2021届全国百所名校新高考模拟试卷(二十三)物理试题

2021届全国百所名校新高考模拟试卷（二十三）物理试题★祝考试顺利★注意事项：1、考试范围：高考范围。2、试题卷启封下发后，如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况，应当立马报告监考老师，否则一切后果自负。3、答题卡启封下发后，如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象，应当马上报告监考老师，否则一切后果自负。4、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。5、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。6、填空题和解答题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。7、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。8、保持答题卡卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。9、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。1.关于近代物理学，下列说法正确的是()A.查德威克发现质子的核反应方程为4141712781HeNOHB.由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C.氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，要放出光子，氢原子的能量减小，电子的动能减小D.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量【答案】D【解析】A项：4141612781HeNOH是卢瑟福发现质子的核反应方程，故A错误；B项：爱因斯坦光电效应方程0kEhW可知，光电子的最大初动能与入射光的频率为一次函数关系，并不成正比，故B错误；C项：电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，放出光子，总能量减小，由222kQvmrr可知，半径越小，动能越大，故C错误；D项：光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外，还具有动量，故D正确．2.“道路千万条，安全第一条．”《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行．”一辆汽车以7.5m/s的速度匀速行驶，驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过，随即刹车使车做匀减速直线运动至停止．若驾驶员的反应时间为0.6s，汽车在最后2s内的位移为5m，则汽车距斑马线的安全距离至少为（）A.14.75mB.6.25mC.15.75mD.8.75m【答案】C【解析】【详解】设汽车匀减速的加速度大小为a，由汽车在最后2s内的位移为5m得：212xat＝解得：2222225==m/s2.5m=/s2xat故汽车的刹车位移为：220007.57.50.6mm15.75m222.5vxvta；A.14.75m，与结论不相符，选项A错误；B.6.25m，与结论不相符，选项B错误；C.15.75m，与结论相符，选项C正确；D.8.75m，与结论不相符，选项D错误；3.如图所示，山坡上两相邻高压塔A、B之间架有匀质粗铜线，平衡时铜线呈弧形下垂，最低点在C．已知弧线BC的长度是AC的3倍，而左塔B处铜线切线与竖直方向成β=30°角．则右塔A处铜线切线与竖直方向成角α应为()A.30°B.45°C.60°D.75°【答案】B【解析】【详解】设AB两端绳上拉力分别为FA、FB，铜线质量为m，在水平方向，ABC整体受力平衡，有：FAsinα=FBsinβ在竖直方向，BC段受力平衡，有：331BFcosmg（AC段对C端的力方向水平向右）在竖直方向，AC段受力平衡，有：131AFcosmg联立解得：tanα=3tanβ因为β=30°，所以，α=45°．A.30°，与结论不相符，选项A错误；B.45°，与结论相符，选项B正确；C.60°，与结论不相符，选项C错误；D.75°，与结论不相符，选项D错误；4.如图所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8m的轻绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2kg的小球，沿斜面做圆周运动，取g＝10m/s2，若要小球能通过最高点A，则小球在最低点B的最小速度是()A.4m/sB.210/msC.25/msD.22/ms【答案】C【解析】小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，刚小球通过A点时细线的拉力为零，根据圆周运动和牛顿第二定律有：20sin30AvmgmL，解得：01sin30100.82/2AvgLms，由动能定理：022112sin3022BAmgLmvmv，带入数据解得：25/Bvms．故C正确，ABD错误．5.如图所示，理想变压器原线圈接一正弦交变电源，其电压的有效值恒定不变，两个副线圈的匝数分别为n1和n2，所接电阻分别为R1和R2，且R2=2R1．不计电流表内阻，当只闭合S1时，电流表示数为1A，只闭合S2时，电流表示数为2A，则n1：n2等于A.1：1B.1：2C.1：3D.1：4【答案】B【解析】【分析】设原线圈的电压为U，当只闭合S1时，根据电流表示数为1A，可知变压器的输入功率，从而可知输出功率；当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，可知变压器的输入功率，从而可知输出功率；进而得到两副线圈的功率之比，根据2UPR，结合负载4R1=R2的阻值关系，与变压器的电压与匝数成正比，即可求解．【详解】设原线圈的电压为U，当只闭合S1时，根据电流表示数为1A，则变压器的输入功率为U×1A；则副线圈的功率为U×1A；当S2闭合时，电流表示数为2A，则变压器的输入功率为U×2A；则副线圈的功率为U×2A；因此两副线圈的功率之比为1:2；根据2UPR，结合负载2R1=R2的阻值关系，综上解得:U1:U2=1:2；由变压器的电压与匝数成正比，则有：n1：n2=1:2，故B正确.故选B.【点睛】本题考查了变压器的特点：输入功率等于输出功率，且电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，注意副线圈的电阻阻值关系是解题的关键．6.如图，平行板电容器两极板水平放置，电容为C，开始时开关闭合，电容器与一直流电源相连，极板间电压为U，两极板间距为d，电容器储存的能量2112ECU．一电荷量为-q的带电油滴，以初动能E从平行板电容器的两个极板中央水平射入（极板足够长），带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速运动，则（）A.保持开关闭合，仅将上极板下移一小段距离，带电油滴仍将水平匀速运动B.将开关断开，仅将上极板上移一小段距离，带电油滴仍将水平匀速运动C.保持开关闭合，仅将上极板下移5d，带电油滴撞击上极板时的动能为0340KEqUD.将断开开关，仅将上极板上移5d，外力克服电场力做功至少为218CU【答案】BC【解析】【详解】带电液滴沿图中水平虚线匀速通过电容器，则有UmgqdA、保持开关闭合，电压不变，仅将上极板下移，极板距离减小，根据UEd知电场强度增大，电场力增大，带电油滴向上做加速运动，故选项A错误；B、断开开关，电容器所带的电荷量不变，根据4UQkQEdCdS可知场强不变，油滴所受的电场力不变，带电油滴仍然沿水平虚线匀速通过电容器，故选项B正确；C、保持开关闭合，仅将上极板下移5d，两极板间距离变为45d，电场强度5445UUEdd，电场力做功3533104108UWqEdqdqUd，根据动能定理033810kkqUmgdEE，解得0340kKEEqU，所以撞击上极板时的动能是0340KEqU，故选项C正确；D、断开开关，电容器所带的电荷量不变，由4UQkQEdCdS知场强不变，两板间的合场强为E，下极板在上极板处产生的场强为12E，上极板上移15d，上极板所受电场力为12EQ，外力对极板所做的功为21111525101010ddWFEQUQUCUCU，故选项D错误．7.一质量为m的物体静止在北极与静止在赤道对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R，则下列说法正确的是(设地球表面的重力加速度为g)A.地球的自转周期为2mRTNB.地球的自转周期为mRTNC.地球同步卫星的轨道半径为13()mgRND.地球同步卫星的轨道半径为132()mgRN【答案】AC【解析】【详解】在北极12NMmFGR＝；在赤道：22224NMmGFmRRT＝；根据题意，有FN1-FN2=△N；联立解得：2mRTN，故A正确，B错误；万有引力提供同步卫星的向心力，则：2224 GMmmrrT＝；联立可得：3GMmRrN；又地球表面的重力加速度为g，则：2GMmmgR；联立得：13()mgrRN，故C正确，D错误．8.如图甲所示，正方形金属线圈abcd位于竖直平面内，其质量为m，电阻为R．在线圈的下方有一匀强磁场，MN和M＇N＇是磁场的水平边界，并与bc边平行，磁场方向垂直于纸面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v—t图象，图中字母均为已知量．重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向为a→d→c→b→aB.金属线框的边长为v1(t2一t1)C.磁场的磁感应强度为11211()mgRvttvD.金属线框在0～t4时间内所产生的热量为221212312()()2mgvttmvv【答案】BD【解析】【详解】金属线框刚进入磁场时磁通量增大,根据楞次定律判断可以知道,感应电流方向沿abcda方向;故A错误;由图象可以知道,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,速度为1v,运动时间为21tt,故金属框的边长121lvtt，故B正确；在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力,则得:1,BlvmgBIlIR,又121lvtt.联立计算得出:12111mgRBvttv;故C错误;t1到t2时间内,根据能量守恒定律,产生的热量为:1121Qmglmgvtt;3t到4t时间内,根据能量守恒定律,产生的热量为:2222223121231122Qmglmvvmgvttmvv故221212123122QQQmgvttmvv,故D正确；故选BD三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。9.如图，把两个大小相同、质量不等的金属球a、b用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于水平桌面上，两球到桌边距离相等．烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，可以验证两球相互作用过程中动量是否守恒．(1)本实验必须测量的物理量是______A．桌面到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma、mbC．小球a、b的半径rD．小球a、b离开桌面后空中飞行的时间tE．记录纸上O1点到a球落地点A的距离O1A，O2点到b球落地点B的距离O2B(2)用测得的物理量验证动量守恒的关系式是______(3)事实证明，空气阻力对球的运动影响可以忽略，但本实验中多次测量均发现质量大的球的动量略小于质量小的球的动量，造成这一结果的原因是______【答案】(1).BE(2).12abmOAmOB(3).摩擦力对质量大的球的冲量大【解析】【详解】解：(1).以向右为正方向，由动量守恒定律得：0bbaamvmv小球离开桌面后做平抛运动，由于球的半径相等、抛出点高度相同，球在空中做平抛运动的时间t相等，则：0bbaamvtmvt，即：21