【附5套模拟卷】湖南省株洲市2021届新高考五诊物理试题含解析

湖南省株洲市2021届新高考五诊物理试题一、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.如图所示，质量为m、电阻为r 的 U字形金属框abed置于竖直平面内，三边的长度ad=dc=bc=L,两顶点a、b 通过细导线与M、N 两点间的电源相连，电源电动势为E。内阻也为r。匀强磁场方向垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b 点的作用力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.M 点应接电源的正极B.电源的输出功率为二2rC.磁感应强度的大小为mgrD.ad边受到的安培力大于be边受到的安培力【答案】C【解析】【详解】A.金属框恰好处于静止状态，说明线框受到的安培力向上，根据左手定则可知de边中的电流方向应由d指向c,结合电路知识得M 点应接电源的负极，故 A 错误；B.由闭合电路欧姆定律得2r电源输出功率4r故 B 错误；C.根据平衡条件有mg=BIL解得一EL故 C 正确；D.根据对称性可知ad边受到的安培力等于be边受到的安培力，方向相反，故 D 错误。故选C。2.如图所示，质量为M 的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一质量为m 的球，球与水平面的接触点为a,与斜面的接触点为b,斜面倾角为当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列说法正确的是（）A.若小车匀速运动，则球对斜面上b 点的压力大小为mgcos。B.若小车匀速运动，则球对水平面上a 点的压力大小为mgsinOC.若小车向左以加速度gtanO加速运动，则球对水平面上a 点无压力D.若小车向左以加速度gtan。加速运动，则小车对地面的压力小于（M+m）g【答案】C【解析】【分析】【详解】A B.小车和球一起匀速运动时，小球受到竖直向下的重力和水平面对小球竖直向上的支持力，二力平衡,所以小球对b 点无压力，根据牛顿第三定律可知小球对a 点的压力大小为mg,AB错误；C.若小车向左以加速度gtanO加速运动，假设小球对a 点无压力，根据牛顿第二定律mg tan 0=ma解得。=g tan。假设成立，所以小球对a 点无压力，C 正确；D.对小车和球构成的系统整体受力分析可知，系统在竖直方向上加速度为（），竖直方向受到重力和支持力，二者等大反向，根据牛顿第三定律可知小车对地面的压力等于（M+m）g,D 错误。故选C。3.运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看成做自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落.队”、耳,和E 分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.其中八。分别表示下落的时间和高度，在整个过程中，下列图象可能符合事实的是（）【答案】B【解析】【分析】运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动.【详解】A.运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落；图象中加速度有突变，而速度不可能突变，故 A 错误；B.运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，故只受重力；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动;即合力先等于重力，然后突然反向变大，且逐渐减小到零，故 B 正确；C.重力势能逐渐减小，Ep=mgH=mg(H0-h),即重力势能与高度是线性关系，故 C 错误；D.机械能的变化等于除重力外其余力做的功，故自由落体运动过程机械能守恒，故 D 错误；故选B.4.如图所示，一角形杆ABC在竖直面内，BC段水平，AB段竖直，质量为m 的小球用不可伸长的细线连接在两段杆上，OE段水平，DO段与竖直方向的夹角为。=30.只剪断EO段细线的瞬间，小球的加速度为ai；而只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a 2,则5 为a2B,_D C【答案】B【解析】【详解】只剪断EO段细线的瞬间，根据牛顿第二定律mg sin 0=m cty小球的加速度为只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a2=g,则L=1a2 2A.1,与结论不相符，选项A 错误；B.二,与结论相符，选 项 B 正确；2C.2,与结论不相符，选 项 C 错误；2D.y,与结论不相符，选项D 错误;故选B.5.背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方。如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为A.2m/s B.5m/s C.8m/s D.llm/s【答案】B【解析】【详解】运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高高度约为：7 1.3 m,根据机械能守恒定律可知：mv mgh；解得：v-2gh=V26m/s 5m/s 故 B 正确,ACD错误。6.图 1 是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏P 上观察到的图样如图2 所示。为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是（）单色光PS2IIIIIII图2单 缝 屏 双 缝 屏 光 屏图 1A.增大单色光的频率B.增大双缝屏上的双缝间距C.增大双缝屏到光屏的距离D.增大单缝屏到双缝屏的距离【答案】C【解析】【分析】【详解】A.增大单色光频率，则波长减小，根据公式板=5 彳可知，条纹间的距离减小，A 不符合要求；aB.增大双缝屏上的双缝间距d,根据公式=4 久可知，条纹间的距离减小，B 不符合要求；aC.增大双缝屏到光屏的距离L,根据公式=4/1可知，条纹间的距离增大，C 符合要求；aD.根 据 公 式 可 知，条纹间的距离与单缝屏到双缝屏的距离无关，D 不符合要求。a故选C。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，半径分别为R 和 2R 的甲、乙两薄圆盘固定在同一转轴上，距地面的高度分别为2h和 h,两物块a、b 分别置于圆盘边缘，a、b 与圆盘间的动摩擦因数H相等，转轴从静止开始缓慢加速转动，观察发现，a 离开圆盘甲后，未与圆盘乙发生碰撞，重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，贝 底 )B.离开圆盘前，a 所受的摩擦力方向一定指向转轴C.离开圆盘后，a 运动的水平位移大于b 运动的水平位移5 RD.若=弁，落地后a、b 到转轴的距离之比为而：后【答案】ABD【解析】【详解】A.由题意可知，两物块随圆盘转动的角速度相同，当最大静摩擦力提供物体向心力时，此时的角速度为物体随圆盘做圆周运动的最大角速度，为临界角速度，根据牛顿第二定律得4 7bg=2/R 为 2解 得 b 物体滑离圆盘乙的临界角速度为同理可得，a物块的临界角速度为%=R由几何知识知，物体a滑离圆盘时，其位移的最小值为Xe=&2R_R 2=6R由题意知，其未与圆盘乙相碰，根据平抛运动规律可知x=Ra)衿2Ra-t=Ro)a-解得3R 2h所以A正确;B.离开圆盘前，a随圆盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力来提供向心力，所以a所受的摩擦力方向一定指向转轴，B正确;C.由于4 R,故无论怎样改变h 的大小，都不可能使小球通过a 点后落回轨道内，则 B 错误，C 正确。D.只要改变h 的大小，就能改变小球到达a 点的速度，就有可能使小球通过a 点后，落在de之间或之外。故 D 正确。故选CD。三、实验题:共2 小题，每题8 分，共 16分1 3.某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势E和总电阻。A.待测干电池两节；B.电压表Y、V2 量程均为3 V,内阻很大；C.定 值 电 阻&(阻值未知)；D.电阻箱R；E.导线若干和开关。(1)根据如图甲所示的电路图，在实物图乙中补全相应的电路图(2)实验之前，需要利用该电路测出定值电阻飞。先把电阻箱R 调到某一阻值片，再闭合开关，读出电压表V 和 V2的示数分别为Q o、S o,则 5=(用G o、6。、4 表示)。(3)实验中调节电阻箱R,读出电压表匕和匕的多组相应数据4、5。若测得&=L 2 Q,根据实验描绘出H 2图象如图内所示，则两节干电池的总电动势E=V、总电阻r=(结果均保留两位有效数字)【答案】片 卷扇)5【解析】【分析】【详解】(1)1 i J K x a n i 1*.*ci IUJ u )(2)2 闭合开关后，根据串并联电路规律可知，与两端电压，)=。2 0 一1定律&旦二%旬I 5。3 根据闭合电路欧姆定律可知U2=E-U 2U r变形可得U、=%+&)ER。rr由图象可知，当U=0时，t/2=1.0 V,则有r+/_ E x l.21 0 R|3.0 2.4/,o 电流为/=与，根据欧姆图象的斜率为2.4-0=1 5r 2.6-1.0联立解得 E =3.0 V,r =2.4Q。1 4.在研究“加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置（如图甲）：水平桌面上放置了气垫导轨，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处（档光片左端与滑块左端齐平）。实验中测出了滑块释放点到光电门（固定）的距离为s,挡光片经过光电门的速度为v,钩码的质量为m,（重力加速度为g,摩擦可忽略）（2）该同学作出了 v2 m的关系图象（如图乙），发现是一条过原点的直线，间接验证了“加速度与力的关系”，依据图象，每次小车的释放点有无改变_ （选填“有”或“无”），从该图象还可以求得的物理量是【答案】钩码质量远小于滑块质量 无 滑块质量【解析】【详解】（1）1 设钩码质量为m,滑块质量为M,对整体分析，根据牛顿第二定律，滑块的加速度a=-m-g-M+m隔离对滑块分析，可知细绳上的拉力Mmg _ mgFT=M a=M+m /+瓦要保证绳子的拉力FT等于钩码的重力m g,则钩码的质量m要远小于滑块的质量M,这时有FT mg；2（2）2 滑块的加速度a=L,当s不变时，可知加速度与V z成正比，滑块的合力可以认为等于钩码的重2 s力，滑块的合力正比于钩码的质量，所以可通过v 2-m的关系可以间接验证加速度与力的关系，在该实验中，s不变，v2 m的关系图象是一条过原点的直线，所以每次小车的释放点无改变；3 因为a与F成正比，则有：且=整，则i?=挚 相，结合图线的斜率可以求出滑块的质量M。L 2 s M M四、解答题：本题共3题，每题8分，共2 4分15.质点的势函数V(r)即单位质量的质点在空间位置r 处所具有的势能。今有一质量为m 的质点，在一维直线势场V(x)=A W 的作用下，在直线x 上运动，A 为大于零的常数。已知质点的能量为E,求质点运动周期。*。X4【答案】T=-A【解析】【详解】由clW=Fdx可知广 dWr=-dx由题意可知dW=mdV(x)联立以上两式：因此可知这种势场面类似于重力场，是恒定的匀强场。加速度大小恒定大小为a=A,由又得Exo=mAT=匡m16.如图所示，四边形A BC D 是一块玻璃砖的横截面示意图，ZD=9 0,D O 垂直于A B,垂足为O.一束单色光从O点射入玻璃砖，人射角为i,调节i的大小，当 i=4 5。时，AD 面和CD 面都恰好没有光线射出.玻璃砖对该单色光的折射率.四边形ABCD 中N A的大小.【答案】(1)/2 7 5【解析】【分析】【详解】根据题意可知，当光线在AB面上O点的入射角为j=45时，恰好在AD 面和CD 面发生全反射，作出i =45时的光路图如图所示，P、M、N 分别为光线在A D、C D、AB面上的入射点，过 P、M 两点的解得G=451折射率=一 为sm C,解得/7 =y/2设光线在O点的折射角为r,根 据 =亚，代入=4 5 ，解得r=3 0smr根据几何关系可得N APO=9 0-=45,Z A O P =90-r =6 0解得 N A=180-45-6 0 =751 7.两平行金属导轨水平放置，导轨间距=0.8m。一质量机=0 2版的金属棒ah垂直于导轨静止放在紧贴电阻R处，电 阻=其他电阻不计。矩形区域MNQP内存