2020-2021学年浙江省杭州市高三高考仿真模拟命题比赛物理试卷6及答案解析

2020-2021学年浙江省杭州市高三高考仿真模拟命题比赛物理试卷6及答案解析

高考模 拟试 卷物理卷 考试时间： 70 分钟 满分： 120 分 一、选择题（本题共 4 小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个 ．．选项正确。 ） （原创） 14、比值定义物理概念法，是物理学中常用的一种概念定义方法，就是用两个基本的物 理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。下列有关比值定义物理概念不正确 ．．．的是 （ ） A．加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值 B．电场强度是试探电荷在电场中某个位置所受的力与其所带电荷量的比值 C．电容是电容器所带的电荷量与电容器两极板间电势差的比值 D．电流强度是某段导体两端所加的电压与其电阻的比值 （原创） 15、电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是，它的反应非常快，可以捕捉到 瞬间的电流变化。此外，由于它与计算机相连，能在几秒内画出电流随时间变化的图像。现照图 甲连接电路， 先使开关 S 与 1 端相连， 电源向电容器充电， 这个过程可在瞬间完成。 然后把开关 S 掷向 2 端，电容器通过电阻 R 放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间 变化的 I-t 曲线。 一同学想利用 I-t 曲线图像估算电容器的电容大小， 还需提供哪个物理量 （ ） A．电源的电动势 E B．电容器两极板的距离 d C．电容器两极板的正对面积 S D．电容器两极板间的电介质ε 第 15 题图 （根据 2015 年桐乡市期中卷第 7 题改编） 16、2009 年 5 月 12 日中央电视台《今日说法》栏目 报道了发生在湖南长沙某公路上的离奇交通事故：在公路转弯处 外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交 通事故。经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如 图所示。为了避免事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议 中不合理．．．的是（ ） A．在进入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯 B．在进入转弯处设立限载标志，要求降低车载货物的重量 C．改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦 D．改造此段弯路，使弯道内侧低、外侧高 （2012 年江苏卷第 5 题） 17、如图所示，一夹子夹住木块，在力 F作用 下向上提升，夹子和木块的质量分别为 m、M，夹子与木块两侧间的最大 静摩擦力均为 f，若木块不滑动，力 F 的最大值是（ ） A． B． C． - （M+m）g D． - （M+m）g 二、选择题（本题共 3 小题。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 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分） （原创） 18、美国物理学家密立根设计了如图所示的实验进行测定油滴的电荷量， 两块水平放置 的金属板分别与电源的正负极相连， 板间产生匀强电场， 用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的 小孔喷入电场。 油滴从喷口出来时由于摩擦而带电， 在实验中要用显微镜来观察， 找到悬浮不动 的油滴，根据观测数据算出油滴的质 量，再根据已知所加的电压算出油滴 的电荷量。 在进行了上百次测量以后， 密立根发现油滴所带的电荷量虽然不 相同，但都是某个最小电荷量的整数 倍，这个最小电荷量被认为是元电荷 e（e=1.6×10-19 C），下列有关对密立根实验说法中正确的是（ ） 第 18 题图 第 16 题图 第 17 题图 A．油滴带正电 B．密立根实验是根据油滴静止平衡状态来测量电荷量 C．密立根实验测定油滴电荷量中可能有 8.6×10-19 C D．若只增加两极板间距所测得相同质量油滴的电荷量将变大 （根据 2015 年丽水一模卷第 7 题改编） 19、某同学对某种抽水泵中的电磁泵模型进行了研究。 如图所示，电磁泵是一个长方体， ab 边长为 L1,左右两侧面是边长为 L2 的正方形，在泵头通入导 电剂后液体的电阻率为 ρ，泵体所在处有方向垂直向外的 磁 场 B，把泵体的上下两表面接在电压为 U（内阻不计）的 电 源上，理想电流表示数为 I，若电磁泵和水面高度差为 h， 不 计水在流动中和管壁之间的阻力，重力加速度为 g．则 （ ） A．泵体上表面应接电源正极 B．电源提供的电功率为 U2L1/ρ C．电磁泵不加导电剂也能抽取不导电的纯水 D．在 t 时间内抽取水的质量为 m，这部分水离开泵时的动能为 （根据 2015 春武汉月考卷第 11 题改编） 20、2 月 24 日，国务院连续发布五项重要措施力挺新 能源汽车产业。为减少二氧化碳排放，我国城市公交强 推新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验 中，质量为 8×102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行 驶，达到的最大速度为 15m/s，利用传感器测得此过程中 不同时刻电动车的牵引力 F 与对应的速度 ν，并描绘出 F—1/V 图象（图中 AB、BO 均为直线） ，假设电动车行驶 中所受的阻力恒定，则根据图象下列判断正确的是 ( ) A．电动车运动过程中所受的阻力为 2000N B．电动车的额定功率为 6kw C．电动车维持匀加速运动的时间 1.5S D． BC过程电动车运动的时间为 2s 第Ⅱ卷 非选择题 第 19 题图 第 20 题图 （原创） 21、（ 1）下列所给实验装置哪些可以用于验证机械能守恒 ； （根据 2014 烟台二模卷第 8 题改编） （2）用拉力传感器和速度传感器“探究加速度 a 与物体所 受外力 F 的关系”，实验装置如图甲所示，其中带滑轮的长木板始终处于水平位置。实验中用拉 力传感器记录小车受到细线的拉力 F的大小，在长木板上相距为 L 的 A、 B 两个位置分别安装速 度传感器，记录小车到达 A、B 两位置时的速率为 vA、vB。 ①用本题中设定的物理量写出加速度的表达式： a= ； ②本题中是否需要满足钩码的总质量远小于小车的质量的关系？ （填“需要”或 “不需要”） ③实验得到的图线可能是图乙中的 ，因为 。 （2015 绍兴一模卷第 9 题） 22、小黄同学想测出在环境温度（室温）下小灯泡（ 12 V，0.11 A） ① ② 第 21 题图 的灯丝电阻。 （1）该同学根据自己设计的电路图完成了实物图连接，如图 1 所示，请你画出该实物图 1 对应 的电路图； 图 1 图 2 （2）该同学合上开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 ________端． (选填 “a”或 “b”) （3）该同学利用图测出了小灯泡电压与标准电阻 (R0＝20 Ω)电压， 具体测量数据如下表。 为了得 出环境温度下灯丝的电阻，此同学在坐标纸上作出灯丝电阻 R 与电功率 P 的关系，如图 3 所示， 图中已作出部分点，请你在相应位置上帮他描出余下点。 序号 测量数据 计算所得数据 灯丝电 压 /mV 标阻电 压 /mV 灯丝 电阻 /Ω 灯丝电 功率 /mW 1 21.1 40.0 10.55 0.042 2 31.8 60.0 10.60 0.095 3 42.8 79.9 10.71 0.171 4 54.4 100.1 10.87 0.272 5 66.3 120.0 11.05 0.398 6 79.1 140.4 11.27 0.555 7 92.6 160.4 11.55 0.743 8 107.3 180.5 11.89 0.968 第 22 题图 图 3 （4）请你根据以上信息，帮小黄同学得出环境温度下小灯泡的灯丝电阻为 ________． （原创） 23、无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机， 它具有体 积小、造价低、使用方便等优点。随着民用无人机的快速发展，广告、影视、婚礼视频记录等正 越来越多地出现无人机的身影。 如图所示是深圳大疆公司生产的一款航拍器无人机。 该款无人机 的总质量为 2kg，内置 15.2V 4500mAh 的智能 电池。若该款无人机正 常工作时产生稳定的电 流为 4.5A，飞行时电动 机工作效率η为 80%，智能电池还要提供其他设施正常工作的功率为 P=8.4w，假设无人机飞行 时所受到空气阻力恒为 4N，（ g 取 10m/s2 ） （1）充满一次电，该无人机理论上正常工作的最长时间及电动机的输出功率； （2）该款无人机垂直上升飞行时的最大速度； （3）若无人机沿竖直方向起飞时电动机提供恒力 26N，则无人机达到额度功率时所用的时间及 对应的高度。 第 22 题图 第 23 题图 （原创） 24、某同学利用电磁学知识自主设计了一款小玩具，该玩具简易模型图如图 1 所示，水 平 U 形轨道， cd 垂直于 ae，在轨道左侧 abcd 区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 B 随时 间变化如图 2 所示，轨道右侧区域 cdef 存在电磁弹射系统，当导体棒开始运动时，该系统自动 开启，它能给导体棒提供水平向右大小恒为 F=0.4N的推力，在轨道右侧固定一个 1/4 圆柱形挡板 ， 圆柱半径 R=0.1m，圆柱的中心轴线与 ef 重合，且圆柱形挡板最高点与轨道等高。现有一导体棒 静止放在轨道 cd 位置 ，已知距离 ac=0.1m，cd=0.2m，ce=0.5m，导体棒的质量 m=0.1kg，电阻 R0=0.1 Ω，与水平轨道间动摩擦因素大小 μ=0.2（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） ，轨道电阻忽略不计 ， 在整个运动过程中导体棒终保持水平， g 取 10m/s2 。求： （1）t=0 时刻起经过多少时间导体棒开始运动； （2）为使导体能够到达 ef，电磁弹射系统至少需要开启多少时间； （3）通过改变电磁弹射系统所提供的水平推力及开启时间，可使导体棒击中挡板的不同位置， 求击中挡板时导体棒动能的最小值。 图 1 图 2 第 24 题图 （ 2015 金华模拟卷第 12 题） 25、质谱仪可以测定有机化合物分子结构，质谱仪的结构如图 1 所示。有机物的气体分子从样品室注入“离子化”室，在高能电子作用下，样品气体分子离子化 或碎裂成离子（如 C2H6 离子化后得到 C2H6 + 、C2H2 + 、CH4 + 等）。若离子化后的离子均带一个单位的 正电荷 e，初速度为零， 此后经过高压电源区、 圆形磁场室， 真空管， 最后在记录仪上得到离子， 通过处理就可以得到离子质荷比 （m/e），进而推测有机物的分子结构。 已知高压电源的电压为 U， 圆形磁场区的半径为 R，真空管与水平面夹角为 θ，离子进入磁场室时速度方向指向圆心。求： （1）请说明高压电源 A 端应接“正极”还是“负极” ，磁场室的磁场方向“垂直纸面向里”还是 “垂直纸面向外” ； （2）C2H6 + 和 C2H2 + 离子同时进入磁场室后，出现了轨迹Ⅰ和Ⅱ，试判定它们各自对应的轨迹，并 说明原因； （3）若磁感应强度为 B 时，记录仪接收到一个明显信号，求与该信号对应的离子质荷比 （m/e）； （4）调节磁场室磁场的大小，在记录仪上可得到不同的离子。设离子的质荷比为 β，磁感应强 度大小为 B，为研究方便可作 B﹣β关系图线．当磁感应强度调至 B0 时，记录仪上得到的是 H+ ， 若 H+ 的质荷比为 β0，其 B﹣β关系图线如图 2 所示，请作出记录仪上得到了 CH4 + 时的 B﹣β的关 系图线． 高考模拟试卷物理参考答案与评分标准 一、 14、D 15、A 16、B 17、A 评分：每小题 6 分，共 24 分 二、 18、BD 19、AD 20、BC 评分：每小题 6 分，共 18 分，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错得 0 分 三、 第 25 题图 21、（1）③④ （2）①（ V2 B-V 2 A） /2L ②不需要 ③C ④长木板水平，没有平衡摩擦力 评分：每空题 2 分，共 10 分 22、（1） （2）a （3） （4）10.45Ω（10.41Ω-10.49 Ω均可） 评分： （1）（4）各 3 分，（2）（ 3）各 2 分，共 10 分 23、（1）由题可得理论上正常工作的最长时间： 由功能转换关系得： 解得 P 出=48w （2）当加速度 a=0 时速度最大，即 解得 vmax=2m/s 2 （3）由牛顿第二运动定律得： 由功率表达式 得 由运动学公式 得 hht 1 5.4 104500 3 max)( vmgfFvP 2/1 sm m mgfFa FvP smsmv /85.1/ 13 24 a vvt t 0 sst 85.1 13 24 mgfF (2 分) (2 分) )( PIUP出 (1 分) (1 分 ) (2 分) (2 分) (1 分) (1 分) (2 分) 由运动学公式 求得 24、 （1）由电磁感应定律得： 由欧姆定律得： 要运动最少满足： 由图可得： 解得 （2）由动能定理得： 由运动学公式得： 由牛顿第二定律得： 解得 （3）设小物块击中挡板的任意点坐标为（ x，y），则 由机械能守恒得： 又 V t BS t nE 02.0 A R EI 2.0 0 mgF BIL安 t t BB st 5 2 2 1 atx 2/2 sm m fFa tvx 0 2 2 1 gty 222 Ryx mgymvEk 2 02 1 0kEmgceFx st 5.0 2 2 1 ath mmh 7.1 169 288 (2 分) (1 分) (1 分) (2 分) (1 分) (1 分) (3 分 ) (1 分 ) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分) (2 分) 化简得 由数学不等式得 即 时 Ek 最小 求得 25、 （1）正离子在电场中加速，可知高压电源 A 端应接“负极” 根据左手定则知，磁场室的磁场方向应是“垂直纸面向外” （2）在电场加速过程，由动能定理可得： 在磁场中偏转，由圆周运动可得 联立解得： 由此可见，质量大的离子的运动轨迹半径大 对应的轨迹是轨迹 Ⅱ； 对应的轨迹是轨迹 Ⅰ （3）粒子在磁场中偏转，由几何关系可得： 联立上式解得 （4）由上题结论知： 解得： mgy y RmgEk 4 3 4 1 2 Ry 3 3mgy y Rmg 4 3 4 1 2 JmgREk 20 3 2 3 (1 分 ) (1 分) (1 分) 2 2 1 mveU r mvevB 2 e mU B r 21 62 HC 42HC 2 tan Rr 2 tan2 2 22 U RB e m 2tan2 2 22 U RB U R B 22 tan (2 分) (2 分) (2 分 ) (2 分) (1 分) (1 分) (2 分) (2 分) (1 分) (1 分) (1 分) 对 H+ 有： 对 有： β=16β0， 故此可得 时的 B﹣β的关系图线如右图所示： 00 22 tan U R B 4CH 4CH 00 41622 tan BU R B (1 分) (1 分) (2 分) (1 分)