安徽省合肥市2021届新高考物理二模考试卷
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.如图所示,虚线为某匀强电场的等势线,电势分别为10V 、20V 和30V ,实线是某带电粒子在该电场中运动的轨迹。不计带电粒子的重力,则该粒子(  )
A .带负电
B .在a 、b 、c 三点的动能大小关系为ka kc kb E E E <<
C .在a 、b 、c 三点的电势能大小关系为pa pc pb E E E <<
D .一定是从a 点运动到b 点,再运动到c 点
【答案】C
【解析】
【详解】
A .根据电场线与等势面垂直,且由高电势指向低电势,可知场强方向向上,带电粒子的轨迹向上弯曲,粒子所受的电场力向上,则该粒子一定带正电荷,故A 错误;
BC .带正电的粒子在电势高的地方电势能大,故
pa pc pb E E E <<
又粒子仅在电场力的作用下运动,动能与电势能总和保持不变,故
kb kc ka E E E <<
故B 错误,C 正确;
D .由图只能判断出粒子受力的方向与电势能、动能的大小关系,但不能判断出粒子是否从a 点运动到b 点,再运动到c 点,故D 错误。
故选C 。
2.2019年11月11日出现了难得一见的“水星凌日”现象。水星轨道在地球轨道内侧,某些特殊时刻,地球、水星、太阳会在一条直线上,且水星处于地球和太阳之间,这时从地球上可以看到水星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动,天文学称之为“水星凌日”。在地球上每经过N 年就会看到“水星凌日”现象。通过位于贵州的“中国天眼FAST (目前世界上口径最大的单天线射电望远镜)观测水星与太阳的视角(观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角)θ,则sin θ的最大值为(  )
A .231N N ⎛⎫ ⎪+⎝⎭
B .32
1N N -⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .321N N ⎛⎫ ⎪+⎝⎭ D .32
1N N -⎛⎫ ⎪⎝⎭
【答案】A
【解析】
【详解】
由于水星每隔N 年就会处于地球、太阳之间,且三者共线,那就意味着每经过N 年水星会比地球多转一圈,则
1N N T T -=水地
且1T =地年,解得
1
N T N =
+水年 由 2
224Mm G m r r T
π= 得
2
3
24GMT r π= 所以
23
1r N r N ⎛⎫= ⎪+⎝⎭
地水 视角最大的时候应该是水星与地球连线与水星轨道相切的时候,此时 23
sin 1r N r N θ⎛⎫== ⎪+⎝⎭水地 故选A 。
3.如图所示,一定质量的理想气体从状态A 经过状态B 、C 又回到状态A 。下列说法正确的是(  )
A.A→B过程中气体分子的平均动能增加,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加
B.C→A过程中单位体积内分子数增加,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
C.A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量
D.A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.A→B过程中,温度升高,气体分子的平均动能增加,过原点直线表示等压变化,故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减小,故A错误;
B.C→A过程中体积减小,单位体积内分子数增加,温度不变,故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加,故B错误;
C.气体从A→B过程中,温度升高且体积增大,故气体吸收热量且对外做功,设吸热大小为Q1,做功大小为W1,根据热力学第一定律有:△U1=Q1-W1,气体从B→C过程中,温度降低且体积不变,故气体
不做功且对外放热,设放热大小为Q2,根据热力学第一定律:△U2=-Q2,气体从C→A过程中,温度不变,内能增量为零,有:
△U=△U1+△U2=Q1-W1-Q2=0
Q1=W1+Q2>Q2
所以A→B过程中气体吸收的热量Q1大于B→C过程中气体放出的热量Q2,故C正确;
=∆,A→B过程中体积变化等于C→A过程中体积变化,但图像与原点连接的斜率D.气体做功W p V
越大,压强越小,故A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功,故D错误。
故选C。
4.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。2019年10月28日发生了天王星冲日现象,即天王星、地球、太阳三者处于同一直线,此时是观察天王星的最佳时间。已知地球到太阳距离为1个天文单位,天王星到太阳距离为19.2个天文单位,则下列说法正确的是()
A.此时太阳位于地球和天王星之间的某一点
B.2020年10月28日还会出现一次天王星冲日现象
C.天王星绕太阳公转的周期约为84年
D .地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的20倍
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A .天王星、地球都绕太阳做圆周运动,即太阳为中心天体,所以太阳不可能位于地球和天王星之间,故A 错误;
BC .天王星、地球绕太阳做匀速圆周运动,根据开普勒第三定律可知
330220
R R T T = 得
0084T T ≈ 即天王星绕太阳公转的周期约为84年,如果两次行星冲日时间间隔为t 年,则地球多转动一周,有 02π2π2π(
)t T T
=- 解得 00841  1.01841
TT t T T ⨯==≈--年年 再出现一次天王星冲日现象并不在2020年10月28日,故B 错误,C 正确;
D .由公式
2
Mm G
ma r = 得 2GM a r =
地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的369倍,故D 错误。
故选C 。
5.如图所示,一带正电小球穿在一根绝缘粗糙直杆上,杆与水平方向夹角为θ,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,先给小球一初速度,使小球沿杆向下运动,在A 点时的动能为100J ,在C 点时动能减为零,D 为AC 的中点,那么带电小球在运动过程中(  )
A .到达C 点后小球不可能沿杆向上运动
B .小球在AD 段克服摩擦力做的功与在D
C 段克服摩擦力做的功不等
C .小球在
D 点时的动能为50J
D .小球电势能的增加量等于重力势能的减少量
【答案】B
【解析】
【详解】
A.如果小球受电场力大于重力,则到达C 点后小球可能沿杆向上运动,选项A 错误;
安徽省2021对口高考招生网B.小球受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和滑动摩擦力的作用,由于F qvB  洛,故下滑过程中洛伦兹力减小,导致支持力和滑动摩擦力变化,故小球在AD 段克服摩擦力做的功与在DC 段克服摩擦力做的功不等,选项B 正确;
C.由于小球在AD 段克服摩擦力做的功与在DC 段克服摩擦力做的功不等,故小球在D 点时的动能也就不为50J ,选项C 错误;
D.该过程是小球的重力势能、电势能、动能和系统的内能之和守恒,故小球电势能的增加量不等于重力势能的减少量,选项D 错误;
故选B 。
6.如图所示,边长为L 的等边三角形ABC 内、外分布着两方向相反的匀强磁场,三角形内磁场方向垂直纸面向里,两磁场的磁感应强度大小均为B .顶点A 处有一粒子源,粒子源能沿∠BAC 的角平分线发射不同速度的粒子粒子质量均为m 、电荷量均为+q ,粒子重力不计.则粒子以下列哪一速度值发射时不能通过C 点(  )
A .qBL m
B .2qBL m
C .23qBL m
D .8qBL m
【答案】C
【解析】