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1、2021年湖北省恩施高中高考物理仿真模拟试卷一、单 选 题（本大题共7 小题，共 28.0分）1.质量为5t的汽车在水平路面上由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，所受的阻力为1.0 x 103N,汽车起动后第Is末发动机的瞬时功率为（已知前1s汽车一直做匀加速运动）（）A.1.0 x104 B.1.1 x lO,w C.2.0 x 104lV D.2.2 x 104W2.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。在y轴上的4 点固定一个发球机，图中画出从发球机沿x轴正方向依次水平射出两个乒乓球a、4 kxb的运动轨迹。不计空气阻力，与b球相比，。球（）A.速度变化率较大-:B.水
2、平射出的初速度较大C.落地时速度较大D.落地时速度方向与其水平初速度方向的夹角较大3.如图所示，平行板电容器C与一电源E连接，P为一自动控制元件，只有 外电路自a 向b的电流通过P时，P才会自动控制外电路，关于该电路的工作原-1 1-a P b理，下列叙述正确的是（）-CA.当电键S闭合后，增大平行板电容器两板间距离，P会对外电路起到$-控制作用B.当电键S闭合后，减小平行板电容器两板间距离，P会对外电路起到控制作用C.将电键S断开，增大平行板电容器两板间距离，P会对外电路起到控制作用D.将电键S断开，减小平行板电容器两板间距离，P会对外电路起到控制作用4.已知猾P的半衰期为T=2.5m讥，贝
3、 IJ32g的猾P经过时间t 的衰变后还剩2g的猾P,则1为（）A.2.5mm B.5min C.7.5min D.lOmin5.2020年5月，我国第一台半导体激光隐形晶圆切割机研制成功如 7图所示，两平行细激光束a、b射向空气中足够大的长方体透明材-7 7-料的下表面，发现该材料的上表面只有一处有光线射出，则（）空气A.激光a 的折射率大于激光b的折射率B.激光a 的频率小于激光b的频率C.两束激光a、b在材料的上表面发生了干涉D.有一束激光在材料的上表面发生了全反射6.公园里的喷泉的喷嘴与地面相平且竖直向上，某一喷嘴喷水流量Q=5 L/s,水的出口速度%=2 0 m/s,不计空气阻力.则
4、处于空中的水的体积是（g=10m/s2）（）A.15 L B.40 L C.20 L D.30 L7.下列哪个是电场强度的单位（）A.安培 B.特斯拉 C.牛/库 D.伏特二、多 选 题（本大题共4小题，共16.0分）8.如图甲为风力发电机的简易模型。在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。若某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列说法中正确的是（）A.磁铁的转速为10rad/sB.电流的表达式为i=0.6sinl0ntAC.风速加倍时线圈中电流的有效值为0.6VZ4D.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sinl07rM9.质量为rn的物体，在距地面八
5、高处以低的加速度由静止沿竖直方向加速下落到地面，下列说法中正确的是（）A.物体的重力势能减少等 B.物体的机械能减少等C.物体的动能增加等D.重力做功mgh10.如图，一定量的理想气体从状态a（p0,%,To）经热力学过程ab、be、ca后又回到状态a。对于ab、be、ca三个过程，下列说法正确的是（）A.ab过程中，气体始终吸热B.ca过程中，气体始终放热C.ca过程中，气体对外界做功D.比过程中，气体的温度先降低后升高E.be过程中，气体的温度先升高后降低1 1.如图所示，用长为L的轻杆拴着质量为Tn的小球在竖直平面内做圆周运动，则 f 下列说法中正确的是（）1。iA.小球在圆周最高点时的
6、向心力一定由重力提供B.小球在最高点时杆子产生的作用力可能为零C.小球过最低点时杆子产生的作用力一定大于小球的重力D.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为必三、实 验 题（本大题共2 小题，共 16.0分）1 2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小张所在的小组电流表损坏，决定利用灵敏电流计和电阻箱改装成电流表来完成实验。小灯泡规格为“3.0V,0.64”，实验器材如图甲所示。已知灵敏电流计的内阻为1 2 0,量程为1 0 n M,现要改装成一只量程为0.6Z的电流表，需要将电流 计 与 电 阻 箱 （填“串联”或“并联”），并把电阻箱的阻值调为 0。（2）图甲中已经作
7、出了部分连线，请用笔画线代替导线，把实验按需连接成完整的实验电路。（3）描出的伏安特性曲线如图乙所示，从图中可知通过小灯泡的电流小于0.154时，伏安特性曲线近似可看成直线，通过的电流在0.554附近，伏安特性曲线也可近似看成直线，由 此 可 推 断 ,A.电流小于0.1 5 4,电阻几乎不变，0.554附近，电阻随电流增大而增大员电流小于0.1 5 4,电阻随电流增大而增大，0.554附近，电阻几乎不变C.电流小于0.1 5 4 电阻几乎不变，0.554附近，电阻随电流增大而减小。.小灯泡电阻一直随电流增大而增大（4）若不使用灵敏电流计，仅利用或选择图甲中的其他部分实验器材，是否可以完成测电
8、池的电动势和内阻的实验？（填“可以”或“不可以”）。1 3.某科学探究小组的同学用图示装置研究碰撞中的动量守恒，实验中使用半径相等的两小球4 和B,实验的主要步骤如下：A.用天平测得4、B 两球的质量分别为T n】、m2员如图所示安装器材，在竖直木板上记下。点(与置于C 点的小球球心等高)，调节斜槽使其末端切线水平C在末端C 处先不放球B,将球4 从斜槽上的适当高度由静止释放，球力抛出后撞在木板上的平均落点为PD再将球B 置于C 点，让球4 从斜槽上同一位置静止释放，两球碰后落在木板上的平均落点为M、N用刻度尺测出三个平均落点到。点的距离分别为八”、加、hN回答下列问题：(1)为减小实验误差，
9、4、8 两球的质量T n】、应满足的大小关系是 爪2(填“大于”、“等于”或“小于”);(2)上述实验中，碰后B 球 的 平 均 落 点 位 置 应 是(填 M”或 N”)；(3)用实验中测得的数据来表示，只 要 满 足 关 系 式,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。四、计算题(本大题共3小题，共40.0分)1 4.如图甲所示，在某介质的xO y 平面内有两个相干波源S i 和S 2,波源品的坐标为(0。1 5 巾)，其振动图象如图乙所示；波源S 2 的坐标为(0,-4 0.1 5 m),其振动图象如图丙所示。在x=0.4 m 处有一平行于y 轴的直线，与x轴交于N 点，直线上M 点的坐标为(
10、0.4 犯 0.1 5 m)。两波源发出的波的波长均为0.2 m,求:两波源发出的波传播到M点的时间各为多少。试通过计算说明M处是振动的加强点还是减弱点。15.“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在海南文昌航天发射中心成功发射升空，完成了与天宫二号空间实验室交会对接。已知地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G。(1)求质量为m 的飞船在距地面高度为无的圆轨道运行时的向心力和向心加速度大小。(2)若飞船停泊于赤道上，考虑地球的自转因素，自转周期为7 ,求飞船内质量为的小物体所受重力 大 小。(3)发射同一卫星到地球同步轨道时，航天发射场一般选取低纬度还是高纬度发射基地更为合理？原因是什么
11、？16.如图甲所示，圆形线圈匝数n=100匝、面积S=0.03m2、阻值r=1 0,线圈中心区域有垂直纸面的圆形匀强磁场，面积S=0.02m2,取图示的磁场方向为正方向，顺时针方向为电流正方向,磁感应强度B随时间t 的变化关系如图乙所示，线圈外接一定值电阻R=3 0,电压表为理想电表。(1)求在t=O.ls时线圈中的感应电动势并判断4、B哪端与电压表的“+”接线柱相连;(2)通过计算在图丙中画出01.0s时间内线圈中感应电流随时间变化的图线;(3)求01,0s时间内线圈中感应电流的有效值。甲参考答案及解析1.答案：D解析：解：根据牛顿第二定律得：F-f =ma,则尸=f+m a =1 0 0
12、0 N+5000 x 2/V=11000/V.汽车第Is末的速度：v=at=2 X Im/s 2m/s.所以汽车起动后第Is末发动机的瞬时功率为：P=Fv=11000 x 2=22000WZ=2.2 X 1 04W.故选：D.根据牛顿第二定律求出匀加速运动汽车的牵引力，以及根据匀变速直线运动求出第1s末的速度，最后根据P=Fv求出第1s末发动机的瞬时功率.解决本题的关键掌握瞬时功率的求法，P=F已求出当时的牵引力和瞬时速度，即可得出当时的瞬时功率.2.答案：D解析：解：4、二者的加速度都是重力加速度，所以速度的变化率相等，故A 错误。B、下落得时间：t=照,可知是相等的；a 的水平位移小于b的
13、水平位移，运动的时间相等，可知a的初速度比b小。故 B错误。C、因为运动的时间相等，则竖直分速度相等，a 的初速度小，根据平行四边形定则知，a落地的速度小于b的速度。故 C 错误。D、落地时速度方向与其水平初速度方向的夹角的正切值：tane=由于a 的初速度小，则落地时速度方向与其水平初速度方向的夹角较大。故。正确。故选：D。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度的大小。根据竖直分速度和水平分速度，得出落地的速度，从而比较大小。解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速
14、度和时间共同决定水平位移。3.答案：B解析：解：4、当电键s 闭合后，电流自。向b的电流通过P时，电容器处于充电过程，P 自动控制外电路；当充电完毕后，P不控制外电路，增大极板间的距离，据。=急 知 C变小，据公式C=?知，U变4nka U大，但只有自a向b的电流通过P时，P才会自动控制外电路，所以P不会对外电路起到控制作用，故A错误.B、当电键s闭合后，电流自a向b的电流通过P时，电容器处于充电过程，P自动控制外电路；当充电完毕后，P不控制外电路，减小极板间的距离，据c =急 知C变大，据公式C =?知，U变小，电流从高电势流向低电势，所以P会对外电路起到控制作用，故B正确.C D,当电键S
15、断开，不具备产生电流的条件，无论怎样改变极板间的距离，都不会有电流通过P,所以P不会对外电路起到控制作用，故C D错误.故选：B.抓住四个用电器串联且只有自a向b的电流通过P时,P才会自动控制外电路;据平行板电容器公式C =蓝和品分析选项即可.此题的关键抓住题眼“只有自a向b的电流通过P时，P才会自动控制外电路”，灵活应用据平行板电容器公式。=?和。=焉；此题另一个注意点：用公式C 分析Q和U时，注意谁变谁不变.4.答案：D解析：解：则3 2 g的猾P经过时间t的衰变后还乘 2 g,由?n =爪。/可得：t=4T=2.5min x 4 =1 0 m讥，故A B C错误，。正确。故选：D o半衰
16、期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理或化学状态无关.如果放射性元素初始时刻的质量为小。，它的半衰期是7,则经过时间t,剩下的放射性元素的质量m =解答本题的关键是熟练掌握有关半衰期的运算，弄清总质量、衰变质量、衰变时间，半衰期之间关系。5.答案：B解析：解：4、只有一束光线射出，说明两束光线在同一个位置射出时沿同一方向出来，根据玻璃砖的光学特点可知出射光线与入射光线平行，且发生了一定侧移，贝I知a光偏折程度较小，所以a光的折射率小于b的折射率，故A错误；B、根据折射率与频率的关系，结合a光的折射率小于b的折射率可知a光的频率小于b的频率
17、，故8正确；C、两束光的频率不同，不能发生干涉，故C错误；。、产生全反射的必要条件是光线必须从光密介质射入光疏介质，且入射角大于等于临界角。光线从空气射到玻璃砖上表面的入射角等于下表面上的折射角，不可能大于临界角，所以在上表面不可能发生全反射，故。错误。故选：B。产生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质；由图知la 光的折射率小于b 的折射率，折射率大，则频率也大。由这些知识进行分析。光线通过平行板玻璃砖后，根据偏折程度可定性判断折射率大小，从而进一步分析两种光速度、频率等等的关系。要掌握全反射的条件，要加深对玻璃砖光学特性的理解。6 .答案：C解析：解：水在空中的时间=等=4 s.
18、则空中水的体积了=Qt =5 x 4 L =2 0 L 故 C正确，4、B、。错误.故选C.水做竖直上抛运动，根据匀变速直线运动的速度时间公式，结合竖直上抛运动的对称性求出水上升到落地的时间，从而根据喷水流量求出空中水的体积.解决本题的关键掌握竖直上抛运动的规律，知道上升阶段和下降阶段的对称性.7 .答案：C解析：解：力、安是电流的单位位.故A错误.B、特斯拉是磁感应强度的单位.故8错误.C、根据定义式E=；,可知电场强度的单位是N/C.故 C正确.伏是电势、电势差的单位.故。错误.故选：C.特斯拉是磁感应强度的单位，安是电流的单位，伏是电势、电势差的单位，牛/库是电场强度的单位.电场强度的单
19、位是导出单位，根据电场强度的定义式可推导出来.物理量的单位也是高考内容之一.8 .答案：BC解析：解：4、根据3 =2 兀 九 可知转速为5 r/s,故 A错误；B、由图象可知，线圈转动周期7 =0.2 s,则3 =与=1 0 7 T(r a d/s),由交流电的电流表达式：i =A sinayt(A),故 8 正确；C、电流的有效值/=疆=强=0.6 位 ，故 C正确。、由转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，电流的最大值/j n =L 2 4，则电流的表达式为：i =1.2 s i n 2 0 7 r t ,故。错误；故选：BCo根据i-t 图象判断出电流的最大值与周期，明确交流电的
20、最大值和有效值间的关系，知道转速加倍时，产生的感应电流加倍，角速度加倍即可判断。根据相对性来分析与解决问题，即可判断出感应电流的大小变化，及转速与周期的关系。9.答案：CD解析：解：力、物体在下落过程中，重力做正功为m g/i,则重力势能减小也为m g/i.故 A错误；B、物体除重力做功，阻力做负功，导 致机械能减少.由阻力做功为-警，得机械能减少为 学,故 8错误：C、物体的合力为呼，则合力做功为挈，所以物体的动能增加为等，故 C正确；3 3 3D、物体在下落过程中，重力做正功为m g/i,故。正确；故选：CD物体距地面一定高度以。的加速度由静止竖直下落到地面，则说明物体下落受到一定阻力.那
21、么重力势能的变化是由重力做功多少决定的，而动能定理变化由合力做功决定的，那么机械能是否守恒是由只有重力做功决定的.功是能量转化的量度，重力做功导致重力势能变化；合力做功导致动能变化；除重力外其他力做功导致机械能变化；弹力做功导致弹性势能.10.答案：A BE解析：解：4、由图示图象可知，a b 过程气体体积了不变而压强p 增大，由理想气体状态方程=C可知，气体温度升高，气体内能增大，AU。，气体体积不变，外界对气体不做功，由热力学第一定律U =W+Q 可知：Q=AU-W=AU 0,气体始终从外界吸收热量，故 A正确；B C、由图示图象可知，c a 过程气体压强p不变而体积，减小，由理想气体状态
22、方程华=C可知，气体温度7 降低，气体内能减小，AU 0,由热力学第一定律 =+(?可知：Q=AU-lV 0,气体始终向外界放出热量，故 B正确，C错误；D E、由图示图象可知，反 过程气体压强p 与体积V 的乘积p U先增大后减小，由理想气体状态方程界=。可知，气体温度T先升高后降低，故。错误，E正确。故选：A BE.一定量的理想气体内能由温度决定，温度升高内能增大，温度降低内能减小；气体体积变大，气体对外做功，气体体积减小，外界对气体做功；根据图示图象分析清楚气体状态变化过程，应用理想气体状态方程与热力学第一定律分析答题。本题考查了理想气体状态方程与热力学第一定律的应用，根据图象分析清楚气
23、体状态变化过程是解题的前提，应用理想气体状态方程与热力学第一定律即可解题；应用热力学第一定律解题时注意各物理量正负号的含义。1 1 .答案：BC解析：解：力、小球过最高点时，由重力和杆子的合力提供向心力，故A错误。8、小球在最高点的速率为配，重力充当向心力，杆的作用力为零，故 B正确；C、小球过最低点时，小球所受的合力提供向心力，合力一定向上，所以杆对球的作用力方向向上且大于重力，所以小球在圆周最低点时一定对杆子施加向下的拉力，且一定大于重力，故 C正确。、杆既可以提供拉力，又可以提供支持力，所以小球到达最高点时的速度可以等于零，故。错误。故选：BC.物体做圆周运动需要的向心力是由合力提供，而
24、轻杆既可以提供拉力，又可以提供支持力，所以小球到达最高点时的速度可以等于零，根据牛顿第二定律列式判断理解区分杆子的作用力可以是支持力也可以是拉力，但是绳子的作用力只能是拉力。杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，杆在最高点的速度可以为零，而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度。1 2 .答案：并 联 0.2 0 A可以解析：解：(1)将灵敏电流计改装成大量程的电流表需要并联一个电阻进行分流，根据并联电路的特点可得：5=10 x10-3x120.6-10X10-3C =0.2 0。(2)将电流表与电阻箱并联，相对于大量程的电流表，滑动变阻器采用分压器的接法，根据该
25、实验的实验原理图连接电路如图1 所示：(3)根据题意可知，通过小灯泡的电流小于0.154时，伏安特性曲线近似可看成直线，通过的电流在0.554附近，伏安特性曲线也可近似看成直线，根据/=可知，/-U 图象的斜率近似不变时电阻近似不变，所以电流小于0.1 5 A,电阻随温度变化不明显，电阻几乎不变，0.55A以下，电阻随电流增大而增大，也就是说在0.554附近，电阻随电流增大而增大，故 A 正确、B C D 错误;故选：4。(4)可以。可以将电压表与电阻箱并联，根据伏阻法进行实验，实验电路如图2所示；其原理为：E=U+gr,测出两组电压和电阻箱的电阻R即可计算，也可以根据图象法进行求解。故答案为
26、：(1)并联；0.20；(2)实物连接图见解答图1；(3)4(4)可以。(1)将灵敏电流计改装成大量程的电流表需要并联一个电阻进行分流，根据并联电路的特点求解；(2)根据描出的伏安特性曲线实验的原理图连接电路；(3)根根据/=1-U结合图象进行分析；(4)根据伏阻法进行实验原理进行分析。本题主要是考查了小灯泡的伏安特性曲线；电灯是非线性元件，其电阻随着温度的变化而变化，关键是弄清楚实验原理和实验方法，根据题干要求逐步完成。.C.-T-mi mi I m21 3.答案：大 于 M诟=标+而解析：解：(1)为使碰后4 小球运动方向不改变，需要保证4 球质量大于B 球质量，即巾1 大于血2；(2)两
27、球的水平位移相同，碰后B 球速度大，所以飞行时间短，竖直方向下落高度小，所以碰后B 球平均落点在M点；(3)小球碰后做平抛运动，水平方向：x=vQt竖直方向：h=gt2解得，平抛初速度：%=X聆，碰前4 球的速度：Vo=x店二 2/lP碰后4 球的速度：%=x廛,Y 2/IN碰后B 球的速度：2 =x 层碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m Q =m1v1+m2v2 小机1 m i,m2整理得：漏=麻+而；故答案为：(1)大于；(2)M；(3)施=撮+意。(1)为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量。(2)根据平抛运动规律可知，由于水平位移相同，故水平速度
28、越大则下落高度越小，再结合动量守恒定律即可分析两球的落点。(3)根据动量守恒定律进行分析，代入求出的碰接前后的速度，即可求得应验证的表达式。本题验证动量守恒定律中，学会在相同水平位移下，利用竖直高度来间接测出速度的方法，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键。1 4.答案：解：根据波速公式可得：X 0.2v =m/s=0.1 m/s对波源s 根据速度公式可知，波传播所用的时间：G=0 =4s对波源S 2,根据速度公式可知，波传播所用的时间t2=5 s由图可知，波程差 x =MS2-MS1=0.1 m即：X=/但由于两波源振动相差兀 相位，所以M点为振动加强点，答：两波源发
29、出的波传播到M点的时间分别为4 s和5 s；M处是振动的加强点。解析：先读出周期，求出两列波的波速，再由运动学公式求两波源发出波的传播到M点的时间；分析波程差大小，再根据加强和减弱点的性质确定M点的振动情况。本题考查对波的叠加原理的理解和应用能力，要注意波的叠加也遵守矢量的运算法则。在x-t图象中，对于质点任意时间的位移，可根据解析式求解。1 5.答案：解：(1)根据万有引力定律和牛顿第二定律有：尸向=器/日 GM得：。=痴 而(2)根据万有引力定律及向心力公式，有：m M 47r 2 引=G下，F向得：G =G翳一吟R(3)借助接近赤道的低纬度发射基地更为合理，原因是低纬度地区相对于地心可以
30、有较大线速度，有较大的初动能。答：(1)质量为血的飞船在距地面高度为九的圆轨道运行时的向心力和向心加速度大小分别为黑7,GM(R+/l)2(2)飞船内质量为加。的小物体所受重力大小为G箸-m得R。(3)航天发射场一般选取低纬度原因是低纬度地区相对于地心可以有较大线速度，有较大的初动能。解析：(1)由万有引力定律和牛顿第二定律求解；(2)万有引力分解为向心力与重力；(3)借助接近赤道的低纬度发射基地更为合理，原因是低纬度地区相对于地心可以有较大线速度，有较大的初动能。考查万有引力定律与天体运动规律，则确在地表上的物体万有引力分解重力与向心力。16.答案：解：(1)由法拉第电磁感应定律可知，在0
31、0.2s内，感应电动势：Er=n t=n S=100 x x 0.02V=12V,At 0.2由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，4端与电压表的“+”接线柱相连；(2)由图乙所示图象可知，0 0.2s内和0.8s1,0s内感应电动势都是瓦=121Z,感应电流大小都是：/1=会=三 人=3 4R+r 3+1由楞次定律可知，感应电流方向均为顺时针方向；0.2s0.8s内感应电动势：E2=n =n S=100 x 且 二2 x 0.02V=8V,4 At At 0.8-0.2感应电流：，2=急=白 力=2 4n rr O T 1由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，电离/-t图象如图所示；/V3.
32、0-F H-v-r-r-T-v r-t v n/U ，I o J人J(3)设电流有效值为/,则：/?|T +g R-|=/2 R r,代入数据解得：/=逐4答：(1)在t=O.ls时线圈中的感应电动势为12V,4端与电压表的“+”接线柱相连；(2)01,0s时间内线圈中感应电流随时间变化的图线如图所示；(3)01.0s时间内线圈中感应电流的有效值为历4。解析：(1)应用法拉第电磁感应定律求出感应电动势，应用楞次定律判断感应电流方向，再判断4、B哪端与电压表的“+”接线柱相连。(2)应用法拉第电磁感应定律求出感应电动势，应用欧姆定律求出感应电流，应用楞次定律判断感应电流方向，然后作出图象。(3)根据电流有效值的定义求出线圈感应电流的有效值。本题考查了法拉第电磁感应定律与楞次定律的应用，根据图乙所示图象是解题的前提，应用法拉第电磁感应定律与楞次定律可以解题；求磁通量时。=BS中的S是有效面积。