【附5套模拟卷】北京市昌平区2021届第二次新高考模拟考试物理试卷含解析

北京市昌平区2021届第二次新高考模拟考试物理试卷一、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．目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破．为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m 的汽车沿一山坡直线行驶．测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P 上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s 时速度刚好达到最大值v m ．设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是A ．关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒B ．关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零C ．上坡过程中，汽车速度由m 4v 增至m 2v ，所用的时间可能等于2m332mv PD ．上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度v m ，所用时间一定小于m2s v 【答案】D【解析】【详解】A 、关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小，故A 错误；B 、关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力大小不为零，时间不为零，则冲量不为零，故B 错误；C 、上坡过程中，汽车速度由4m v 增至2m v ，所用的时间为t ，根据动能定理可得：22112224m m v v Pt fs m m ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，解得2332m mv fs t P P =+，故C 错误； D 、上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度m v ，功率不变，则速度增大、加速度减小，所用时间为1t ，则12m v t s ⋅<，解得12m s t v <，故D 正确． 2．2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。

人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道I 的A 点先变轨到椭圆轨道II ，然后在B 点变轨进人地球同步轨道III ，则（ ）A ．卫星在轨道II 上过A 点的速率比卫星在轨道II 上过B 点的速率小B ．若卫星在I 、II 、III 轨道上运行的周期分别为T 1、T 2、T 3，则T 1<T 2<T 3C ．卫星在B 点通过减速实现由轨道II 进人轨道ID ．该卫星在同步轨道III 上的运行速度大于7.9km/s【答案】B【解析】【详解】A ．卫星在轨道II 上从A 点到B 点，只有受力万有引力作用，且万有引力做负功，机械能守恒，可知势能增加，动能减小，所以卫星在轨道II 上过B 点的速率小于过A 点的速率，故A 错误；B ．根据开普勒第三定律32R k T= 可知轨道的半长轴越大，则卫星的周期越大，所以有T 1<T 2<T 3，故B 正确；C ．卫星在B 点通过加速实现由轨道II 进人轨道III ，故C 错误；D ．7.9km/s 即第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是卫星做匀圆周运动最大的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故D 错误。

故选B 。

3．下列说法中正确的是（ ）A ．原子核发生一次β衰变，该原子外层就一定失去一个电子B ．核泄漏事故污染物13755Cs 能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为1371375556Cs Ba+x →可以判断x为质子C ．若氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应D ．质子、中子、α粒子的质量分别是123,,m m m ，质子和中子结合成一个a 粒子，释放的能量是1223(22)m c m m +-【答案】D【解析】【分析】【详解】A ．原子核发生一次β衰变，该原子核内中子变成质子，放出一个电子，选项A 错误；B ．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，x 的质量数为零，电荷数为-1，则x 是电子，选项B 错误；C ．根据玻尔理论可知，氢原子从n=1能级向n=1能级跃迁时辐射出的光的能量为hv=E 1-E 1=-3.4eV-（-13.6eV ）=10.1eV ，氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光的能量为hv'=E 6-E 1=-0.38eV-（-3.4eV ）=3.01eV ，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n=1能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故C 错误；D ．质子、中子、α粒子的质量分别是m 1、m 1、m 3，质子和中子结合成一个α粒子的过程中亏损的质量为（1m 1+1m 1-m 3），根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是（1m 1+1m 1-m 3）c 1．故D 正确。

故选D 。

4．如图所示，圆环固定在竖直平面内，打有小孔的小球穿过圆环．细绳a 的一端固定在圆环的A 点，细绳b 的一端固定在小球上，两绳的联结点O 悬挂着一重物，O 点正好处于圆心．现将小球从B 点缓慢移到B'点，在这一过程中，小球和重物均保持静止．则在此过程中绳a 的拉力（ ）A ．一直增大B ．一直减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大【答案】A【解析】对联结点O 进行受力分析，受三个拉力保持平衡，动态三角形如图所示：可知小球从B 点缓慢移到B′点过程中，绳a 的拉力a F 逐渐变大，故A 正确，BCD 错误．5．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，速度变为原来的2倍，该质点的加速度为（ ）A ．2s tB ．22s tC ．223s tD ．232s t 【答案】C【解析】【分析】根据速度倍数关系，结合位移公式和平均速度公式即可求得初速度速度，再由加速度的定义求得质点的加速度。

本题是匀变速直线运动规律的直接运用，要注意正确利用平均速度公式分析速度与位移间的关系，同时明确加速度的定义即可正确求解。

【详解】设初速度为v ，则末速度为2v 。

由平均速度公式可得 22v v s v t+== 由加速度公式可得2v v v v a t t t∆-===∆ 联立解得223s a t =，故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

6．图甲是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴'OO 沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（ ）A ．交流电的频率是100HzB ．0.02s 时线圈平面与磁场方向平行C ．0.02s 时穿过线圈的磁通量最大D ．电流表的示数为20A【答案】B【解析】【详解】A ．根据图乙，交变电流周期为0.02s T =频率为11Hz 50Hz 0.02f T === A 错误；BC ．0.02s 时，电流最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，B 正确，C 错误； D ．根据图乙，电流的最大值m 102A I =电流的有效值m10210A 22I ===所以电流表示数为10A ，D 错误。

故选B 。

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．将一小球竖直向上抛出，取竖直向上为正方向，设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定。

从抛出到落回抛出点的过程中，小球的加速度a 、速度v 、机械能E 、动能E k 与其离开抛出点高度h 之间的关系正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】AD【解析】【分析】【详解】A ．小球所受空气阻力大小恒定，上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有 1()mg f ma -+=a 1大小恒定，方向向下，小球所受空气阻力大小恒定，下降阶段是匀加速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有2f mg ma -=a 2大小恒定，方向向上，且有12a a >故A 正确；B ．上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，有22012v v a h -=非一次线性函数，同理可知，下降过程的v h -图像也非一次线性函数，故B 错误；C ．上升过程机械能E 与小球离抛出点高度h 的关系为0E E fh =-下降过程机械能E 与小球离抛出点高度h 的关系为1()E E f H h =--由图像可知，故C 错误；D ．上升过程动能E k 与小球离抛出点高度h 的关系为0()k k E E mg f h =-+下降过程动能E k 与小球离抛出点高度h 的关系为'()()k E mg f H h =--且落回出发点的动能小于抛出时的动能，故D 正确。

故选AD 。

8．如图所示，质量为1m 、2m 的小球分别带同种电荷1q 和2q ，它们用等长的细线悬挂在同一点，由于静电斥力的作用，小球1m 靠在竖直光滑墙上，1m 的拉线沿竖直方向， 1m 、2m 均处于静止状态，由于某种原因，两球之间的距离变为原来的一半，则其原因可能是（ ）A ．2m 变为原来的一半B ．2m 变为原来的八倍C ．1q 变为原来的八分之一D ．2q 变为原来的四分之一【答案】BC【解析】【详解】AB ．如图所示，作出A 球受到的重力和库仑斥力，根据平衡条件和几何关系可以知道， OAB V 与ACD V 相似，故有: mg F x L= 又因为22Q F k x= 所以23mg Q k L x=使A 球的质量变为原来的8倍，而其他条件不变，才能使A 、B 两球的距离缩短为2x ，故A 错误，B 正确;CD ．使B 球的带电量变为原来的18，而其他条件不变，则x 为原来的12，所以C 选项是正确的，D 错误; 故选BC 。

9．一列沿x 轴传播的横波在t ＝0.05 s 时刻的波形图如图甲所示，P 、Q 为两质点，质点P 的振动图象如图乙所示，下列说法中正确的是__________A ．该波的波速为20 m/sB ．该波沿x 轴负方向传播C ．t ＝0.1 s 时刻质点Q 的运动方向沿y 轴正方向D ．t ＝0.2 s 时刻质点Q 的速度大于质点P 的速度E.t ＝0.3 s 时刻质点Q 距平衡位置的距离大于质点P 距平衡位置的距离【答案】ACD【解析】【详解】A ．分析图甲确定波长λ＝4m ，根据图乙确定周期T ＝0.2s ，则该波的波速20m/s v T λ==故A 正确；B ．分析图乙可知，t ＝0.05s 时，质点P 处于平衡位置沿y 轴负方向运动，根据波动规律可知，该波沿x 轴正方向传播，故B 错误；C ．分析图甲可知，t ＝0.05s 时，质点Q 处于波谷，t ＝0.1s 时，质点Q 位于平衡位置沿y 轴正方向运动，故C 正确；D ．t ＝0.2s 时刻，质点Q 位于平衡位置，质点P 位于波峰，质点Q 的速度大于质点P ，故D 正确；E ．t ＝0.3s 时，质点Q 位于平衡位置，质点P 位于波谷，质点Q 距平衡位置的距离小于质点P ，故E 错误．故ACD 。