《含5套模拟卷》安徽省滁州市2021届新高考物理模拟试题含解析

安徽省滁州市2021届新高考物理模拟试题一、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，一磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，圆心为O,半径为r,MN是直径，一粒子发射装置S 置于M 端，可从M 端向圆平面内任意方向发射速率相等的同种带电粒子，某个粒子从N 端离开磁TT场，在磁场中运动的时间为-L,其中k 为带电粒子的比荷，下列说法正确的是（）A.该粒子的速率为k r B,发射方向垂直于MNB.该粒子的速率为0 k r B,发射方向与M N的夹角为45。C.该粒子在磁场中运动的时间最短7TD.若该粒子沿直径MN方向射入磁场，其运动的时间为23kB【答案】B【解析】【分析】【详解】A B C.由题设条件带电粒子在磁场中运动的周期为一，根据粒子在磁场中运动的时间可知，带电粒子从kBM 到 N 运动了四分之一周期，由几何知识作图知道该粒子运动轨迹的圆心在边界圆上，半径为后，由夜 =丝=上qB kB则v=ylkrB发射方向与M N的夹角为45。，此轨迹对应弧长最长，运动时间最长，选 项 AC错误，B 正确D.根据前面的数据再画出沿M N方向的粒子运动轨迹，经计算轨迹圆弧对应的圆心角为2arcsin立7 工，则 时 间 不 等 于 工，D 错误.3 6 3kB故选B。2.在一边长为L的正方形的四个顶点处各放置一个电荷量为q的点电荷，其中ABC处为正点电荷，D处为负点电荷，P、Q、M、N分别是AB、BC、CD,DA的中点，则|（）N DQA.M、N两点电场强度相同B.P、Q两点电势相同C.将一个带负电的粒子由Q沿直线移动到M,电势能先增大后减小D.在O点静止释放一个带正电的粒子（不计重力），粒子可沿着OD做匀变速直线运动【答案】B【解析】【详解】A.场强叠加遵循平行四边形定则，M、N两点电场强度大小相等，方向不同，A错误；B.P、Q两点即关于A、C两正电荷对称，又关于B、D两异种电荷对称，根据对称性可知四个点电荷在P、Q两点产生的电势相同，B正确；C.M、N、P、Q关 于A、C两正电荷对称，所以对于A、C两正电荷而言，这四个点的电势是相等的，对B、D两异种电荷而言，P、Q两点的电势高于M、N两点的电势，所以负电的粒子由Q沿直线移动到M,根据：Ep=q（p可知负电荷电势能一直增大，C错误；D.这四个点电荷形成的电场中，电场力大小改变，加速度改变，所以从O点静止释放的粒子不可能做匀变速运动，D错误。故选B。3.如图，梯形小车a处于光滑水平面上，一弹性绳将小车a与竖直墙壁连接（松弛），a倾斜的上表面放有物块b,现给a和b向左的相同速度v。，在之后的运动过程中，a与b始终保持相对静止。则在弹性绳从伸直到长度最大的过程中（）A.b对a的压力一直增大B.b对a的摩梯力一直减小C.b对a的作用力一直减小D.b对a的作用力方向水平向左【答案】A【解析】【详解】A B.整体受到的弹性绳的拉力越来越大，则加速度越来越大，即整体做加速度越来越大的减速运动，则b也做加速度越来越大的减速运动，对b受力分析，由牛顿第二定律可知，N-mg cos 0=ma cos G则随着加速度a的增加，a对b的支持力N 一直增大；mg sin 0-f =s in 0即f =mg sin 0-ma sin 0则随着加速度a的增加，a对b的摩擦力f可能先减小后增大，根据牛顿第三定律，b对a的压力一直增大，b对a的摩擦力可能先减小后增大，A正确，B错误；mgCD.b受到a的作用力和重力，由于b的加速度水平线向右越来越大，根据牛顿第二定律，a对b的作用力一直增大，a对b的作用力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律，b对a的作用力一直增大，方向斜向左下方，CD错误。故选A。4.如图，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为h的恒定电流，两导线连线（水平）的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下。忽略地磁场的影响。关于右边导线中的电流1 2,下列判断正确的是（）L is 11.OA.12 h,方向垂直纸面向外C.I2 h,方向垂直纸面向里【答案】B【解析】【分析】【详解】小磁针静止时N 极方向平行于纸面向下，说明该处的磁场方向向下，因 h 在该处形成的磁场方向向上，则 12在该处形成的磁场方向向下，且大于L 在该处形成的磁场，由安培定则可知L 方向垂直纸面向外且QL。故选B。5.如图所示，压缩的轻弹簧将金属块卡在矩形箱内，在箱的上顶板和下底板均安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱静止时，上顶板的传感器显示的压力F（=2 N,下底板传感器显示的压力F2=6N,重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是（）A.若加速度方向向上，随着加速度缓慢增大，艮逐渐减小，F2逐渐增大B.若加速度方向向下，随着加速度缓慢增大，用逐渐增大，F2逐渐减小C.若加速度方向向上，且大小为51116时，艮的示数为零D.若加速度方向向下，且大小为51116时，F2的示数为零【答案】C【解析】【详解】A.若加速度方向向上，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则 F2不变，根据牛顿第二定律得F2 mg F=ma得Fx=F2-m g ma知随着加速度缓慢增大，艮逐渐减小，A 错误；B.若加速度方向向下，在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变，则 F2不变，根据牛顿第二定律得mg+FtE,=ma得F-F2 mg+ma知随着加速度缓慢增大，艮逐渐增大，故 B 错误;C.当箱静止时，有F2=mg+Fl得m=0.4kg若加速度方向向上，当 Fi=O时，由 A 项分析有FX-F2-mg ma-0解得a=5m/s2故 C 正确；D.若加速度方向向下，大小是5m/s2小于重力加速度，不是完全失重，弹簧不可能恢复原长，则 F2的示数不可能为零，D 错误。故选C。6.某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（）A.t=ls 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B.t=2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C.t=3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D.t=4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】A【解析】【分析】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动.【详解】A C.在 t=ls 和 t=3s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A 正确，C 错误；B D.在 t=2s和 t=4s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD错误.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.真空区域有宽度为d、磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界.比荷 为 k 的带负电粒子，沿着与MN夹 角。=60。的方向射入磁场中，刚好没能从PQ边界射出磁场.下列说法正确的是（）X W X*X X：I X X x I!X X X!N QA.粒子的速率大小是若生27rB.粒了在磁场中运动的时间是丁3kBC.仅减小粒了的入射速率，在磁场中的运动时间将增大D.仅增人粒子的入射速率，在磁场中的运动时间将减小【答案】AD【解析】【详解】AB.粒 子 刚 好 没 能 从 边 界 射 出 磁 场 时，其运动轨迹刚好与PQ相切，如图设带电粒子圆周运动的轨迹半径为R,由几何关系有:L-R+/?cos0解得：R-L3根据牛顿第二定律得：qvBm R解得：2Bdkv-3运动时间为：（271-20）R 4 万 v 3kB故 A 正确，B 错误；C.减小粒了的入射速率，粒子的周期不变，半径变小，粒子仍然从左边界出磁场，圆心角不变，则运动时间不变，故 C 错误；D.增人粒子的入射速率，粒子从磁场的右边界出磁场，粒子运动轨迹所对应的圆心角减小，则运动时间变小，故 D 正确.8.如图所示，劲度数为”的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为机的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变.用水平力F 缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了 ,此时物体静止.撤 去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4%.物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g.则（）A.撤 去 F 后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B.撤 去 F 后，物体刚运动时的加速度大小为丛-gmC.物体做匀减速运动的时间为2,工D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为?g*o -牛）k【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.撤去F 后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动，A 错误；B.刚开始时，由牛顿第二定律有：kx0 jjmg m a解得：a -/J gmB 正确；C.由题意知，物体离开弹簧后通过的最大距离为3 x o,由牛顿第二定律得：将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，贝 II：联立解得：t=陛,C 错误；Y 4gD.当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度速度最大时合力为零，则有F =1 img=kx解得X=中,所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为：K叱=/.img(x0-x)=pimg f(x0-D 正确。故选BD9.甲、乙两名溜冰运动员，M 甲=80kg,M 乙=40kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，两人相距0.9 m,弹簧秤的示数为9 6 N,如图所示，下列判断正确的是()A.两人运动半径相同B.两人的运动半径不同，甲为0.3 m,乙为0.6mC.甲的线速度12m/s,乙的线速度6m/sD.两人的角速度均为2rad/s【答案】BD【解析】【详解】由题意可知弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供各自的向心力，有A/甲&;1 =M乙R乙 域=96N因为甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤绕共同的圆心做圆周运动，角速度相同，有1=8乙所以Rp _ M 乙R乙M甲因为K1i+R乙=0.9m联立可解得4P=0.3m,R乙=0.6m；所以两人的运动半径不同；根据圾 及 域 二96N代入数据可解得两人的角速相同为2rad/s；根据唯=69K平代入数据得甲的线速度是上=0.6 m/s,同理可得乙的线速度是电=L2m/s。综上分析可知BD正确，AC错误。故选BDo1 0.如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中，小球在O点时，弹簧处于原长，A、B为关于O对称的两个位置，现在使小球带上负电并让小球从B点静止释放,则下列说法不正确的是（）A.小球仍然能在A、B间做简谐运动，O点是其平衡位置B.小球从B运动到A的过程中动能一定先增大后减小C.小球仍然能做简谐运动，但其平衡位置不在O点D.小球不可能再做简谐运动【答案】ABD【解析】【详解】A.当弹簧弹力等于电场力时为平衡位置，此时弹簧被压缩，平衡位置不再是O点，选项A错误；CD.由于电场力是恒力，不随弹簧的长度发生变化。而弹簧的弹力随弹簧的形变量发生变化，由受力特点可知，小球在电场力和弹力作用下依然做简谐运动，选 项C正确，D错误；B.由于B 点的弹簧弹力大小与电场力大小关系未知，所以无法判断B 点两力关系，所以小球从B 运动到A 的过程中，动能不一定先增大后减小，选 项 B 错误。本题选不正确的，故选ABD。1 1.如图，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度 h=O.lm 处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h 并作出滑块的动能E k-h 图象，其中h=0.18m 时对应图象的最顶点，高度从0.2m上升到0.35m