全國高考物理評估驗收仿真模擬卷（十）

2021屆全國高考物理評估驗收仿真模擬卷（十）（解析版）(時間：70分鐘；滿分：110分)第Ⅰ卷二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個選項中，第14～18題只有一項符合題目要求，第19～21題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．14.在勻強磁場中，一個原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個相切圓半徑分別r1、r2，則下列說法正確的是()A．原子核可能發(fā)生α衰變，也可能發(fā)生β衰變B．徑跡2可能是衰變后新核的徑跡C．若衰變方程是eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)TH＋eq\o\al(4,2)He，則衰變后新核和射出的粒子的動能之比為117∶2D．若衰變方程是eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)TH＋eq\o\al(4,2)He，則r1∶r2＝1∶4515．“天舟一號”貨運飛船在完成空間實驗室階段任務(wù)及后續(xù)拓展試驗后受控離軌，并進入地球大氣層燒毀，殘骸墜入南太平洋一處號稱“航天器墳場”的遠離大陸的深海區(qū)．在受控墜落前，“天舟一號”在離地面380km的圓軌道上飛行，下列說法中正確的是()A．在軌運行時，“天舟一號”受到平衡力的作用B．在軌運行時，“天舟一號”的角速度小于同步衛(wèi)星的角速度C．“天舟一號”離軌后在進入大氣層前，其動能將不斷減小D．若測得“天舟一號”環(huán)繞地球近地軌道的運行周期，則可求出地球的密度16．如圖所示，有一面積為S、匝數(shù)為N、電阻不計的矩形線圈，繞OO′軸在水平方向的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動觸頭P可上下移動，副線圈接有可調(diào)電阻R.從圖示位置開始計時，下列判斷正確的是()A．矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝NBSωcosωtB．矩形線圈從圖示位置經(jīng)過eq\f(π,2ω)的時間，通過電流表的電荷量為0C．當P不動，R增大時，電壓表讀數(shù)增大D．當P向上移動，R不變時，電流表讀數(shù)減少17．圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2V．一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV.下列說法正確的是()A．平面c上的電勢不為零B．該電子可能到達不了平面fC．該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eVD．該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍18．一傘兵從懸停在空中的直升機上由靜止跳下，2s時開啟降落傘，其跳傘過程中的v－t圖象如圖所示，根據(jù)圖象可知該傘兵()A．在0～2s內(nèi)做自由落體運動B．在2～6s內(nèi)加速度方向先向上后向下C．在0～14s內(nèi)先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)D．在0～24s內(nèi)先勻加速再勻減速最終勻速直線運動19.如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，固定著兩根光滑水平金屬導(dǎo)軌ab和cd，導(dǎo)軌平面與磁場方向垂直，導(dǎo)軌間距離為L，在導(dǎo)軌左端a、c間連接一個阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻可忽略不計．在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一根金屬棒MN，其電阻為r，用外力拉著金屬棒向右勻速運動，速度大小為v，已知金屬棒MN與導(dǎo)軌接觸良好，且運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，則在金屬棒MN運動的過程中()A．金屬棒MN中的電流方向為由N到MB．電阻R兩端的電壓為BLvC．金屬棒MN受到的拉力大小為eq\f(B2L2v,r＋R)D．電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為eq\f(B2L2v,R)20．如圖所示，在x軸的上方有沿y軸負方向的勻強電場，電場強度為E，在x軸的下方等腰三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，其中C、D在x軸上，它們到原點O的距離均為a，現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點由靜止釋放，設(shè)P點到O點的距離為h，不計重力作用與空氣阻力的影響．下列說法正確的是()A．若h＝eq\f(B2a2q,2mE)，則粒子垂直CM射出磁場B．若h＝eq\f(B2a2q,2mE)，則粒子平行于x軸射出磁場C．若h＝eq\f(B2a2q,8mE)，則粒子垂直CM射出磁場D．若h＝eq\f(B2a2q,8mE)，則粒子平行于x軸射出磁場21.如圖所示，一根輕彈簧一端固定在O點，另一端固定一個帶有孔的小球，小球套在固定的豎直光滑桿上，小球位于圖中的A點時，彈簧處于原長．現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，小球向下運動，經(jīng)過與A點關(guān)于B點對稱的C點后，小球能運動到最低點D點，OB垂直于桿，則下列結(jié)論正確的是()A．小球從A點運動到D點的過程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB．小球從B點運動到C點的過程，小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和可能增大C．小球運動到C點時，重力對其做功的功率最大D．小球在D點時彈簧的彈性勢能一定最大題號1415161718192021答案第Ⅱ卷三、非選擇題：共62分．第22～25題為必考題，每個試題考生都必須作答．第33～34題為選考題，考生根據(jù)要求作答．(一)必考題：共47分．22．(5分)某同學(xué)利用傾斜氣墊導(dǎo)軌做“驗證機械能守恒定律”的實驗，實驗裝置如圖1所示．其主要實驗步驟如下：a．用游標卡尺測量擋光條的寬度l，結(jié)果如圖2所示；b．讀出導(dǎo)軌標尺的總長L0，并用直尺測出導(dǎo)軌標尺在豎直方向的高度H0；c．讀出滑塊釋放處擋光條與光電門中心之間的距離s；d．由靜止釋放滑塊，從數(shù)字計時器(圖1中未畫出)上讀出擋光條通過光電門所用的時間t.回答下列問題：(1)由圖2讀出l＝________mm.(2)________(選填“有”或“沒有”)必要用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M.(3)多次改變光電門位置，即改變距離s，重復(fù)上述實驗，作出eq\f(1,t2)隨s的變化圖象，如圖3所示，當已知量t0、s0、l、L0、H0和當?shù)刂亓铀俣萭滿足表達式eq\f(1,teq\o\al(2,0))＝________時，可判斷滑塊下滑過程中機械能守恒．23．(10分)有一個待測電阻RΩ，現(xiàn)要精確測量該待測電阻的阻值．有下列器材供選用：A．電壓表(0～3V，內(nèi)阻未知)B．電流表(0～3A，Ω)C．電流表(0～100mA，Ω)D．定值電阻R0ΩE．滑動變阻器(10Ω，2A)F．滑動變阻器(1kΩ，A)G．學(xué)生電源(直流4V)，還有開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)實驗中所用電流表應(yīng)選用______(填“B”或“C”)．(2)實驗中所用滑動變阻器選用______(填“E”或“F”)．(3)實驗時要求精確測量待測電阻R的值，測量電壓從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在虛線方框中畫出滿足實驗要求的測量電路圖．(4)某同學(xué)根據(jù)實驗得到某組數(shù)據(jù)，電壓表示數(shù)為V，mA，由此數(shù)據(jù)可得待測電阻R＝________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．24．(12分)如圖所示，一質(zhì)量M＝3kg的足夠長的小車停在光滑水平地面上，另一木塊m＝1kg，以v0＝4m/s的速度沖上小車，木塊與小車間動摩擦因數(shù)μ，g＝10m/s2，求經(jīng)過時間ts時：(1)小車的速度大小v；(2)小車運動的距離x；(3)木塊與小車由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能Q.25．(20分)如圖在坐標系xOy里，有質(zhì)量為m，電荷量為＋q的粒子從原點O沿y軸正方向以初速度v0射出，現(xiàn)要求該粒子能通過點P(l，－d)，可通過在粒子運動的空間范圍內(nèi)加適當?shù)摹皥觥眮韺崿F(xiàn)，粒子重力忽略不計(靜電力常量為k)．(1)若只在整個Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強磁場，使粒子在磁場中做勻速圓周運動，并能到達P點，求磁感應(yīng)強度B的大?。?2)若只在x軸上某點固定一帶負電的點電荷Q，使粒子在點電荷產(chǎn)生的電場中做勻速圓周運動，并能到達P點，求點電荷Q的電荷量大?。?3)若在整個Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強磁場，并在第Ⅳ象限內(nèi)加平行于x軸，沿x軸正方向的勻強電場，也能使粒子運動到達P點．如果此過程中粒子在電、磁場中運動的時間相等，求磁感應(yīng)強度B的大小和電場強度E的大?。?二)選考題：共15分．請考生從2道題中任選一題作答，如果多做，則按所做的第一題計分．33．[物理——選修3-3](15分)(1)(5分)以下說法中正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A．物質(zhì)是由大量分子組成的B．－2℃時水已經(jīng)結(jié)為冰，部分水分子已經(jīng)停止了熱運動C．溫度是分子平均動能的標志D．分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小E．布朗運動是固體小顆粒中固體分子的運動(2)(10分)如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸，高度為L、底面積為S，缸內(nèi)有一個質(zhì)量為m的活塞，封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．溫度為熱力學(xué)溫標T0時，用繩子系住汽缸底，將汽缸倒過來懸掛起來，汽缸處于豎直狀態(tài)，缸內(nèi)氣體高為L0.已知重力加速度為g，大氣壓強為p0，不計活塞厚度及活塞與缸體的摩擦，求：①采用緩慢升溫的方法使活塞與汽缸脫離，缸內(nèi)氣體的溫度至少要升高到多少？②從開始升溫到活塞剛要脫離汽缸，缸內(nèi)氣體壓力對活塞做功多少？③當活塞剛要脫離汽缸時，缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量為ΔU，則氣體在活塞下移的過程中吸收的熱量為多少？34．[物理——選修3-4](15分)(1)(5分)在坐標原點的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v＝10m/s，已知在t＝0時刻的波形如圖所示，此時波剛好傳播到x＝5m處．下列說法中正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A．這列波的波長為4mB．這列波的振幅為20cmC．HzD．波源起振方向沿y軸正方向E．s的時間，質(zhì)點a到達質(zhì)點b現(xiàn)在所處的位置(2)(10分)如圖所示，截面是直角梯形的玻璃磚ABCD折射率為n＝eq\f(\r(6),2)，下表面CD涂有銀反射面，玻璃磚的銳角θ＝45°，厚度為a，CD邊長為2a.一束單色光以60°的入射角射到玻璃磚AB表面的中點O，結(jié)果在玻璃磚右邊豎直放置的光屏上出現(xiàn)光點P和Q(圖中未畫出P、Q)．①請在圖中畫出光路示意圖；②求P、Q兩點間的距離．高考仿真模擬卷(十)14．解析：選D.原子核衰變過程中，動量守恒，原來的原子核靜止，衰變之后的新原子核和衰變粒子動量等大反向，即速度方向相反，由圖中所示的運動軌跡和左手定則可知，衰變粒子為正電荷，所以是α衰變，故A錯誤；由qvB＝meq\f(v2,r)知，粒子在磁場中做圓周運動的半徑r＝eq\f(mv,qB)，新原子核和衰變粒子動量等大，新核的電荷量大，半徑小，所以徑跡1是新核的徑跡，故B錯誤；新核與衰變射出粒子的半徑之比：eq\f(r1,r2)＝eq\f(1,45)，故D正確；動能與動量的關(guān)系：Ek＝eq\f(p2,2m)，所以新核與衰變射出粒子的動能之比2∶117，故C錯誤．15．解析：選D.“天舟一號”在離地面380km的圓軌道上做圓周運動，運動方向不斷發(fā)生變化，故受到的力不是平衡力，選項A錯誤；Geq\f(Mm,r2)＝mω2r，因“天舟一號”的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則其角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，選項B錯誤；“天舟一號”離軌后，在進入大氣層前，因只有引力做功，機械能守恒，那么減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加的動能，其運行速度不斷增大，動能增大，選項C錯誤；Geq\f(Mm,R2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2R，而M＝ρeq\f(4,3)πR3，可得ρ＝eq\f(3π,GT2)，即若測得“天舟一號”環(huán)繞地球近地軌道的運行周期，即可求出地球的密度，選項D正確．16．解析：選A.從垂直于中性面時開始計時，矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝NBSωcosωt，選項A正確；矩形線圈從圖示位置經(jīng)過eq\f(π,2ω)時間時，轉(zhuǎn)過的角度為ωt＝eq\f(π,2)，磁通量一直增加，電流方向沒有改變，故通過電流表的電荷量為q＝Neq\f(ΔΦ,R)≠0(其中R為總電阻)，選項B錯誤；交流發(fā)電機內(nèi)電阻不計，故變壓器輸入電壓不變，根據(jù)理想變壓器的變壓比公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，當P位置不動，R增大時，電壓表讀數(shù)不變，仍然等于發(fā)電機的電動勢有效值，選項C錯誤；當P位置向上移動、R不變時，根據(jù)理想變壓器的變壓比公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，輸出電壓變大，故電流變大，功率變大，故輸入電流也變大，電流表讀數(shù)變大，選項D錯誤．17．解析：選B.虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，動能減小了6eV，電勢能增加了6eV，因此等勢面間的電勢差為2V，因平面b上的電勢為2V，由于電子的電勢能增加，等勢面由a到f是降低的，因此平面c上的電勢為零，故A錯誤；由上分析可知，當電子由a向f方向運動，則電子到達平面f的動能為2eV，由于題目中沒有說明電子如何運動，因此也可能電子在勻強電場中做拋體運動，則可能不會到達平面f，故B正確；在平面b上電勢為2V，則電子的電勢能為－2eV，動能為8eV，電勢能與動能之和為6eV，當電子經(jīng)過平面d時，動能為4eV，其電勢能為2eV，故C錯誤；電子經(jīng)過平面b時的動能是平面d的動能2倍，電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的eq\r(2)倍，故D錯誤．18．解析：選～2s內(nèi)做勻加速直線運動，但加速度小于重力加速度，不是自由落體運動，故A錯誤；圖象的斜率表示加速度，則由圖可知，2～6s內(nèi)物體先做加速運動，再做減速運動，故加速度方向先向下再向上，故B錯誤；0～14s內(nèi)物體先做加速運動，再做減速運動，故加速度方向先向下再向上，先失重后超重，故C正確；在0～24s內(nèi)，2～12s內(nèi)的加速度大小會發(fā)生變化，故物體不是勻變速運動，D錯誤．19．解析：選AC.由右手定則判斷得知金屬棒MN中的電流方向為由N到M，故A正確；MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝BLv，回路中的感應(yīng)電流大小為I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(BLv,R＋r)，則電阻R兩端的電壓為U＝IR＝eq\f(RBLv,R＋r)，故B錯誤；金屬棒MN受到的安培力大小為F＝BIL＝Beq\f(BLv,R＋r)L＝eq\f(B2L2v,R＋r)，因為做勻速直線運動，所以MN受到的拉力大小等于安培力，故拉力大小為eq\f(B2L2v,R＋r)，故C正確；電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為P＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(BLv,R＋r)))eq\s\up12(2)R＝eq\f(RB2L2v2,（R＋r）2)，故D錯誤．20．解析：選AD.粒子從P點到O點經(jīng)電場加速，Eqh＝eq\f(1,2)mv2，粒子進入磁場后做勻速圓周運動，Bqv＝meq\f(v2,r).若粒子恰好垂直CM射出磁場時，其圓心恰好在C點，如圖甲所示，其半徑為r＝a.由以上兩式可求得P到O的距離h＝eq\f(B2a2q,2mE)，A選項正確．甲乙若粒子進入磁場后做勻速圓周運動，恰好平行于x軸射出磁場時，其圓心恰好在CO中點，如圖乙所示，其半徑為r＝eq\f(1,2)a，由以上兩式可得P到O的距離h＝eq\f(B2a2q,8mE)，D選項正確．21．解析：選AD.從A到D的過程中，對小球受力分析，小球開始運動后，受到豎直向下的重力，沿著彈簧方向的彈力，以及桿對小球的支持力．整個過程中桿對小球的力不做功．由于在A點時彈簧處于原長，C點與A點關(guān)于B點對稱，故從A到C的過程中彈簧對小球有從O點指向桿的彈力．從C到D的過程中，彈簧長度大于原長，彈簧對小球有沿彈簧指向O的拉力．從A到B，彈簧彈力有沿桿向上的分力，此時小球的加速度小于重力加速度．從B到C的過程中，彈簧的彈力有沿桿向下的分力，此時小球的加速度大于重力加速度，A正確；從B到C，小球做加速運動，動能增加．整個過程只有重力和彈簧彈力做功，小球機械能守恒．故從B到C小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和減少，B錯誤；小球運動到C點時，加速度不為零，速度沒有達到最大，重力的瞬時功率P＝mgv并不是最大，C錯誤；整個過程機械能守恒，在D點重力勢能最小，動能為0，故在D點時彈簧的彈性勢能達到最大，D正確．22．解析：(1)游標尺上共有20小格，mm，用游標卡尺測量擋光條的寬度l＝(×4)mmmm.(2)欲驗證機械能守恒定律，即Mgssinθ＝eq\f(1,2)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,t)))eq\s\up12(2)，θ為氣墊導(dǎo)軌與水平面間的夾角，只需驗證在誤差允許范圍內(nèi)，gssinθ＝eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,t)))eq\s\up12(2)，可見沒有必要測量滑塊和擋光條的總質(zhì)量M.(3)由幾何知識得sinθ＝eq\f(H0,L0)，當s＝s0，t＝t0時有eq\f(1,teq\o\al(2,0))＝eq\f(2gH0,l2L0)s0.答案：(1)(2)沒有(3)eq\f(2gH0,l2L0)s023．解析：(1)電路中可能出現(xiàn)的最大電流Im＝eq\f(E,R)＝eq\f(4,7.5)AA，可見電流表B的量程過大，直接用電流表C量程過小，故可用電流表C與定值電阻并聯(lián)，此時改裝成的電流表量程為I＝Ig＋eq\f(Igrg,R0)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0.1＋\f×4,1)))AA；(2)滑動變阻器要用分壓電路，故選用阻值較小的E；(3)電路圖如圖所示；(4)mA時，此時通過R的電流Ix＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0.040＋\f×4,1)))AA；R兩端電壓Ux＝V×4V＝V；則待測電阻R＝eq\f(Ux,Ix)＝eq\f,0.20)Ω＝Ω.答案：(1)C(2)E(3)如解析圖所示(4)24．解析：(1)木塊的加速度大小am＝μg＝3m/s2小車的加速度：aM＝eq\f(μmg,M)＝eq\f×1×10,3)m/s2＝1m/s2兩者速度相等時：v＝v0－amt1＝aMt1解得：t1＝1s，v＝1m/s此后小車和木塊共同勻速運動，則ts時小車的速度大小v＝1m/s.(2)小車加速階段的位移為：x1＝eq\f(1,2)aMteq\o\al(2,1)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)×1×12))mm勻速運動的時間t2＝t－t1＝1s小車勻速階段的位移為：x2＝vt2＝(1×1)m＝1m2s內(nèi)小車運動的距離x＝x1＋x2m.(3)速度相等前，木塊的位移：x′＝eq\f(v2－veq\o\al(2,0),－2am)m木塊和小車的相對位移為：Δx＝x′－x1＝2m．木塊與小車由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能：Q＝f·Δx＝μmgΔx＝6J.答案：(1)1m/s(2)m(3)6J25.解析：(1)粒子由O到P的軌跡如圖1所示，粒子在磁場中做圓周運動，半徑為R1，由幾何關(guān)系知：R1＝eq\f(l,2)由牛頓第二定律可知：eq\f(mveq\o\al(2,0),R1)＝qv0B由此得B＝eq\f(2mv0,ql).(2)粒子由O到P的軌跡如圖2所示，粒子在電場中做圓周運動，半徑為R2，由幾何關(guān)系知：(l－R2)2＋d2＝Req\o\al(2,2)得R2＝eq\f(l2＋d2,2l)由牛頓第二定律可知：eq\f(kQq,Req\o\al(2,2))＝eq\f(mveq\o\al(2,0),R2)由此得：Q＝eq\f(mveq\o\al(2,0)（l2＋d2）,2lkq).(3)粒子由O經(jīng)P′到P的軌跡如圖3所示，在磁場中做圓周運動，在電場中做類平拋運動在電場中運動時間t：t＝eq\f(d,v0)在磁場中運動時間t：t＝eq\f(T,2)＝eq\f(πm,qB)由此得：B＝eq\f(πmv0,qd)在磁場中做圓周運動，設(shè)半徑為R3則有v0t＝πR3R3＝eq\f(d,π)電場中P′P″＝l－2R3＝l－eq\f(2d,π)P′P″＝eq\f(1,2)eq\f(qE,m)t2由此得E＝eq\f(2mveq\o\al(2,0)（πl(wèi)－2d）,πq