決勝2021年新高考物理核心素養(yǎng)卷（05） （遼寧專用解析版）

2021年遼亍省新局考綜合模擬

物理核心素養(yǎng)卷（05）

一、選擇題:本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1?7題只有一項符合題目要求,

每小題4分；第8?10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分,

有選錯的得0分。

1.1885年，巴耳末對當時已知的氫氣放電管獲得的四條可見光譜進行研究，發(fā)現(xiàn)這些譜線滿足

〃=3、4、5、6,這個公式稱為巴耳末公式.如圖所示，氫原子能級圖可以很好的解釋巴

耳末公式。已知可見光能量在1.64~3.19V之間，巴耳末研究的四條可見光消中波長最長的是在哪兩個能級

之間躍遷輻射的（）

n簟

8

4=

3

=」

2

1----------------13.6

A.3至U2B.4至l」2C.5至IJ2D.6至!]2

【答案】A

【解析】巴耳末系是指氫原子由高能級向〃=2能級躍遷時釋放的光子，巴耳末研究的四條可見光譜中波長

最長的，對應的是兩個能級之間能量差值最小的能級，為3到2,故A正確，BCD錯誤。

故選Ao

2.在圖示的雙縫涉實驗中，光源S到縫Si、S2距離相等，R）為與S2連線中垂線與光屏的交點。用波長為

400nm的光實驗時，光屏中央Po處呈現(xiàn)中央亮條紋（記為第。條亮條紋），P處呈現(xiàn)第3條亮條紋。當改

用波長為600nm的光實驗時，尸處將呈現(xiàn)（）

A.第2條亮條紋B.第3條亮條紋

C.第2條暗條紋D.第3條暗條紋

【答案】A

【解析】由公式Ax=%可知

當改用波長為600nm的光實驗時，則有

na

即

〃_4_400

3-X-600

解得

n=2

即P處將呈現(xiàn)第2條亮條紋。

故選A?

3.如圖所示，某人把質(zhì)量為〃?的石塊從距地面人高處以初速度％拋出，%方向與水平方向夾角為，

(00<0<90°),石塊最終落在水平地面上。若空氣阻力可忽略，則下列說法不正確的是()

A.石塊和地球構(gòu)成的系統(tǒng)的機械能守恒

B.石塊在運動全程中的動量變化量為

C.石塊落地時的動能大小為mgh+；mvl

1,

D.人對石塊做功的大小為一根片

2

【答案】B

【解析】A.石塊在空中運動時只有重力做功，石塊和地球構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒，A正確，不符題意；

B.物體在豎直方向上做勻變速直線運動，有

2

h--v0sina/+ggt

解得

vsin0+JVQsin20+2gh

0t=--------------------------------

g

由動量定理可得

^p-mgt-m{vQsin0+Jv：sin?.+2g/?)

B錯誤，符合題意：

C.由機械能守恒可得

12

Ek-mgh+—mvn

C正確不符題意；

D.人對石塊做功使得石塊獲得動能，即人對石塊做功的大小為D正確，不符題意。

故選B,

4.如圖所示，不可伸長且足夠長的光滑輕繩，其左端固定于O點，右端跨過位于。'點的固定光滑軸懸掛質(zhì)

量為例的物塊，00'段水平，長度為L,繩子上套一可沿繩滑動的輕環(huán).現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛質(zhì)量為機的鉤碼,

平衡后物塊上升了L,則鉤碼和物塊的質(zhì)量關(guān)系正確的是

【答案】D

【解析】由題意可知，重新平衡后，繩子形狀如下圖:

WG

由于OO'長為3物體上升高度L,說明繩子在左側(cè)總長度為23則左右兩邊均為L如圖所示，則可知:

1

si?ntA）=—

故繩子與豎直方向夾角為30。，則環(huán)兩邊繩了?的夾角為60。，則根據(jù)平行四邊形定則，環(huán)兩邊繩子拉力的合

力為：

F=2Mgcos3Q0=6Mg

根據(jù)平衡條件，則鉤碼重力為:

mg=#Mg

則可知鉤碼的質(zhì)量為:

故D正確，ABC錯誤.

5.如圖所示是某幼兒園滑梯設計示意圖，傾斜滑道AB和水平滑道BC平滑銜接?；莞叨认薅閮夯?/p>

與兒童褲料之間動摩擦因數(shù)為〃，設傾斜滑道AB與水平面夾角為明為保證兒童的安全，要求兒童能從A

點由靜止下滑并停在水平滑道8c上，則（）

B/a

應滿足sina</z

B.應滿足tanaV"

h

C.滑梯的水平跨度％DN—

D.滑梯的水平跨度2D24%

【答案】C

【解析】AB.兒童卜滑時應該滿足

mgsin8〉jjmgcos0

即

〃<tan6

選項AB錯誤；

CD.由能量關(guān)系

mgh<jumgcos0-xAB+/amg-xBC=jumg-xCD

解得

%CD——

選項C正確，D錯誤。

故選C。

6.如圖所示，分別把兩個帶電小球A、B（均可視為點電荷）用等長的絕緣細線懸掛在天花板上，在其所

在空間施加一水平方向的勻強電場后，懸線剛好沿豎直方向，且A、B均保持靜止。則（）

A.兩懸線受到的拉力大小一定相等

B.兩球一定帶等量異種電荷

C.勻強電場方向一定水平向右

D.A、B兩球連線中點處的場強可能為零

【答案】B

【解析】A.由共點力的平衡可知，懸線受到的拉力大小等于帶電小球所受的重力大小，由于兩小球的質(zhì)量

關(guān)系未知，所以無法判斷兩小球所受重力的大小的關(guān)系，也就無法判斷兩懸線受到的拉力大小的關(guān)系，故A

錯誤；

BC.若勻強電場水平向右，由平衡條件可分析出A應帶負電荷、5應帶正電荷，兩球之間的庫侖力為引力

且大小相等，可設為尸，設A小球所帶電荷量為心、3小球所帶電荷量為外,故由平衡條件可知

F=qAE=qKE

可得

同理，當勻強電場的方向水平向左時，A帶正電荷、5帶負電荷，且電荷量相等，故B正確，C錯誤;

D.對于任一小球，平衡時有

2

qE=k（

r

（r為平衡時兩球之間的距離），即

E=k2

r

而由點電荷場強的合成知識可知，在兩球連線中點處，兩點電荷的合場強大小為

且始終與所加勻強電場的方向相反，因此兩球連線中點處的合場強大小為

故一定不會為零，故D錯誤。

故選B。

7.如圖所示，兩根金屬導軌MMPQ相互平行，上端接入一個定值電阻，構(gòu)成U型導軌。金屬棒"恰好

能靜止在導軌上并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，現(xiàn)在導軌所在空間加一垂直于導軌的勻強磁場，勻

強磁場的磁感應強度從零開始隨時間均勻增大，經(jīng)一段時間后金屬棒開始運動，從加磁場到金屬棒開始運

動的時間內(nèi)，金屬棒而受力情況中（）

A.安培力方向始終向上，安培力大小隨時間均勻增大

B.安培力方向始終向下，安培力大小保持不變

C.摩擦力方向始終向上，摩擦力大小先減小后增大

D.摩擦力方向始終向下，摩擦力大小保持不變

【答案】A

【解析】AB.當加磁場時，感應電動勢大小為

廠△①kBS

E=----=--------

△tZ

由于磁感應強度從零開始隨時間均勻增大，所以竽AR定值，感應電動勢E不變，則安培力大小為

△t

E

F.=B1L=B——L

女R

由于￡、R、L為定值，8均勻增大，所以安培力大小隨時間均勻增大，根據(jù)左手定則可判斷，安培力方向

始終沿斜面向上，故A正確，B錯誤；

CD.未加磁場時，金屬棒他恰好能靜止在導軌上，可得

Ff=mgsin0

方向沿斜面向上，由AB選項可知，安培力方向始終向上，安培力大小隨時間均勻增大，則摩擦力方向先沿

斜面向上，大小逐漸減小到零；當七=感5皿。時，摩擦力為零；當安培力繼續(xù)增大時，摩擦力方向沿斜

面向下，大小逐漸增大，直到金屬棒開始滑動，綜上所述，故C、D錯誤。

故選A。

8.觀看科幻電影《流浪地球》后，某同學設想地球僅在木星引力作用下沿橢圓軌道通過木星的情景，如圖

所示，軌道上P點距木星最近（距木星表面的高度可忽略），則（）

橢圓軌道球

P

_一,

A.地球靠近木星的過程中運行加速度增大

B.地球遠離木星的過程中機械能減小

C.地球遠離木星的過程中動能減小

D.地球在P點的運行速度等于木星第一宇宙速度

【答案】AC

【解析】A.地球在軌道上運行時，萬有引力提供加速度，則有

GM

地球靠近木星的過程中，，?減小，所以加速度增大，故A正確;

B.地球遠離木星的過程中，只有萬有引力做負功，因此機械能守恒，故B錯誤；

C.地球繞木星做橢圓運動，根據(jù)開普勒第二定律可得，遠木點的速度小，近木點的速度大，故地球遠離木

星的過程中，運行速度減小，動能減小，故C正確；

D.若地球在尸點繞木星做勻速圓周運動，則速度等于木星的第一宇宙速度，即

而地球過戶點后做離心運動，萬有引力小于需要的向心力，則有

GMmmvj,

-------<-----

R2R

即

即地球在P點的運行速度大于木星的第一宇宙速度，故D錯誤;

故選AC。

9.如圖甲所示，M是一個小型理想變壓器，其右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖的一部分，為阻值隨

溫度升高而減小的熱敏電阻，常溫和低于常溫時其電阻等于屬，凡為一定值電阻，電壓表和電流表均為理

想交流電表。原、副線圈匝數(shù)比勺：〃2=4:1,其輸入端。、）間所接電壓〃隨時間/的變化關(guān)系如圖乙所

示。報警電路兩端電壓超過一定值時觸發(fā)報警（圖甲中未畫出），下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.電壓表的示數(shù)可能大于30V

B.通過&的電流的頻率為55Hz

C.報警電路一定接在與兩端

D.增大凡的阻值可提高該報警系統(tǒng)的靈敏度

【答案】CD

【解析】A.由圖乙可知，輸入電壓有效值為220V,根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系，可得副線圈兩端

的電壓有效值為55V,電壓表測得的是與兩端的電壓，則常溫和低于常溫時，電壓表示數(shù)為27.5V,高溫

和出現(xiàn)火警時，&電阻減小，副線圈中電流增大，因副線圈兩端電壓不變，用兩端電壓增大，則電壓表示

數(shù)減小，故A錯誤；

B.變壓器與電阻不改變電流頻率，由圖乙可知，電流頻率為50Hz,故B錯誤；

c.圖甲電路中，用兩端的電壓隨溫度升高而減小，不符合報警電路要求，K兩端電壓因&電阻減小而

增大，符合要求，原副線圈兩端電壓不變，故報警電路只能接在"兩端，故c正確；

D.增大用的阻值會使R1分得的電壓增大，報警器更容易被觸發(fā)，故D正確。

故選CD。

10.正方形導線框ahtW邊長為L，垂直紙面向里的水平勻強磁場區(qū)域，上、下邊界分別為MN、PQ,寬

度為d。線框平面豎直，。匕邊與MN平行，距離為h,線框從靜止釋放后,。匕邊在下落過程中經(jīng)過MN

與經(jīng)過PQ時的速度相等。重力加速度大小為g,下列說法正確的是（）

dc

_II

MabN>

XXX

Bd

XXXU

PQ

A.。。邊剛進入磁場時，線框加速度一定向上

B.磁場的寬度d可能小于線框的邊長L

C.cd邊到達MN的速度一定等于J2g僅+L-d）

D.線框穿過磁場的全過程，產(chǎn)生的焦耳熱一定為2根g4

【答案】BC

［解析】設線框電阻為R.ab到達MN時速度為v,,cd到達MN時速度為v2,全過程產(chǎn)生的焦耳熱為。,

對，方到達政V時有

mgh=gnv；

電動勢

E=BL%

感應電流為

1/=BL'

RR

安培力

F=B『安

①若生￡乜<“，沿邊進入磁場后做加速運動，邊經(jīng)過PQ時的速度一定大于經(jīng)過時的速度,

R

與題意不符。

②若紅五="邊進入磁場后開始做勻速運動，若該條件下d<L,出?邊經(jīng)過MN與經(jīng)過P。時

R

的速度相等，有

mg(L-d)=gmvf

得

嶺=J2g(/z+L-d)

必穿過磁場產(chǎn)生的焦耳熱cd穿過磁場產(chǎn)生的焦耳熱。2>mgd，全過程產(chǎn)生的焦耳熱

Q=。1+>2mgd

若該條件下d=L，/邊經(jīng)過MN與經(jīng)過尸。時的速度相等，有

mg（L-tZ）=^mVj-mvf

得

v2=小2g(h+L-d)=yj2gh

全過程產(chǎn)生的焦耳熱

Q=2mgd

若該條件下d>L,線框全部進入磁場后加速運動，"邊經(jīng)過PQ時的速度大于經(jīng)過MN時的速度，與題

意不符。

③若里4>mg,ab邊進入磁場后做減速運動，若該條件下邊經(jīng)過PQ時的速度小于經(jīng)過

R

MN時的速度，與題意不符；

若該條件下d>L,線框全部進入磁場后，線框加速，H邊經(jīng)過PQ時的速度可能等于經(jīng)過MV時的速度,

有

得

嶺=j2g(/?+」-d)

cd邊到達尸。時的速度為嶺，全過程由能量守恒定律有

mg(h+d+L)=；mv\+Q

得

Q-2mgd

故選BC。

二、非選擇題:本題共5小題，共54分。

11.在“探究加速度與合外力關(guān)系”的實驗中，某興趣小組重新設計實驗，實驗裝置如圖1所示，實驗步驟如

下：

①細繩一端系在小車上，另一端繞過定滑輪后掛一個小祛碼盤（不計繩與滑輪間的摩擦）：

②在盤中放入質(zhì)量為機的祛碼，用活動支柱將木板裝有定滑輪的一端墊高，調(diào)整木板傾角，恰好使小車沿

木板勻速下滑；

③保持木板傾角不變，取下祛碼盤，將紙帶與小車相連，并穿過打點計時器的限位孔，接通打點計時器電

源后，釋放小車；

④取下紙帶后，記錄祛碼和祛碼盤的質(zhì)量，"+，〃0和對應的小車加速度公

⑤改變盤中祛碼的質(zhì)量，重復②③④步驟實驗。

回答下列問題

(1)你認為本次實驗中小車的質(zhì)量是否需要遠遠大于祛碼的質(zhì)量？(填“是”或“否”)

(2)在上述步驟④中，如果只記錄祛碼的質(zhì)量，在其它步驟與計算都正確的情況下，得到的圖像是圖2中哪

一個？(填“甲”或“乙”)

【答案】否乙

【解析】(1)口］當物體小車勻速下滑時有

mgsind=f+(m+mQ)g

當取下細繩和祛碼盤后，由于重力沿斜面向下的分力"igsinJ和摩擦力/不變，因此其合外力為。由

此可知該實驗中不需要祛碼和祛碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

(2)⑵應該記錄祛碼和祛碼盤的質(zhì)量〃?+,如，如果只記錄祛碼的質(zhì)量，將會使不加祛碼時也存在合外力，即在

外力為零時，加速度不為零，故選乙

12.某同學為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測量電阻的儀表——歐姆表：

(1)先用如圖(a)所示電路測量該電壓表的內(nèi)阻，圖中電源內(nèi)阻可忽略不計，閉合開關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到3k。

時，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到12kQ時，電壓表指針指恰好半偏。由以上信息可求得電壓表的內(nèi)

阻Rv=____kQ；

(2)將圖(a)的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個表筆，就改裝成了一個可測量電阻的簡易歐姆表，如圖

(b)所示，為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度，進行了如下操作：將兩表筆斷開，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱,

使指針指在“3.0V”處，此處刻度應標阻值為(填0或8);再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接

不同阻值的已知電阻，找出對應的電壓刻度，則“IV”處對應的電阻刻度為kQ；

(3)該歐姆表使用一段時間后，電動勢不變，但內(nèi)阻變大不能忽略，若將兩表筆斷開時調(diào)節(jié)電阻箱，指針仍

能滿偏，按正確使用方法再進行測量，其測量結(jié)果將O（填“偏大”，“偏小”，或“不變”）

【答案】6coi不變

【解析】（1）［1］由圖（a）所示電路圖可知，電源電動勢為

E^U+IR

由題意可知

3

E=3+—x3xlO3

《

E=1.5+—xl2xlO3

Rv

解得

E=4.5V

R、.=6kQ

（2）［2］兩表筆斷開，處于斷路情況，相當于兩表筆間的電阻為無窮大，即電壓表的示數(shù)為3V時，此處刻

度值為8。

（2）［3］設電阻箱接入電路的阻值為R,電源電動勢為E,則電路電流

,3I=—E=--3-

R、,R

即

3E-3

6x103一R

若電壓表示數(shù)為IV,電路電流

.1E-1

其中

R=4

+R

RvX

代入數(shù)據(jù)解得

&=IkQ

（3）|4］設電池內(nèi)阻為「時，電阻箱阻值為R,電壓表滿偏，則

E

8

R+/?v+r

當電池內(nèi)阻為，時，電阻箱阻值為電壓表滿偏，則

gR+R^+r

由以上兩式可知

r+R=/+R

測某個電阻時，有

u—3….E

氏+&K~+r+R

&+R,

RvR：E

U=--―---；------------

比較可知，若電壓相等，則

尺'=R

測量結(jié)果不變。

13.如圖所示為某實驗裝置示意圖，A、8、。在同一豎直線上，一根輕質(zhì)彈性繩一端固定在天花板上A點，

另一端繞過8處的定滑輪后系在一個質(zhì)量為膽=0.8kg的小物體上，小物體置于地面上。處時，彈性繩中

彈力為/〃際，將小物體向右推到點，OOi距離為xi=0.3m,小物體由靜止釋放，并水平向左滑行，當

小物體經(jīng)過O點時與彈性繩脫離，之后恰能運動至M處，OM距離為s=0.075m,已知彈性繩原長等于4B

距離，且始終不超過彈性限度，彈性勢能為紇=一左（加）2,△/為形變量大小，小物體與地面的動摩擦因數(shù)

P2

為〃=05g-10m/s2o求：

（1）小物體運動到O位置時的速度大小P：

（2）彈性繩的勁度系數(shù)生

（3）小物體的向左最大速度Vm。

【答案】(I)—m/s；(2)2ON/m；(3)lm/s

2

【解析】(1)OTM過程，由動能定理

2

-pimgs=。-gwv

得

》=J2〃gs=^m/s

(2)OIT。過程，分析彈力在水平方向上的分量

Fx=k'lcos0=k^x

即人與相對O點的水平位移Ar成正比，分析彈力在豎直方向上的分量

F、=kAlsin0-khBO=恒量=gmg

即0^0過程中支持力

FN='恒量=mg—gmg=gmg

由動能定理

g(依］+0)%-gmgx^=1mv2_0

解得

2

L+呼=20N/m

片

(3)設。2點速度最大，此處受力平衡

,1

仇

得

=^=O.lm

2k

5一。2過程，由動能定理

；（區(qū)?+履2）（%一*2）-（王一々）〃=^加片一°

解得

=:（片—1）—wngq>2）_1nl公

m

14.如圖所示，噴霧器內(nèi)有13L藥液，上部封閉有l(wèi)atm的空氣2L.關(guān)閉噴霧閥門，用打氣筒活塞每次可以

打進latm、200cm3的空氣，（設外界環(huán)境溫度一定，忽略打氣和噴藥過程溫度的變化，空氣可看作理想）

求：

①要使噴霧器內(nèi)氣體壓強增大到2.4atm,打氣筒應打氣的次數(shù)n；

②若壓強達到2.4atm時停止打氣，并開始向外噴藥，那么當噴霧器內(nèi)藥液上方空氣的壓強降為latm時，桶

內(nèi)剩下的藥液的體積。

加水口

空氣打

筒

二藥液二

噴霧~活塞

閥門程向閥

【答案】①14；②10.2L

【解析】①設應打氣〃次，則有

3

Pi=latm,-200cm-n+2L=0.2nL+2L,匕=2L,p2=2.4atm

根據(jù)玻意耳定律得

py^=Pivz

解得

〃=14次

②由題意可知

匕=2L,p[=2.4atm,p'2=latm

根據(jù)玻意耳定律得

PM'=PM

解得

匕'=4.8L

剩下的藥液

V=15L-4.8L=10.2L

15.如圖所示，兩根電阻不計的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L,導軌上端接有阻值為R的電阻，水平條

形區(qū)域I和H內(nèi)有磁感應強度為3