湖南省长沙市2021届新高考物理最后模拟卷含解析

湖南省长沙市2021届新高考物理最后模拟卷

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．如图所示，一根均匀柔软的细绳质量为m。两端固定在等高的挂钩上，细绳两端的切线与水平方向夹角为θ，重力加速度为g。挂钩对细绳拉力的大小为

A．

1

2sin

mg

θ

B．

1

2cos

mg

θ

C．

1

2tan

mg

θ

D．

1

2cot

mg

θ

【答案】A

【解析】

【详解】

先对挂钩一端受力分析可知挂钩对绳子的拉力F和绳子对挂钩的拉力T相等：F T

=

对绳子受力分析如右图，正交分解：

2sin

T mg

θ=

解得：

1

2sin

F T mg

θ

==，A正确，BCD错误。

故选A。

2．平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为0。反向电阻无穷大)与内阻不计的电源连接成如图所示的电路，现在平行板电容器两极板间的P点固定一带负电的点电荷，其中电容器的右极板固定，左极板可左右移动少许。设静电计的张角为θ。则下列说法正确的是（）

A ．若左极板向左移动少许，则θ变大，P 点的电势不变

B ．若左极板向左移动少许，则θ不变，P 点的电势不变

C ．若左极板向右移动少许，则θ不变，位于P 点的点电荷的电势能减小

D ．若左极板向右移动少许，则θ变小，位于P 点的点电荷的电势能增大

【答案】C

【解析】

【详解】

AB ．静电计上的电压不变，所以静电计的张角θ不变，由于二极管具有单向导电性，所以电容器只能充电，不能放电；将电容器的左极板水平向左移时，电容器的电容4S C kd επ=

减小，但不能放电，则电容器带电量不变，由Q C U

=和U E d =可得，电容器两极板间的电场不变，则P 点的电势P E Ex ϕ=-（x 为P 点到左极板的距离），则P 点的电势降低，故AB 错误；

CD ．将电容器的左极板水平向右移时，电容器的电容4S C kd επ=增大，电场强度U E d

=增大，P 点的电势升高，由于P 点固定的是负电荷，所以位于P 点的点电荷的电势能减小，故C 项正确，D 项错误。 故选C 。

3．2017年11月5日，又有两颗北斗导航系统组网卫星通过“一箭双星”发射升空，并成功进入预定轨道，两颗卫星绕地球运动均看作匀速圆周运动。如果两颗卫星的质量均为M ，其中的1号卫星轨道距离地面高度为h ，2号卫星轨道距离地面高度为h'，且h'>h ，把地球看做质量分布均匀的球体，已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度大小为g ，引力常量为G 下列说法正确的是（ ）

A ．l 号卫星绕地球运动的线速度

B ．1号卫星绕地球运动的周期2(T R h π=+

C ．1号卫星和2号卫星做匀速圆周运动的向心力大小之比为'2

2h h

D ．稳定在轨运行时1号卫星的机械能大于2号卫星的机械能

【答案】A

【解析】

【详解】

A ．设地球质量m ，根据公式

2

2()()

Mm v G M R h R h =++ 和

002mm m g G R = 解得

g v R R h

=+ 故A 正确；

B ．根据公式

2

224()()Mm G M R h R h T

π=++ 和

002mm m g G

R

= 解得： 2()R h R h T R g

π++= 故B 错误；

C ．根据

12

()mM F G R h =+ 2'2()mM F G

R h =+ 所以

'2

12

2()()F R h F R h +=+ 故C 错误；

D ．由于'h h <，卫星从低轨道向高轨道要点火加速，化学能转化为机械能，所以稳定在轨运行时1号卫星的机械能小于2号卫星的机械能，故D 错误。

故选A.

4．甲乙两车在相邻的平行车道同向行驶，做直线运动，v －t 图像如图所示，二者最终停在同一斑马线处，则（ ）

A ．甲车的加速度小于乙车的加速度

B ．前3s 内甲车始终在乙车后边

C ．t=0时乙车在甲车前方9.4m 处

D ．t=3s 时甲车在乙车前方0.6m 处

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A ．根据v －t 图的斜率大小表示加速度大小，斜率绝对值越大加速度越大，则知甲车的加速度大于乙车的加速度，故A 错误；

BCD ．设甲运动的总时间为t ，根据几何关系可得

31518

t = 解得

3.6s t =

在0－3.6s 内，甲的位移

18 3.6=m=32.4m 2

x ⨯甲 0－4s 内，乙的位移 124=

m=24m 2x ⨯乙 因二者最终停在同一斑马线处，所以，t=0时乙车在甲车前方

=8.4m x x x ∆=-甲乙

0－3s 内，甲、乙位移之差

63m 9m 2

x ⨯∆== 因t=0时乙车在甲车前方8.4m 处，所以t=3s 时甲车在乙车前方0.6m 处，由此可知，前3s 内甲车先在乙车后边，后在乙车的前边，故BC 错误，D 正确。

故选D 。

5．如图所示，一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上，倾角大小为30°，质量分别为，m 甲、m 乙的小球甲、乙穿在光滑杆上，且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的光滑定滑轮，当整个系统平

衡时，连接乙球的细线与水平方向的夹角大小为60°，连接甲球的细线呈竖直状态。则m 甲：m 乙为（ ）