2021届陕西省咸阳市高考物理模拟检测试卷(一)附答案详解

2021届陕西省咸阳市高考物理模拟检测试卷（一）

一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）

1. 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )

A. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律

B. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

C. 牛顿在实验中测出万有引力常量𝐺，因而被称为是能称出地球质量的人

D. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

2. 如图所示，质量为𝑀的粗糙斜面上有一质量为𝑚的木块在匀减速下滑，则地面受到的压力应( )

A. 等于(𝑚+𝑀)𝑔

B. 大于(𝑚+𝑀)𝑔

C. 小于(𝑚+𝑀)𝑔

D. 无法确定

3. 如图所示，光滑水平面𝐴𝐵与竖直面上的半圆形固定轨道在𝐵点衔接，轨道半径为𝑅，𝐵𝐶为直径，一可看成质点、质量为𝑚的物块在𝐴点处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不拴接)，释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半圆形轨道𝐵点时瞬间对轨道的压力变为其重力的7倍，之后向上运动恰能通过半圆轨道的最高点𝐶，重力加速度大小为𝑔，不计空气阻力，则( )

A. 物块经过𝐵点时的速度大小为√5𝑔𝑅 B. 刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为3.5𝑚𝑔𝑅

C. 物块从𝐵点到𝐶点克服阻力所做的功为12𝑚𝑔𝑅

D. 若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，物块到达𝐶点的动能为72𝑚𝑔𝑅

4. 如图所示，有一根直导线上通以恒定电流𝐼，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场𝐵垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最小的点是( )

A. 𝑎点

B. 𝑏点

C. 𝑐点

D. 𝑑点 5. 如图所示，一只蚂蚁从半径为𝑅的半球体底端缓慢地(速度可忽略不计)爬上顶端，下列说法正确的是( )

A. 蚂蚁受到球面的摩擦力变大

B. 蚂蚁受到球面的摩擦力变小

C. 蚂蚁受到球面的支持力不变

D. 蚂蚁受到球面的支持力变小

6. 如图所示，在一端封闭、长约1𝑚的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体𝑅(𝑅视为质点)。现将玻璃管轴线与竖直方向𝑦轴重合，在小圆柱体𝑅上升刚好到达匀速时的起点位置记为坐标原点𝑂，同时玻璃管沿𝑥轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。小圆柱体𝑅依次经过平行横轴的三条水平线上的𝐴、𝐵、𝐶位置，在𝑂𝐴、𝐴𝐵、𝐵𝐶三个过程中沿𝑦轴方向的高度均相等，每个过程对应的水平位移的大小之比分别为△𝑥1、△𝑥2、△𝑥3，机械能的变化量依次为△𝐸1、△𝐸2、△𝐸3，动量的变化量大小依次为△𝑝1、△𝑝2、△𝑝3.若小圆柱体𝑅与玻璃管壁之间的相互作用力可忽略不计，则下面分析中正确的是( )

A. △𝑥1：△𝑥2：△𝑥3=1：3：5，△𝐸1：△𝐸2：△𝐸3=1：3：5

B. △𝑥1：△𝑥2：△𝑥3=1：4：9，△𝐸1：△𝐸2：△𝐸3=1：4：9

C. △𝑥1：△𝑥2：△𝑥3=1：3：5，△𝑝1：△𝑝2：△𝑝3=1：1：1

D. △𝑥1：△𝑥2：△𝑥3=1：4：9，△𝑝1：△𝑝2：△𝑝3=1：2：3

7. 在投掷游戏中，甲同学从𝐴点将某个小玩具水平抛出，小玩具沿轨迹①落到了地面上的𝐷点；乙同学从位于𝐴点正下方地面上的𝐵点斜向上将另一个同样的小玩具抛出，玩具沿轨迹②也恰好落到了𝐷点，𝐶点为轨迹最高点，𝐴、𝐶高度相同。不计空气阻力，下列说法正确的是( )

A. 两过程的水平速度相同

B. 两过程中玩具在空中的运动时间相等

C. 沿轨迹①落到𝐷点时小玩具落地速度大

D. 两个过程中重力的冲量相等

8. 如图所示，Ⅰ、Ⅱ是两带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹，轨迹Ⅰ的半径大于轨迹Ⅱ的半径。两粒子运动至𝑃点时发生正碰并结合在一起，然后沿圆轨迹的切线𝑃𝑄做直线运动。不计粒子重力及碰撞前两粒子间的相互作用，则下列判断正确的是( )

A. 两粒子带等量异种电荷

B. 轨迹为Ⅰ的粒子带正电

C. 轨迹为Ⅰ的粒子速度比轨迹为Ⅱ的粒子速度大

D. 轨迹为Ⅰ的粒子运动周期比轨迹为Ⅱ的粒子运动周期大

9. 如图所示，用两根绝缘线把两个小球悬挂起，𝑎球带电+𝑞，𝑏球带电−2𝑞，若两球的库仑力小于𝑏球的重力，且两根线都处于绷紧状态，现加一水平向左的匀强电场，待平衡时，表示平衡状态的图是( ) A. B. C. D.

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

10. 2019年12月27日，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，2000多秒后，将质量达到8吨的实践二十号卫星准确送入近地点192千米、远地点6.8万千米的预定转移轨道，之后卫星经七次轨道机动，于2020年1月5日在地球同步轨道成功定点。本次成功发射，对我国大推力运载火箭和新一代大型地球同步卫星平台进行了验证。卫星定点前后的部分轨道可简化为如图所示，轨道1、2都为椭圆，轨道3为地球同步轨道。已知地球的半径为𝑅，表面的重力加速度为𝑔，自转周期为𝑇，以下说法正确的是( )

A. 卫星自轨道1转移至轨道2需在𝑃点加速

B. 卫星在轨道3上正常运行时，可以在卫星内用天平测量物体的质量

C. 𝑇、𝑅、𝑔三个量之间的关系满足𝑇=2𝜋√𝑅𝑔

D. 卫星在轨道3上正常运行时的向心加速度为√16𝜋4𝑔𝑅2𝑇23

11. 马拉着车在水平道路上沿直线加速行驶，下列分析不正确的是( )

A. 马拉车的力大于车拉马的力

B. 马拉车的力大小等于车拉马的力

C. 马拉车的力大于车受到的阻力

D. 马拉车的力大小等于车受到的阻力

12. 如图，游乐场中，从高处𝐴到水面𝐵处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从𝐴处自由滑向𝐵处，下列说法正确的有( )

A. 甲、乙在同一高度的速度大小相等

B. 甲的切向加速度始终比乙的大

C. 乙比甲先到达𝐵处

D. 甲比乙先到达𝐵处

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

13. 为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置，让木块动倾斜木板上某点𝐴由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离，位移传感器连接计算机，描绘处滑块相对传感器的位移𝑥随时间𝑡变化规律，如图乙所示。

(1)根据上述图线，计算0.4𝑠时木块的速度𝑣=______𝑚/𝑠，木块加速度______𝑚/𝑠2；(以上结果均保留2位有效数字)

(2)为了测定动摩擦因数，还必须需要测量的量是______；

A.𝐴点离桌面的高度 𝐵.木块的质量 𝐶.当地的重力加速度𝑔 𝐷.𝐴点离传感器的距离。

14. 用如图1所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻𝑅0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

(𝑎)电流表(量程0.6𝐴、3𝐴)；

(𝑏)电压表(量程3𝑉、15𝑉)；

(𝑐)定值电阻(阻值1𝛺、额定功率5𝑊)；

(𝑑)定值电阻(阻值10𝛺、额定功率10𝑊)；

(𝑒)滑动变阻器(阻值范围0～10𝛺、额定电流2𝐴)；

(𝑓)滑动变阻器(阻值范围0～100𝛺、额定电流1𝐴)。

那么

(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______𝑉，电流表的量程应选择______𝐴；𝑅0应选择______𝛺的定值电阻，𝑅应选择阻值范围是______𝛺的滑动变阻器。

(2)记录数据后，得实验结果如图2甲所示。根据图线测得干电池的电动势为______𝑉，干电池的内电阻为______𝛺。

(3)现有一小灯泡，其𝑈 𝐼特性曲线如图2乙所示，若将此小灯泡和定值电阻𝑅0串联接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是______𝑊。

四、计算题（本大题共3小题，共37.0分） 15. 一辆摩托车在十字路口遇红灯，当绿灯亮时摩托车从静止以4𝑚/𝑠2的加速度开始行驶，恰在此时，一辆汽车以10𝑚/𝑠的速度匀速驶来与摩托车同向行驶，摩托车在后追汽车，求：

(1)摩托车从路口开始加速起，在追上汽车之前两车相距的最大距离是多少？

(2)摩托车经过多少时间能追上汽车？

16. 翼型飞行器有很好的飞行性能．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响．同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态．已知：飞行器的动力𝐹始终与飞行方向相同，空气升力𝐹1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，即𝐹1=𝐶1𝑣2；空气阻力𝐹2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，即𝐹2=𝐶2𝑣2.其中𝐶1、𝐶2相互影响，可由运动员调节，满足如图1所示的关系．飞行员和装备的总质量为90𝑘𝑔.(重力加速度取𝑔=10𝑚/𝑠2.)

(1)若飞行员使飞行器以𝑣1=10√3𝑚/𝑠速度在空中沿水平方向匀速飞行，如图2所示．则飞行器受到动力𝐹大小为多少？

(2)若飞行员关闭飞行器的动力，使飞行器匀速滑行，且滑行速度𝑣2与地平线的夹角𝜃=30°，如图3所示，则速度𝑣2的大小为多少？(结果可用根式表示)

(3)若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图4所示，在此过程中𝐶2只能在1.75～2.5𝑁⋅𝑠2/𝑚2之间调节，且𝐶1、𝐶2的大小与飞行器的倾斜程度无关．则飞行器绕行一周动力𝐹做功的最小值为多少？(结果可保留𝜋)

17. 如图所示，质量𝑚=2.0𝑘𝑔的物体静止于粗糙水平面上，与水平面间的动摩擦因数𝜇=0.25，在水平拉力𝐹=10𝑁作用下开始向右运动5𝑚。重力加速度𝑔取

10𝑚/𝑠2，不计空气阻力。在此过程中求：

(1)拉力做的功𝑊；

(2)物体的末速度𝑣。

参考答案及解析

1.答案：𝐷

解析：解：𝐴𝐷、开普勒对第谷多年天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，故A错误，D正确；

B、开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿发现了万有引力定律，故B错误；

C、卡文迪许在实验中测出万有引力常量𝐺，因而被称为是能称出地球质量的人，故C错误。

故选：𝐷。

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

2.答案：𝐵

解析：

木块匀减速下滑，其加速度沿斜面向上，以木块和斜面整体为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律分析地面对斜面的支持力的大小，再由牛顿第三定律分析斜面对地面的压力大小．

本题是加速度不同的连接体类型，以整体为研究对象，将加速度分解研究，也可以根据超重观点分析，整体有竖直向上的分加速度，处于超重状态，即可知B正确．

以木块和斜面整体为研究对象，分析受力情况，如图。将木块的加速度分解为水平和竖直两个方向如图，根据牛顿第二定律得：

竖直方向：𝑁−(𝑀+𝑚)𝑔=𝑀⋅0+𝑚𝑎𝑐𝑜𝑠𝜃