(含5套模拟卷)湖南省衡阳市2021届新高考物理五月模拟试卷含解析

湖南省衡阳市2021届新高考物理五月模拟试卷一、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.在某种科学益智玩具中，小明找到了一个小型发电机，其结构示意图如图1、2 所示。图 1 中，线圈的匝数为n,ab长度为L”be长度为L 2,电阻为r；图 2 是此装置的正视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90。外力使线圈以角速度逆时针匀速转动，电刷M端和N 端接定值电阻，阻值为R,不计线圈转动轴处的摩擦，下列说法正确的是（）A.线圈中产生的是正弦式交变电流B.线圈在图2 所示位置时，产生感应电动势E 的大小为BLL28C.线圈在图2 所示位置时，电刷M 的电势低于ND.外力做功的平均功率为（8生0）2（R+r）【答案】D【解析】【详解】AB.一个周期时间内，有半个周期线圈的两边在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动，据法拉第电磁感应定律有：E-2 BL1V其中丫=1 0 乙，解得2E=nBLyL2co不是正弦式交变电流，故 A、B 错误；C.根据右手定则，图 2 所示位置时外电路中电流由M 经电阻R 流向N,外电路电流由电势高处流向电势低处，则 M 的电势高于N 的电势，故 C 错误；D.线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半周期，故外力平均功率炉 T1 2(R+r)故 D 正确。2.如图所示为静止的原子核在匀强磁场中发生衰变后做匀速圆周运动的轨迹，衰变后两带电粒子a、b 的半径之比为4 5：1,两带电粒子a、b 的动能之比为117：2,下列说法正确的是()A.此衰变为0 衰变C.小圆为a 粒子的运动轨迹【答案】DB.大圆为p 粒子的运动轨迹D.两带电粒子a、b 的周期之比为10：13【解析】【分析】【详解】A B C.根据动量守恒定律可知两带电粒子动量相等。由两圆外切可知，此为衰变，由/?=丁 得 大 圆 为Bqa 粒子轨迹，ABC项错误；八 mvD.由火=工一得Bq区=竺几%1根据动量守恒定律以及动量与动能的关系有回%4=/2恤%得_ Ekb _ 2mb 4 117e 2兀m根据周期公式7 =F-可知qBT”=10Tb%13D 项正确。故选D。3.如图所示，N 匝矩形导线框以角速度。绕对称轴0 0 匀速转动，线框面积为S,线框电阻、电感均不计，在 0 0 左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，外电路接有电阻R,理想电流表A,贝 IJ：()A.从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为e=A0 5 s i n aB.交 流 电 流 表 的 示 数/=注 柳 5 04RC.R 两端电压的有效值U=N BS2D.一个周期内R 的发热量Q =兀 矶【答案】B【解析】【详解】A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：Em=N B*=，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：e=-NBScosin(ot,故选项A 错误；2B、交流电流表的示数为：/=隼-=叵 竺 竺，故选项B正确；4 1 R 4RC、R 两端电压的有效值：U I R N B S c o,故选项C 错误；4D、一个周期内的发热量：Q=LRT=(八 世 口了 .R匹=兀3 N-B S,故选项D错误.4R co 4R4.如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设 A和 B点的电势分别为CPA和cpB粒子在A、B两点加速度大小分别为明 和aB,速度大小为乙和力,电势能分别为EPA和EPB,下列判断正确的是()A.veB.aA aBC.cpA【答 案】C【解 析】【详 解】A D.带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，若 粒 子 从A到B过 程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故 带 电 粒 子 通 过A点 时 的 速 度 比 通 过B点时的速度大，即 也，EpA EB,根 据F=Eq和牛顿第二定律可知，aA aB,选 项B错 误；C.根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，故CPATnTiB.飞船在轨道I 上的机械能大于在轨道II上的机械能C.飞船在P 点从轨道D变轨到轨道I,需要在P 点朝速度反方向喷气D.若轨道I 贴近火星表面，已知飞船在轨道I 上运动的角速度，可以推知火星的密度【答案】AD【解析】【详解】A.根据开普勒第三定律=k,可知，飞船在轨道上运动时，运行的周期T m T iiT i。故 A 正确。B C.飞船在P 点从轨道II变轨到轨道I,需要在P 点朝速度方向喷气，从而使飞船减速到达轨道I,则在轨道I 上机械能小于在轨道II的机械能。故 BC错误。D.据万有引力提供圆周运动向心力GM m铲=mRco1,火星的密度为:M4 乃巾。联立解得火星的密度:_ 3ty24T TG故 D 正确。12.下 列 关 于 热 现 象 的 说 法 正 确 的 是.A.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.热量不可能从低温物体传到高温物体D.分子间的距离增大时，分子势能可能减小E.分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大【答案】ADE【解析】草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关,故 A 正确；布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故 B错误；热力学第二定律是说热量不能自发地从低温物体传向高温物体，此说法略去了“自发地”，通过外力做功是可以把热量从低温物体提取到高温物体的.例如电冰箱的制冷就是这一情况，所 以 C 错误；当分子间距小于rO时，分子力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子势能减小，所 以 D 正确；分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大，斥力增大的较快，所以E 正确.三、实验题:共2 小题，每题8 分，共 16分1 3.用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：乙 丙用天平测出A、B 两个小球的质量mA和 mu;安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；先不在斜槽的末端放小球B,让小球A 从斜槽上位置P 由静止开始释放，小球A 离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A 的两位置(如图乙所示)；将小球B 放在斜槽的末端，让小球A 仍从位置P 处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置(如图丙所示)；测出所需要的物理量.请回答：(1)实验中A、B 的两球质量应满足(2)在步骤中，需 要 在 照 片 中 直 接 测 量 的 物 理 量 有；(请选填“xo、yo、XA、yA XB、yB”)(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：.【答案】mAmBxo；xA；xBmAxo=mAxA+mBxB；【解析】(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAVo=mAVi+niBV2,在碰撞过程中动能守恒，故有|-1 7 1=mAv,2+mBv,解得匕=-4,要碰后 a 的速度 v i 0,即 mA-niB0,mAmu;(2)2 2 2+mB由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤中，需要在照片中直接测量的物理量有 Xo、XA、XB；(3)验证的方程为 mAXo=mAXA+mBXB1 4.如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以用来验证“牛顿第二定律”。两个相同的小车放在光滑水平桌面上，右端各系一条细绳，跨过定滑轮各挂一个相同的小盘，增减盘中的祛码可改变小车受到的合外力，增减车上的祛码可改变小车的质量。两车左端各系条细线，用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上，使 小 车 静 止（如 图乙）。拿起黑板擦两车同时运动，在两车尚未碰到滑轮前,迅速按下黑板擦，两车立刻停止，测出两车在此过程中位移的大小。乙固定型片A-小车1卜|小车2卜斑板擦乙甲图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的某次实验记录，已 测 得 小 车1的总质量m,=1 0 0 g,小 车2的 总 质 量 色=200g。由图可读出小车1的 位 移 西=5.0 0 c m,小 车2的位移c m,可 以 算 出 卜（结 果 保 留3位有效数字）；在实验误差允许的范围内,（选填“大于”、“小于 或 等于）。【答 案】2.45-2.50 2.(X)-2.04 等于【解 析】【分 析】【详 解】1刻 度 尺 最 小 分 度 为0.1cm,则 小 车2的 位 移 为X2=2.45cm,由 于 误 差2.45cm2.50cm均可1 个2由于小车都是做初速度为零的匀加速运动，根 据 工=一。/可 知，由于时间相同，则有2幺=土=2.042.45由于读数误差，则2.00-2.04均可3由题意可知m2 _ 200 _ 2mx 100故在误差允许的范围内幺=心叫四、解答题：本 题 共3题，每 题8分，共24分15 如 图 所 示 水 平 轨 道BC两 端 连 接 竖 直 的 光 滑!圆 弧 质 量 为2m的 滑 块b静 置 在B处 质 量 为m的 滑 块a从 右 叫 圆 弧 的 顶 端A点无初速释放，滑 至 底 端 与 滑 块b发生正碰，碰后粘合在一起向左运动,已 知 圆 弧的半径为R=0.4 5 m,水 平 轨 道 长 为L=0.2 m,滑块与水平轨道的动摩擦因数口=0.1,重力加速度取 g=10m/s2。求:(1)两滑块沿左侧圆弧上升的最大高度h；两滑块静止时的位置。Dart AT【答案】(1)0.03 m(2)水平轨道的中点处【解析】【详解】(1)设滑块a 滑至底端碰前速度大小为VB,碰后共同速度大小为v,根据机械能守恒定律有mgR=g m 次，由动量守恒定律有mvB=(m+2m)v从 B 点到左侧最大高度处由动能定理有-3mgL-3mgh=0-；x3mv2联立解得h=0.03m粘合体将来回往复运动，直到速度为0,设在水平轨道BC上运动的路程为s,根据动能定理有1 ,g3mgs=0 x3mvz解得s=0.5m所以滑块停在水平轨道BC 的中点处。1 6.如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为6。两个大小不计的物块A 8 质量分别为g=加和3m2=5，”,A 8 与传送带间的动摩擦因数分别为从=lan6 和2=tan 0。已知物块A 与 B 碰撞时间极短且无能量损失，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。(1)若传送带不动，将物块8 无初速度地放置于传送带上的某点，在该点右上方传送带上的另一处无初速度地释放物块A,它们第一次碰撞前瞬间A 的 速 度 大 小 为%,求 A 与 B第一次碰撞后瞬间的速度心、加；(2)若传送带保持速度“，顺时针运转，如 同 第(1)问一样无初速度地释放B 和 A,它们第一次碰撞前瞬间 A 的速度大小也为%，求它们第二次碰撞前瞬间A 的速度u2A ；(3)在 第(2)问所述情境中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物块A 做的功。AB【答案】(1)vM=-1 v0,vI B=1 v0；(2)%=g%，方向沿传送带向下；(3)W =-3mvl【解析】【详解】(1)由于2 =tan6,故3放上传送带后不动，对A和3第一次的碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律有，4%=犯匕人+加2匕B1 2 1 2 1 2/叫%=2mivM +2v e又 5m=m22 1解得 MA=%(2)传送带顺时针运行时，8仍受力平衡，在被A碰撞之前8 一直保持静止，因而传送带顺时针运行时,AB碰前的运动情形与传送带静止时一样，由于A第一次碰后反弹的速度小于,故相对传送带的运动方向向下，受到的摩擦力向上，合力向下做减速运动。减速到零后相对传送带也向下运动，摩擦力方向不变，设A在传送带上运动时的加速度大小为。，根据牛顿第二定律有网 g sin 6 -必犯 g cos 0=ma2解得 a=g g sin 6解法一从第一次碰后到第二次碰前A做匀变速运动，B做匀速运动两者位移相等，则有2 22a匕筋%=匕4+3 14解 得%=耳 ，方向沿传送带向下解法二以3为参考系，从第一次碰后到第二次碰前，有说 对 一（_；?一；%）?-=2 二02a解得第二次碰前A相对