湖北省荆州市普通高等学校招生全国统一考试模拟物理试题A卷含答案.docx
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湖北省荆州市普通高等学校招生全国统一考试模拟物理试题A卷含答案
2０21年普通高等学校招生全国统一考试
物理试题（模拟）
二、选择题：
本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。
全部选对的得６分,选对但不全的得3分，有选错的得0分。
１4. 奥斯特发现了电流的磁效应,由此揭开了电磁学的崭新时代的序幕，以下关于这段电磁学历史描述错误的是（ ）
A.安培研究了电流间相互作用的规律,并提出了分子电流假说来解释磁现象
B．法拉第发现了电磁感应现象，并且给出了判断电磁感应电流大小和方向的定量规律
Ｃ. 法拉第在研究电磁现象的过程中，提出了场的观点，认为电磁作用必须借助场作为媒介
Ｄ．麦克斯韦继承了法拉第关于场的观点,并进一步研究了电场和磁场的性质
15. 在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力，两球落地的时间差为
A. ﻩB.
ﻩC．
ﻩD.
１6.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力。
不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是
1７.长期以来“卡戎星（Chaｒon）”被认为是冥王星惟一的卫星，它的公转轨道半径r1＝19６0０ｋm,公转周期Ｔ1=6.39天。
2０21年３月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r２=48000km，则它的公转周期Ｔ2最接近于（ ）
Ａ.15天ﻩ B．25天C.35天ﻩD.4５天
1８.如图所示，两根光滑的平行金属导轨位于水平面内,匀强磁场与导轨所在平面垂直,两根金属杆甲和乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直。
起初两根杆都静止，现突然给甲一初速度V使其开始运动,回路中的电阻不可忽略,那么在以后的运动中，下列说法正确的是（）
A．甲克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热
B.甲动能的减少量等于系统产生的焦耳热
Ｃ.甲机械能的减少量等于乙获得的动能与系统产生的焦耳热之和
D．最终两根金属杆都会停止运动
19.右图为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头,U１为加在原线圈两端的电压，Ｉ1为原线圈中的电流强度,则（ ）
A．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时,I1将增大
Ｂ.保持Ｕ１及P的位置不变,K由b合到a时,Ｒ消耗的功率减小
Ｃ．保持Ｕ1不变,K合在ａ处，使P上滑,Ｉ1将增大
D.保持P的位置不变，K合在a处,若Ｕ1增大，I1将增大
２０．如图所示,在一个边长为l的菱形区域内，有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，菱形的一个锐角为6０º。
在菱形中心有一粒子源S,向纸面内各个方向发射速度大小相同的同种带电粒子,这些粒子电量为ｑ、质量为m。
如果要求菱形内的所有区域都能够有粒子到达,则下列粒子速度能够满足要求的有（ ）
Ａ．
B.
C．
ﻩﻩD．
21. 如图所示,斜面体ABC放在水平桌面上，其倾角为37º，其质量为M=5kg。
现将一质量为m=３kg的小物块放在斜面上，并给予其一定的初速度让其沿斜面向上或者向下滑动。
已知斜面体ABC并没有发生运动,重力加速度为１0m／s2,sin37º＝0.６。
则关于斜面体ABC受到地面的支持力Ｎ及摩擦力ｆ的大小，下面给出的结果可能的有（ ）
A．N=5０Ｎ，f＝40NB.N=８７.2Ｎ，ｆ=9．6N
C.N=7２.8N,f＝０NﻩＤ.N=77N，f=4N
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分。
第22题〜第32题为必考题,每个试题考生都必须答。
第33题～第40题为选考题,考生根据要求做答。
（一）必考题（1１题，共1２９分）
2２．（６分）
某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动,以此验证小车的运动符合动能定理。
此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平、刻度尺等，组装的实验装置如右图所示。
（1）为使细线对小车的拉力可认为是小车受到的合力,除了要让细线与长木板平行,实验中还需进行的操作步骤是___＿__＿_______＿_________＿__＿＿_______＿_＿_＿＿_＿_；而实验中并没有测量力的装置,所以只能认为细线中的拉力大小等于钩码的重力,要这样认为的话,该实验必须保证的是___＿＿_______＿＿_____＿___＿_________＿_＿＿___＿＿。
（２）如上图为某次实验打出纸带的一部分,若钩码的质量为ｍ,小车的质量为M,打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g,则用纸带上标出的测量长度及上述物理量写出验证动能定理的表达式，应为__＿＿＿_＿＿__＿＿__＿___＿＿__＿_＿__＿＿。
23.（９分）
一额定功率为0.01W的电阻，其阻值不详。
用欧姆表粗测其阻值结果如图所示（档位在×１K）。
现有下列器材，试设计适当的电路，选择合适的器材，较精确地测定其阻值（滑动变阻器的调节要方便）。
A．电流表,量程0~4０0μA,内阻１５0Ω
B．电流表，量程0～10mA，内阻４5Ω
C.电压表，量程0~３V,内阻6KΩ
ﻩD.电压表,量程0~15V,内阻30KΩ
ﻩE.干电池两节，每节电动势为1．5V
F.直流稳压电源，输出电压６Ｖ，额定电流3A
ﻩＧ.直流稳压电源，输出电压24Ｖ，额定电流０.5Ａ
ﻩH．滑动变阻器，0～50Ω，1A
ﻩＩ.滑动变阻器,0~4KΩ，０.１Ａ
ﻩJ．电键一只，导线若干
①欧姆表测得的电阻值约为Ω;
②为了测量尽量准确，应在保证安全的前提下让电表指针能够偏转更多,电流表应该选择,电压表应该选择 ，电源应该选择 ,滑动变阻器最好选择__＿________＿_＿_＿（填写字母代号）;
③在方框中画出电路原理图。
２4．（１4分）
一足够大的倾角为45º的斜面上有一点O,O点正上方h=0.４m处有一点P。
在P点以水平速度v０=１m/ｓ抛出一个小球，随着抛出方向的不同，小球将落到斜面上的不同位置。
不计空气阻力，重力加速度g取10m／ｓ2。
试求小球落到斜面上的位置距离O点的最大值和最小值。
2５． （1８分）
在xOｙ平面内，ｘ＞0、y>０的空间区域内存在匀强电场，场强大小为１０0V/m；x>0、ｙ<3m的区域内存在垂直于xＯy平面的磁场。
现有一带负电的粒子,电量为ｑ=2×10-7C,质量为ｍ=２×1０-6kg,从坐标原点Ｏ以一定的初动能射出，经过点P（4ｍ,3m）时，其动能变为初动能的0.2倍,速度方向为y轴正方向。
然后粒子从y轴上点M（0，5m）射出电场,此时动能变为过Ｏ点时初动能的0.５2倍。
粒子重力不计。
（1）写出在线段OP上与Ｍ点等势的点Q的坐标；
（2）求粒子由Ｐ点运动到M点所需的时间。
（二）选考题：
共4５分。
请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答,并用２B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。
注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。
如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
3３. ［物理——选修3-3]（15分）
34. [物理——选修３-4]（1５分）
（1）（6分）一列简谐横波沿ｘ轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+０.6s时刻x轴上0~90m区域的波形如图中的虚线所示,a、b、ｃ、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（）
Ａ．这列波的波速可能为4５0m／s
B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于３0cｍ
Ｃ．质点c在这段时间内通过的路程可能为6０cm
D．如果Ｔ＝０．8s，则当t+0．５s时刻,质点b、P的位移相同
E．质点P与Q的速度不可能相同
（2）（9分）一个折射率为n、半径为R玻璃球，放在空气中,在玻璃球内有一点光源可向各个方向发光，如果要求点光源发出的所有光都能够射出玻璃球，则此点光源距离球心的位置应满足什么条件?
３5. [物理——选修３-5]（15分）
（1）（６分）太阳内部不断进行着各种核聚变反应,一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种,请写出其核反应方程__＿_＿__＿__＿_______＿___＿__＿;如果氘核的比结合能为Ｅ1,氚核的比结合能为E２，氦核的比结合能为E3，则上述反应释放的能量可表示为_＿_______＿＿_＿___＿_＿。
（２）（9分）
如图,光滑水平面上有一具有光滑曲面的静止滑块B，可视为质点的小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放，且A可以平稳地由Ｂ的曲面滑至水平地面。
已知A的质量为m,B的质量为3m,重力加速度为ｇ，试求：
i. A从B上刚滑至地面时的速度大小;
ii.若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞,之后以原速率反弹，则A返回Ｂ的曲面上能到达的最大高度为多少?
物理参考答案
题号
14
15
1６
１7
18
19
20
21
答案
Ｂ
D
C
B
Ｃ
ABD
AD
ABD
22．
（1）将木板一端垫起使得小车在不受绳拉力时能够匀速下滑（2分）;
小车质量远大于钩码质量。
（2分）
（2）mgx=
（2分）
２3.①４0.0K（或4．0０×104） （2分）
② A,D，G,H （每空1分）
③如图所示 （3分）
２4.（14分）
解:
如图
当初速度正对斜面上方时，落点A离O最近，有
①
②（2分）
由几何关系
③（2分）
由①②③解得:
t1=0.２ｓ，x1=0.2m （1分）
所以最小距离OA=
m （2分）
当初速度正对斜面下方时,落点B离O最远，有
④
⑤（２分）
由几何关系
⑥（2分）
由④⑤⑥解得：
t1=0.4s,x２＝0.4ｍ （1分）
所以最大距离ＯB=
m （2分）
２５.解法一:
（1）设初动能为Ek,则粒子运动到P点和M点的动能分别为0.２Ek和0.５2Ｅk
粒子由Ｏ点运动到P点,由动能定理有
UOＰ· （-q）=0.2Ek–Ek （2分）
粒子由Ｏ点运动到M点，由动能定理有
UＯＭ ·（－q）=0.５2Eｋ–Ek （2分）
因为M点与Q点等势，由以上两式可得
＝ （2分）
如图，由匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed可知,在电场强度方向,O、P、Q三点间的距离满足
=
由几何关系不难得出，在直线OP上，O、P、Q三点间的距离依然满足
= （２分）
由几何关系可得Ｑ点坐标为（2.４ｍ,1.8m） （2分）
（２）由几何关系可知等势线MQ与OP垂直,所以电场应沿OP所在直线方向。
（2分）
可求得电场在x方向的分量为
Ex＝E＝80V/m （2分）
x方向上,粒子从P点由静止加速至M,由匀变速直线运动规律
xP = （2分）
解得t=1ｓ （2分）
解法二:
（１）设电场在x方向分量为Ex,y方向分量为Ｅy，粒子初动能为Ek，则粒子运动到Ｐ点和Ｍ点的动能分别为0.2Ｅk和0.52Ek
粒子由Ｏ点运动到P点,由动能定理有
Ex·（－q）·xP+Ey·（－ｑ）·yP=0.２Eｋ–Eｋ （3分）
粒子由O点运动到Ｍ点,由动能定理有
Ey·（-ｑ）·yM =0.5２Eｋ– Ek （３分）
由以上两式解得：
＝
（2分）
由此可知，电场强度沿OＰ所在直线方向，所以等势线MQ与OP垂直，由几何关系不难得出Ｑ点坐标（2.4m，１.８m） （2分）
（2）由上问可知
Ex=
E = 80Ｖ／ｍ （4分）
ｘ方向上,粒子从P点由静止加速至Ｍ，由匀变速直线运动规律
ｘP= （２分）
解得ｔ=１ｓ （2分）
34.
（1）ＡCＤ （6分）
（2）如图,光源Ｓ发出的一条光线射到球面上的P点
由正弦定理
＝（3分）
可得
sｉnα=
对于位置已固定的光源,d与R都是定值,当sｉｎθ越大时，光线射出玻璃球的入射角α就越大,光线越容易发生全反射,要求所有的光线都不会全反射，就是要求当ｓinθ最大（θ=9０º）时,不会发生全反射,即
ｓiｎα = 全反射临界角C的正弦为
ｓinC=
在P点不发生全反射的光线,以后再次反射也不会发生全反射,所以对光源到球心的距离d的要求应为
d< （3分）
35.
（1）H＋H→He+n（3分）;4Ｅ3–2E1 –3E2（３分）
（2）i.设Ａ刚滑至地面时速度大小为v1，B速度大小为ｖ2
由水平方向动量守恒
m v１＝3mv2 （1分）
由机械能守恒
mgh=
mv12+
3ｍv2２ （1分）
由以上两式解得：
v1=
ｖ２＝
（2分）
iｉ.A与挡板碰后开始,到A追上Ｂ并到达最高高度ｈˊ,两物体具有共同速度ｖ,此过程
系统水平方向动量守恒
mv１＋３mv２=4ｍv （２分）
系统机械能守恒
mgh=4mv2+mghˊ （２分）
由以上两式解得:
hˊ＝ｈ （１分）
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