2021級6月高考模擬考試（四）物理試卷一、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1~5題只有一項符合題目要求，第6~8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。1.宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產生中子，中子與大氣中的氮14會產生以下核反應：，產生的能自發進行衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規律可推斷古木的年代．下列說法正確的是（）A.發生衰變的產物是B.衰變輻射出電子來自于碳原子的核外電子C.近年來由于地球的溫室效應，引起的半衰期發生微小變化D.若測得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年【答案】D【解析】【詳解】A．根據即發生衰變的產物是，選項A錯誤；B．衰變輻射出的電子來自于原子核內的中子轉化為質子時放出的電子，選項B錯誤；C．半衰期是核反應，與外界環境無關，選項C錯誤；D．若測得一古木樣品的含量為活體植物的，可知經過了2個半衰期，則該古木距今約為5730×2年=11460年，選項D正確。故選D。2.如圖所示為一靜電場中沿x軸方向電勢隨x變化的圖像，現將一質量為m、帶電荷量絕對值為q的點電荷由O點沿x軸正方向發出，點電荷初速度大小為，整個運動過程中點電荷只受電場力的作用。則（）A.在x軸上，由O點到處的電場強度逐漸減小B.正電荷在O點處的電勢能等于在處的電勢能C.如果點電荷帶負電，當時點電荷運動到處速度減為0D.如果點電荷帶正電，點電荷在處的電勢能為【答案】C【解析】【詳解】A．根據可知圖像的斜率表示電場強度，則在x軸上，由O點到處電場強度保持不變，故A錯誤；B．根據由于O點處的電勢高于處的電勢，則正電荷在O點處的電勢能大于在x軸上處的電勢能，故B錯誤；C．如果點電荷帶負電，當時，設點電荷可以運動到處，且速度大小為，根據動能定理可得解得故C正確；D．如果點電荷帶正電，點電荷在處的電勢能為故D錯誤。故選C。3.“靈樓準擬泛銀河，剩摘天星幾個”，曾經，古人對天宮充滿向往，如今，夢想走進現實，中國空間站被稱為“天宮”，中國貨運飛船是“天舟”，2022年5月10日01時56分，天舟四號貨運飛船被長征七號運載火箭成功送入太空，8時54分，天舟四號成功相會“天宮”（空間站天和核心艙），天和核心艙距離地面約，地球北極的重力加速度為g，地球赤道表面的重力加速度為，地球自轉的周期為T，天和核心艙軌道為正圓，地球為球體根據題目的已知條件，（G未知）下列說法錯誤的是（）A.可以求出天舟四號的線速度 B.可以求出地球的質量C.可以求出地球的半徑 D.可以求出天舟四號的周期【答案】B【解析】【詳解】ACD．空間站在太空時，由萬有引力提供向心力，即此時的線速度為根據萬有引力提供向心力有當在地球北極時重力近似等于萬有引力有在赤道上有解得即可以求出地球的半徑，上述聯立可得由題意及分析可知，g、h、T、R已知，可以求出天舟四號運行的周期T1，進而求出其線速度v，故ACD正確，不符合題意；B．由于未知G，故無法求出地球的質量，故B錯誤，符合題意。故選B。4.工人用如圖所示的裝置勻速吊起石球，裝置底部為圓形繩套，、、、是圓上四等分點，側面、、、是四條完全相同、不可伸長的輕繩。點在石球球心正上方0.5m處，石球半徑為0.3m，石球表面光滑、重力大小為。下列說法正確的是（）A.繩的張力大小為B.若側面繩長不變，減小繩套的半徑，繩的張力減小C.若繩套不變，將側面四根繩子各增加相同的長度，繩的張力增大D.若加速向上提升石球，繩的張力大于【答案】D【解析】【詳解】A．對石球受力分析，繩與石球相切于點，設繩與豎直方向夾角為，如下圖所以對結點O受力分析，由平衡條件得解得，繩的張力大小為A錯誤；B．由題意可知若側面繩長不變，減小繩套的半徑，則變大，變小，則繩的張力增大，B錯誤；C．若繩套不變，將側面四根繩子各增加相同的長度，變小，變大，由可得，繩的張力減小，C錯誤；D．當石球平衡時，繩子拉力為所以，若加速向上提升石球，加速度向上，由牛頓第二定律可得，繩的張力D正確。故選D。5.如圖所示，半徑為R的圓形區域內存在勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直紙面向里；O為圓心，C、D為邊界上兩點，D為ON的中點，CD∥MO．a、b兩個完全相同的帶電粒子分別從M、C兩點以相同的速度v水平向右射入磁場中，其中沿半徑方向射入的a粒子恰好能從N點射出，則（）A.粒子帶負電B.粒子的比荷為C.粒子b將從DN邊上某一位置（不含N點）射出D.a、b兩個粒子在磁場中的運動時間之比為3：2【答案】D【解析】【詳解】A．由左手定則可知，粒子帶正電，選項A錯誤；B．由題意可知，a粒子的運轉半徑為R，則由可知，粒子的比荷為選項B錯誤；C．從C點入射b粒子的半徑也為R，且由于∠CON=60°，可知粒子b正好從N點射出，選項C錯誤；D．從a點射入的粒子在磁場中轉過的角度為90°；從b點射入的粒子在磁場中轉過的角度為60°；兩粒子的周期相同，根據可知，a、b兩個粒子在磁場中的運動時間之比為3：2，選項D正確。6.如圖所示，豎直固定的光滑細桿上穿著一個小球B，小球通過一根不可伸長的輕繩繞過輕質光滑定滑輪與質量為的物塊A相連，用手將物塊A豎直向上托起至定滑輪左側細繩與豎直方向的夾角為，現突然松手，物塊A開始在豎直方向上做往復運動，小球最高能到達點。已知定滑輪到細桿的距離為d，Q點和定滑輪的高度相同，，，重力加速度大小為，定滑輪可看作質點，下列說法正確的是（）A.小球經過點時的加速度大小為B.小球的質量為C.除M、P兩點外小球B速率始終小于物塊A速率D.小球B在Q點速率最大【答案】AB【解析】【詳解】A．小球經過Q點時在豎直方向僅受到重力作用，加速度大小為g，故A正確；B．A和B組成的系統，整個系統只有重力做功，且無機械能與其他能發生轉化，所以系統機械能守恒，有解得故B正確；C．在運動過程中小球B與物塊A的速度大小關系為所以除M、P兩點外小球B速率始終大于物塊A速率，故C錯誤；D．小球B從P點向上運動時，當小球B受到輕繩的拉力向上的分力與重力大小相等，方向相反時小球B的速度最大，在Q點的下方，故D錯誤。故選AB。7.如圖所示，abcd為N匝矩形線框，可以圍繞ad邊勻速旋轉，角速度為ω，每匝面積為S。在ad連線下方、且在dc連線左側的區域，存在垂直于紙面向里的勻強磁場，場強為B，線框的總電阻為r，兩端連接到理想變壓器，對負載R供電。變壓器初級線圈和次級線圈的匝數為n1和n2，A為理想交流電流表，不計一切摩擦，則（）A.若使R的電阻值減小，電流表的示數將減小B.調節R的大小，當時，R的功率最大C.若使R電阻值減小，電流表的示數將增大D.若使線框角速度變為2ω，R的功率變為原來的2倍【答案】BC【解析】【詳解】AC．由題可知，將理想變壓器和負載等效為一個用電器，其等效電阻為則電路總電阻由題圖可看出發電機只會產生半個周期的正弦交流電，則有可得其電流有效值為則由上式可看出若使R的電阻值減小，電流表的示數將增大，故A錯誤，C正確；B．利用變壓器進行阻抗匹配，當時R的功率最大，故B正確；D．電阻R的功率為由上式可知線框角速度變為，R的功率變為原來的4倍，故D錯誤。故選BC。8.如圖所示，寬度為L的光滑平行金屬導軌水平放置于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬導軌足夠長且電阻不計，磁場的磁感應強度為B，導軌左端接一阻值為R的定值電阻和一電容為C的電容器，電阻不計的金屬棒MN置于導軌上。某時刻在垂直于金屬棒方向施加一水平恒力F，使金屬棒由靜止開始運動，運動過程中金屬棒與導軌始終保持垂直且接觸良好。下列說法正確的是（）A.開關斷開、閉合，金屬棒最終做勻速直線運動，速度為B.開關閉合、斷開，金屬棒做勻加速直線運動，加速度為C.開關都閉合，金屬棒最終做勻速直線運動，速度為D.開關都閉合，金屬棒做勻加速直線運動，加速度【答案】ABC【解析】【詳解】A．開關斷開、閉合，金屬棒先加速運動，最終做勻速直線運動，此時安培力又解得故A正確；B．開關閉合、斷開解得a=故B正確；CD．開關都閉合，電容器穩定后相當于斷路，金屬棒最終做勻速直線運動，速度為，故C正確，D錯誤。故選ABC。二、非選擇題（62分）9.如圖甲所示，小明將一小球從斜面頂端水平彈出使其做平拋運動，為了研究小球平行于斜面方向的分運動規律，將頻閃相機正對斜面拍攝，得到小球運動過程中的頻閃照片，并測算出小球沿平行斜面方向的運動距離如圖乙所示，已知頻閃相機的頻閃頻率為20Hz。（1）頻閃照片中相鄰兩個位置的時間間隔為________s；（2）小明由圖乙判斷小球平行斜面方向的分運動為勻加速直線運動，他作出該判斷的理由是：________________________________________；（3）由圖乙可計算出小球平行斜面方向的分運動的加速度大小為______m/s2（結果保留三位有效數字）。【答案】①.0.05②.在誤差允許的范圍內，相同時間間隔內相鄰的位移差為定值③.1.30【解析】【詳解】（1）頻閃相機的頻閃頻率為20Hz，根據頻率與周期的關系可得頻閃照片中相鄰兩個位置的時間間隔為（2）根據圖乙可得各相鄰時間間隔內的位移分別為則各相鄰時間間隔內的位移差分別為在誤差允許的范圍內，相同時間間隔內相鄰的位移差為定值，故小球平行斜面方向的分運動為勻加速直線運動。（3）根據勻變速直線運動位移差公式可得小球平行斜面方向的分運動的加速度大小為10.酒駕和醉駕是交通違法行為，我國酒駕標準為“”，醉駕標準為“”。某實驗小組想用二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器組裝一個簡易酒精測試儀，此傳感器電阻隨酒精氣體濃度C的變化規律如圖甲所示。現他們手里有下列器材：二氧化錫傳感器；電池E（電動勢為，內阻不計）；電壓表V（量程為，內阻非常大，作為濃度顯示表使用）；電阻箱R（最大阻值為；定值電阻（阻值為）；定值電阻（阻值為）；單刀雙擲開關一個，導線若干。（1）圖乙是該實驗小組設計的酒精測試儀電路圖，請根據圖乙用筆畫線代替導線將其對應的實物圖丙連接成完整電路___________；（2）電路中定值電阻應選用___________（選填或）；（3）為了能夠在電壓表上直接讀出酒精氣體濃度C，該實驗小組按照下列步驟進行調節并修改刻表盤：①電路接通前，先將電阻箱調為，然后開關向___________（選填“a”或“b”）端閉合，將電壓表此時指針對應的電壓刻度標記為___________；②逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數不斷變大，按照甲圖數據將電壓表上電壓刻度線都標記為對應的“酒精濃度”；③將開關向另一端閉合，這個簡易酒精測試儀即可正常使用。（4）該小組用組裝好的酒精測試儀去對一位飲酒者進行測量，發現電壓表指針位于滿偏刻度處，則這位飲酒者呼出的酒精氣體濃度___________（填“已經”或“沒有”）達到醉駕標準。【答案】①.②.③.a④.⑤.已經【解析】【詳解】（1）[1]根據電路圖可得實物圖如下：（2）[2]對乙圖根據閉合電路歐姆定律可得電壓表讀數為電壓表量程為，有根據甲圖可知代入數值解得所以選擇。（3）[3][4]本實驗中利用變阻箱阻值和傳感器電阻值進行等效替換，所以將電阻箱調為后，需將電阻箱接入電路，即開關向a端閉合；根據甲圖可知當時對應的酒精濃度為。（4）[5]當電壓表指針位于滿偏刻度時有解得根據圖甲可知對應的酒精濃度等于，所以已經達到了醉駕標準。11.如圖（a）所示，足夠長的光滑平行金屬導軌JK、PQ傾斜放置，兩導軌間距離為L=1.0m，導軌平面與水平面間的夾角為θ=30°，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上，導軌的J、P兩端連接阻值為R=3.0Ω的電阻，金屬棒ab垂直于導軌放置并用細線通過光滑定滑輪與重物相連，金屬棒ab的質量m=0.90kg，電阻r=0.50Ω，重物的質量M=1.50kg，如果將金屬棒和重物由靜止釋放，金屬棒沿斜面上滑距離與時間的關系圖像如圖（b）所示，不計導軌電阻，g=10m/s2。求：（1）t=0時刻金屬棒的加速度；（2）求磁感應強度B的大小以及在1.2s內通過電阻R的電荷量。【答案】（1）4.375m/s2；（2），【解析】【詳解】（1）對金屬棒和重物整體，由牛頓第二定律得解得a=4.375m/s2（2）由題圖（b）可以看出最終金屬棒ab將勻速運動，勻速運動的速度感應電動勢E=BLv感應電流金屬棒所受安培力勻速運動時，金屬棒受力平衡，則可得聯立解得在1.2s內金屬棒ab上滑的距離s=1.40m通過電阻R的電荷量12.如圖所示，長為L2=2m的水平傳送帶以v=2m/s的速度逆時針勻速轉動，緊靠傳送帶兩端各靜止一個質量為mB=mC=1kg的物塊B和C，在距傳送帶左端s=0.5m的水平面上放置一豎直固定擋板，物塊與擋板碰撞后會被原速率彈回，右端有一傾角為37°且足夠長的粗糙傾斜軌道de，斜面底端與傳送帶右端平滑連接。現從距斜面底端L1=2m處由靜止釋放一質量mA=0.6kg的滑塊A，一段時間后物塊A與B發生彈性碰撞，碰撞時間忽略不計，碰撞后B滑上傳送帶，A被取走，已知物塊B、C與傳送帶間的動摩擦因數，與水平面間的動摩擦因數，物塊A與斜面間的動摩擦因數，物塊間的碰撞都是彈性正碰，不計物塊大小，g取10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物塊A與物塊B碰撞后，物塊B的速度？（2）物塊B與物塊C第一次碰撞前，物塊B在傳送帶上滑行過程中因摩擦產生的內能？（3）整個過程中，物塊C與擋板碰撞的次數？物塊B在傳送帶上滑行的總路程？【答案】（1）；（2）0.5J；（3），【解析】【詳解】（1）物塊A在下滑到斜面底端的過程中，由動能定理得代入數據可得A、B兩物塊發生彈性碰撞，設碰后A的速度為，B的速度為，有代入數據得（2）物塊B在傳送帶上運動的速度大于傳送帶速度，物塊B做勻減速運動，對物塊B解得物塊B經時間后，速度與傳送帶速度相等，設向左運動的位移為x，則有則由于，物塊B與傳送帶速度相等后一起與傳送帶做勻速運動，此過程傳送帶向左的位移因此物塊與傳送帶間因摩擦而產生的內能代入數據得（3）物塊B與物塊C在傳送帶左端發生彈性碰撞，取向左為正方向，有代入數據得由此可知，以后每次B與C相碰，速度都發生交換；對物塊C，設來回運動了n次，由動能定理可知代入數據得物塊C第k次返回至傳送帶左端時速度平方大小為，由運動學公式得（1，2，…，10）物塊B獲得速度后在傳送帶上先向右做勻減速運動，后向左做勻加速運動，回到傳送帶左端時速度大小不變，物塊B第k次在傳送帶上來回一次運動的路程（1，2，…，10）所以整個過程物塊B在傳送帶上滑行的總路程代入數據得選修3413.如圖（a），在平面內有兩個沿方向做簡諧振動的點波源和。兩波源的振動圖線分別如圖（b）和圖（c