安徽省六安市2021届新高考物理四月模拟试卷含解析

安徽省六安市2021届新高考物理四月模拟试卷含解析

安徽省六安市 2021 届新高考物理四月模拟试卷 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 1．一辆 F1 赛车含运动员的总质量约为 600 kg，在一次 F1 比赛中赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受 到的阻力不变，其加速度 a 和速度的倒数 1 的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（ ） A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀增大 C．输出功率为 240 kw D．所受阻力大小为 24000 N 【答案】 C 【解析】 【分析】 汽车恒定功率启动，对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列方程，再结合图象进行分析即可 . 【详解】 由图可知，加速度变化，故做变加速直线运动，故 A 错误； a- 1 v 函数方程 a= 400 v -4，汽车加速运动，速 度增大，加速度减小，故 B 错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定 律，有： F-f=ma 其中： F=P/v ；联立得： -P fa mv m ；结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零， 故结合图象可以知道， a=0 时， 1 v =0.01， v=100m/s ，所以最大速度为 100m/s；由图象可知： =4f m ，解 得： f=4m=4×600=2400N ； 10 600 100 600 P f ，解得： P=240kW ，故 C 正确， D 错误；故选 C。 【点睛】 本题关键对汽车受力分析后， 根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式， 再结合图象进行分析求 解。 2．静电计是在验电器的基础上制成的， 用其指针张角的大小来定性显示金属球与外壳之间的电势差大小， 如图所示， A、B 是平行板电容器的两个金属极板， G 为静电计。开始时开关 S 闭合，静电计指针张开一 定角度，为了使指针张开的角度增大，下列采取的措施可行的是（ ） A．保持开关 S 闭合，将 A、B 两极板靠近 B．断开开关 S 后，减小 A、B 两极板的正对面积 C．断开开关 S 后，将 A、B 两极板靠近 D．保持开关 S 闭合，将变阻器滑片向右移动 【答案】 B 【解析】 【详解】 A． 保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，与极板间距无关，则指针张角不变，故 A 错误； B． 断开电键，电容器带电量不变，减小 A、B 两极板的正对面积，即 S减小，根据 4 SC kd 知，电容 减小，根据 QU C 知，电势差增大，指针张角增大，故 B 正确； C． 断开电键，电容器带电量不变，将 A、B 两极板靠近，即 d 减小，根据 4 SC kd 知，电容增大，根 据 QU C 知，电势差减小，指针张角减小，故 C 错误； D． 保持开关闭合， 电容器两端的电势差不变， 变阻器仅仅充当导线功能， 滑动触头滑动不会影响指针张 角，故 D 错误。 故选： B。 3．如图所示，是一个研究向心力与哪些因素有关的 DIS 实验装置示意图，其中质量为 m 的圆柱体放置在 未画出的光滑圆盘边缘，绳子一端连接小圆柱体，另一端连接力传感器，使圆柱体做匀速圆周运动。圆周 运动的轨道半径为 r ，光电传感器测定的是圆柱体的线速度。关于这个实验下列说法不正确 ．．．的是（ ） A．研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画 F r 图像 B．研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画 2F v 图像 C．研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画 F m图像 D．如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，同样可以完成该实验目的 【答案】 A 【解析】 【分析】 【详解】 A．根据向心力公式结合牛顿第二定律有 2 F r vm 可知研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画 1F r 图像，二者呈线性关系，便 于研究， A 错误； B．研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画 2F v 图像， B 正确； C．研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画 F m图像， C 正确； D．如能保证两个传感器同步记录， 圆筒可以不做匀速圆周运动， 光电传感器测量圆柱通过瞬间的线速度， 力传感器测量此时瞬间的向心力（绳子拉力）大小，同样可以完成该实验目的， D 正确。 本题选择不正确的，故选 A。 4．匀强电场中有一条直线， M 、N、P 为该直线上的三点，且 MN NP 。若 MN 两点的电势分别为 5V 、 11V ，则下列叙述正确的是（ ） A．电场线方向由 N 指向 M B． P 点的电势不一定为 17V C．正的检验电荷从 M 点运动到 N 点的过程，其电势能不一定增大 D．将负的检验电荷以初速度为 0 放入该电场中的 M 点，检验电荷将沿直线运动 【答案】 D 【解析】 【详解】 A．在匀强电场中，沿电场线的电势变化，沿其他方向的直线电势也变化， N 点电势高于 M 点电势，但直 线 MN 不一定是电场线，选项 A 错误。 B．匀强电场中沿任意非等势面的直线电势均匀变化，则有 M N N p 解得 17Vp 选项 B 错误； C．电势有 M N ，正的检验电荷在高电势处电势能大，则在 M 点的电势能小于在 N 点的电势能，选 项 C 错误。 D．匀强电场的电场线是直线，将负的检验电荷以初速度为 0 放入 M 点，该电荷在恒定电场力的作用下， 沿场强的反方向做匀加速直线运动，选项 D 正确； 故选 D。 5．一质量为 M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力 F 始终保持不变， 气球在运动过程中所受阻力仅 与速率有关， 重力加速度为 g。现欲使该气球以同样速率匀速上升， 则需从气球吊篮中减少的质量为 （ ） A． 2（M ﹣ F g ） B． M ﹣ 2F g C． 2M﹣ F g D． g 【答案】 A 【解析】 【分析】 分别对气球匀速上升和匀速下降过程进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解即可。 【详解】 匀速下降时，受到重力 Mg ，向上的浮力 F，向上的阻力 f，根据共点力平衡条件有： = +Mg F f 气球匀速上升时，受到重力 M m g ，向上的浮力 F，向下的阻力 f，根据共点力平衡条件有： + =M m g f F 解得： =2 Fm M g 故 A 正确， BCD 错误。 故选 A。 【点睛】 本题关键对气球受力分析，要注意空气阻力与速度方向相反，然后根据共点力平衡条件列式求解。 6．下列说法正确的是（ ） A．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加 B．中子与质子结合成氘核时吸收能量 C．卢瑟福的 α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的 D．入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则不可能发生光电效应 【答案】 A 【解析】 【详解】 A．电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，放出光子，总能量减小；根据 2 2 Qq vk m r r 可知半径越小，动能越大，故 A 正确； B．中子与质子结合成氘核的过程中有质量亏损，释放能量，故 B 错误； C．卢瑟福的 α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，故 C 错误； D．根据光电效应方程 EKM =hγ－W 0 知，入射光的频率不变，若仅减弱该光的强度，则仍一定能发生光电 效应，故 D 错误。 故选 A。 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．跳伞运动员从高空悬停的直升机内跳下，运动员竖直向下运动，其 v-t 图像如图所示，下列说法正确的 是（ ） A． 10s 末运动员的速度方向改变 B．从 15s 末开始运动员匀速下降 C．运动员在 0~10s 内的平均速度大小大于 20m/s D． 10s~15s 内运动员做加速度逐渐增大的减速运动 【答案】 BC 【解析】 【分析】 【详解】 A． 10s 末运动员的速度方向仍然为正方向，故 A 错误； B． 15s 末，图象的加速度为零，运动员做匀速直线运动，故 B 正确； C． 0～10s 内，如果物体做匀加速直线运动，平均速度 0 40 m/s 20m/s 2 v 而运动员在 0～10s 内的位移大于做匀加速直线运动的位移，由 xv t 知，时间相同，位移 x 越大，平均 速度就越大，所以运动员在 0～10s 的平均速度大于 20m/s，故 C 正确； D．图象的斜率表示加速度， 10～ 15s 斜率绝对值逐渐减小，说明 10～15s 运动员做加速度逐渐减小的减 速运动，故 D 错误。 故选 BC 。 8．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ） A．非晶体和晶体的物理性质都是各向同性 B．自然界中一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性 C．布朗运动是由悬浮在液体中的小颗粒之间的相互碰撞引起的 D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关 E.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，是因为液体表面存在张力 【答案】 BDE 【解析】 【分析】 【详解】 A．根据晶体的性质可知， 单晶体的在某些物理性质上具有各向异性的， 而多晶体和非晶体是各向同性的， A 错误； B．热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，即 涉及热现象的宏观过程都具有方向性， B 正确； C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则碰撞引起的， C 错误； D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关，随温度降低而减小， D 正确； E．由于液体表面存在张力，液体表面像一张橡皮膜，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来， E 正确。 故选 BDE 。 9．下列说法正确的是 _________（填正确答案标号） A．天空中看到的彩虹是光的干涉现象形成的 B．偏振现象说明光是一种横波 C．光从空气射入水中时，光的频率保持不变 D．光学仪器镜头上的增透膜利用光的衍射原理 E.在水中红光比蓝光传播得更怏 【答案】 BCE 【解析】 【详解】 A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠 折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故 A 错误； B．偏振是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故 B 正确； C．根据波传播的特点可知，光从空气射入水中时，光的频率保持不变。故 C 正确； D．光学镜头上的增透膜是膜的前后表面反射光出现叠加，利用光的干涉现象，故 D 错误； E．水对红色光的折射率小小于对蓝色光的折射率，由 cv n 可知红色光在水中的速度大于蓝色光的速度， 故 E 正确； 故选 BCE 。 10．在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样 .若要增大干涉图样 中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（ ） A．改用红色激光 B．改用蓝色激光 C．减小双缝间距 D．将屏幕向远离双缝的位置移动 E.将光源向远离双缝的位置移动 【答案】 ACD 【解析】 【分析】 【详解】 A. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距 Δx＝ l d λ可知，改用红色激光，波长变大，则条纹的间距变大， 选项 A 正确； B. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距 Δx＝ l d λ可知， 改用蓝色激光， 则波长变短， 则条纹的间距变小， 选项 B 错误； C. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距 Δx＝ l d λ可知，减小双缝间距 d，则条纹的间距变大，选项 C 正 确； D. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距 Δx＝ l d λ可知，将屏幕向远离双缝的位置移动，即 l 变大，则条 纹的间距变大，选项 D 正确； E. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距 Δx＝ l d λ可知， 将光源向远离双缝的位置移动对条纹间距无影响， 选项 E 错误 . 11．理论表明，围绕地球转动的卫星，其机械能只与卫星的质量和轨道的长轴大小有关。如图所示， A 为 地球， b、c 为质量相同的两颗卫星围绕地球转动的轨道形状分别为圆和椭圆，两轨道共面， P 为两个轨道 的交点， b 的半径为 R，c 的长轴为 2R。关于这两颗卫星，下列说法正确的是（ ） A．它们的周期不同 B．它们的机械能相等 C．它们经过 P 点时的加速度不同 D．它们经过 P 点时的速率相同 【答案】 BD 【解析】 【分析】 【详解】 A．卫星 b 的轨道半径与卫星 c 运行轨道的半长轴大小相等，都是 R，根据 3 2 R k T 可知，两颗卫星运行周 期相同， A 错误； B．由题意可知，两颗卫星质量相同，卫星 b 的轨道半径与卫星 c 运行轨道的半长轴大小相等，故机械能 相等， B 正确； C．卫星经过 P 点时的加速度为 2 GMa r 所以加速度相同， C 错误； D．因为卫星 b 的轨道半径与卫星 c 运行轨道的半长轴大小相等，且质量相等，所以两颗卫星经过 P 点时 的势能相同，又因为 B 选项中两卫星的机械能相等，则动能相同，速率相同， D 正确。 故选 BD 。 12．如图所示（俯视图） ，位于同一水平面内的两根固定金属导轨 MN 、 A B CD ，电阻不计，两导轨之 间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、完全相同的铜棒 ab、 cd放在两导轨上，若两棒从图示 位置以相同的速度沿 MN 方向做匀速直线运动，始终与两导轨接触良好，且始终与导轨 MN 垂直，不计 一切摩擦，则下列说法中正确的是（ ） A．回路中有顺时针方向的感应电流 B．回路中的感应电动势不变 C．回路中的感应电流不变 D．回路中的热功率不断减小 【答案】 BD 【解析】 【分析】 【详解】 A．两棒以相同的速度沿 MN 方向做匀速直线运动，回路的磁通量不断增大，根据楞次定律可知，感应电 流方向沿逆时针，故 A 错误； BC．设两棒原来相距的距离为 s，M′ N′与 MN 的夹角为 α，回路中总的感应电动势 tan tancd ab cd abE BL v BL v Bv L L Bv s Bvs（ ） 保持不变，由于回路的电阻不断增大，所以回路中的感应电流不断减小，故 B 正确， C 错误； D．回路中的热功率为 2 = EP R ，由于 E 不变， R 增大，则 P 不断减小，故 D 正确。 故选 BD 。 三、实验题 :共 2 小题，每题 8 分，共 16 分 13．某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池， 他通过以下操作测量该电池的电动 势和内电阻． (1)先用多用电表粗测电池的电动势．把多用电表的选择开关拨到直流电压 50 V 挡，将两表笔与电池两极 接触，电表的指针位置如图甲所示，读数为 ________V ． (2)再用图乙所示装置进行精确测量． 多用电表的选择开关拨向合适的直流电流挡， 与黑表笔连接的应是电 池的 ________极．闭合开关，改变电阻箱的阻值 R，得到不同的电流值 I，根据实验数据作出图象如图丙 所示．已知图中直线的斜率为 k ，纵轴截距为 b，电流档的内阻为 r A ，则此电池的电动势 E＝________， 内阻 r ＝________(结果用字母 k 、b、 rA 表示 ) ． (3)多用表直流电流档的内阻对电动势的测量值大小 ________（选填 “有”或 “无”）影响． 【答案】 12.0； 负 1 k b k 无 【解析】 【详解】 (1)[1] ．电压档量程为 50V ，则最小分度为 1V，则指针对应的读数为 12.0V ； (2)[2] ．作为电流表使用时，应保证电流由红表笔流进，黑表笔流出，故黑表笔连接的是电池的负极； [3][4] ．由闭合电路欧姆定律可得： EI R r 变形可得： 11 r R I E E 则由图可知： r b E 1 k E 则可解得： 1E k br k (3)[5] ．由于多用表存在内电阻，所以由闭合电路欧姆定律得： E=IR+I （RA+r ） 变形为： 1 1Ar R R I E E 由图象可知斜率 1 k E 和不考虑多用表的内电阻时相同， 所以多用表的内电阻对电源电动势的测量结果无 影响。 14．在 “用 DIS 实验研究加速度与质量的关系 ”实验中 ,请完成下列问题 : （ 1）下列说法中正确的是（ _____） A．要控制小车和钩码的质量都不变 B．要控制小车的质量不变 ,改变钩码的质量 C．要控制钩码的质量不变 ,改变小车的质量 D．小车和钩码的质量都要改变 （ 2）实验中测得了下表所示的五组数据 ,并已在坐标平面上画出部分数据点 ,在图 中画出第四组数据对应 的数据点 ,然后做出 a-m 的关系图象（ ______） 组别 1 2 3 4 5 a（m/s2） 0.33 0.28 0.25 0.22 0.20 m（kg） 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 （ 3）为进一步确定加速度与质量的关系 ,应画 a-_____图象 ; （ 4）本实验得出的结论是 _____． 【答案】 C 见解析 1 M 在外力不变时 ,加速度与质量成反比 【解析】 【详解】 （ 1） [1] 该实验是探究加速度与质量的关系，采用控制变量法进行研究，所以要控制钩码的质量不变，改 变小车的质量，故 C 正确。 （ 2） [2] 做出 a-m 的关系图象如图； （ 3） [3] 由于 1a M ，所以 1a M 图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出 a 与 1 M 的图 象。 （ 4） [4]a- 1 M 图象是一条过原点的直线，则在外力不变时，加速度与质量成反比。 四、解答题：本题共 3 题，每题 8 分，共 24 分 15．如图所示，一张纸上用笔点一个点 A，纸放在水平桌面上，用一高度为 h 的平行玻璃砖放置在纸上且 点 A 在玻璃砖的下面，设光在玻璃砖内的折射率为 n，从正上方向下看点 A，看到点 A 的深度为多少？ 【答案】 h n 【解析】 【详解】 取从 A 点发出的射向界面的两条光线：一条是垂直射向界面；另一条是斜射到界面的光线，且入射角 AON 且很小；折射角为 MOB ，则由光的折射定律可得 sin sin n 由几何关系 'tan OQ OQ PQ h tan OQ h 由于 αβ均较小，则 tan sin tan sin 联立解得： ' hh n 16．如图，两个相同的气缸 A 、 B 各封闭着同种理想气体，气缸用绝热的细管通过阀门 K 连接。当 K 关 闭时， A 中气体的压强 5 A1 1 10 Pap 、温度 A1 7 C2t ， B 中气体的压强 5 B1 3 10 Pap 、温度 B1 C127t 。已知两气缸内的气体温度始终保持不变。打开 K 后（结果均保留三位有效数字） (1)若 B 中气体发生等温膨胀，当 B 中气体的体积变为原来的 6 5 时，求 B 中此时的压强 p ； (2)求缸内气体刚平衡时气缸内气体的压强 2p 。 【答案】 (1) 52.50 10 Pa ； (2) 51.86 10 Pa 【解析】 【详解】 (1)设 A 、 B 的容积均为 V ，打开 K 后，若 B 中气体发生等温膨胀， B 中气体的体积变为原来的 6 5 ，根 据玻意耳定律有 B1 6 5 p V p V 解得 52.50 10 Pap (2) B 中气体发生等温膨胀，膨胀后的体积为 1V V ，压强为 2p ，根据玻意耳定律有 B1 2 1p V p V V 1V 体积的气体等压降温，体积变为 2V ，温度由 B1t 变为 A1t ，根据盖一吕萨克定律有 1 2 B1 A1 V V T T 其中 A1 300KT ， B1 400KT A 中气体发生等温压缩，根据玻意耳定律有 A1 2 2p V p V V 解得 5 5 2 13 10 Pa 1.86 10 Pa 7 p 17．在实验室内小张站在某高处水平伸出手以 6m/s 的初速度竖直上抛一玩具球，如图所示从抛出开始计 时，玩具球在空中运动 0.5s 刚好到达最高点，已知手离地面高 h 为 2.5m，球在空气中受到大小恒定的空 气阻力 g 取 210m/s ，求： (1)玩具球下降过程中的加速度大小； (2)玩具球第一次即将落地前瞬间的速度大小。 【答案】 (1)8m/s2；(2)8m/s 【解析】 【详解】 (1)上升过程 2 1 6 12m / s 0.5 va t 1 mg fa m 下降过程 2 mg fa m 联立各式 2 2 8m/sa (2)上升最大高度 2 1 1 36 1.5m 2 2 12 vh a 下降过程 22 2 8 (1.5 2.5) 8m/sv a H