吉林省延边朝鲜族自治州2021届高考物理调研试题

2019-2020学年高考物理模拟试卷

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3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．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步卫星轨道3（如图所示）。则卫星分别在1、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）

A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度

C．卫星在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能

D．卫星在轨道3上经过P点的加速度大于它在轨道2上经过P点的加速度

2．如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度向右匀速运动，现将质量为的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为。为保持木板的速度不变，从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施加一水平向右的作用力，那么力对木板做功的数值为（）

A．B．C．D．

3．下列关于温度及内能的说法中正确的是()

A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高

B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同

C．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的

D．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化

4．如图所示，在同一平面内有①、②、③三根长直导线等间距的水平平行放置，通入的电流强度分别为1A，2A、1A，已知②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下，以下判断中正确的是（）

A ．①的电流方向为a→b

B ．③的电流方向为f→e

C ．①受到安培力的合力方向竖直向上

D ．③受到安培力的合力方向竖直向下

5．如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V 、20V 、30V ，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a 、b 、c 是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（ ）

A ．粒子在三点所受的电场力不相等

B ．粒子必先过a ，再到b ，然后到c

C ．粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb ＞E ka ＞E kc

D ．粒子在三点的电势能大小关系为

E pc ＜E pa ＜E pb

6．木星有很多卫星，已经确认的有79颗。其中木卫一绕木星运行的周期约为1.769天，其表面重力加速度约为21.8m/s ，木卫二绕木星运行的周期约为3.551天，其表面重力加速度约为21.3m/s 。它们绕木星的轨道近似为圆形。则两颗卫星相比（ ） A ．木卫一距离木星表面远 B ．木卫一的向心加速度大 C ．木卫一的角速度小

D ．木卫一的线速度小

7．如图所示，倾角37θ=?的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数3

μ=

．现对木箱施加一拉力F ，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动．设F 的方向与斜面的夹角为α，在α从0逐渐增大到60°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）

C．F一直增大

D．F一直减小

8．关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A．气体扩散的快慢与温度无关

B．分子间同时存在着引力和斥力

C．布朗运动是液体分子的无规则运动

D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大

9．一滴水的质量为0.05g，水滴间隔相等的时间从距石头上方5m处由静止下落，水滴和石头的撞击时间为0.01s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。若在一滴水撞击石头的同时下一滴水开始落下，则一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小约为（）

A．1N?s B．10N?s C．20N?s D．40N?s

10．图示为两质点P、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小a随半径r变化的图线，其中表示质点P的图线是一条双曲线，表示质点Q的图线是过原点的一条直线。由图线可知，在半径r逐渐增大的过程中（）

A．质点P的线速度大小保持不变

B．质点Q的线速度大小保持不变

C．质点P的角速度不断增大

D．质点Q的角速度不断增大

二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15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

11．下列说法正确的是_____．

A．放热的物体，其内能也可能增加

B．液体中的扩散现象是由液体的对流形成的

C．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子间表现为引力

D．同一液体在不同温度下的饱和汽压不同

E.只两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等

12．如图甲所示，一块质量为m A=1kg的木板A静止在水平地面上，一个质量为m B=1kg的滑块B静止在木板的左端，对B施加一向右的水平恒力F，一段时间后B从A右端滑出，A继续在地面上运动一段距离

A ．滑块与木板之间的动摩擦因数为0.6

B ．木板与地面之间的动摩擦因数为0.1

C ．F 的大小可能为9N

D ．F 的大小与板长L 有关

13．如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，即ab bc U U ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下运动的轨迹，、P Q 是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（ ）

A ．等势面a 的电势一定比等势面c 的电势低

B ．质点通过Q 点时的电势能比通过P 点时的电势能小

C ．质点通过Q 点时的加速度比通过P 点时的加速度大

D ．质点一定是从Q 点运动到P 点

14．如图所示，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P 点向对面的山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A 、B 、C 三处，不计空气阻力，A 、C 两处在同一水平面上，则下列说法正确的是( )

A ．落到A 、

B 、

C 三处的石块落地速度方向相同 B ．落到A 、B 两处的石块落地速度方向相同 C ．落到B 、C 两处的石块落地速度大小可能相同

发射，进入地球轨道。如图所示，“北理工1号”卫星与高轨道卫星都在同一平面内绕地球做同方向的匀速圆周运动，此时恰好相距最近。已知地球的质量为M，高轨道卫星的角速度为ω，“北理工1号”卫星的轨道半径为R1，引力常量为G，则下列说法正确的是（）

A．“北理工1号”卫星的运行周期大于高轨道卫星的运行周期

B．“北理工1号”卫星的机械能小于高轨道卫星的机械能

C．“北理工1号”卫星的加速度和线速度大于高轨道卫星的加速度和线速度

D．从此时到两卫星再次相距最近，至少需时间

3

1

ω

=

-

t

GM

R

三、实验题：共2小题

16．如图甲所示为测量木块和木板间滑动摩擦因数μ的实验装置图，足够长的木板置于水平地面上，小木块放置在长木板上，并与拉力传感器相连，拉力传感器可沿

1

4

圆弧轨道滑动。长木板在外界作用下向左移动，得到拉力传感器的示数F与细绳和水平方向的夹角θ间的关系图线如图乙所示（g取10m/s2）。（答案保留两位有效数字）

(1)木块和木板间的滑动摩擦因数μ=________________；

(2)木块的质量m=__________kg。

17．小李同学设计实验测定一圆柱体合金的电阻率，需要精确测量合金的电阻值。已知圆柱体合金长度为L、电阻约为10Ω，现在手头备有如下器材：

A．电流表A1，量程为100mA、内阻约为10Ω

B．电流表A2，量程为100μA、内阻约为100Ω

C．电阻箱r，最大阻值为999.9Ω

D．滑动变阻器1R，最大阻值为50Ω

E．滑动变阻器2R，最大阻值为10kΩ

F．电源，电动势约为3V、内阻约为10Ω

G．导线和开关若干

(1)用游标卡尺测量圆柱体合金的直径如图所示，则直径d =_________cm 。

(2)如图所示是该同学设计的测量该合金电阻的电路图，请帮助他选择合适的电学器材，要求电表的示数大于其量程的三分之二、滑动变阻器方便调节，则电流表和滑动变阻器需选择_________（填对应器材前面的字母序号）。按图连接好线路进行实验，即可测量出该合金的电阻值x R 。

(3)用以上已知量和所测量的物理量的字母，写出该合金电阻率的表达式为ρ=_________。 四、解答题：本题共3题

18．在防控新冠肺炎疫情期间，青岛市教育局积极落实教育部“停课不停学”的有关通知要求，号召全市中小学校注重生命教育，鼓励学生锻炼身体。我市某同学在某次短跑训练中，由静止开始运动的位移一时间图像如图所示，已知0~t 0是抛物线的一部分，t 0~5s 是直线，两部分平滑相连，求： (1)t 0的数值；

(2)该同学在0~t 0时间内的加速度大小。

19．（6分）如图所示，光滑的水平台高4m h =，在水平台上放置A 、B 两物体，质量分别为

121.5kg,2kg m m ==，一半径2m R =的光滑固定圆弧轨道竖直放置，与水平地面相切于C 点，半径OD

与竖直方向OC 的夹角53θ=?，现使物体A 以012m/s v =的初速度水平向右运动，并与物体B 发生正碰，物体B 离开平台后恰能沿D 点切线方向滑入圆弧轨道。已知重力加速度g 取

210m/s ,sin 530.8,cos530.6?=?=，求：

(1)碰撞后物体A 的速度；

(2)物体B 经过圆弧轨道的C 点时，轨道受到的压力大小。

在此截面所在的平面内，一条光线以45?的入射角从AC 边的中点M 左侧射入棱镜。（不考虑光线沿原路返回的情况，已知光速为c ） (1)画出光在棱镜中传播的光路图； (2)求光在棱镜中传播的时间。

参考答案

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3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．C 【解析】 【详解】

ABD ．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m 、轨道半径为r 、地球质量为M ，有

2

222=)2(Mm v G m r m m r ma r T r

πω===

解得

GM

v r =

① 3GM

r ω=

② 2GM

a r

=

③ 轨道3半径比轨道1半径大，根据①②④三式，卫星在轨道1上线速度较大，角速度也较大，卫星在轨道3上经过P 点的加速度等于它在轨道2上经过P 点的加速度，故ABD 均错误；

C ．卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，故C 正确；

【详解】

由能量转化和守恒定律可知，拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体m的动能，一部分转化为系统内能，故，，，以上三式联立可得。

A. ，选项A不符合题意；

B. ，选项B不符合题意；

C. ，选项C符合题意；

D. ，选项D不符合题意；

3．D

【解析】

试题分析：影响内能大小的因素：质量、体积、温度和状态，温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大．

温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大，A错误；影响内能大小的因素：质量、体积、温度和状态，B错误；一定质量的冰融化成相同温度的水需要从外界吸热，故质量和温度相同的冰和水，内能是不相同的，C错误；一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化，比如零摄氏度的冰化为零摄氏度的水，内能增加，D正确．

4．C

【解析】

【详解】

AB．因为②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下，根据左手定则可知导线②处的合磁场方向垂直纸面向外，而三根长直导线等间距，故导线①和③在导线②处产生的磁场大小相等，方向均垂直纸面向外，再由安培定则可知①的电流方向为b→a，③的电流方向为e→f，故A错误，B错误；C．根据安培定则可知②和③在①处产生的磁场方向垂直纸面向外，而①的电流方向为b→a，根据左手定则可知①受到安培力的合力方向竖直向上，故C正确；

D．根据安培定则可知②在③处产生的磁场方向垂直纸面向里，①在③处产生的磁场方向垂直纸面向外，根据电流产生磁场特点可知③处的合磁场方向垂直纸面向里，又因为③的电流方向为e→f，故根据左手定则可知③受到安培力的合力方向竖直向上，故D错误。

故选C。

A ．因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等。选项A 错误。

B ．由题中的图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a 、b 、c 运动，还是依次沿c 、b 、a 运动，都会的到如图的轨迹。选项B 错误。

CD ．带负电的粒子在电场中运动时，存在电势能与动能之间的互化，由题意和图可知，在b 点时的电势能最大，在c 点的电势能最小，可判断在c 点的动能最大，在b 点的动能最小。选项C 错误，D 正确。 6．B 【解析】 【详解】

A ．两卫星绕木星（M ）运动，有

2

22π()Mm G

m r r T

= 得

2T = 由题意知12T T <，则

12r r <

故A 错误；

BCD ．由万有引力提供向心力

2

22Mm v G m m r ma r r

ω=== 得

2GM a r =

，ω=v = 得

121212,,a a v v ωω>>>

故B 正确，CD 错误。 故选B 。 7．A 【解析】

木箱沿着斜面向上做匀速直线运动，根据平衡条件，合力为零 在垂直斜面方向，有：

sin cos N F mg αθ+=

在平行斜面方向，有：

cos sin F mg f αθ=+

其中：

f N μ=

联立解得：

sin cos sin cos cos sin 23

sin(60)mg

mg mg F θμθθμθαμαα++=

=

++ 当30α?＝时F 最小，则在α从0逐渐增大到60°的过程中，F 先减小后增大，A 正确，BCD 错误。 故选A 。 8．B 【解析】 【分析】 【详解】

A ．扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A 错误；

BD ．分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故B 正确，D 错误； C ．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的无规则运动的反映，故C 错误。 故选B 。 9．D 【解析】 【分析】 【详解】

10m/s v ===

设向上为正方向，由动量定理得

()0F mg t mv -?=-

水滴间隔

t =

一天时间内有N 滴水撞击石头，则有

243600

N t

?=

一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小

F NF =总

联立解得

43.2N F ≈总

故ABC 错误，D 正确。 故选D 。 10．A 【解析】 【详解】

A ．由向心加速度2

v a r

=可知若a 与r 成反比，即图线是双曲线，则线速度大小保持不变，选项A 正确；

C ．由角速度v

r

ω=

，线速度不变，则P 的角速度与半径成反比，选项C 错误； BD ．根据2a r ω=，若a 与r 成正比，即图线是过原点的直线，则角速度保持不变，即质点Q 的角速度保持不变，而线速度v r ω=，可见Q 的线速度与半径成正比，选项BD 错误。 故选A 。

二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15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 11．ACD 【解析】 【详解】

A.放热的物体，如果外界对物体做的功大于放出的热量，则其内能增加， A 正确；

吸引比内部水银分子弱，结果附着层的水银分子比水银内部稀疏，这时在附着层中的分子之间相互吸引，就出现跟表面张力相似的收缩力，使跟玻璃接触的水银表而有缩小的 趋势，因而形成不浸润现象，C 正确；

D.饱和汽压随温度的升高而增大，所以同一液体在不同温度下的饱 和汽压不同，D 正确；

E.物体的内能等于组成该物体的所有分子做热运动的动能与分子势能的总和，两物 体的温度相同则分子的平均动能相等，但是物体的总动能与分子数有关，质量和体积相等的物体仅说明物体 的平均密度相同，如果不是同一种物质，它们的总分子数不一定相等，因此两物体的内能不一定相等，E 错误． 12．BD 【解析】 【分析】

根据木板A 的v-t 图像求解滑块在木板上滑动时和离开木板时木板的加速度，根据牛顿第二定律列式求解两个动摩擦因数；若木块在木板上滑动时，木块的加速度应该大于木板的加速度，由此求解F 的范围；根据木块和木板的位移关系求解F 与L 的关系. 【详解】

滑块在木板上滑动时木板的加速度为2212

/2/1

v a m s m s t ?=

==?，对木板根据牛顿第二定律：121()B A B A m g m m g m a μμ-+=；滑块从木板上滑出时木板的加速度为2222

/1/2

v a m s m s t ?===?，对

木板根据牛顿第二定律：22A A m g m a μ=；联立解得：μ1=0.7，μ1 =0.1，选项A 错误，B 正确；对木块B ：

1B B B F m g m a μ-=，其中的a A >1m/s 1，则F>9N ，则F 的大小不可能为9N ，选项C 错误；根据

22

11122

B L a t a t =

-，式中t=1s ，联立解得：F=1L+9，即F 的大小与板长L 有关，选项D 正确；故选BD. 【点睛】

此题时牛顿第二定律的综合应用问题，首先要搞清两物体的运动情况，通过v-t 图像获取运动信息，结合牛顿第二定律求解. 13．AB 【解析】 【详解】

A ．电场线与等势面垂直，而根据轨迹弯曲的方向和质点带正电可知，电场线指向下方，沿电场线方向电势降低，故等势面c 的电势最高，故A 正确；

B ．不妨设质点从Q 点运动到P 点，则此过程中电场力做负功，电势能增大，故B 正确；

C ．等差等势面P 处密，P 处电场强度大，则质点经过P 处时受到的电场力大，加速度大，故C 错误；

14．BC 【解析】

试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．

解：A 、因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，A 、B 两点的位移方向相同，与落在C 点的位移方向不同，所以A 、B 两点的速度方向相同，与C 点的速度方向不同，故A 错误，B 正确．

C 、落在B 点的石块竖直分速度比C 点竖直分速度大，但是B 点的水平分速度比C 点水平分速度小，根据平行四边形定则可知，两点的速度大小可能相同，故C 正确．

D 、高度决定平抛运动的时间，可知落在B 点的石块运动时间最长．故D 错误． 故选BC ．

点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍． 15．CD 【解析】 【详解】 A ．由

2224Mm G m r r T

π= 可知

T =

卫星的轨道越高，周期越大，A 项错误；

B ．卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，故B 项错误；

C ．由

2Mm

G

ma r

= 可知轨道半径越大，向心加速度越小，故“北理工1号”卫星的加速度较大，由

22Mm v G m r r

=

轨道半径越小，线速度越大，故“北理工1号”卫星的线速度较大，C 项正确； D ．设“北理工1号”卫星的角速度为1ω，根据万有引力提供向心力有

21211

Mm

G

mR R ω= 可得

1ω=

可知轨道半径越大，角速度越小，两卫星由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为2π，即

12t t ωωπ-=

可得经历的时间

=

t

故D 项正确。 故选CD 。

三、实验题：共2小题 16．0.58 1.0 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]木块受四个力作用，重力mg 、支持力F N 、拉力F 、滑动摩擦力F f ，竖直方向有 mg=F N +Fsinθ 水平方向有 F f =Fcosθ

由于F f =μF N 联立得 μmg=F(μsinθ+cosθ) 变式为

cos mg μ=

整理得

当θ+α=90?时，F 有最小值，由乙图知，θ=30?时F 有最小值，则 α=60? 所以

1

tan 60μ

?=

得

(2)[2]把摩擦因数代入 μmg=F(μsinθ+cosθ) 得

F=2sin(60)

mg

θ?+ 由乙图知，当θ=30?时F=10N ，解得 mg=10N 所以 m=1.0kg

17．1.075 AD 24x

d R L

π

【解析】 【详解】

（1）[1]．1cm 150.05mm 1.075cm d =+?= （2）[2][3]．若电流表选A 1，电路总电阻约为

3V

30100mA

=Ω；若电流表选A 2，电路总电阻约为

3V

30000100μA

=Ω。滑动变阻器R 2不能满足，则滑动变阻器选R 1。

（3）[4]．根据电阻定律有L R ρ=，其中2

1S d π??=，联立解得

四、解答题：本题共3题 18． (1) 2s (2) 4m/s 2 【解析】 【分析】 【详解】

(1)(2)0~t 0时间内做匀加速运动，则由2

12

s at =

可得 20182

at =

t 0~5s 做匀速运动

00

328

5at v t -==

- 解得 t 0=2s a=4m/s 2

19． (1)14m/s v =(2) 136N 【解析】 【详解】

（1）物体B 离开平台下落到D 点的高度为

()'1cos53 3.2m h h R =--?=

由2

2'y v gh =，解得

8m/s y v =

在D 点由速度矢量三角形可得

6m/s tan 53y x v v =

=?

即碰撞后B 的速度为6m/s A 、B 碰撞时由动量守恒得

10112x m v m v m v =+

联立解得

（2）B 从平台落到圆弧轨道C 点的全过程，由动能定理得

222221122

x m gh m v m v =

- 在C 点由牛顿第二定律可得

2

22N m v F m g R

-= 联立解得

136N N F =

由牛顿第三定律可得，轨道受到的压力为136N

20． (1)；(2)

36

8c

a 【解析】 【分析】 【详解】

(1)根据光的折射和反射定律画出光路如图

(2)设入射角为i ，折射角为γ，由折射定律：sin sin i

n γ

=

得 30γ?=

设全反射的临界角为C θ，由1

sin C n

θ=

，得 45C θ?=

由几何关系30MDA ?∠=，所以在D 点的入射角等于60?>C θ，故在D 点发生全反射，由几何关系

33

s MD DE =+

得

s=

由

c

n

v

=

s

t

v

=

，得

t=

2019-2020学年高考物理模拟试卷

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3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．某电磁轨道炮的简化模型如图所示，两圆柱形固定导轨相互平行，其对称轴所在平面与水平面的夹角为θ，两导轨长为L ，间距为d ，一质量为m 的金属弹丸置于两导轨间，弹丸直径为d ，电阻为R ，与导轨接触良好且不计摩擦阻力，导轨下端连接理想恒流电源，电流大小恒为I ，弹丸在安培力作用下从导轨底端由静止开始做匀加速运动，加速度大小为a 。下列说法正确的是（ ）

A ．将弹丸弹出过程中，安培力做的功为maL+mgLsinθ

B ．将弹丸弹出过程中，安培力做的功为I 2R

C ．将弹丸弹出过程中，安培力的功率先增大后减小

D ．将弹丸弹出过程中，安培力的功率不变

2．三个相同的建筑管材（可看作圆柱体）静止叠放于水平地面上，其截面示意图如图所示，每个管材的质量均为m 。各管材间接触，设管材间光滑、管材与地面间粗糙。对此下列说法中正确的是（ ）

A ．管材与地面接触处的压力大小为33mg

B ．上下管材接触处的压力大小为33

mg C ．管材与地面接触处没有摩擦力

D ．下方两管材之间一定有弹力

3．强台风往往造成巨大灾难．2018年9月16日17时，第22号台风“山竹”强台风级在广东登陆，登陆时中心附近最大风力达162/v km h =，空气的密度3

1.3/kg m ρ=，当这登陆的台风正对吹向一块长10m 、宽4m 的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力F 大小最接近（ ） A ．3

2.610N ?

B ．45.310N ?

C ．51.110N ?

D ．61.410N ?