浙江省杭州市2021届新高考模拟物理试题（校模拟卷）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．生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。
如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为G ，手机所在平面与水平面间的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）A ．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于cos G θB ．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反C ．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用D ．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．高铁未启动时，手机处于静止状态，受重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力大小相等，方向相反，故A 错误；B ．高铁未启动时，以手机和支架整体为研究对象，受重力和桌面的支持力，不受桌面摩擦力，故B 错误；C ．高铁匀减速行驶时，手机具有与前进方向相反的加速度，可能只受重力、纳米材料的吸引力和支架的支持力，共三个力的作用，故C 正确；D ．高铁匀速行驶时，手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共四个力的作用，故D 错误；故选C 。
2．如图（a ），场源点电荷固定在真空中O 点，从与O 相距r 0的P 点由静止释放一个质量为m 、电荷量为q （q>0）的离子，经一定时间，离子运动到与O 相距r N 的N 点。
用a 表示离子的加速度，用r 表示离子与O 点的距离，作出其21a r -图像如图（b ）。
静电力常量为是k ，不计离子重力。
由此可以判定（ ）A ．场源点电荷带正电B ．场源点电荷的电荷量为N N ma r kq- C ．离子在P 点的加速度大小为0N N a r r D ．离子在P 点受到的电场力大小为220N N r ma r 【答案】D【解析】【分析】【详解】A ．从P 到N ，带正电的离子的加速度随21r 的增加而增大，即随r 的减小而增加，可知场源点电荷带负电，选项A 错误；B ．在N 点，由库仑定律及牛顿第二定律 2N N N F kQq a m r m== 解得 2N N a r m Q kq= 选项B 错误；CD ．在P 点时，由库仑定律及牛顿第二定律22200N P P N r F kQq a a m r m r === 离子在P 点受到的电场力大小为220N N P P r ma F ma r == 选项C 错误，D 正确。
故选D 。
3．下列说法正确的是（ ）A．一个热力学系统吸收热量后，其内能一定增加B．一个热力学系统对外做功后，其内能一定减少C．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定增大D．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定减小【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．一个热力学系统内能增量等于气体从外界吸收的热量与外界对它所做的功的和，所以AB错误；CD．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时，根据PVCT可知，压强一定增大，故C正确，D错误。
故选C。
4．在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是（）A．等效替代法B．控制变量法C．理想模型法D．比值定义法【答案】C【解析】【详解】在“油膜法估测分子的直径” 实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法，故C项正确，ABD三项错误。
5．如图所示，轻质弹簧下端固定，上端与一质量为m的物块A连接，物块A经过P点时速度大小为v，方向竖直向下。
经过t秒物块A又回到P点。
速度大小为1v，方向竖直向上，则在时间t内（）A．物块A受到弹簧力的冲量大小为2mvB．物块A受到合力的冲量大小为2mvC．弹簧弹力对物块A所做的功大小为2mvD．合力对物块A所做的功大小为2mv【答案】BAB ．以小球为研究对象，取向上为正方向，整个过程中根据动量定理可得()=I I mgt mv mv -=--合弹簧得A 受到合力的冲量大小为=2I mv 合小球所受弹簧弹力冲量的大小为2I mv mgt =+弹簧选项A 错误，B 正确；CD. 整个过程中根据动能定理可得22G 11--22W W W mv mv ⎭=⎫⎪=⎛ ⎝合弹簧 而整个过程重力做功W G =0得合力对物块A 所做的功大小为0W =合小球所受弹簧弹力做功的大小为G =0W W =弹簧选项CD 错误。
故选B 。
6．相传我国早在5000多年前的黄帝时代就已经发明了一种指南车。
如图所示为一种指南车模型，该指南车利用机械齿轮传动的原理，在任意转弯的情况下确保指南车上的小木人右手臂始终指向南方。
关于该指南车模型，以下说法正确的是（ ）A ．以指南车为参照物，车上的小木人始终是静止的B ．如果研究指南车的工作原理，可以把车看成质点C ．在任意情况下，指南车两个车轮轮缘的线速度大小都相等D ．在任意情况下，车转弯的角速度跟小木人的角速度大小相等【详解】A ．以指南车为参照物，车上的小木人相对于小车的位置不变，所以始终是静止的，故A 正确；B ．在研究指南车的工作原理时，不可以把车看成质点，否则车上的小木人右手臂始终指向南方的特点不能体现，故B 错误；C ．在指南车转弯时，两个车轮的角速度相等，线速度不一定相等，故C 错误；D ．由题，车转弯时，车转动，但车上的小木人右手臂始终指向南方，可知小木人是不转动的，所以它们的角速度是不相等的，故D 错误；故选A 。
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．如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。
金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动。
电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。
下列关于该传感器的说法正确的是（ ）A ．在汽车向右匀速直线运动过程中电路中没有电流B ．在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流C ．在汽车向右做加速度增大的减速运动过程中电介质所处的位置电势升高D ．在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的电流【答案】AD【解析】【详解】A ．当汽车向右匀速直线运动时，电介质位置不变，根据电容的决定式r 4S C kdεπ= 可知电容器的电容不变，因两板电压不变，根据电容的定义式 Q C U =可知电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流，A 正确；B ．当汽车以恒定加速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小不变，根据电容器的决定式可知电容器的电容不变，因两极的电压不变，根据电容器的定义式可知电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流，C ．电容器两端与电源连接，电压等于电源电压不变，两板间距不变，电容器两板之间形成的匀强电场不变，根据匀强电场中电势差与场强的关系U Ed =可以推断电介质所处位置电势不变， C 错误；D ．当电路中有顺时针方向的电流时，说明电容器处于充电状态，因电容器两端电压等于电源电压不变，根据Q CU =可知电容器的电容C 增大导致电容器所带电荷量增加，根据电容器的决定式 r 4S C kdεπ= 可知插入极板间电介质加深，弹簧越拉越长，合力向右增大，汽车向右做加速度增大的加速运动符合上述结果，D 正确。
故选AD 。
8．如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为L 的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为m 的光滑小球A 、B 用长为L 的轻杆及光滑铰链相连，小球A 穿过竖直杆置于弹簧上。
让小球B 以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为ω0时，小球B 刚好离开台面。
弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为k ，重力加速度为g ，则A ．小球均静止时，弹簧的长度为L-mg kB ．角速度ω=ω0时，小球A 对弹簧的压力为mgC ．角速度ω02kg kL mg-D ．角速度从ω0继续增大的过程中，小球A 对弹簧的压力不变【答案】ACD【解析】【详解】A ．若两球静止时，均受力平衡，对B 球分析可知杆的弹力为零，B N mg =；设弹簧的压缩量为x ，再对A 球分析可得：1mg kx =，故弹簧的长度为：11mg L L x L k=-=-， 故A 项正确； BC ．当转动的角速度为ω0时，小球B 刚好离开台面，即0BN '=，设杆与转盘的夹角为θ，由牛顿第二定律可知：20cos tan mg m L ωθθ=⋅⋅ sin F mg θ⋅=杆而对A 球依然处于平衡，有：2sin k F mg F kx θ+==杆而由几何关系：1sin L x Lθ-= 联立四式解得：2k F mg =，0ω=则弹簧对A 球的弹力为2mg ，由牛顿第三定律可知A 球队弹簧的压力为2mg ，故B 错误，C 正确； D ．当角速度从ω0继续增大，B 球将飘起来，杆与水平方向的夹角θ变小，对A 与B 的系统，在竖直方向始终处于平衡，有：2k F mg mg mg =+=则弹簧对A 球的弹力是2mg ，由牛顿第三定律可知A 球队弹簧的压力依然为2mg ，故D 正确； 故选ACD 。
9．如图所示，匀强磁场垂直铜环所在的平面向里，磁感应强度大小为B ．导体棒A 的一端固定在铜环的圆心O 处，可绕O 匀速转动，与半径分别为r 1、r 2的铜环有良好接触。
通过电刷把大小铜环与两竖直平行正对金属板P 、Q 连接成电路。
R 1、R 2是定值电阻，R 1=R 0，R 2=2R 0，质量为m 、电荷量为Q 的带正电小球通过绝缘细线挂在P 、Q 两板间，细线能承受的最大拉力为2mg ，已知导体棒与铜环电阻不计，P 、Q 两板间距为d ，重力加速度大小为g 。
现闭合开关，则（ ）A ．当小球向右偏时，导体棒A 沿逆时针方向转动B ．当细线与竖直方向夹角为45°时，平行板电容器两端电压为mgQ dC ．当细线与竖直方向夹角为45°时，电路消耗的电功率为222034m g d Q R D ．当细线恰好断裂时（此时小球的加速度为零），导体棒A ()1233mgd QB r r - 【答案】AD【解析】【详解】A ．当小球向右偏时，P 板带正电，通过R 2的电流向上，则由右手定则可知，导体棒A 沿逆时针方向转动，选项A 正确；BC ．当细线与竖直方向夹角为45°时，则 tan 45QE mg =oU E d= 解得平行板电容器两端电压为mgd U Q= 此时电路中的电流202U mgd I R QR == 电路消耗的电功率为222212203()4m g d P I R R Q R =+= 选项BC 错误；D ．当细线恰好断裂时，此时3QE mg =U E d=电动势0032U R R ε=⨯ 221212121()()=()22r r B r r B r r εωω+=-⋅- 解得导体棒A 转动的角速度为()221233=mgd QB r r ω- 选项D 正确。