1、辽宁省2021届高三物理下学期4月模拟预测试题（14）（含解析）考生注意：1答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号回答非选择题时，将答案写在答题卡上写在本试卷上无效3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回1.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，它们的vt图像如图所示。已知两车在t2时刻并排行驶，则（）A. 乙车加速度大小逐渐增大B. 甲车的加速度大小先增大后减小C. 两车在t1时刻也并排行驶D. 在t1时刻甲车在前，乙车在后【答案】D【解析】A由vt图像可知
2、乙车图线的斜率不变，故乙车的加速度大小不变，故A错误；B由vt图像可知甲车图线得斜率逐渐增大，故甲车的加速度逐渐增大，故B错误；CD在vt图像中，图线与t轴围成的面积表示位移，由图可知在t1t2时间内乙车的位移大于甲车，而由题意可知两车在t2时刻并排行驶，故在t1时刻甲车在前，乙车在后，故C错误；D正确。故选D。2. 中国的航空航天技术已经取得了举世瞩目的成就，不久的将来还要进行对火星进行探测，当然需要努力攻克能够回到地球的技术。探测器要脱离火星，发射速度不能小于第二宇宙速度，已知第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，已知地球的质量大约是火星的9倍，半径大约是火星的2倍，地球表面的重力加速度为g，地
3、球半径为R，则探测器要脱离火星，从火星发射的速度至少要达到（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】某星球的质量为M，半径为r，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：解得第一宇宙速度已知地球和火星的质量之比约为9：1，半径之比约为2：1，则地球的第一宇宙速度火星的第一宇宙速度地球表面重力加速度为g、地球的半径为R，根据黄金代换式可知，则而第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是，则火星的第二宇宙速度，故C正确，ABD错误。故选C。3. 如图所示，质量均为2kg的木块A和B静止在倾角为的光滑斜面上，此时A、B间恰好没有弹力，则剪断细绳的瞬间A、B间的弹力为（）A. 0B. 5NC.
4、 10ND. 20N【答案】B【解析】初状态因A、B间恰好没有弹力，所以此时弹簧弹力剪断细绳后瞬间，弹簧弹力不能突变仍为，以AB整体为研究对象有解得a=2.5m/s2再隔离B分析解得FN=5N故B正确4. 汽车和汽车静止在水平地面上，某时刻汽车开始倒车，结果汽车撞到了停在它正后方的汽车，汽车上装有智能记录仪，能够测量并记录汽车前面的物体相对于汽车自身的速度。在本次碰撞中，如果汽车的智能记录仪测得碰撞前瞬间汽车的速度大小为，已知汽车的质量是汽车质量的2倍，碰撞过程可视为弹性碰撞，则碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为A. B. C. D. 【答案】C【解析】两汽车发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒
5、、机械能守恒，设碰撞后A、B的速度分别为v1、v2，以碰撞前A的速度方向为正方向，设B的质量为m，则A的质量为2m，由动量守恒定律，有2mv02mv1+mv2由机械能守恒定律，有解得v1v0A. 碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为，与分析不一致，故A错误；B. 碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为，与分析不一致，故B错误；C. 碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为，与分析相一致，故C正确；D. 碰后瞬间汽车相对于地面的速度大小为，与分析不一致，故D错误。故选C.5. 如图所示，竖直平面内的光滑固定轨道由一个半径为R的圆弧AB和另一个圆弧BC组成，两者在最低点B平滑连接。一小球(可视为质点)从A点由
6、静止开始沿轨道下滑，恰好能通过C点，则BC弧的半径为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】设BC弧的半径为r。小球恰好能通过C点时，由重力充当向心力，则有： 小球从A到C的过程，以C点所在水平面为参考平面，根据机械能守恒得： 联立解得：A，与结论相符，选项A正确；B，与结论不相符，选项B错误；C，与结论不相符，选项C错误；D，与结论不相符，选项D错误；故选A。6. 如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成角(0)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)则下列说法正确的是（）A. 若一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间
7、越短B. 若一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大C. 若v一定，越大，则粒子在磁场中运动的时间越短D. 若v一定，越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远【答案】C【解析】ABC粒子运动周期T，当一定时，粒子在磁场中运动时间：tTT由于t、均与v无关，故AB错误，C正确；D当v一定时，由r知，r一定；当从0变至的过程中，越大，粒子离开磁场的位置距O点越远；当大于时，越大，粒子离开磁场的位置距O点越近，故D错误.故选C7.如图所示，由同种材料制成，粗细均匀，边长为L、总电阻为R的单匝正方形闭合线圈MNPQ放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，磁场两边界成=
8、角。现使线圈以水平向右的速度匀速进入磁场，则()A. 当线圈中心经过磁场边界时，N、P两点间的电势差U=BLvB. 当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力大小C. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，回路中的平均电功率D. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，通过导线某一横截面的电荷量【答案】D【解析】AB当线圈中心经过磁场边界时，此时切割磁感线的有效线段为NP，根据法拉第电磁感应定律，NP产生的感应电动势为E=BLv，此时N、P两点间的电势差U为路端电压，有U=E=BLv此时QP、NP受安培力作用，且两力相互垂直，故合力为F安=故AB错误；C当线圈中心经过磁场边界时
9、，回路中的瞬时电功率为在线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，感应电动势一直在变化，故回路中的平均电功率不等于经过磁场边界时的瞬时电功率，故C错误；D根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，通过导线某一横截面的电荷量为故D正确。故选D。8.如图所示，一水平放置的平行板电容器与电源相连。开始时开关闭合，一带电油滴沿两极板中心线方向以某一初速度射入，恰好沿中心线通过电容器。则下列判断正确的是（）A. 保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子可能打在电容器的A板上B. 保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子仍能沿原中心线通过电容器C. 断开开关，将B板竖直向上平移一小段距离，粒
10、子可能打在电容器的A板上D. 断开开关，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子仍能沿原中心线通过电容器【答案】AD【解析】AB开始时，油滴能沿直线飞过两板，可知油滴受向下的重力和向上的电场力平衡，油滴带负电；若保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，根据可知，两板间场强变大，粒子受向上的电场力变大，粒子向上偏转，则粒子可能打在电容器的A板上，选项A正确，B错误；CD断开开关，则两板带电量不变，根据、以及 可知则将B板竖直向上平移一小段距离，两板间场强不变，粒子受电场力不变，则粒子仍能沿原中心线通过电容器，选项C错误，D正确；故选AD。9.一矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产
11、生的正弦交流电如图甲所示，导线框电阻不计，匝数为100匝，把线框产生的交流电接在图乙中理想变压器原线圈的a、b两端，Rt为热电阻(温度升高时，其电阻减小)，R为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，则（）A. 线框在匀强磁场中的转速为50r/sB. 在t=1.0102s时刻，线框平面与磁场方向平行C. 线框转动过程中磁通量变化率最大值为0.22wb/sD. Rt处温度升高时，V1表示数与V2表示数比值不变【答案】AC【解析】A由图可知线圈产生感应电动势的周期为T=0.02s，则转速选项A正确；B在t=1.0102s时刻，感应电动势为零，此时线框平面与磁场方向垂直，选项B错误；C电动势最大值，根
12、据可知线框转动过程中磁通量变化率最大值为选项C正确；D因为变压器初级电压是不变的，则次级电压不变，当Rt处温度升高时，电阻减小，则次级电流变大，则电阻R的电压变大，V2读数减小，而V1读数不变，则V1表示数与V2表示数的比值要变化，选项D错误；故选AC。10.一列沿轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波恰好传到平衡位置在处的P点。已知平衡位置在处的Q点在08s内运动的路程为0.2m，则下列说法正确的是()A. P点的起振方向沿y轴负方向B. P点振动的周期为4sC. 该波的传播速度大小为1m/sD. 质点Q的振动方程为【答案】BD【解析】A波源在P点的左侧，在P点的左侧附近找
13、一点，该点在P的上方，故P点的起振方向沿y轴正方向，故A错误；B由波动图象可知该波波长为，设波形由P点传到Q时间为，则有，Q处质点运动路程为0.2m，说明振动时间为，则总时间，联立可得振动周期，故B正确；C设该波的传播速度大小为，则有，故C错误；D质点Q的振幅，周期，可求得角速度为，波从P传到Q所用的时间，从零时刻计时，质点振动时间为，故振动方程为，故D正确；故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11. 某实验小组用图甲实验装置验证钩码与滑块组成的系统机械能守恒，主要步骤如下：钩码的质量为m，用天平测量滑块和遮光条的总质量为M，用游标卡尺测量遮光条的宽度d，用刻度尺测量两光电门之间的
14、距离s；调节旋钮使气垫导轨水平，同时调节轻滑轮使细线水平；释放滑块，用计时器分别测出遮光条经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB。请回答下列问题：(1)测遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图乙所示，则d=_cm。(2)若系统机械能守恒，则mgs=_(用M、m、d、tA和tB表示)【答案】 (1). 0.52 (2). 【解析】(1)1由图可知d=0.5cm+0.1mm2=0.52cm；(2)2遮光条经过光电门A和光电门B的速度分别为：要验证的关系式为：即。12. 有一节干电池，电动势已知为1.5V。某小组要用以下器材测量其内阻：A.待测电池(E=1.5V,内阻约几欧)B.电流表(量程为10
15、0A,内阻约几百欧)C.电阻箱R(099.9,1A)D.滑动变阻器R0(015k,0.1A)E.开关S1、S2和导线若干实验电路图如图所示。实验步骤如下：闭合S1,断开S2,调节R0使电流表满偏(指针指在I=100A刻度处)；调整电阻箱R,使其为较大的阻值R1,再闭合S2,读出电流表的示数I1;逐渐减小电阻箱R的阻值，使其分别等于R2、R3、，读出对应的电流表的示数I2、I3、；以为纵轴，以为横轴作出-图像(I、R均为国际单位)，求得图线斜率k=1.6104A-1。回答以下问题。(1)步骤中，电流表满偏时，滑动变阻器与电流表内阻的总阻值为_k；(2)步骤中改变电阻箱阻值时，开关S2应处于_ (
16、填“闭合”或“断 开”)状态；(3)求内阻有两种方法：利用多组数据作出图像求解，利用其中任意两组数据求解。两种方法相比，减小偶然误差最有效的方法是 _ (填“”或“”)；(4)电池内阻r= _。【答案】 (1). 15 (2). 断开 (3). (4). 1.6【解析】(1)1电流表满偏时(2)2电阻箱使用时不断开关会有短路的风险，所以调节电阻箱需要断开开关(3)3使用数据越多，偶然误差越小，所以应该利用多组数据作出图像求解；(4)4由闭合电路的欧姆定律，得到所以13.如图，一粗细均匀的细管上端开口，一段长度为l=38cm的水银柱下密封了一定量的理想气体。当玻璃管跟竖直方向成时，管内空气柱的长
17、度l1=63cm，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为300K。现将细管沿逆时针方向缓慢转至竖直，在管内空气达到平衡状态后：(i)求此时空气柱的长度l2；(ii)若再缓慢加热管内被密封气体，直到管内空气柱的长度再变为l1为止，求此时密封气体的温度。【答案】(i)52.5cm(ii)360K【解析】(i)设水银密度为，重力加速度大小为，初始时气体的压强为p1；细管竖直时气体压强为p2。则由玻意耳定律有:p1l1=p2l2带入数据得：l2=52.5 cm(ii)设气体被加热前后的温度分别为T0和T1，由盖吕萨克定律有带入数据得：T1=360 K答：(i)此时空气柱的长
18、度l2=52.5 cm；(ii)此时密封气体的温度T1=360 K。14. 学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点，质量m=0.05 kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m计算时g取1 0m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力压缩弹簧释放弹珠P后，求：(1)弹珠P通过D点
19、时的最小速度vD；(2)弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；(3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0【答案】（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m【解析】（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：解得（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vt由此可得 v=4m/s从C点到D点，运用动能定理，则有：联立解得（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=01N，根据动能定理得，且F1=01N，F2=8
20、3N代入数据解得x0=065 m15. 如图所示，在竖直平面内的xOy直角坐标系中，以足够长的x轴为水平边界的上方充满方向与x轴的夹角=37斜向上、电场强度大小为E1(未知)的匀强电场；x轴下方充满正交的匀强电场和匀强磁场，电场的电场强度大小为E2(未知)、方向竖直向上，磁场方向水平向外一质量为m、电荷量为q的带正电小球(视为质点)从y轴上到原点O距离为L的A点由静止释放，释放后小球沿AP方向做直线运动，从P点进入第IV象限后做匀速圆周运动且恰好经过原点O已知AP与x轴的夹角也为，取sin37=0.6，cos37=0.8，空气阻力不计，重力加速度大小为g(1)求小球经过P点时的速度大小v；(2
21、)求以及磁场的磁感应强度大小B；(3)若小球从P点进入第IV象限后，立即改变x轴上方的匀强电场，使得小球通过原点O时所受合力与小球速度方向垂直，求改变后的匀强电场的电场强度最小时电场强度的方向和电场强度的最小值Emin以及改变电场后小球第一次经过坐标轴上的位置到P点的距离s【答案】(1) (2), (3)x轴正方向的夹角为,【解析】(1)小球从A点运动到原点O过程的受力和运动情况如图甲所示:由于小球沿AP方向做直线运动，故该过程小球所受合力F沿AP方向，根据正弦定理有：小球从A点运动到P点的过程中，根据动能定理有：F解得：v=(2)根据正弦定理有：由于小球从P点进入第IV象限后做匀速圆周运动，
22、有：qE2=mg解得：由几何关系可得，小球在x轴下方做匀速圆周运动的半径为：r=洛伦兹力提供小球做圆周运动所需的向心力，有：qvB=m解得：B=(3)根据对称性可知，小球经过原点O时的速度方向与x轴正方向的夹角也为(斜向上)，如图乙所示，经分析可知，要使小球通过原点O时所受合力方向与速度方向垂直，且改变后的匀强电场的电场强度较小，则此时电场的电场强度方向与x轴正方向的夹角为 根据几何关系有：解得：小球在第I象限内做类平抛运动的加速度大小为：a=经分析可知，改变电场后小球第一次经过的坐标轴为x轴.设小球从原点O到经过x轴的时间为t，改变电场后小球第一次经过轴上的位置到原点O的距离为x1，沿速度方向小球做匀速直线运动，有：x1cos=vt垂直速度方向小球做初速度为零的匀加速直线运动，有：x1sin=P点到原点O的距离为：x2=经分析可知：s=x1-x2解得：s=
