1、 1 2021 届高考物理模拟试题届高考物理模拟试题 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 141 8 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选 对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 14下面有关物理学史的说法中正确的组合是( ) 安培提出了分子电流假说 奥斯特发现了电流的热效应规律 卡文迪许测定了万有引力常量 密立根测定了电子的电量 A B C D 15个电子只在电场力作用下从 a 点运动到 b 点的轨迹如图虚线所示，图中一组平行实线 可能是电场线也可能是等势面，则以下说法正确的是 A无论图
2、中的实线是电场线还是等势面，a 点的场强都比 b 点的场强小 B无论图中的实线是电场线还是等势面,a 点的电势都比 b 点的电势高 C如果实线是等势面，电子在 a 点的速率小于在 b 点的速率 D如果实线是电场线，电子在 a 点的电势能比在 b 点的电势能大 16.如图所示，质量为 m 的铜棒长为 L，棒的两端各与长为 a 的细软铜线相连，静止悬挂在磁 感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过恒定电流后，铜棒向上摆动， 最大偏角为 ，重力加速度 g 已知，则下列说法正确的是 A.铜棒摆动过程中，摆角为/2时，棒受力平衡 B.铜棒摆动过程中，安培力逐渐变小 C.铜棒摆动过程中，机
3、械能守恒 D.根据题中所给条件可以求出棒中的电流 172018 年 1 月 12 日，我国成功发射北斗三号组网卫星。如图为发射卫星的示意图，先将 卫星发射到半径为 r 的圆轨道上做圆周运动，到 A 点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨 道的远地点 B 点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为 2r 的圆轨道。已知卫星在椭 圆轨道时距地球的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上 A 点时的速度为 v，卫星的 质量为 m，地球的质量为 M，引力常量为 G，则发动机在 A 点对卫星做的功与在 B 点对卫 星做的功之差为(忽略卫星的质量变化)（ ） A. r GMm v 4 3 m 8 5 2 B
4、. r GMm v 4 3 m 4 3 2 C. r GMm v 4 3 m 4 3 2 D. r GMm v 4 3 m 8 5 2 18、如图所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面 AB，右侧面是曲面 AC， 已知 AB 和 AC 的长度相同两个小球 p、q 同时从 A 点分别沿 AB 和 AC 由静止开始下滑， 比较它们到达水平面所用的时间（ ） A. q 小球先到 Bp 小球先到 C两小球同时到 D无法确定 19、如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表、理想电压表，副线圈上通 过输电线接有一个灯泡 L，一个电吹风 M，输电线的等效电阻为 R，副线圈匝数可以通 过调
5、节滑片 P 改变S 断开时，灯泡 L 正常发光，滑片 P 位置不动，当 S 闭合时，以下 说法中正确的是( ) A电压表读数增大 B电流表读数减小 C等效电阻 R 两端电压增大 2 D为使灯泡 L 正常发光，滑片 P 应向上滑动 20如图所示，N为金属板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和 极性如图所示，己知金属板的逸出功为4.8eV现分别用不同频率的光照射金属板(各光子的 能量已在图上标出)，则下列说法正确的是（ ） AA图中无光电子射出 BB图中光电子到达金属板时的动能大 小为1.5eV CC图中的光电子能到达金属网 DD 图中光电子到达金属板时的最大 动能为 3.5e
6、V 21 如图， POQ 是折成 600角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨， 导轨关于竖直轴线对称， OP=OQ=L=m3，整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度随时 间变化规律为 B=1-8t(T)。 一质量为 1kg、 长为 L、 电阻为 1、 粗细均匀的导体棒锁定于 OP、 OQ 的中点 a、b 位置。当磁感应强度变为 B=0.5T 后保持不变，同时将导体棒解除锁定，导 体棒向下运动，离开导轨时的加速度大小是 7.3m/s2。导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨 电阻不计，重力加速度为 g=10m/s2下列说法正确的是（ ） A. 导体棒解除锁定前回路中电流的方向是
7、aoba B. 导体棒解除锁定前回路中的电流大小是 33A C. 导体棒滑到导轨末端时的速度为 v=3.6m/s D. 导体棒运动过程中产生的焦耳热是 2.02J 三、非选择题：第 2225 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33、34 题为选考题， 考生根据要求作答。 （一）必考题 22、(5 分）某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”,他们在实验室组装了一套如图所示 的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力 传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘 里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力（传感器读数为零
8、0），再进行后面 的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量 M，平衡摩 擦力时砝码和砝码盘的总质量 m0，挡光板的宽度 d，光电门 1 和 2 的中心距离 s. (1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量？_(填“需要”或“不需 要”) (2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度 d，如图所示，d _ mm. (3)某次实验过程：力传感器的读数为 F，光电计时器记录小车通过光电门 1 和 2 的挡光 时间分别为 t1、t2(小车通过光电门 2 后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为 g，则该实 验要验证的“牛顿第二定律”表达式是：_（用测量数据 及已知量表示
9、） 3 23. (9分)某同学设计了如图甲所示的实验电路,电路中各个元件的参数为:电池组(电动势约6V, 内阻 r 约 2)、 电流表(量程 2.0A，内阻 RA=0.2)、 电阻箱 R1(099.9)、 待测电阻 R2、 定值电阻 R0=1.0、 开关及导线若干.他用该电 路测电阻 R2的阻值及电源的电动势和内阻. (1)该同学首先测出了 R2的阻值。 他的主要操作步骤是:先闭合开关 S， 将单刀 双掷开关 Sl掷于 b，读出电流表的示数 I;然 后将单刀双掷开关 S1掷于 a，调节电阻箱的电阻值为 1.0 时，电流表的示数也为 I。 电阻 R2的阻值为 。 (2)他接着利用该电路测电源电动
10、势和内电阻。 其主要实验步骤为: A将 S1掷于 a,调节电阻箱 R1的阻值至 (填“最大值”或“最小值”),之后闭合开关 S; B调节电阻箱 R1，得到一系列电阻值 R 和电流 I 的数据; C断开开关，整理实验仪器。 图乙是他根据实验数据绘出的 1 R I 图象，图象纵轴截距与电源电动势的乘积代 表 ，电源电动势 E= V，内阻 r= (计算结果保留两位有效数字)。 若电流表的内阻未知，仍按上述方案进行测量，则电动势的测量值 真实值， 内 阻的测量值 真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。 24 (12 分)如图所示， 一倾角 =37的斜面底端与一传送带左端相连于 B 点， 传送带以
11、v=6m/s 的速度顺时针转动，有一小物块从斜面顶端点以 0=4m/s 的初速度沿斜面下滑，当物块滑到 斜面的底端点时速度恰好为零，然后在传送带的带动下，运动到 C 点。己知斜面 AB 长度为 L1=8m，传送带 BC 长度为 L2=18m，物块与传送带之间的动摩擦因数 2=0.3， （sin37 =0.6， cos37 =0.8，g=10m/s2） （1）求物块与斜而之间的动摩擦因数 l； （2）求物块在传送带上运动时间； 25 （18 分）如图所示的竖直平面内，相距为 d 的不带电平行金属板 M、N 水平固定放置， 与灯泡 L、开关 S 组成回路并接地，上极板 M 与其上方空间的 D 点相
12、距 h，灯泡 L 的额定功 率与电压分别为 PL、UL。带电的小物体以水平向右的速度 v0从 D 点连续发射，落在 M 板其 电荷立即被吸收，M 板吸收一定电量后闭合开关 S，灯泡能维持正常发光。设小物体视为质 点，重力加速度为 g，金属板面积足够大，M 板吸收电量后在板面均匀分布，M、N 板间形 成匀强电场，忽略带电小物体间的相互作用以及空气阻力。 （1）初始时带电小物体落在 M 板上速度？ （2）假设单位时间内发射 n 个小物体，求每个小物体所带的电量？ 4 （3）闭合开关 S 后，带电微粒 Q 以水平速度从匀强电场左 侧某点进入电场，并保持速度穿过 M、N 板之间。现若在 M、N 板间某
13、区域加上方向垂直于纸面的匀强磁场，使 Q 在纸面内无论从电场左侧任何位置以某水平速度进入，都 能到达 N 板上某定点 O，求所加磁场区域为最小时的几何 形状及位置。 （二）选考题：共 15 分。请考生从 2 道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第 一题计分。 33.（物理选修 33） （15 分） （1）（5 分）如图所示为卢瑟福和他的同事们做 粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显 微镜一起分别放在图中的 A、B、C、D 四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的 是( )（填正确答案标号，选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每 选错 1 个扣 3 分
14、，最低得分为 0 分） A放在 A 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 B放在 B 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比 A 位置 时稍少些 C放在 C 位置时，屏上观察不到闪光 D放在 D 位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 E放在 D 位置时，屏上观察不到闪光 （2）（10 分）一定质量的理想气体经历了如图所示的 ABCDA 循环，该过程每个 状态视为平衡态，各状态参数如图所示A 状态的压强为 1 105 Pa，求： (1)B 状态的温度； (2)完成一次循环，气体与外界热交换的热量。 34.【物理选修 3-4】(15 分) (1)(5 分)图甲为一列简谐横波在某一时
15、刻的波形图，图乙为介质中 x=2m 处的质点 P 以此时 刻为计时起点的振动图象。 下列说法正确的是 (填入正确答案标号。 选对 1 个得 2 分， 选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分） 。 A这列波的传播速度是 10m/s B这列波沿 x 轴正方向传播 C经过 0.2s，质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向 D经过 0.3s，质点 P 沿 x 轴的正方向运动了 3m E经过 0.7s，质点 Q 距平衡位置的距离小于质点 P 距平衡位置的距离 5 (2)(10 分)如图所示为一个透明圆柱的横截面，其半径为 R，O 为圆心，AOB 为一条直
16、径。今 有一束光 P 沿与 AB 平行的方向射向圆柱体，人射点 C 到 AB 的距离为 3 2 R，若该人射光线 经折射后恰从 B 点射出。光在真空中的传播速度为 c，不考虑光在圆柱体内的反射。求: 透明圆柱体对该光的折射率多少? 光在圆柱体内传播所经历的时间? 参考答案参考答案 14.A 15.D 16.D 17.A （由 r v m r Mm G 2 1 2 可知， 卫星在轨道半径为 r 的圆轨道上运动的线速度大小 r 1 GM v ， 在半径为 2r 的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为 2r 2 GM v ， 设卫星在椭圆轨道上 B 点的 速度为 B v，由r2 B vvr，可知在 A
17、点时发动机对卫星做功 2 1 2 1 2 1 2 1 mvmvW，在 B 点时发 动机对卫星做的功为 2 2 22 2 v 2 1 2 1 mmvW，因此 r GM mvWW 4 m3 8 5 2 21 ，A 正确，BCD 错 误。 ） 18、A 问题求解：小球 p 做匀加速直线运动，小球 q 做加速度减小的加速运 动，速度时间图像中的面积表示物体运动的位移，两小球的位移是相等的， 根据图像得知 tqtp，即 q 小球先到达。 19、CD 解:A、滑片 P 位置不动,当 S 闭合时,电阻变小,原线圈电压及匝数比 不变,副线圈电压不变,电压表读数变大,故 A 错误; B、副线圈电压不变,电阻变小
18、,输出功率变 大,输入功率变大,根据 P1=U1I1,知电流表读数变大,故 B 错误; C、因为副线圈电流增大,所以等效电阻 R 两端的电压增大,所以 C 选项是正确的; D、副线圈电流变大,等效电阻两端的电压增大,并联部分的电压减小,为了使灯泡 L 正常发光, 必须增大电压,滑片 P 应向上滑动,故 D 正确; 20.AB 21.BC（由楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向，A 正确。解除锁定前，感应电动势 为： 11333 3 cos30cos308V 22222 BB ESLL ttt ； 感应电流为 3 3 2 3 3A 1/ 21/ 2 E I R ，B 正确；滑到导轨末端时的，根
19、据牛顿第二定律 6 maBILmg ，解得感应电流 I=1.83A，由BLvE R E I,得 v=3.6m/s，故 C 正确； 由能量守恒 2 13 24 mghmvQhL， 解得 22 313 1 1031 1 361.02J 4242 mgL Qmv ，D 错误。 ） 22、(1)不需要 (2)5.50 (3) 解:(1)该实验中因为已经用传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的 拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量. (2)游标卡尺的主尺读数为 5mm,游标读数等于 0.05 10mm=0.50mm,所以最终读数 为:5mm+0.50mm=5.50m
20、m. (3)因为光电门的宽度 d 很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度. 滑块通过光电门 1 速度为:v1=d/t1 滑块通过光电门 2 速度为:v2=d/t2 小车所受合外力为：F-m0g 根据功能关系需要验证的关系式为: 即: 。 23.（9 分）(1)1.0(1 分)； (2) 最大值(1 分)； r+R0+RA(1 分)；6.0V(2 分),1.8(2 分)； 等于(1 分)，大于(1 分) 24、解:（1）在AB过程，物体做匀减速直线运动： 1 2 0 1 2 0 a v L ，可得 2 1 m/s1a 根据牛顿第二定律： 1 oo 1 37sin37cosmamgmg，
21、故 8 7 1 6 分 （2）在BC过程，物体先匀加速： 2 22 m/s3ga s2 0 2 1 a v t ，m6 2 0 11 t v x 3 分 共速后，物体做匀速直线运动：m12 122 xLx s2 2 2 v x t，故s4 21 ttt总 3 分 25解：（1）由题意知，在初始时 M 板不带电，带电小球在空间做平抛运动， 0 vv x ,gh y 2v （2 分）， 则落到 M 板上的速度ghvvvy x 2v 2 0 22 ，（2 分） 落到 M 板上的速度方向与水平方向夹角的正切值 0 2 tan v gh v v x y （2 分） 7 （2）灯泡正常发光，金属板 M、N
22、 间的电压为 UL，由电容器原理可知，金属板 M、N 所带 电量为定值，这时落到板 M 的电量全部流过灯泡，设流过灯泡的电流为 IL，在时间 t 内流过 灯泡的电量为 QL，每个小物体所带的电量为 q，有： PL=ILUL （1 分）， QL=ILt（1 分） 设单位时间内发射小球的个数为 n，则有：QL=nqt（1 分） 联立以上各式解得： L L nU P q （1 分）； （3）闭合开关 S 后，M、N 板间为匀强电场，Q 进入后速度不变，则说明 Q 所受电场力与 重力平衡，再进入磁场区域必做匀速圆周运动，以 O 点为坐标 原点建立如图直角价坐标系 xOy， Q进入板间做匀速直线运动，
23、设 Q做匀速圆周运动的圆心为 0， 半径为 r，OC 与水平方向的夹角为 ，G 点的坐标为（x，y）， 有 x=-rcos（1 分）； y=r+rsin（1 分） 联立得：x2+（y-r）2=r2 （1 分） 则可知磁场在 y 轴左边的边界为半圆 （1 分） ， 要让该圆为量小， 必有： 2 d r （1 分） Q 靠近 M 板进入磁场时做匀速圆周运动的轨迹为 y 轴右边的半圆，其方程为： x2+（y- 2 d ）2=（ 2 d ）2（1 分） Q 从其它位置进入磁场做匀速圆周运动的轨迹不会超过 y 轴与此圆所围区域，故磁场在 y 轴 右边区域最小的边界也为该半圆，则磁场的最小区域为圆，半径为
24、 2 d （1 分）；圆心为距 0 点 2 d 的板间中心.（1 分） 33. （1）答案 ABD 解析 根据 粒子散射现象，绝大多数 粒子沿原方向前进，少数 粒子发生较大偏转，A、B、D 正确 （2）解： (1)理想气体从 A 状态到 B 状态的过程中，压强保持不变，根据盖吕萨克定律 有 VA TA VB TB 代入数据解得 TBVB VATA600 K (2)理想气体从 A 状态到 B 状态的过程中，外界对气体做功 W1pA(VBVA) 解得 W1 100 J 气体从 B 状态到 C 状态的过程中，体积保持不变，根据查理定律有 pB TB pC TC 解得 pC 2.5 105 Pa 从
25、C 状态到 D 状态的过程中，外界对气体做功 W2pC(VBVA) 解得 W2250 J 一次循环过程中外界对气体所做的总功 WW1W2150 J 理想气体从 A 状态完成一次循环，回到 A 状态，始末温度不变，所以内能不变根据热力 学第一定律有 UWQ 解得 Q150 J 故完成一次循环，气体向外界放热 150 J. 34 （15 分）(1)（5 分）ABE (2)（10 分）(6 分)根据题意，作如图所示的光路图。连接 AC、OC，过 C 点作 CD 垂直于 8 AB。 由几何关系得2 (1 分) sinCDR (1 分) 因 3 2 CDR (1 分) 所以60=30， (1 分) 由折射定律得 sin 3 sin n (2 分) （4 分）由几何关系得2cos3BCRR (1 分) 光在圆柱体内传播的速度 3 3 c vc n (1 分) 光在圆柱体内传播的时间 3BCR t vc (2 分)