能使离子打到P点的磁感应强度的所有可能值；（3）打到P点的能量最大的离子在磁场汇总运动的时间和在电场中运动的时间．【物理-选修3-3】13．下列说法正确的是（）A．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机B．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递C．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量小于向室外放出的热量D．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故E．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相碰撞的液体分子数就越少，布朗运动越不明显14．一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=10kg，活塞质量m=4kg，活塞横截面积S=2×10﹣3m2，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强P0=1.0×105P a；活塞下面与劲度系数k=2×103M/m的轻弹簧相连；当汽缸内气体温度为127℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度L1=20cm，g取10m/s2，缸体始终竖直，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．①当缸内气柱长度L2=24cm时，缸内气体温度为多少K？②缸内气体温度上升到T0以上，气体将做等压膨胀，则T0为多少K？【物理-选修3-4】15．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m．已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s．下列说法正确的是（）A．波速为4m/sB．波的频率为1.25HzC．x坐标为15m的质点在t=0.6s时恰好位于波谷D．x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰E．当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷16．Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现处闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉，电子显微镜下鳞片结构的示意图如图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h，取光在空气中的速度为c，求光从a 到b所需的时间t．【物理-选修-3-5】17．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（）A．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子B．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线C．对于不同种金属，若照射光频率不变，E k与金属的逸出功成线性关系D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子的能量增加18．如图所示，滑块A与质量M=4kg，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道均静止在光滑水平面上，圆弧轨道的下端恰好与水平地面相切于O点，另一质量为m B=1kg、可看作质点的滑块B从圆弧轨道的最高点滑下，与滑块A碰撞后被弹回，且恰好追不上圆弧轨道，取重力加速度g=10m/s2，不计碰撞时的能量损失，试计算滑块A的质量m A．参考答案与试题解析一、选择题1．如图所示，楔形凹槽的截面是一个直角三角形ABC，∠CAB=30°，∠ABC=90°∠ACB=60°，在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，其对凹槽的AB边的压力为F1，对BC边的压力为F2，则的值为（）A．B．C．D．【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】金属球受重力和两个侧面的支持力，将重力按照作用效果进行分解，根据平行四边形定则作图，得到两个压力大小．【解答】解：金属球受到的重力产生两个作用效果，压AB面和压BC面，作图如下：对AB面的压力等于分力F1′，对BC面的压力等于分力F2′；故故选：C2．某物体做直线运动的v﹣t图象如图所示，据此判断下列四个选项中正确的是（F表示物体所受合力）（）A．B．C．D．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【分析】速度时间图线中，图线的斜率表示加速度，斜率不变，加速度不变，根据牛顿第二定律，合力不变．【解答】解：由图可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s﹣4s做正方向匀加速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s﹣6s做负方向匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s﹣8s做负方向匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上所述，知B正确，A、C、D错误．故选：B．3．2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持．特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合大量关键技术．如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图．“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动．卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则下列说法正确的是（）A．卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为gB．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速C．卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为D．若“高分一号”所在高度处有稀薄气体，则运行一段时间后，机械能会增大【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据万有引力提供向心力，以及万有引力等于重力求出卫星的加速度大小；“高分一号”卫星速度增大，万有引力不够提供向心力，做离心运动，轨道半径变大，速度变小，路程变长，运动时间变长；根据万有引力提供向心力求出卫星的角速度，然后通过转过的角度求出时间；“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，要克服阻力做功，机械能减小．【解答】解：A、根据万有引力提供向心力，而GM=gR2．所以卫星的加速度a=，故A错误．B、“高分一号”卫星加速，将做离心运动，轨道半径变大，速度变小，路程变长，运动时间变长，故如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其减速，故B错误．C、根据万有引力提供向心力，解得，所以卫星1由位置A运动到位置B所需的时间t=，故C正确．D、“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，克服阻力做功，机械能减小．故D错误．故选：C．4．如图所示，正四面体棱长为a，A、B、C、D是其四个顶点，现在A、B两点分别固定电荷量均为Q的正、负点电荷，静电力常量为k，棱CD的中点为E，则下列说法正确的是（）A．E点的场强大小为B．正电荷在C点处的电势能大于在D点处的电势能C．将一负电荷从C点沿直线移动到D点，电场力先做正功后做负功D．将一正电荷从A点沿直线移动到E点再沿直线移动到B点，正电荷的电势能先增大后减小【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．【分析】根据点电荷的场强的公式和平行四边形定则计算出E点的电场强度；+Q、﹣Q是两个等量异种点电荷，其电场线和等势面分布具有对称性，通过AB连线的中垂面是一个等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，在等势面上运动点电荷电场力不做功．【解答】解：A、根据几何知识得：AE=BE=a，+Q、﹣Q在E点产生的场强大小均为E=k=，夹角设为2α，则cosα==所以E点的场强大小为E合=2Ecosα=．故A正确．B、通过AB连线的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，则正电荷在C、D两点的电势能相等．故B错误．C、将一负电荷从C点沿直线移动到D点，电场力不做功．故C 错误．D、将一正电荷从A点沿直线移动到E点再沿直线移动到B点，电势不断降低，正电荷的电势能一直减小．故D错误．故选：A5．如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b 板进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（）A．微粒在ab区域的运动时间为B．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r=2dC．微粒在bc区域中做匀速圆周运动．运动时间为D．微粒在ab、bc区域中运动的总时间为【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动为末速度为零的匀减速运动，根据运动学公式和牛顿第二定律列式分析；粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力．【解答】解：A、将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动为末速度为零的匀减速运动，根据运动学公式，有：水平方向：v0=at，d=竖直方向：0=v0﹣gt解得：a=g…①t=…②故A正确；B、粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力qv0B=m解得：r=…③由①②③得到r=2d，故B正确；C、由于r=2d，画出轨迹，如图由几何关系，得到回旋角度为30°，故在复合场中的运动时间为：t2===，故C正确；D、粒子在电场中运动时间为：t1==故粒子在ab、bc区域中运动的总时间为：t=t1+t2=，故D不正确；本题选不正确的，故选：D．6．如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为1100，次级线圈的匝数为55，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，在原线圈前串接一个电阻R0=121Ω的保险丝，电压表V的示数为220V，如果负载电阻R=5.5Ω，各电表均为理想电表，则（）A．电流表A的示数为1AB．变压器的输出电压为5.5VC．保险丝实际消耗的功率为1.21WD．负载电阻实际消耗的功率为22W【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率．【分析】由匝数之比可求得副线圈的电压，由欧姆定律求得电流表的示数．由焦耳定律求得功率．【解答】解：AB、由电压与匝数成正比，，则：=11V，则则AB错误CD、负载功率为U2I2=22W，则D正确，由I1U1=I2U2可得：I1=0.1A 有：P=R0=1.21W 则CD正确故选：CD7．如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻质定滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带顺时针匀速转动，则在b下降h高度（a 未与滑轮相碰）过程中下列说法正确的是（）A．物块a重力势能增加mghB．物块b的机械能减少mghC．摩擦力对a做的功大于a机械能的增加D．摩擦力对a做的功等于物块a、b系统机械能增加两量【考点】功能关系；功的计算．【分析】通过开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，根据共点力平衡得出a、b的质量关系．根据b下降的高度得出a上升的高度，从而求出a重力势能的增加量，根据能量守恒定律判断摩擦力功与a、b动能以及机械能的关系．【解答】解：A、开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有m a gsinθ=m b g，则m a sinθ=m b．b下降h，则a上升hsinθ，则a重力势能的增加量为m a g×hsinθ=mgh．故A正确．B、物块b的机械能减少等于减少的势能减去增加的动能，△E=mgh，故B错误；C、D、根据功能关系，系统机械能增加等于除重力以外的力做功，所以摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量．所以摩擦力做功大于a的机械能增加．故C错误，D正确；故选：AD8．如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的“U”框型缓冲车厢，在车厢的底板上固定着两个水平绝缘导轨PQ、MN，车厢的底板上还固定着电磁铁，能产生垂直于导轨平面并随车厢一起运动的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B．设导轨右端QN是磁场的右边界，导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K 上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab 边长为L．假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下（碰前车厢与滑块相对静止），此后线圈与轨道磁场的作用使车厢减速运动L后停下（导轨未碰到障碍物），从而实线缓冲，假设不计一切摩擦，则在缓冲过程中，下列说法正确的是（）A．线圈中感应电流方向沿adcbaB．线圈中感应电动势的最大值为E m=nBLv0C．通过线圈的电荷量为D．线圈中产生的焦耳热为mv02【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．【分析】根据右手定则判断感应电流的方向；根据车厢的最大速度，结合切割产生的感应电动势公式求出产生的最大感应电动势；根据q=求出通过线圈的电荷量；根据能量守恒定律求出线圈中产生的焦耳热．【解答】解：A、由右手定则知，感应电流的方向是abcda（或逆时针），故A错误．B、在缓冲的过程中，车厢做减速运动，速度减小，则线圈切割产生的最大感应电动势E m=nBLv0，故B正确．C、根据q=知，减速运动L的过程中，通过线圈的电荷量q=，故C正确．D、根据能量守恒定律知，线圈中产生的焦耳热为，故D 正确．故选：BCD．二、【必做部分】9．如图甲为探究“加速度与合外力、质量的关系”的实验装置示意图．（1）下列做法正确的是AC （填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的摩擦力时，应将沙桶通过定滑轮拴接在小车上C．通过增减小车上的砝码改变小车质量M时，不需要重新调节木板的倾斜程度D．求小车运动的加速度时，可用天平测出沙和沙桶的质量m及小车质量M，直接用公式a=求出（2）某同学想用沙和沙桶的重力mg表示小车受到的合外力F，需要使沙和沙桶的质量远小于小车的质量（填远大于，远小于或近似于），该同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出a﹣F图象如图乙所示，图线不过原点的原因是平衡摩擦力过度，，小车的质量为 2 kg．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码桶及桶内砝码的总重力的关系，判断出在什么情况下砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，由a=可知，图象的斜率等于小车质量的倒数．【解答】解：（1）A、调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行．故A正确；B、在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在小车上．故B错误；C、通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度．故C正确；D、小车运动的加速度由纸带上的数据，使用逐差法求出，不能使用牛顿第二定律．故D错误．故选：AC．（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=，则绳子的拉力F=Ma=，当m＜＜M，即沙和沙桶的质量远小于小车和小车的质量时，沙和沙桶的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，根据图象可知，拉力为零时，小车的加速度不为零，可知平衡摩擦力过度，由a=可知，图象的斜率等于小车质量的倒数，则小车的质量为故答案为：（1）AC；②远小于；平衡摩擦力过度；210．如图1是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻（10Ω），R1是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）．在。
2020-2021学年浙江省温州市高三第一次适应性测试(一模)理综物理试题及答案解析
温州市高三第一次适应性测试理综物理能力测试本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（综合）两部分。
满分300分。
考试时间150分钟。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 S-32 K-39 Fe-56 I-127第Ι卷（选择题共120分）14．下列问题的研究应用了极限思想方法的是A．在不考虑带电体的大小和形状时，常用点电荷代替带电体B．在研究复杂电路时，可用总电阻代替所有电阻产生的效果C．速度xvt∆=∆，当t∆非常小时可表示t时刻的瞬时速度D．在探究加速度与力和质量的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系15．跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。
一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在助滑路上获得高速后从A点水平飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。
已知可视为质点的运动员水平飞出的速度v0=20m/s，山坡看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力，则运动员（g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）A．在空中飞行的时间为3sB．落到斜面上时的位移为60mC．在空中飞行的平均速度为20m/sD．落到斜面上时的速度大小为50m/s16．如图所示，一幼儿园小朋友在水平桌面上将三个形状不规则的石第15题图第16题图第18题图块成功叠放在一起，受到老师的表扬。
下列说法正确的是A ．石块b 对a 的支持力与a 受到的重力是一对相互作用力B ．石块b 对a 的支持力一定等于a 受到的重力C ．石块c 受到水平桌面向左的摩擦力D ．石块c 对b 的作用力一定竖直向上17．某重型气垫船，自重达5.0×105kg ，最高时速为108km/h ，装有额 定输出功率为9000kW 的燃气轮机。
假设该重型气垫船在海面航行 过程所受的阻力F f 与速度v 满足F f =kv ，下列说法正确的是A ．该重型气垫船的最大牵引力为3.0×105N B ．从题中给出的数据，可算出k=1.0×104 N ·s/mC ．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为3.0×105N D ．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为4500kW二、不定项选择题（本题共3小题，共18分。
2021年高考物理最新模拟题精练专题1.10 与气缸相关的气体计算问题(基础篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-3、3-4）第一部分 热学（选修3-3）专题1.10 与气缸相关的气体计算问题（基础篇）1.（2020四川泸州一诊）如图所示，气缸固定在水平桌面上，通过气缸内的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞右侧连接劲度系数k ＝200N/m 的轻质弹簧。
当弹簧被拉伸了△x ＝50cm 时，活塞在图示位置处于平衡状态，此时封闭气体的温度T 1=300K 。
不计活塞与气缸的摩擦，已知活塞面积S ＝0.005m 2、大气压强．求：①此时，气缸内封闭气体的压强为多少；②若使封闭气体的温度发生变化，将弹簧撤去后，活塞仍在原来图示的位置处于平衡状态，则封闭气体的温度为多少。
【名师解析】○1初始时，活塞平衡， F 弹=k △x=100N ， 由p 1S+ F 弹=p 0S ， 解得：p 1=0.8×105Pa○2弹簧撤去后，活塞仍在原来图示的位置处于平衡状态，气体压强p 2=p 0=1.0×105Pa 根据理想气体状态方程，222p V T =111p V T 又 V 2=V 1， 解得：T 2=375K2、（2020·山东省多地市高三下学期线上模拟）如图所示，汽缸放置在水平桌面上，开口向上，用活塞将一定质量理想气体封闭在汽缸内，活塞距缸底l 1=10cm ，气体温度t 1=17C 。
加热缸内气体至温度t 2时，活塞距缸底l 2=12cm 。
已知活塞横截面积S =2×10－3m 2，大气压强p 0=1.0×105Pa ，重力加速度g =10m/s 2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，活塞重力忽略不计。
(1)求温度t 2；(2)保持气体温度为t 2，将一铁块放在活塞上，再次稳定后活塞回到初始位置，求铁块质量m 。
【参考答案】(1)t2=75C︒；(2)4kg【名师解析】(1)气体被加热过程中压强不变，由盖吕萨克定律有12 12l S l ST T=代入数据解得T2=348K，t2=75C︒(2)设活塞再次稳定后气体压强为p，由平衡条件mg+p0S=pS由玻意耳定律p0l2S=pl1S代入数据解得m=4kg3．（10分）(2020福建厦门外国语学校最后模拟)如图导热气缸A、B固定在同一水平面上，A的横截面积为S，B的横截面积为A的2倍，用两不计质量的活塞密封了等高的理想气体气柱，起初连接两活塞的轻绳均处于伸直状态，但绳中无张力，现向A气缸的活塞上方缓慢加入细沙，直至A气缸中气体体积减小为原来的一半。
(4)万有引力与航天__2021年高考物理真题模拟试题专项汇编
（4）万有引力与航天——2021年高考物理真题模拟试题专项汇编1. 【2021年全国乙卷，18】科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。
科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1000 AU （太阳到地球的距离为1 AU ）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。
这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。
若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M ，可以推测出该黑洞质量约为( )A.4410M ⨯B.6410M ⨯C.8410M ⨯D.10410M ⨯2. 【2021年全国甲卷，18】2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为51.810s ⨯的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为52.810m ⨯。
已知火星半径约为63.410m ⨯，火星表面处自由落体的加速度大小约为23.7m /s ，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为( )A.5610m ⨯B.6610m ⨯C.7610m ⨯D.8610m ⨯3. 【2021年山东卷，5】从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越.已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍.在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程.悬停时，“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为( )A.9:1B.9:2C.36:1D.72:14. 【2021年山东卷，8】迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行.系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示.在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r .导体绳所受的安培力克服大小为f 的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上.已知卫生离地平均高度为H ，导体绳长为()L LH ，地球半径为R ，质量为M ，轨道处磁感应强度大小为B ，方向垂直于赤道平面.忽略地球自转的影响.据此可得，电池电动势为( )A.GM frBLR H BL+ B.GM frBLR H BL+ C.GM BLR H frBL+ D.GM R H frBL+ 5. 【2021年广东卷，2】2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行。
2020-2021学年湖南省高三上学期第三次模拟考试物理试题及答案解析
高三第三次模拟考试物理试题时间：90分钟满分：110分一、选择题：每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，第1-9题只有一项符合题目要求，第10-13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.如图甲乙所示为某物体在0~t时间内运动的x-t图象和v-t图象，由图可知，在0~t时间内( )A．物体做的是曲线运动B．物体做加速度越来越小的运动C．甲图中t/2时刻，图线的斜率为v0/2D．x1-x0大于v0t/22．如下图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示。
弹簧测力计示数F A、F B、F C、F D由大到小的排列顺序是( )A．F B>F D>F A>F C B．F D>F C>F B>F A C．F D>F B>F A>F C D．F C>F D>F B>F A3．在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块静止置于水平地面上，如图所示．设空气密度不变，则下列说法正确的是（）A．若风速逐渐增大，气球会连同石块一起离开地面B．无论风速多大，气球连同石块都不会离开地面C．若风速逐渐增大，小石块滑动前受到地面施加的摩擦力不变D．若风速逐渐增大，小石块滑动后受到地面施加的摩擦力逐渐增大4.如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。
与b球相比，a球( )A．初速度较大B．速度变化率较大C．落地时速度一定较大D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大5．图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。
图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1:4.若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（）A．在图示轨道上,“轨道康复者”的速度大于7.9km/sB．在图示轨道上,“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍C．在图示轨道上,“轨道康复者”的周期为3h，且从图示位置开始经1.5h与同步卫星的距离最近D．若要对该同步卫星实施拯救,“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对接6．如图所示，水平轻弹簧与物体A和B相连，放在光滑水平面上，处于静止状态，物体A的质量为m，物体B的质量为M，且M>m。
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新课标最新年高考理综（物理）模拟试题高三仿真卷14．如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。
已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计所有摩擦，重力加速度为g。
当两球静止时，Oa绳与杆的夹角也为θ，Ob绳沿竖直方向，则下列说法正确的是A．a可能受到2个力的作用B．b可能受到3个力的作用C．绳子对a的拉力大小等于mgD．a的重力为mgtanθ15.一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其“速度—时间”图象如图所示，下列说法正确的是A．A处的电场强度大于C处的电场强度B．B、D两点的电场强度和电势一定都为零C．粒子在A处的电势能大于在C处的电势能D．A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差16．物体在竖直平面内运动，其动能随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是A．物体的初动能为零B．0~t1时间内物体可能做减速运动C．t1~t2时间内物体一定做匀速直线运动D．0~t2时间内物体可能一直在做变速运动17. 如图所示的电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流再次达到稳定后，则与P移动前相比A．电流表示数变小，电压表示数变小B．小灯泡L变亮C．电源的总功率变大D．电容器C的电荷量增加18．类比是一种常用的研究方法。
对于直线运动，教科书中讲解了由v —t 图像求位移的方法。
请你借鉴此方法分析下列说法，其中正确的是A.由a-t （加速度-时间）图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内做直线运动物体的速度变化量B.由F-v （力-速度）图线和横轴围成的面积可以求出对应速度变化过程中力做功的功率C.由i-t （电流-时间）图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内通过导体横截面的电量D.由ω-r （角速度-半径）图线和横轴围成的面积可以求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度19．极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）。
如图所示，若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方，所用时间为t ，已知地球半径为R （地球可看做球体），地球表面的重力加速度为g ，引力常量为G ，由以上条件可知A ．卫星运行的角速度为2t π B ．地球的质量为gR GC ．卫星运行的线速度为2Rt πD ．卫星距地面的高度 122324gR t π⎛⎫ ⎪⎝⎭-R 20.在一次搬运西瓜的娱乐节目中，西瓜外面套一大小和西瓜差不多的网兜(图中没有画出,网兜可以承受足够大的拉力)，网兜上再系一能够承受的拉力略大于西瓜重量的轻绳，如果所有西瓜完全一样的情况下，关于图(甲)、图(乙)(此时轻绳未断)两种搬运方式，以下说法正确的是A.若以相同的加速度把西瓜竖直提起，图(乙)搬运方式轻绳更容易断B.若用图(甲)搬运方式，搬运人做水平匀速运动，速度大比速度小绳子更容易断C.若用图(甲)搬运方式，水平奔跑过程中搬运人突然停下，绳子可能会断D.若用图(乙)搬运方式，在静止状态下，若改变绳的长度(两绳始终等长)，则短绳子比长绳子更容易断21.如图所示，在一等腰直角三角形ACD 区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B 。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(不计重力)从AC 边的中点O 垂直于AC 边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2l ，则下列关于粒子运动的说法中正确的是A ．若该粒子的入射速度为v ＝qBl m，则粒子一定从CD 边射出磁场，且距点C 的距离为l B ．若要使粒子从CD 边射出，则该粒子从O 点入射的最大速度应为v ＝2qBl mC ．若要使粒子从AC 边射出，则该粒子从O 点入射的最大速度应为v ＝qBl 2mD ．该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为m πqB第Ⅱ卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。
第22—32题为必考题，每个试题考生都做答；第33题—39题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题22．(5分)如右图所示的装置可用于“探究功与速度变化的关系”。
实验过程如下：第一步：用螺旋测微器测挡光片的宽度d 。
把挡光片放入AF 之间后，他应先转动，到F 靠近挡光片，再转动到F 夹住挡光片，直至听到棘轮发出声音为止，拨动，使F 固定后读数(填图中所给仪器部件字母)。
第二步：把挡光片固定在小车上，测得小车和挡光片的总质量为M ，把小车放到轨道上，用细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。
第三步：保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动，此时砝码和砝码盘的总质量为m 0。
第四步：增加砝码和砝码盘的总质量到m ，释放后，小车经过光电门1和2，记录光电门1和2的挡光时间分别为t 1、t 2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地) 。
测出光电门1和2的中心距离s 。
第五步：保持其它条件不变，仅移动光电门2，改变两光电门的距离s(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，多次实验后作出如图所示的图线，其中数据均取国际单位，且图线斜率为 1.01。
若图线中横坐标为22)(21⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+t d m M ，则纵坐标为（用题目中所给的符号表示，已知当地重力加速度为g ）。
23. (10分)学校实验室新进了一批低阻值的绕线电阻，已知绕线金属丝是某种合金丝，电阻率为ρ。
要测算绕线金属丝长度，进行以下实验：(1)先用多用电表粗测金属丝的电阻。
正确操作后转换开关的位置指示和表盘示数如图所示，则金属丝的电阻约为________Ω。
(2)用螺旋测微器测金属丝的直径d 。
如图d=________mm(3)在粗测的基础上精确测量绕线金属丝的阻值R。
实验室提供的器材有：电流表A1(量程0～3 A，内阻约为0.5 Ω)电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约为3 Ω)电压表V1(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内阻约18 kΩ)定值电阻R0＝3 Ω滑动变阻器R(总阻值5 Ω)电源(电动势E＝6 V，内阻约为1 Ω)开关和导线若干。
①还需要先利用实验室提供的器材较准确测量将选用的电流表的内阻。
测量电路的一部分可选用以下电路中的________。
②请在给出的器材中选出合理的器材，在虚线框内画出精确测量绕线金属丝阻值的完整电路(要求在图中标明选用的器材标号)。
(4)绕线金属丝长度为________(用字母R、d、ρ和数学常数表示)。
24. (12分)足够长光滑斜面BC的倾角0α=，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与53斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量2=的小物块静止于A点，现在AB段对小物块施加m kg与水平方向成0α=的恒力F作用，如图（a）所示，小物块在AB段运动的速度—时间图像如图53（b）所示，到达B点迅速撤去恒力F。
（已知0sin0.853=,g=l0m/s2）求：（1）小物块所受到的恒力F的大小；（2）小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离。
25. (20分)如图甲所示，在粗糙的水平面上有一滑板，滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈，匝数N=10，边长L =0.4m，总电阻R =1Ω，滑板和线圈的总质量M =2kg，滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.5。
前方有一长4L，高L的矩形区域，其下边界与线圈中心等高，区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化，现给线圈施加一水平拉力，使线圈以速度v=0.4m/s匀速通过矩形磁场，t=0时刻，线圈右侧恰好开始进入磁场。
g=l0m/s2。
求：(1) t=0.5s时线圈中通过的电流大小；(2) 线圈全部进入磁场区域前的瞬间所需拉力的大小；(3) 线圈穿过图中矩形区域过程中拉力所做的功。
(二)选考题：共45分。
请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选1题解答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目涂黑。
注意所做题目必须与所涂题目一致，在答题卡选答区域指定位置答题。
如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33．【物理——选修3—3】(15分)(1)(5分)下列说法正确的是_________(选对l个给2分，选对2个给4分,选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)，A．单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果C ．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加D ．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E ．一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，虽然温度升高，单位时问内撞击单位面积上的分子数不变(2)(10分)如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的顶部有一定长度的水银。
两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。
开启顶部连通左右水银的阀门，右侧空气柱长为0L ，右侧空气柱底部水银面比槽中水银面高出h ，右侧空气柱顶部水银面比左侧空气柱顶部水银面低h 。
(i)试根据上述条件推测左侧空气柱的长度为_______，左侧空气柱底部水银而与槽中水银面的高度差为_________：(ii)若初始状态温度为0T ，大气压强为0P ，关闭阀门A ，则当温度升至多少时，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平?(不考虑水银柱下降对大水银槽中液面高度的影响，大气压强保持不变)。
34．【物理——选修3-4】(15分)(1)(5分)如图为一简谐横波在t=0.10 S 时刻的波形图，P 是平衡位置为x=1m 处的质点，此刻P 点振动方向沿y 轴正方向，并经过0.2s 完成了一次全振动，Q 是平衡位置为x=4m 处的质点，则：______。
(选对l 个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．波沿X 轴负方向传播B ．t=0.05 S 时，质点Q 的加速度为0，速度为正向最大C ．从t=0.10 s 到t=0.15 S ，该波沿X 轴传播的距离是2mD ．从t=0.10 s 到t=0.15 s ，质点P 通过的路程为l0 cmE ．t=0.25 S 时，质点Q 纵坐标为l0cm(2)(10分)如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA 方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射。
(i)将细光束平移到距O 点R 33处的c 点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；(ii)若细光束平移到距0点0.5 R 处，求出射光线与0A 轴线的交点距0点的距离?35．【物理——选修3-5】(15分)(1)(5分)根据玻尔理论，下列说法正确的是_______。