1、2021届高考物理模拟卷（全国卷）（二）1、某金属在光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系如图所示,则( )A.普朗克常量为B.入射光的频率为3vc时,逸出的光电子的最大初动能为2EC.频率大于的入射光照射该金属时才会发生光电效应D.若光在真空中的速度为c,则波长大于的光照射该金属时才会发生光电效应2、如图所示，小车内的小球分别与轻弹簧和细绳的一端拴接，其中轻弹簧沿竖直方向，细绳与竖直方向的夹角为.当小车和小球相对静止一起在水平面上运动时，下列说法正确的是（ ）A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧
2、对小球一定有弹力的作用D.细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用3、某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者,他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星,春分那天(太阳光直射赤道)在日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星.已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T,卫星的绕地方向与地球转动方向相同,不考虑大气对光的折射.下列说法中正确的是（ ）A.同步卫星离地高度为B.同步卫星加速度小于赤道上物体向心加速度C.D.同步卫星的加速度大于近地卫星的加速度4、一根长为L,横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，
3、电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，若已知金属棒内的电场为均强电场，则金属棒内的电场强度大小为（ ）A.B.C.D.5、如图，某空间存在边界为矩形ABCD,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场，P为边AD的中点.由不同速率的电子组成的一细束电子流沿AB方向从P点射入磁场。已知,电子的质量为m，电荷量大小为e，不计重力。下列说法正确的是（ ）A.电子可能从C点射出B.通过A点的电子的速率为C.通过B点的电子在磁场中运动的时间为D. 通过B点的电子在磁场中运动的轨迹半径为6、如图所示，某同学将三个完全相同的物体从A点沿三条不同的路径抛出，最
4、终落在与A点同高度的三个不同位置，三条路径的最高点是等高的，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）A三个物体抛出时初速度的水平分量相等B沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长C该同学对三个物体做的功相等D三个物体落地时重力的瞬时功率一样大7、如图1所示，一滑块置于长木板左端，木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为2kg，现在滑块上施加一个F=0.5t(N)的变力作用，从t=0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图2所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取，则下列说法正确的是( )A. 滑块与木板间的动摩擦因数为0.4B. 木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2C. 图
5、2中D. 木板的最大加速度为8、一根重为G的金属棒中通以恒定电流，平放在倾角为30光滑斜面上，如图所示为截面图。当匀强磁场的方向与斜面成60斜向上时，金属棒处于静止状态，此时金属棒对斜面的压力为，保持磁感应强度的大小不变，将磁场的方向顺时针旋转角时，金属棒再次处于平衡状态，此时金属棒对斜面的压力为，则下列说法不正确的是（ ）A金属棒中的电流方向垂直纸面向外B金属棒受到的安培力为CD9、在验证动量守恒定律实验中，同学们不仅完成了课本原来的实验，还用相同的器材进行多方面的探索及尝试下面是甲、乙两组同学的实验，请回答相关的问题：（）甲组同学采用如图1所示的装置，由斜槽和水平槽构成将复写纸与白纸铺在水
6、平放的木板上，重垂线所指的位置为O实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹重复上述操作多次，得到多个落点痕迹平均位置P；再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让a球仍从固定位置由静止开始滚下，与b球发生对心正碰，碰后a球不被反弹碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N（1）以下提供的器材中，本实验必需的_. A刻度尺 B打点计时器 C天平 D秒表（2）实验中有关操作和描述正确的是_. A用质量大的球去碰质量较小的球，目的是使被碰球飞行距离更远，可减小测量误差B调整斜槽末端水平，目的是使两球能发生对
7、心碰撞C让入射球从同一位置释放，目的是保障每次碰撞前小球的动量都相同D碰撞后两球的动能之和总会小于碰前入射球的动能，是因为斜槽摩擦力做负功造成的（3）设a球的质量为，b球的质量为，则本实验验证动量守恒定律的表达式为（用、OM、OP、ON表示） （）乙组同学误将重锤丢失，为了继续完成实验现将板斜放，上端刚好在槽口抛出点，标记为O板足够长小球都能落在板上，如图2，采用甲组同学相同的操作步骤完成实验（4）对该组同学实验的判断正确的是_. A乙组同学无法完成验证动量守恒定律 B秒表也不是乙组同学的必需器材C乙组同学必须测量斜面倾角 D图2中N为b球碰后落点（5）设a球的质量为，b球的质量为，则本实验验
8、证动量守恒定律的表达式为 10、图（a）为某简易多用电表的电路图。图中是表头；E是电池；和是固定电阻；是可变电阻；虚线方框内为换档开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个档位，分别为：直流电压2.5V档和5V档，直流电流2.5mA档和10mA档，欧姆x100档。1.图（a）中的A端与_（填“红”或“黑”）色表笔相连接。2.某次测量时该多用电表指针位置如图（b）中的c位置所示。若此时多用电表使用的是直流电压2.5V档，则多用电表读数为_V；若此时多用电表使用的是欧姆x100档，则读数为_。3.某次使用欧姆档时，先将两表笔短接，若多用电表指针位置如图（b）中的d位置，则应应将接入电路的电
9、阻调_（填“大”或“小”），才能使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。4.当多用电表使用10mA档时，虚线方框内的换档开关应与_号接线柱连接。11、如图所示,有一电阻不计的光滑平行金属导轨,固定在一倾角为的斜面上,有一个电容为C的未充电电容器连接在导轨两点间,磁感应强度为的匀强磁场垂直斜面向下,另一光滑U形金属导体框放置于光滑水平面上并恰好与导轨的底部相接触(不相连), 处为平滑绝缘弯头,长度很短,金属导轨与导体框的宽度均为形导体框的长度为L,水平面存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度也为。现有一长度为d的导体棒垂直放置于导轨的某处并从静止开始滑下,无摩擦地滑过绝缘连接弯头,滑上水平放置的U形金
10、属导体框,当导体棒滑到U形金属导体框长度的一半时,棒与U形金属导体框恰好相对静止,电容器始终未被击穿。已知棒的质量为m,电阻为形金属导体框的质量为2m,它只在部分有电阻,大小为,求:(1)导体棒滑上U形金属导体框过程中,通过U形金属框的电荷量及电流方向;(2)导体棒从金属导轨滑下时所处的高度。12、如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角，另一端点C为轨道的最低点，其切线水平一质量、板长L0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高质量为m1kg的物块(可视为质点)从空中A点以的速度
11、水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板滑板运动到平台D时被牢固粘连已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1ms0.5m范围内取值取，.求：(1)物块到达B点时的速度大小.(2)物块经过C点时对圆弧轨道的压力(3)试讨论物块刚滑上平台D时的动能与s的关系13、物理选修3一3(1)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。关于固体和液体，下列说法正确的是_.A.单晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数通常是相等的B.多晶体在熔化过程中，分子的平均动能不变C.非品体没有确定的熔点，其物理性质可能呈现各向异性D.在真
12、空中，自由下落的水滴是球形E.从某个方向上看液晶分子排列整齐.从另一个方向看液晶分子的排列是杂乱无章的(2)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成油耗上升。己知某型号轮胎的容积恒为，轮胎原有气体的压强为。取一只该型号的轮胎.某学习小组探究用自行车打气筒给轮胎打气，查阅此类轮胎的资料:正常行驶时标准气压为。已知打气筒每次可将体积为的空气打入轮胎内，外界大气压为,假设打气过程中温度保持不变.外界温度为27，要求胎内气压不超过标准气压。 (i)求打气筒打20次后轮胎内的气压。(ii)若打完气后.胎内气体溢度上升到47.则最多打气多少次?14、物理选修3一4(1) 时刻.位于O点的波源
13、从平衡位置开始沿y轴方向做简谐运动，经0.5s形成如图所示的一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振动恰好传播至质点，则_。A.波源的起振方向沿y轴负方向B. 时波源O正在做减速运动C. 时刻质点恰好处于波峰D. 内质点P经过的路程为12cmE.波源的振动方程为(2)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴形状是半径为R的球形，图中的圆代表水滴过球心O的截面，一红色光线沿截面以入射角i从A点射入水滴中，经水滴一次反射后从B点射出水滴，出射光线与平行。光在真空中的传播速度为c。(i)求水对红光的折射率n以及红光从A点传播到B点所用的时间t。(ii)若一紫光沿方向从A点射入水滴中，则经水滴一次反
14、射后.紫光是从B点上方还是下方射出水滴? 答案以及解析1答案及解析：答案：B解析：由爱因斯坦光电效应方程Ek=hv-W0,结合图象可知金属的逸出功W0=E,极限频率为vc,所以hvc-W0=0,解得,A错误;由爱因斯坦光电效应方程Ek=hv-W0,则Ek=h3vc-W0=2E,B正确;由题图可知频率不低于vc的入射光照射该金属时会发生光电效应,即波长不大于的光照射该金属时才会发生光电效应,C、D错误。 2答案及解析：答案：D解析：当小车处于匀速直线运动时，弹簧的弹力等于重力，即，T=0当小车和小球向右做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律得：水平方向有：，竖直方向有：所以细绳不一定对小球有拉力的
15、作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用，故D正确，ABC错误 3答案及解析：答案：C解析：设地球同步卫星的轨道半径为r,其受到的地球万有引力提供向心力,即:,对地面上的物体万有引力等于重力有: ,由以上两式可得: ,所以同步卫星离地高度为.故A错误;根据,因为同步卫星与赤道上物体转动角速度相同,同步卫星离地心距离较大,同步卫星加速度大于赤道上物体向心加速度,故B错误;根据光的直线传播规律,日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星图示如图所示,同步卫星相对地心转过角度为,结合,计算得出: ,所以C选项是正确的;根据,同步卫星的轨道半径比近地卫星轨道半径大,同步卫星的加速度小于近地卫星的加速度,故
16、D错误. 4答案及解析：答案：C解析：本题主要考查电流的微观形成设电场强度为E，该导体棒电阻可表示为，根据欧姆定律有，电流的微观表达式为，联立得，故C项正确，ABD项错误。综上所述，本题正确答案为C。 5答案及解析：答案：C解析：根据左手定则判断知，电子从P 点射入时受到的洛伦兹力方向向下，电子只能向下偏转，不可能通过C点，选项A错误;通过A点的电子运动的轨迹半径，结合，选项B错误;通过B点的电子在磁场中运动的轨迹如图所示，设其轨迹半径为，则根据几何关系有，解得，选项D错误; ，通过B点的电子在磁场中运动的时间，选项C正确。 6答案及解析：答案：D解析：A. 根据斜抛的运动规律知,三条路径的最
17、高点是等高的,故三个物体的竖直方向上面分速度vy相同,其总的运动时间也相同，水平位移大的水平分速度大，故A.B错误。C. 同学对小球做功，小球获得初动能，由于三个小球竖直方向分速度相同，水平位移大的第3个小球水平分速度大，故合初速度大，故第3个小球的初动能大，人对它做功最多，故C错误；D. 由于斜抛的时候,竖直分初速度相同,落地时的竖直方向分速度也相同,均等于vy,所以落地时重力的瞬时功率一样大，故D正确。故选：D。 7答案及解析：答案：ACD解析：A. 根据图2可知,在t2以后滑块受到的摩擦力不变,为,根据摩擦力的计1算公式可得,解得滑块与木板间的动摩擦因数：，故A正确；B. 在过程中为静摩
18、擦力过程中木板相对于地面开始运动,木板与水平地面间的动摩擦因数为,则,解得，故B错误；C.t2时刻二者发生相对运动时,加速度大小为a,对木板根据牛顿第二定律可得：，对木块有,解得F=12N,根据F=0.5t可知图2中t2时刻对应的拉力为24s，故C正确；D.以后木板受力不变,加速度不变,则木板的最大加速度为，故D正确。故选：ACD。 8答案及解析：答案：AB解析：根据左手定则可知金属棒中的电流方向垂直纸面向里，根据左手定则可知安培力的方向垂直于磁场方向向上,如图所示,沿斜面方向根据平衡条件可得：,解得金属棒受到的安培力为，由于安培力沿斜面方向的分力与重力沿斜面向下的分力相等,则磁场旋转后安培力
19、方向关于斜面对称,根据几何关系可得磁场的方向顺时针旋转=60，根据平衡条件可得： 9答案及解析：答案：（1） AC （2） C （3） （4） BD （5） 解析：1. （1）对于甲组,为了减小误差,两球半径相等,为了不反弹, ,本实验还需要天平和刻度尺.（3）.分别测出两球的质量和落地点到点O的距离。由于落地时间相同,由动量守恒得。2.（4）A、两球碰撞后做平抛运动，分别落在斜面上，测出它们的水平位移，可以验证动量守恒定律，故A错误；B. 利用用小球的水平位移代替小球的初速度，实验过程中不需要测小球的运动时间，实验不需要秒表，故B正确；C. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速运动与竖直方向的自
20、由落体运动,由平抛运动规律得：,解得：,在验证动量守恒的表达式中每项都有,列方程可以消去，不需要测量斜面倾角，故C错误；D. 小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后a球的落地点是M点，b球的落地点是N点，故D正确；（5）对于乙组,由动量守恒,得 ,所以 10答案及解析：答案： (1)黑;(2)1.48;1100;(3)小;(4)1。解析：(1)由图(a)所示电路图可知，A与欧姆表内置电源的正极相连，A为黑表笔。(2)多用电表使用的是直流电压2.5V挡，由图示表盘可知，其分度值为0.05V，多用电表读数为1.48V；若此时多用电表使用的是欧姆100挡，
21、则读数为：11100=1100。(3)由图(b)所示可知，指针指在d位置，电流小于满偏电流，为使指针指在表盘右端电阻“0”位置，即使指针指在满偏电流处,应减小电路电阻,因此应将接入电路的电阻调小。(4)由图(a)所示电路可知，换挡开关置于1时，分流电阻阻值较小，电流表量程大，选择开关置于2时分流电阻较大，电流表量程较小，由此可知，换挡开关置于1时电流表量程为10mA 11答案及解析：答案：(1)导体棒滑上U形金属导体框过程中可得电流方向从上往下看为逆时针方向。(2)导体棒滑上U形金属导体框过程中,系统动量守恒对U形金属导体框有又则解得则导体棒从斜导轨上下滑时有即,所以可得导体棒做匀加速直线运动
22、的位移所处的高度。解析： 12答案及解析：答案：(1)从A到B，物块做平抛运动，由几何关系得： .(2)从B到C，物块机械能守恒解得： 联立解得根据牛顿第三定律，物块在C点对轨道的压力大小为46N，方向竖直向下(3)物块从C点滑上滑板后开始做匀减速运动，此时滑板开始作匀加速直线运动，当物块与滑板达到共同速度时，二者开始做匀速直线运动设它们的共同速度为v，根据动量守恒解得v1m/s，对物块，用动能定理列方程：，解得：，对滑板，用动能定理列方程：，解得：，由此可知物块在滑板上相对滑过时，小于0.65m，并没有滑下去，二者就具有共同速度了(同速时物块离滑板右侧还有Ls0.05m距离)当0.2ms0.
23、5m时，物块的运动是匀减速运动，匀速运动，匀减速运动Ls0.05m，滑上平台D，根据动能定理得，解得：.当0.1ms0.2m时，物块的运动是匀减速运动Ls，滑上平台D.根据动能定理：解得：解析： 13答案及解析：答案：（1）BDE；（2）（i）将体积、压强的空 气压缩成压强、体积为的空气，根据玻意耳定律有解得 将总体积、压强为的空 气压缩成体积.压强为的空气，则解得(ii)若温度升高之后气压刚好达到标准气压，则根据査理定律有 又,解得将总体积、压强的空气压缩成 体积、压强的空气，则 解得 n =26.25则最多打26次。解析：（1）单晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数通常是 不相等的，选
24、项A错误;多晶体具有确定的熔点，在熔化过程中温度不 变，温度是分子平均动能的标志,分子的平均动能不变，选项B正确；非 晶体物理性质呈现各向同性，选项C错误;在真空中，自由下落的水滴处 于完全失重状态，水滴在表面张力作用下呈球形，选项D正确；从某个 方向上看液晶分子排列整齐,从另一个方向看液晶分子的排列是杂乱无 章的，选项E正确。 14答案及解析：答案：（1）ABD(2) (i)红光在水滴中的光路图如图所示，设红光从A点射入水滴时的折射角为r.则由几何关系知解得由几何关系有时间解得 (ii)水对紫光的折射率因.折射角紫光在水滴中的光路图如图中所示，紫光经水滴一次反射后从B点上方点射出水滴解析：（1）每个质点的起振方向是相同的，根据“横波的传播方向与 振动方向间的关系”知，质点P的起振方向沿y轴负方向，则波源的起振方向沿y轴负方向，选项A正确；波长，波速，周期，时波源O正处于平衡位置上方且向上运动，即正在做减速运动，选项B正确; 时刻，振动恰好传播至点,质点Q恰好处于波谷，选项C错误;振幅， ,0内质点P经过的路程为,选项D正确; ，波源的振动方程为，选项E错误
