2020-2021学年浙江省高考模拟命题比赛物理试卷(9)及答案解析

2020-2021学年浙江省高考模拟命题比赛物理试卷(9)及答案解析

第 5 题图 第 6 题图 第 8 题图 第 7 题图 M m 高考模拟试卷 物理卷 一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 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，选对的得 3 分，选错的得 0 分） 1．里约奥运会男子跳高决赛的比赛中，加拿大选手德劳因突出重围，以 2 米 38 的成绩夺冠。则 （ ） A．德劳因在最高点处于平衡状态 B．德劳因起跳以后在上升过程处于失重状态 C．德劳因起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力 D．德劳因下降过程处于超重状态 2．在中国南昌有世界第五高摩天轮 —南昌之星，总建设高度为 160 米，横跨直径为 153 米。它一共悬挂有 60 个太空舱， 每个太空舱 上都 配备了先进的电子设备， 旋转一周的时间是 30 分钟，可同时容纳 400 人左右进行同时游览。若该摩天轮做匀速圆周运动 ,则乘客 ( ) A．速度始终恒定 B．加速度始终恒定 C．乘客对座椅的压力始终不变 D．乘客受到到合力不断改 变 3．如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为 m 的圆环，圆环通过轻绳 拉着 一个质量为 M 的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始 终处于竖直方向，则（ ） A．环只受三个力作用 B．环一定受四个力作用 C．物体做匀加速运动 D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力 4．超级电容器又叫双电层电容器 (Electrical Double-Layer Capacitor) 是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器 与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间 短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器， 其标有 第 10 题图 第 11 题图 “2.7V，3000F”，则可知（ ） A．该电容器在 2.7 V 电压下才能正常工作 B．该电容器最大容纳电荷量为 8100 C C．所储存电荷量是手机锂电池 “4.2V，1000mAh”的 3 倍 D．该超级电容充电时把电能转化为化学能 5．直线 MN 是某点电荷电场中的一条电场线（方向未画出）。虚线是一带电的粒子只在电场力 的作用下，由 a 到 b 的运动轨迹。下列判断正确的是（ ） A．电场线 MN 的方向一定是由 N 指向 M B．带电粒子由 a 运动到 b 的过程中动能一定逐渐减小 C．带电粒子在 a 点的电势能一定大于在 b 点的电势能 D．带电粒子在 a 点的加速度一定大于在 b 点的加速度 6．2016 年 10 月 17 日 7 时 30 分我国神舟十一号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心成功发射。 2 名航天员将乘坐神舟十一号载人飞船在距地面 393 公里的轨道上与天宫二号对接，完成 30 天的 中期驻留，每天绕地球约 16 圈。神舟十一号充分继承了神舟十号的技 术状态， 同时为了适应本次任务要求而进行了多项技术改进。 神舟十一 号和天宫二号对接时的轨道高度是 393 公里，神舟十号与天宫一号对接 时，轨道高度是 343 公里。则（ ） A．神州十一号周期大于地球自转周期 B．神州十一号飞行速度大于第一宇宙速度 C．神州十一号运行的加速度小于同步卫星的加速度 D．神州十一号与天宫二号的结合时比神舟十号与天宫一号的结合时速度小 7．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体， 柱体高均为 h，大柱体柱截面边长为 a，小柱体柱截面边长为 b，则 ( ) A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为 a:b 第 9 题图 a b M N 第 12 题图 第 13 题图 B．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为 1：1 C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为 a:b D．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为 a2:b2 8．极限跳伞（ sky diving）是世界上最流行的空中极限运动，它的独特魅力在于跳伞者可以从正 在飞行的各种飞行器上跳下， 也可以从固定在高处的器械、 陡峭的山顶、高地甚至建筑物上纵身 而下，并且通常起跳后伞并不是马上自动打开，而是由跳伞者自己 控制开伞时间， 这样冒险者就可以把刺激域值的大小完全控制在自 己手中。伞打开前可看做是自由落体运动，打开伞后减速下降，最 后匀速下落。如果用 h 表示人下落的高度， t 表示下落的时间， Ep 表示人的重力势能 ,Ek 表示人的动能， E表示人的机械能， v 表示人下落的速度，在整个过程中， 忽略伞打开前空气阻力， 如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比， 则下列图象可能符合事实的 是（ ） 9．如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器 —电 流天平， 某同学在实验室里， 用电流天平测算通电螺线管 中的磁感应强度，若他测得 CD 段导线长度 4×10－2m，天 平（等臂）平衡时钩码重力 4×10－5N，通过导线的电流 I=0.5A 由 此 , 测 得 通 电 螺 线 管 中 的 磁 感 应 强 度 B 为 （ ） A．2.0×10－ 3T 方向水平向右 B．5.0×10－ 3T 方向水平向右 C．2.0×10－ 3 T 方向水平向左 O Ep h A Ek h O B E h O C t v O D 第 3 题图 第 4 题图 第 2 题图 D．5.0×10－ 3T 方向水平向左 10．下列每组中三个单位均为国际单位制基本单位的是 ( ) A．库仑、毫米、特斯 B．克、秒、牛顿 C．瓦特、焦耳、克 D．千克、米、秒 11．11 月 6 日早上 8 时， 2016 年杭州马拉松（以下简称杭马）在黄龙体育 中心开跑， 来自美国、 日本等 50 个国家和地区的 32000 余名选手参加比赛。 最终埃塞俄比亚男选手门达耶以 2 小时 11 分 22 秒的破赛会纪录成绩夺冠， 女子冠军被肯尼亚选手博莱韦以 2 小时 31 分 21 秒夺得。已知马拉松全程 长度为 42195 米，男女选手的路径相同，则 ( ) A．马拉松比赛中，选手一定不能看成质点 B．马拉松全程长度指的是位移 C．可以计算男、女冠军的平均速度大小 D．可以比较男、女冠军的平均速度大小 12．如图所示是我国一种传统的民族体育项目 “押加 ”，实际上相当于两个 人拔河，如果绳质量不计，且保持水平，甲、乙两人在 “押加 ”比赛中甲获 胜，则下列说法中正确的是 ( ) A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力 B．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 C．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小 D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦 力 13．奥迪车有多种车型，如 30TFSI、35TFSI、50TFSI，（每个车型字母 前的数字称为 G 值） G 值用来表现车型的整体加速度感，数字越大， 加速越快。 G 值的大小为车辆从静止开始加速到 100km/h 的平均加速 度数值（其单位为国际基本单位） 再乘以 10。如图为某一型号的奥迪 尾标，其值为 50TFSI,则该型号车从静止开始加速到 100km/h 的时间约为（ ） A．5.6 s B． 6.2 s C．8.7 s D． 9.5 s 二、选择题Ⅱ（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一 个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分） 14、【加试题】 不久前欧洲天文学家宣布在太刚系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星， 命名为“格利斯 581c”。该行星的质量约是地球质量的 5 倍，直径约是地球直径的 1．5 倍。现 假设有一艘宁宙飞船飞临该星球表面附近轨道做匀速圆周运动，则卜列说法正确的是（ ） A．“格利斯 581c”的平均密度比地球的平均密度小 B．飞船在“格利斯 581c”表面附近运行时的速度小于 7． 9km／ s C．运动员在“格利斯 581c”表面上最佳跳高成绩将比地面上要差 D．一单摆放在“格利斯 581c”表面上做实验，其摆动将比地面上要慢 15、【加试题】如图所示，两列简谐横波 a 和 b 均沿 x 轴正方向传播，波速均为 25m/s，下列说 法 正 确 的 是 （ ） A．a 波的周期为 0.32s、 b 波的周期为 0.16s B．对于 b 波， x 轴上 1m 处的质点经过 0.16s 就传到 x=5m 处 C．a、b 两列波相遇不会发生干涉 D．随时间变化两列波的波峰重合点在不断变化，但两列波的波谷不会重合 （原创） 16.【加试题】如图所示，有一垂直纸面、磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场，一质量为 0.2kg、足够 长的绝缘木板静止在光滑水平面上， 左端无初速放置一质量为 0.1kg、带正电荷量为 0.2C 的滑块， 滑块与木板间动摩擦因数为 0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施 加水平向左的力 F，大小恒为 0.9N，g 取 10m/s2 。则（ ） A、木板和滑块一直做加速度为 3m/s 2 的匀加速运动 B、滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动 C、最终木板做加速度为 3m/s2 的匀加速运动，滑块做速度为 10m/s 的匀速运动 D、最终木板做加速度为 4.5m/s2 的匀加速运动，滑块做速度为 10m/s 的匀速运动 （原创） 三、非选择题（本小题共 7 小题，共 55 分） 17、Ⅰ、如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置， 半径不大的圆形卡纸固定在电动机转 轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。 （1）请将下列实验步骤按先后排序 __________________。 A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来 C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来 D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示） ，写出角速 度ω 的表达式，代入数据，得出ω 的测量值 （2） 要得到ω 的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是 ___________________ A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器 （3） 写出角速度ω 的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义： ______________ 。 （4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的 同时， 可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。 则卡纸上打下的点的分 布 曲 线 不 是 一 个 圆 ， 而 是 类 似 一 种 螺 旋 线 ， 如 图 丙 所 示 。 这 对 测 量 结 果 有 影 响 吗 ？ （填“有”或“无” ） （改编于中学物理教学 09 理综第五次模拟第 21 题） 18.课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺 线管的金属丝电阻较小， 经查阅资料得知该金属丝的电阻 率为 =1.7×10— 8 Ω· m。他们选用了多用电表、电流表、 电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电 源等器材。 （1）他们使用多用电表粗测螺线管金属丝的电阻，操作 分以下三个步骤，请填写第②步操作。 ① 将红、黑表笔分别插入多用电表的“ +”、“—”插 孔；选择电阻档“× 1” ② ③ 把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的实数如图表示。从图中可知 金属丝的电阻 R= Ω。 （ 2）根据多用电表实数，为了减少电阻测量的实验误差，某同学将实验器材连接成下图 所示的电路，要求实验中电压表的实数能够从零开始变化，闭合开关前，请你检查实验电路，在 错误的连线 上画“×” ，并改正 至 正 确 位 置。根据你改正的 电路，在方 框中画出电路的原 理图。 （3）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如右图所示，金属丝的直径为 mm （4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺丝管所用金属丝的长度约为 m（结果保留两位有效数字） 19、如图甲所示，一质量为 m=1 ㎏、带电量为 q=1.0×10-2 C 的物块静止在粗糙绝缘水平面上的 A 点。 从 t=0 时刻开始， 物块在电场强度按如图乙所示规律变化的水平电场作用下向右运动， 第 3s 末物块运动到 B 点时速度刚好为 0，第 5s 末物块刚好回到 A 点。已知物块与粗糙水平面间的动 摩擦因数μ =0.2，取 g=10m/s2 。求： （1） AB间的距离； （2）电场力在 5s 时间内对物块所做功。 （原创） 20、链球运动是一项力与美相结合的运动，深受广 大群众的爱好，如图是奥运会上刘福祥在男子链球 比赛中的照片。链球质量为 3kg,设运动员在放手瞬 间链球刚好处于投掷起始标线的正上方 2m 处，链球 在运行过程中离地最高处为 10m,此时链球的速度为 15m/s。忽 略一切阻力和链球连线的质量，忽略链球与连线在运行过程中 的旋转 (g 取 10m/s2)。求： （1）运动员需要对链球做多少功。 （2）链球最后落地的速度和离手后在空中运行的时间。 （原创） 21、【加试题】如图所示，在直角坐标系 xOy 的第一象限中分布 着沿 y 轴负方向的匀强电场，在第四象限内分布着垂直纸面方向的匀强磁场。一个质量为 m0， A B O C D P d L x Ⅰ Ⅱ Ⅲ vx 第 22 题图 电量为 q 的正粒子（不计重力）在 A（0，3）点平行 x 轴入射，初速 vA=120 m/s ，该粒子从电场 进入磁场，又从磁场进入电场，并且只通过 x 轴上的点 P（4.5，0）及 Q（ 8，0）各一次，已知 该粒子的荷质比为 q/m0= 10 8 C/kg。求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小和方向； （3）粒子在磁场中运动的时间。 22.【加试题】 （10 分）如图，质量 31 10m kg 、带电量 21 10q C 的带 电粒子从竖直放置的两电容器极板 AB 之间贴着 A 极板以速度 4 /xv m s 平 行极板飞入两极板间，恰从极板 B 上边缘 O 点飞出，已知极板长 L=0.4m，极 板间距 d=0.15m。电容器极板上方有宽度为 x=0.3m 的区域被平均分为区域 Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ ，其中 Ⅰ、Ⅲ有匀强磁场，它们的磁感强度大小相等，均垂直纸面且 方向相反 , O为 DC边中点， P 为 DC 边中垂线上一点，带电粒子从 O 点离 开电场，之后进入磁场，运动轨迹刚好与区域 Ⅲ的右边界相切 ,不计粒子 的重力。 求： （1）该电容器极板 AB 所加电压 U 大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小 B； （3）若现在 Ⅰ 、Ⅲ区域所加磁感应强度大小 B′ =2T，粒子射入 O 点后经过 3 次偏转打到 P 点， 则 OP 的距离为多少？ A P vA Q x/m y/ m O I导体棒 B0 B 2d d d 绝缘棒 导轨 导轨 第 23 题图 23.【加试题】 （10 分）如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在竖直 面上，导轨间距为 L、足够长，下部条形匀强磁场的宽度为 d，磁感应 强度大小为 B、方向与导轨平面垂直， 上部条形匀强磁场的宽度为 2d， 磁感应强度大小为，方向平行导轨平面向下，在上部磁场区域的上边 缘水平放置导体棒 (导体棒与导轨绝缘 )，导体棒与导轨间存在摩擦， 动摩擦因数为。 长度为 2d 的绝缘棒将导体棒和正方形的单匝线框连接 在一起组成 “ ”型装置，总质量为 m，置于导轨上，导体棒中 通以大小恒为 I 的电流（由外接恒流源产生，图中未图出） ，线框 的边长为 d（d< L），下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止 释放，导体棒恰好运动到下部磁场区域的下边界处返回，导体棒在整个运 动过程中始终与导轨接触并且相互垂直。重力加速度为 g。 求： （1）装置刚开始时导体棒受到安培力的大小和方向； （2）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热 Q； （3）线框第一次穿出下方磁场下边时的速度； （4）若线框第一次穿越下方磁场区域所需的时间为 t，求线框电阻 R； 高考模拟试卷 物理参考答案及评分标准 一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 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，选对的得 3 分，选错的得 0 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 B D B B C D B B A D D D A 二、选择题Ⅱ（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一 个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分） 14 15 16 C ACD BD 三、非选择题（本小题共 7 小题，共 55 分） 17、Ⅰ、 ⑴____A C B D______________。（2 分） ⑵________D___________ （2 分） ⑶__W=θ/（ N-1） T____________ （1 分） θ――转过的弧度、 N――记录的点数、 T――打点的时间间隔 （1 分） ⑷ 无影响 （2 分） 18、 （1） ② 将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零 （2 分） ③R= 12 Ω。（2 分） （2） （2 分） （3） 0.260mm （2 分） （4） 39m （2 分） 19、解：物块在水平电场中所受电场力： EqF （1）在 3s~5s 物块在电场力 F 作用下由 B 点匀加速直线运动到 A 点， 设加速度为 a，AB 间的距离为 S，则 mamgEq ① m mgEqa ② 22 /2/ 1 1012.04 smsm 2 2 1 atS ③ m4 （2）设整个过程中电场力 F 所做功为 WF，物块回到 A 点的速度为 vA， 由动能定理得： 2 2 12 AF mvmgSW ④ aSvA 22 ⑤ maSmgSW F 2 J24 评分标准：本题共 18 分，（1）问 8 分，正确得出①、②、③式各给 2 分，正确得出 mS 4 给 2 分；（2）问 10 分，正确得出④式给 4 分，正确得出⑤工给 2 分，正确得出 JWF 24 给 4 分。 20、解：（1）小球在运行过程中只受重力作用。 由动能定理： 1/2mv2-E K0=-mg(H-h) (4 分) 得 EK0=577.5J (2 分) 球刚离手时的重力势能 Ep=mgh=60J 又因为 W 人 = EK0+Ep=637.5J （2 分） （ 2） 小球由最高点至落地点做的是平抛运动。 由动能定理： 1/2mv2 2-1/2mv 2 =mgH (4 分) V2=21.5m/s （2 分） 与水平方向成θ角 tanθ=gt/v=0.93 (3 分) 球在上升阶段的时间 t12=2(H-h)/g, t1=1.28s (1 分) 球在下降阶段的时间 t22=2H/g, t2=1.41s (1 分 ) 所以 t= t1+ t2=2.69s (1 分) 21、解：（1）第一种情况：粒子先通过 P 点，后通过 Q 点。 粒子在第一象限运动的位移及速度如图所示 . 位移 AP 与 x 轴夹角为α tanα= OP OA = 3 2 （ 2 分） 速度 vP 与 x 轴夹角为β tanβ= x y v v （ 2 分） 因粒子在 y 轴上的分运动为初速为零的匀变速运动，所以 vy=2 yv tanβ= 2 OA t OP t g =2· OP OA =2tanα= 3 4 所以β =53° （3 分） 粒子通过 P 点的速度 vP= cos Av = 3 5 ×120 m/s=200 m/s （2 分） x=120×t, y=0.5qE/m×t2 , E1=4.3×10-5N/C 在图中，过圆心作弦 PQ 的垂线，垂足为 D，PD= 2 PQ ，∠ PO′D=β 粒子从 P 到 Q做半径为 R 的匀速圆周运动，向心力为洛伦兹力 R= sin PD = 2 5.3 × 4 5 m=2.2 m （1 分） qBvP= R mvP （2 分） 即 B= q m · R vP = 8102.2 200 T=9.1×10-7T （1 分） 第二种情况：粒子先通过 Q 点，后通过 P 点。 粒子在第一象限内的位移及 Q 点速度如图所示 . OQ=vA·t （ 1 分） AO= 2 1 at2 vy′=a· t vQ= 'cos Av （1 分） tanβ ′= A y v v （1 分） 联立以上各式解得β ′ =37° （1 分） vQ=150 m/s （1 分） x=120×t, y=0.5qE/m×t2, E2=1.35 ×10-5 N/C 粒子从 Q 到 P 做半径为 R′的匀速圆周运动，向心力为洛伦兹力 . R′= 2 PQ /sinβ ′ （1 分） qvQB′= R mvQ 2 （ 2 分）所以 B′= q m · 'R vQ =5.1×10-7 T （1 分） 22. （10 分） 解:（1）(3 分)在 AB 极板间类平抛， 2 21 1 ( ) 2 2 x x L v t qU Ld at dm v ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ..(1 分) 代入数据有 U=0.45V ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (1 分) （2）（ 4 分）设粒子出极板后速度大小为 v，与水平夹角 α / 2 4tan 3 L d Q 4 5 / sin 4 / 5 xvv m s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (1 分) 进入右边磁场恰与右边界相切，设在磁场中圆运动半径为 r 故有 0.1 4sin 5 r r r=0.5m⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (1 分) 2vBqv m r Q （1 分） 1mvB T qR ⋯⋯⋯⋯⋯ (1 分) （3）（ 3 分）当 B′/=2T 时， / 0.25 2 rr m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (1 分) 粒子射入 O 点后经过 3 次偏转打到 P 点故有 /3 2 cos 3 tan 1.3 3 xOP r m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (2 分) 23.a）设 时间内通过导体横截面的电量为 ，由电流定义，有 （b）每个自由电子所受的洛伦兹力 设导体中共有 N 个自由电子 导体内自由电子所受洛伦兹力大小的总和 由安培力公式，有 得 （2）一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量为 （1 分） 如图，以器壁上的面积 S 为底、以 为高构成柱体，由题设可知，其内的粒子在 时间内有 1/6 与 器壁 S 发生碰撞，碰撞粒子总数为 时间内粒子给器壁的冲量为 面积为 S 的器壁受到的粒子压力为 器壁单位面积所受粒子压力为