湖北省孝感市2021届新高考物理模拟试题(1)含解析

湖北省孝感市2021届新高考物理模拟试题(1)含解析

湖北省孝感市 2021 届新高考物理模拟试题（ 1） 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 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．中国核学会发布消息称，截至 201 9 年 6 月底，中国大陆在运核电机组 47 台，装机容量 4873 万千瓦， 位居全球第三。铀核（ 285 92 U ）是获得核能的主要原料之一，其中一种核反应方程为 235 1 94 1 92 0 38 0U n X Sr 2 n 并释放核能，下列说法正确的是（ ） A．该核反应是重核裂变，产物的结合能之和大于铀核（ 285 92 U ）的结合能 B．该核反应在中子的轰击下发生，核反应为人工转变 C． X 原子核中的核子数为 140 个，中子数为 84 个 D．因为裂变时释放能量，根据 E=mc 2，所以裂变后的总质量数减少 【答案】 A 【解析】 【分析】 【详解】 A．结合质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的产物为氙核和锶核，并会释放能量，则裂变产物的结 合能之和一定大于铀核的结合能，故 A 正确； B．该核反应为重核裂变，不是人工转变，故 B 错误； C． X 原子核中的核子数为（ 235+1）-（94+2）=140 个，中子数为 140-（ 92-38）=86 个，故 C 错误； D．裂变时释放能量，出现质量亏损，但是总质量数不变，故 D 错误。 故选 A。 2．一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外 水银面高度差为 h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（ ） A．大气压强增加 B．环境温度升高 C．向水银槽内注入水银 D．略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移 【答案】 A 【解析】 【分析】 【详解】 管内密封气体压强 0P P gh 绳子的拉力等于 T mg ghS S 表示试管的横截面积，要想拉力增大，则必须使得玻璃管内部的液面高度上升，当 0P 增大，则 h 增大； 温度升高，气体体积增大，对外膨胀， h 减小；向水银槽内注入水银或者略微增加细绳长度，使玻璃管位 置相对水银槽下移，都使得 h 下降，故 A 正确， B、C、D 错误； 故选 A。 3．如图所示， AB 是一根裸导线，单位长度的电阻为 R0，一部分弯曲成直径为 d 的圆圈，圆圈导线相交 处导电接触良好．圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为 B 0 导线一端 B 点固定， A 端 在沿 BA 方向的恒力 F 作用下向右缓慢移动， 从而使圆圈缓慢缩小． 设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形 状，设导体回路是柔软的，此圆圈从初始的直径 d 到完全消失所需时间 t 为（ ） A． 2 2 016 d B FR B． 2 2 08 d B FR C． 2 2 04 d B FR D． 2 2 02 d B FR 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 设在恒力 F 的作用下， A 端△t 时间内向右移动微小的量 △x，则相应圆半径减小 △r ，则有： △x=2 π△r 在 △t 时间内 F 做的功等于回路中电功 2EF x t R SE B t t △S 可认为由于半径减小微小量 △r 而引起的面积的变化，有： △S=2π r?△r 而回路中的电阻 R=R 02πr，代入得， F?2π△r= 2 2 2 0 2 B S t R r 2 2 2 2 2 0 0(2 ) 2 B S B St FR r r FR 显然 △t 与圆面积变化 △S 成正比，所以由面积 πr02变化为零，所经历的时间 t 为： 2 2 0 02 2 B S Bt t S FR FR 解得： 2 2 2 2 0 0 02 8 r B d Bt FR FR A． 2 2 016 d B FR ，与结论不相符，选项 A 错误； B． 2 2 08 d B FR ，与结论相符，选项 B 正确； C． 2 2 04 d B FR ，与结论不相符，选项 C 错误； D． 2 2 02 d B FR ，与结论不相符，选项 D 错误； 故选 B． 4．如图所示，虚线表示某点电荷 Q 所激发电场的等势面，已知 a、 b 两点在同一等势面上， c、d 两点在 另一个等势面上．甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点 a 射入电场，在电场中沿不 同的轨迹 adb 曲线、 acb 曲线运动．则下列说法中正确的是 A．两粒子电性相同 B．甲粒子经过 c 点时的速率大于乙粒子经过 d 点时的速率 C．两个粒子的电势能都是先减小后增大 D．经过 b 点时，两粒子的动能一定相等 【答案】 B 【解析】 根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知，甲受到引力，乙受到斥力，则甲与 Q 是异种电荷， 而乙与 Q 是同种电荷，故两粒子所带的电荷为异种电荷．故 A 错误．甲粒子从 a 到 c 过程，电场力做正 功，动能增加，而乙从 a 到 d 过程，电场力做负功，动能减小，两初速度相等，则知甲粒子经过 c 点时的 速度大于乙粒子经过 d 点时的速度．故 B 正确．甲粒子从 a 到 b 过程，电场力先做正功后做负功，电势 能先减小后增大；电场力对乙粒子先做负功后做正功，电势能先增大后减小．故 C 错误． a 到 b 时，电场 力对两粒子的做的功都是 0，两个粒子的速率再次相等，由于不知道质量的关系，所以不能判定两个粒子 的动能是否相等．故 D 错误．故选 B． 5．如图，竖直平面内的 Rt△ABC ，AB 竖直、 BC 水平， BC=2AB ，处于平行于 △ABC 平面的匀强电场 中，电场强度方向水平。若将一带电的小球以初动能 Ek 沿 AB 方向从 A 点射出，小球通过 C 点时速度恰 好沿 BC 方向，则（ ） A．从 A 到 C，小球的动能增加了 4E k B．从 A 到 C，小球的电势能减少了 3E k C．将该小球以 3Ek 的动能从 C 点沿 CB 方向射出，小球能通过 A 点 D．将该小球以 4Ek 的动能从 C 点沿 CB 方向射出，小球能通过 A 点 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】 A．设小球的速度为 v ，则有 2 k 1 2 E mv 小球通过 C 点时速度恰好沿 BC 方向，则说明小球在竖直方向上的速度减为 0，小球在水平方向上做初速 度为零的匀加速直线运动，运动的位移为竖直方向上位移的 2 倍，则平均速度为竖直方向上平均速度的 2 倍，又这段时间竖直方向的平均速度为 2 vv 故水平方向的平均速度为 2v v v 又 0 2 Cvv 解得 2Cv v 则 2 2 k k 1 1 (2 ) 4 2 2C CE mv m v E 从 A 到 C，小球的动能增加了 k k k k4 3E E E E 故 A 错误； B．由动能定理可知重力与电场力做功之和为动能的增加量即 k3E ，重力做负功， 故电场力做功大于 k3E ， 则小球的电势能减小量大于 k3E ，故 B 错误； D．由上分析可知： 动能为 k4E ，则速度大小为 2v，即小球以 2v 对速度从 C 点沿 CB 方向射出。 而由 AB 分析可知，小球以初速度 v 沿 AB 方向从 A 点射出时，小球将以速度大小为 2v，方向沿 BC 方向通过 C 点， 则小球以 2v 的速度从 C 点沿 CB 方向射出后运动过程恰好可视为其逆过程， 所以若将小球以 2v 的速 度从 C 点沿 CB 方向射出，小球能通过 A 点；故 D 正确； C．由 D 分析可知，若将小球以 2v 的速度从 C 点沿 CB 方向射出，小球能通过 A 点；则若将小球小于 2v 的速度从 C 点沿 CB 方向射出，小球将经过 A 点右侧。所以，若将该小球以 k3E 的动能从 C 点沿 CB 方 向射出，小球将经过 A 点右侧，不能经过 A 点，故 C 错误。 故选 D。 6．如图所示，将一个质量为 m 的半球形物体放在倾角为 37°的斜面上，用通过球心且水平向左的力 F 作 用在物体上使其静止 .已知物体与斜面间的动摩擦因数为 0.5 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加 速度为 g， sin37 0.6, 37cos 0.8 .要使半球体刚好沿斜面上滑，则力 F 的大小是（ ） A． mg B．2mg C．3mg D． 4mg 【答案】 B 【解析】 【详解】 分析半球形物体的受力，如图所示 物体刚好沿斜面上滑时，由平衡条件得： cos37 sin37F mg N ， sin37 cos37F mgN 联立两式解得 2F mg A． mg，与分析不符，故 A 错误； B． 2mg，与分析相符，故 B 正确； C． 3 mg，与分析不符，故 C 错误； D． 4 mg，与分析不符，故 D 错误； 故选： B。 二、多项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 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 7．如图所示， A、 B 是两列波的波源， 0st 时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动。其振动表达式 分别为 0.1sin(2 π)Ax t m， 0.5sin(2 π)Bx t m，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。 P 是介 质中的一点， 2st 时开始振动，已知 40cmPA ， 50cmPB ，则 _________。 A．两列波的波速均为 0.20m/s B．两列波的波长均为 0.25m C．两列波在 P 点相遇时，振动总是减弱的 D． P 点合振动的振幅为 0.4m E. 2.25st ， P 沿着 A 传播的方向运动了 0.05m 【答案】 ACD 【解析】 【分析】 【详解】 A．两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播，故两列波的波速相同；根据质点 P 开始振动的时间可得 0.40m/s 0.20m/s 2 xv t 故 A 正确； B．由振动方程可得，两列波的周期 T 相同，由公式 T= 2π= 1s 故两列波的波长均为 λ =vT=0.2m 故 B 错误； CD ．根据两波源到 P 点的距离差 50cm 40cm 10cm 2 x＝ ＝ ＝ 可知， B 波比 A 波传到 P 点的时间晚 2 T ，根据振动方程可得， A 波起振方向与 B 波起振方向相同，故两 波在 P 点的振动反向，那么， P 点为振动减弱点，故两列波在 P 点相遇时振动总是减弱的， P 点合振动的 振幅为 0.5m－0.1m=0.4m 故 CD 正确； E．介质中的各质点不随波逐流，只能在各自平衡位置附近振动，故 E 错误。 故选 ACD 。 8．带电粒子只在电场力作用下沿直线运动，其动能 Ek 随位移 x 变化图线如图所示，其中 a、b、c 为粒子 运动中所经过的三点，且 ab=bc ，ab 段为直线， bc 段为曲线。则下面判断正确的是（ ） A． a、b、c 三点电场强度大小关系为 E a>Eb>E c B．粒子在 a、b、c 三点受到的电场力大小关系为 F a=F b>F c C． a、b、c 三点电势大小关系为 φa>φb>φc D． ab 间电势差的绝对值大于 bc 间电势差的绝对值 【答案】 BD 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．粒子仅在电场力作用下运动，根据动能定理 kF x E 可知图线斜率表示电场力，可得出 a b cF F F 根电场强度的定义式 FE q 可知电场强度的大小关系 a b cE E E A 错误， B 正确； CD ．根据 kqU E 可知 k kab bcE E 因粒子电性未知，所以 ab bcU U 而 a、b、 c 三点电势无法大小确定， C 错误， D 正确。 故选 BD 。 9．下列说法中正确的是 _______ A．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表 面具有收缩的趋势 B．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 C．水面上的单分子油膜，在测量分子直径 d 的大小时可把分子当作球体处理 D．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性 E.分子间距离在小于 0r 范围内，分子间距离减小时，引力减小，斥力增大，分子力表现为斥力 【答案】 BCD 【解析】 【详解】 A．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力大于斥力，所以液体表面具有 收缩的趋势，选项 A 错误； B．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，选项 B 正确； C．水面上的单分子油膜，在测量分子直径 d 的大小时可把分子当作球体处理，选项 C 正确； D．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，选项 D 正确； E．分子间距离在小于 0r 范围内，分子间距离减小时，引力斥力同时增大，分子力表现为斥力，选项 E 错 误。 故选 BCD 。 10．如图所示， A 、B 两带电小球的质量均为 m，电荷量的大小均为 Q（未知） 。小球 A 系在长为 L 的绝 缘轻绳下端， 小球 B 固定于悬挂点的正下方， 平衡时， 小球 A 、B 位于同一高度， 轻绳与竖直方向成 60 角。 已知重力加速度为 g，静电力常量为 k，则以下说法正确的是（ ） A．小球 A 、B 带异种电荷 B．小球 A 所受静电力大小为 3mg C．小球 A 、B 所带电荷量 3 2 L mgQ k D．若小球 A 的电荷量缓慢减小，则小球 A 的重力势能减小，电势能增大 【答案】 BD 【解析】 【详解】 AB ．带电的小球 A 处于平衡状态， A 受到库仑力 F、重力 mg 以及绳子的拉力 T 的作用，其合力为零， 则有 tan 60F mg 解得 3F mg 由图可知， AB 间库仑力为排斥力，即 AB 为同种电荷，故 A 错误， B 正确； C．根据库仑定律有 2 Q QF k r ，而 sin60r L 解得 3 3 2 L mgQ k 故 C 错误； D．若小球 A 的电荷量缓慢减小， AB 间的库仑力减小，小球 A 下摆，则小球 A 的重力势能减小，库仑力 做负功，电势能增大，故 D 正确。 故选 BD 。 11．密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，液面与空气、容器壁的接触情形如图所示。则 （ ） A．水对容器壁是浸润的 B．水的表面层分子间作用力表现为斥力 C．水面上方的水蒸汽为饱和汽 D．环境温度改变时水的饱和气压不变 【答案】 AC 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．由图可知，水润湿容器壁并依附在容器壁上面，属于浸润现象，此时附着层内分子间的距离小于液 体内部分子的距离，附着层分子之间的作用力表现为斥力，附着层有扩展趋势，故 A 正确， B 错误； C．密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，水蒸气与水达到动态平衡，故水面上方的水蒸汽为饱 和汽，故 C 正确， D．水的饱和气压随温度的变化而变化，故 D 错误。 故选 AC 。 12．2019 年 4 月 10 日晚，数百名科学家参与合作的 “事件视界望远镜 (EHT) ”项目在全球多地同时召开新 闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片．理论表明：黑洞质量 M 和半径 R 的关系为 2 2 M c R G ，其中 c 为光速， G 为引力常量．若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为 v，轨道半径为 r，则 可知 ( ) A．该黑洞的质量 M ＝ 2 2 v r G