高中物理高考 卷2-2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷 (新高考湖北专用) (解析版）

2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷（卷2） 第I卷（选择题） 一、选择题:共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶，从时刻开始，甲、乙两车运动的图像如图所示，其中甲车运动的图线为抛物线，图线与x轴的交点为其顶点，乙车运动的图线为过原点的直线，两条图线相切于P点，其坐标为（，），已知。下列说法正确的是（　　） A．时刻甲、乙两车间距离最大 B．在时刻，甲车的瞬时速度大小是 C．到时间内甲车的位移大小为 D．时刻甲车的速度大小为 【答案】C 【详解】 A．由题图可知，时刻甲、乙两条线有交点，所以表示此时，两车相遇，所以A错误； B．汽车运动的图线的斜率表示汽车运动的速度，所以可知，时刻甲、乙两车的速度为 所以B错误； C．由题意可知，甲车做匀加速直线运动，乙车做匀速直线运动，则由加速度的定义式可得，甲车的加速度为 由匀变速直线运动的位移公式可得 则到时间内甲车的位移大小为 又 则 所以C正确； D．由匀变速直线运动的速度公式可得 则时刻甲车的速度大小为 得 所以D错误。 故选C。 2．边长为L的正方形线圈A，通有沿逆时针方向的恒定电流I，用两根轻质绝缘细绳静止地悬挂在水平长直导线MN的正下方h处，如图所示.当导线MN中无电流时，两细绳中张力均为T；当通过MN的电流为I1时，两细绳中张力均减为αT0<α<1；而当通过MN的电流为I2时，细绳中张力恰好为零.已知长直通电导线周围某点磁场的磁感应强度B与该点到导线的距离r成反比，与导线中电流成正比(即B=kIr，k为常数). 由此可知，MN中的电流方向和电流大小之比I1I2分别为（ ） A．向左，1+α B．向右，1+α C．向左，1-α D．向右，1-α 【答案】C 【详解】 当MN中通以从N到M的电流时，ab边所受的安培力向上，cd边所受的安培力向下，因离MN越近，安培力越大，可知此时线圈所受安培力的合力方向竖直向上，所以MN中电流方向向左.当MN中通电流I0时，根据题意可知ab所受的安培力为F1=kII0Lr1,cd所受的安培力为F2=kII0Lr2，因它们受到的安培力方向相反，此时线圈所受的安培力的合力大小为F=kILI01r1-1r2；可知线圈受到的安培力的合力大小与通人电流的大小成正比，当MN分别通以I1、I2的电流时.线圈受到的安培力的合力的大小之比为I1I2，当通过MN的电流为I1时，两细绳中张力均减为αT0<α<1.所以安培力的大小F合1=2T-2αT；而当通过MN的电流为I2时，细绳中张力恰好为零，则安培力的大小F合2=2T，所以I1I2=F合1F合2=2T+2αT2T=1-α，故选C. 3．关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有 A．是α衰变 B．是β衰变 C．是人工转变 D．是重核裂变 【答案】A 【解析】 A、 方程是衰变方程，选项A正确； B、方程是人工转变方程，选项B错误； C、方程是轻核聚变方程，选项C错误； D、方程是衰变方程，选项D错误． 4．由n 个带电量均为Q的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为R的圆环固定在竖直平面内。 一个质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L＝2R 的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当金属小球电荷量也为 Q（未知）时，发现金属小球在垂直圆环平面的对称轴上 P 点处于平衡状态，如图所示，轴线上的两点 P、P'关于圆心 O 对称。已知静电力常量为 k，重力加速度为 g， 取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是（　　） A．O 点的场强一定为零 B．由于 P、P¢两点关于O点对称，两点的场强大小相等，方向相反 C．金属带电小球的电量为Q = D．固定 P 处的小球，然后在圆环上取下一个小球（其余 n－1个小球位置不变）置于 P'处，则圆心 O的场强大小为 【答案】D 【详解】 A．根据对称性可知，由n 个带电量均为Q的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为R的圆环，在圆心O点场强为0，带电金属小球在O点的场强不0，所以O 点的场强不为零，故A错误； B．根据对称性可知，由n 个带电量均为Q的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为R的圆环，在P、P¢两点的场强大小相等，方向相反，带电金属小球 在这两点产生的电场强度不相等，故B错误； C．取圆环带电小球；由库仑定律可得，该部分对小球的库仑力 方向沿该点与小球的连线指向小球；同理取以圆心对称的小球，其库仑力与F1相同；如图所示 由几何关系可知，细线与轴线的夹角 两力的合力应沿圆心与小球的连线向外，大小为 因圆环上各点对小球均有库仑力，故所有部分库仑力的合力 小球受力分析如图所示 可得 解得，金属带电小球的电量为 故C错误； D．在圆环上取下一个小球后，圆环上的电荷在圆心 O的场强大小为 根据对称性可知，固定 P 处的小球，在圆环上取下一个小球（其余 n－1个小球位置不变）置于 P'处，在圆心 O的场强大小为0 所以固定 P 处的小球，然后在圆环上取下一个小球（其余 n－1个小球位置不变）置于 P'处，则圆心 O的场强大小为 故D正确。 故选D。 5．如图所示，均匀介质中振动情况完全相同的两波源S1 、S2分别位于x1=-0.2m和x2=1.2m处。t =0时刻以频率为f =10 Hz同时开始向上振动，振幅为A=2 cm，波的传播速度为v=4 m/s，P、M、Q三质点的平衡位置离O点距离分别为OP=0.2 m、OM=0.5 m、OQ=0.8 m。则下列关于各质点运动情况判断正确的是 （　　） A．t=0.1 s 时刻质点Q开始沿y轴负方向运动 B．经t=0.175 s，质点P通过的路程为14 cm C．t=0.275 s时刻，质点M的位移为+4 cm D．t=0.35 s时刻，S1S2之间（不包括S1、S2）振动位移为零的点共有6处 【答案】D 【详解】 A．由于波速v=4 m/s，因此在t=0.1 s时，两列波各自向前传播的距离 波源S1产生的波恰好向右传到P点，波源S2产生的波恰向左好传到Q点，由于波源起振方向向上，因此Q点开始沿y轴正方向运动，A错误； B．波的振动周期 在经t=0.175 s时刻，S2产生的波还没有传播到P点，从t=0.1 s到t=0.175 s，P点振动了 因此质点P通过的路程 B错误； C．两列波同时到达M点，到达的时间 因此在时，M点振动了 因此M点在时刻恰好经平衡位置沿y轴正方向运动，C错误； D．t=0.35 s时刻，两列波各自向前传播了 恰好传播到对方波源处，两列波恰好重合，如同所示 振动加强S1S2之间（不包括S1、S2）振动位移为零的点共有6处，D正确。 故选D。 6．20世纪末，由于生态环境的破坏，我国北方地区3、4月份沙尘暴天气明显增多。近年来，我国加大了环境治理，践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，沙尘天气明显减少。现把沙尘上扬后的情况简化为沙尘颗粒悬浮在空中不动。已知风对沙尘的作用力表达式为F=αρAv2，其中α为常数，ρ为空气密度，A为沙尘颗粒的截面积，v为风速。设沙尘颗粒为球形，密度为ρ0，半径为r，风速竖直向上，重力加速度为g，则v的表达式为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 沙尘悬浮时受力平衡，根据平衡条件有 其中 由题意知 联立以上四式得 选项B正确，ACD错误。 故选B。 7．如图所示，在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道，在轨道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙，另一个质量为m1的弹性小球甲以初速v0运动，与乙球发生第一次碰撞后，恰在D点发生第二次碰撞。则甲、乙两球的质量之比m1∶m2等于（　　） A．1∶9 B．1∶3 C．5∶3 D．2∶3 【答案】B 【详解】 设碰撞后、的速度分别为、，第一种碰撞情况：小球由A到B碰撞，且碰撞后反向，以方向为正方向，由动量守恒定律得 因为恰在D点发生第二次碰撞，、各运动了周，在相同时间内通过的路程相等，则有和的线速度大小相等，即有 且、为弹性球，发生弹性碰撞，由机械能守恒定律得 联立以上各式解得 第二种碰撞情况：小球由A到B碰撞，且碰撞后同向，以方向为正向，由动量守恒定律得 因为恰在D点发生第二次碰撞，运动了周，运动了周，则有 由机械能守恒定律得 解得 ACD错误，B正确。 故选B。 8．如图所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a、b两束单色光，则以下说法正确的是 A．玻璃对α光的折射率较大 B．在玻璃中b光的波长比a光短 C．在玻璃中b光传播速度比a光大 D．减小入射角i，a、b光线有可能消失 【答案】BD 【解析】 A.如图所示，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，知b光的折射率大于a光的折射率，故A错误； B.根据λ=cf知，b光的频率大，则b光的波长小于a光的波长。故B正确； C.b光的折射率大于a光的折射率，由v=c/n知在玻璃中b光传播速度小于a光，故C错误； D.减小入射角i，则折射角减小，到达左边竖直面时的入射角就增大，如增大达到临界角则发生全反射，a、b光线消失，故D正确。 9．某宇宙飞船在赤道所在平面内绕地球做匀速圆周运动，假设地球赤道平面与其公转平面共面，地球半径为R。日落后3小时时，站在地球赤道上的小明，刚好观察到头顶正上方的宇宙飞船正要进入地球阴影区，则 A．宇宙飞船距地面高度为R B．在宇宙飞船中的宇航员观测地球，其张角为90° C．宇航员绕地球一周经历的“夜晚”时间为6小时 D．若宇宙飞船的周期为T，则宇航员绕地球一周经历的“夜晚”时间为T/4 【答案】BD 【解析】 如图所示： 太阳光可认为是平行光，O是地心，人开始在A点，这时刚好日落，因为经过24小时地球转一圈，所以经过3小时，地球转了45°，即：∠AOC=45°，此时人已经到了B点，卫星在人的正上方C点，太阳光正好能照到卫星，所以根据∠AOC=45°就能确定卫星的轨道半径为：r=OC=OA=R．则卫星距地面高度等于(-1)R．故A错误。因∠ACO=45°，则在宇宙飞船中的宇航员观测地球，其张角为90°，选项B正确；宇航员绕地球一周经历的“夜晚”转过的角度为90°，但是因卫星的周期不是24h，则经历的时间不是6小时，若宇宙飞船的周期为T，则宇航员绕地球一周经历的“夜晚”时间为T/4，选项C错误，D正确；故选BD. 10．在科学研究中，可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制。在如图所示的平面坐标系xOy内，以坐标原点O为圆心，半径为d的圆形区域外存在范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的粒子从P（0，）点沿y轴正方向射入磁场，当入射速度为v0时，粒子从a（，）处进入无场区射向原点O，不计粒子重力。则（　　） A．磁场的磁感应强度为 B．粒子再次回到P点所用时间为 C．若仅将入射速度变为3v0，则粒子离开P点后在磁场中运动的半径为d D．若仅将入射速度变为3v0，则粒子离开P点可以再回到P点 【答案】AD 【详解】 A．粒子的运动轨迹如图所示 由题条件可判断粒子做圆周运动半径为R=d，粒子在磁场中： ， 故A正确； B．粒子运动轨迹如图示 粒子在磁场中运动时间： 因为洛伦兹力提供向心力 粒子在无场区运动时间： 粒子再次回到P点时间： t=t1+t2 解得： 故B错误； C．粒子速度变为3