2021屆全國百所名校新高考模擬試卷(五)物理試題

2021屆全國百所名校新高考模擬試卷（五）物理★祝考試順利★注意事項：1、考試范圍：高考范圍。2、試題卷啟封下發(fā)后，如果試題卷有缺頁、漏印、重印、損壞或者個別字句印刷模糊不清等情況，應(yīng)當(dāng)立馬報告監(jiān)考老師，否則一切后果自負(fù)。3、答題卡啟封下發(fā)后，如果發(fā)現(xiàn)答題卡上出現(xiàn)字跡模糊、行列歪斜或缺印等現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)馬上報告監(jiān)考老師，否則一切后果自負(fù)。4、答題前，請先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色簽字筆填寫在試題卷和答題卡上的相應(yīng)位置，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。用2B鉛筆將答題卡上試卷類型A后的方框涂黑。5、選擇題的作答：每個小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選擇題答題區(qū)域的答案一律無效。6、填空題和解答題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域的答案一律無效。如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。7、選考題的作答：先把所選題目的題號在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。答案用0.5毫米黑色簽字筆寫在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選修題答題區(qū)域的答案一律無效。8、保持答題卡卡面清潔，不折疊，不破損，不得使用涂改液、膠帶紙、修正帶等。9、考試結(jié)束后，請將本試題卷、答題卡、草稿紙一并依序排列上交。1.“嫦娥四號”月球探測器在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，探測器奔月過程中，被月球俘獲后在月球上空某次變軌是由橢圓軌道a變?yōu)榻聢A形軌道b，如圖所示，a、b兩軌道相切于P。不計變軌過程探測器質(zhì)量的變化，下列說法正確的是（）A.探測器在a軌道上P點的動能小于在b軌道上P點的動能B.探測器在a軌道上P點的加速度等于在b軌道上P點的加速度C.探測器在a軌道運動的周期小于在b軌道運動的周期D.為使探測器由a軌道進(jìn)入b軌道，在P點必須加速【答案】B【解析】【詳解】A．探測器在P點變軌，則從低軌向高軌變化時，做離心運動，須加速，所以探測器在高軌a的速度大于低軌b在P的速度，根據(jù)可知在a軌道上P點的動能大于在b軌道上P點的動能，故A錯誤；B．探測器在兩個軌道上P點的引力均是由月球?qū)λ娜f有引力提供，所以引力相等，由于引力相等，根據(jù)牛頓第二定律，可知兩個軌道在P點的加速度也相等，故B正確；C．a(chǎn)軌道的半長軸大于b軌道的半徑，由開普勒第三定律可知，在a軌道上運動的周期大于在b軌道上運動的周期，故C錯誤；D．探測器在P點變軌，從高軌向低軌變化時，做近心運動，須減速，故D錯誤。故選B。2.如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的實驗裝置。某同學(xué)選用甲、乙兩種單色光做光電效應(yīng)實驗，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示。已知普朗克常量為h，電子的電荷量為e，下列說法正確的是（）A.由圖乙可知，甲光光子頻率等于乙光光子頻率B.由圖乙可知，甲光的強度小于乙光的強度C.甲、乙光分別照射陰極K時，光電子逸出時最大初動能不同D.由圖乙可知，甲光照射時光電子的最大初動能大于乙光照射時光電子的最大初動能【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有根據(jù)動能定理有聯(lián)立得由于遏止電壓相同，則兩種光的頻率相同，故A正確；B．根據(jù)光的強度越強，則光電子數(shù)目越多，對應(yīng)的光電流越大，即可判斷甲光的強度較大，故B錯誤；CD．根據(jù)動能定理有即可知遏止電壓相同，則光電子的最大初動能相同，故CD錯誤。故選A。3.甲、乙兩物體沿同一直線做減速運動，t=0時刻，兩物體同時經(jīng)過同一位置，最后又停在同一位置，它們的速度一時間圖象如圖所示，則在運動過程中A.t1時刻甲和乙相距最遠(yuǎn)B.甲、乙的平均速度相等C.甲、乙的加速度可能相等D.甲的加速度逐漸增大，乙的加速度大小不變【答案】C【解析】【詳解】甲乙兩物體速度相等時相距最遠(yuǎn)，選項A錯誤；甲乙的位移相同，但是甲運動的時間較長，則甲的平均速度較小，選項B錯誤；v-t圖像的斜率等于加速度，由圖像可知，在某時刻甲的加速度可能等于乙的加速度，選項C正確；v-t圖像的斜率等于加速度，由圖像可知，甲的加速度逐漸減小，乙的加速度大小不變，選項D錯誤；故選C.4.如圖所示，高層住宅外安裝空調(diào)主機(jī)時，電機(jī)通過纜繩牽引主機(jī)。為避免主機(jī)與陽臺、窗戶碰撞，通常會用一根拉繩拽著主機(jī)，保持與墻面之間距離不變，地面上拽拉繩的人通過移動位置，使拉繩與豎直方向的夾角保持不變，在此過程中主機(jī)沿豎直方向勻速上升，則在提升主機(jī)過程中，下列說法正確的是（）A.纜繩拉力F1和拉繩拉力F2大小都不變B.纜繩拉力F1增大，拉繩拉力F2減小C.纜繩與豎直方向的夾角可能大于拉繩與豎直方向的夾角D.纜繩拉力F1和拉繩拉力F2大小都增大【答案】D【解析】詳解】ABD．對主機(jī)體受力分析如圖所示因主機(jī)向上做勻速運動，所以主機(jī)處于平衡狀態(tài)，則合力為零，根據(jù)平衡條件在豎直方向上有在水平方向有聯(lián)立解得，在上升過程中，由于增大，不變，所以減小，增大，則纜繩拉力增大；增大，則拉繩拉力增大，故AB錯誤，D正確；C．根據(jù)力的合成可知，F(xiàn)1大于F2，而在水平方向有即故，所以纜繩與豎直方向的夾角小于角，故C錯誤。故選D。5.如圖所示，理想變壓器T的原線圈接在電壓為U的交流電源兩端，P為滑動變阻器的滑片，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，下列說法正確的是（）A.P向左滑動時，變壓器的輸出電壓變大B.若P向左滑動時，RT阻值保持不變，則變壓器的輸入功率變大C.若P保持不變，RT溫度升高時，則燈L變暗D.RT溫度升高時，適當(dāng)向右滑動P可能保持燈L亮度不變【答案】CD【解析】【詳解】A．P向左滑動時，變壓器原線圈電壓和原副線圈的匝數(shù)比均不變，輸出電壓不變，故A錯誤；B．P向左滑動時，則滑動變阻器電阻變大，而RT阻值保持不變，所以副線圈回路總電阻增大，根據(jù)輸出功率減小，所以變壓器的輸入功率也變小，故B錯誤；C．若P保持不變，RT溫度升高時，熱敏電阻的阻值減小，副線圈回路總電阻減小，總電流增大，滑動變阻器的分壓增大，燈L兩端電壓減小，燈L變暗，故C正確；D．RT溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，只有適當(dāng)向右滑動P，才能使燈L分壓不變，從而保持燈的亮度不變，故D正確。故選CD。6.如圖甲所示，光滑絕緣水平面上有一沿水平方向的電場，MN是其中的一條直線，線上有A、B、C三點．一帶電量為+2×10-3C、質(zhì)量為1×10-3kg的小物塊從A點靜止釋放，沿MN作直線運動，其運動的v-t圖象如圖乙所示，其中B點處的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線)，C點處的切線平行于t軸，運動過程中小物塊電量保持不變，則下列說法中正確的是A.AB兩點電勢差UAB＝－4VB.B點為AC間電場強度最大的點，場強大小E＝1V/mC.由A到C的過程中小物塊的電勢能先減小后變大D.小物塊從B點到C點電場力做的功W=10-2J【答案】BD【解析】【詳解】物塊在A到B過程，根據(jù)動能定理得：，得：，故A錯誤．據(jù)v-t圖的斜率等于加速度，可得物塊在B點的加速度最大為a==2m/s2，所受的電場力最大為F=ma=1×10-3×2N=2×10-3N，則電場強度的最大值為，故B正確．由v-t圖可知由A到C的過程中小物塊的動能一直增大，則電勢能一直減小，故C錯誤．物塊從B點到C點電場力做的功W=，故D正確．故選BD．7.如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平地面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)過程中彈簧的彈力大小F隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。不計空氣阻力，則（）A.t1時刻小球的速度最大B.t2時刻小球所受合力為零C.以地面為零重力勢能面，t1和t3時刻小球的機(jī)械能相等D.以地面為零重力勢能面，t1至t3時間內(nèi)小球的機(jī)械能先減小后增加【答案】CD【解析】【詳解】A．t1時刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，先做加速度不斷減小的加速運動，當(dāng)彈力增大到與重力相等時，加速度減為零，此時速度達(dá)到最大，故A錯誤；B．t2時刻，彈力最大，故彈簧的壓縮量最大，小球運動到最低點，速度等于零，加速度豎直向上，不為零，故B錯誤；C．以地面為零重力勢能面，t1和t3時刻彈力為零，則彈簧處于原長，彈性勢能為零，則在這兩個時刻小球的機(jī)械能相等，故C正確；D．以地面為零重力勢能面，t1至t3時間內(nèi)，彈簧的長度從原長到壓縮至最短又回到原長，則彈性勢能先增大后減小，根據(jù)小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可知小球的機(jī)械能先減小后增大，故D正確。故選CD。8.如圖所示，足夠長光滑U形導(dǎo)軌寬度為L，電阻不計，其所在平面與水平面的夾角為α，上端連接一個阻值為R的電阻，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、有效電阻為r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設(shè)磁場區(qū)域無限大，當(dāng)金屬桿下滑達(dá)到最大速度時，運動的位移為x，則（）A.在此過程中金屬桿速度均勻增加B.金屬桿下滑的最大速度C.在此過程中流過電阻R的電荷量為D.在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】BC【解析】【詳解】AB．對金屬桿受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)閉合電路歐姆定律有聯(lián)立解得可知，隨著速度的增大，加速度不斷減小，故金屬桿做加速度減小的加速運動，所以速度不是均勻增大；當(dāng)加速度為零時，速度達(dá)到最大，則有解得故A錯誤，B正確；C．在此過程中流過電阻R的電荷量為又，聯(lián)立解得故C正確；D．根據(jù)能量守恒定律得，在此過程中回路中產(chǎn)生的總熱量為電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題，共174分）三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題~第32題為必考題，每道試題考生都必須做答。第33題~第38題為選考題，考生根據(jù)要求做答。（一）必考題（共129分）9.某同學(xué)用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗。裝置如圖所示。（1）實驗前先用游標(biāo)卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度為d。（2）按圖示安裝好裝置，將長木板沒有定滑輪的一端適當(dāng)墊高，輕推不連接砝碼盤的小車，如果計時器記錄小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1_______t2（填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。（3）保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，調(diào)節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_____（用測出的物理量字母表示）。（4）保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實驗多次，測出多組加速度a的值，及對應(yīng)的小車質(zhì)量M，作出圖像。若圖像為一條過原點的傾斜直線，則得出的結(jié)論_________?！敬鸢浮?1).等于(2).(3).合外力不變時，小車的加速度與質(zhì)量成反比（與質(zhì)量的倒數(shù)成正比）【解析】【詳解】（2）[1]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來抵消摩擦力的作用，具體做法是：將小車輕放（靜止）在長木板上，掛好紙帶（紙帶和打點計時器的限位孔之間有摩擦力）、不連接砝碼盤，將長木板靠近打點計時器的一端適當(dāng)墊高，形成斜面，輕推小車，使小車做勻速運動（紙帶上兩點的距離相等）即可，此時小車通過光電門的時間t1、t2，當(dāng)滿足t1等于t2，則摩擦力得到了平衡；（3）[2]遮光條經(jīng)過光電門A時的速度為經(jīng)過光電門B時的速度為根據(jù)速度位移公式有解得（4）[3]設(shè)小車的加速度為a，小車的合外力F，以小車為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得由上可知，合外力不變時，小車的加速度與質(zhì)量成反比（與質(zhì)量的倒數(shù)成正比）。10.某同學(xué)設(shè)計了一個檢測河水電阻率的實驗。他在一根粗細(xì)均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極，如圖甲所示，兩電極相距L=0.314m，其間充滿待測的河水。他選用了以下儀器測量玻璃管內(nèi)河水的電阻：量程15V，內(nèi)阻約300kΩ的電壓表；量程300μA，內(nèi)阻約50Ω的電流表；最大阻值1kΩ的滑動變阻器；電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω的電池組；開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。（1）該同學(xué)裝入河水前先用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙所示。玻璃管的內(nèi)徑d=________mm。（2）該同學(xué)設(shè)計了合理的測量電路，通過改變滑動變阻器阻值測得了玻璃管兩端的電壓和電流，并在圖丁的U-I坐標(biāo)系內(nèi)描出了9個數(shù)據(jù)點。請在圖丙的實物圖中用筆劃線代替導(dǎo)線完善電路的連接________。（3）請在圖丁中做出U-I圖像_______，計算出玻璃管內(nèi)水柱的電阻R=_____Ω，電阻率ρ=______Ω·m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。【答案】(1).5.50(2).(3).(4).1.00×105（0.923×105～1.08×105）(5).7.56（6.98～8.17）【解析】【詳解】（1）[1]主尺讀數(shù)為5mm，游尺為20分度，精度值為0.05mm，所以游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為d=5mm+0.05×10mm=5.50mm（2）[2]根據(jù)U-I圖象可知電流從零開始，所以滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，由于水柱的電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用內(nèi)接法，實物連線圖如圖所示（4）根據(jù)描點法，在圖中畫出U-I圖象，用直線將盡可能多的點連起來，如圖則圖象的斜率表示水柱的電阻，則有ΩΩ（0.923×105Ω～1.08×105Ω）根據(jù)電阻定律且聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)可算出水的電阻率7.56Ω·m（6.98Ω·m～8.17Ω·m）11.如圖，平行板電容器的Ⅳ板開有一小孔，與固定圓筒的小孔a正對，O是圓筒的圓心，圓筒的內(nèi)徑為r，筒內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，筒壁光滑．電容器內(nèi)緊靠極板肘有一個帶電粒子（初速度為零），經(jīng)電壓U加速后從a孔垂直磁場并正對著圓心O進(jìn)入筒中，該帶電粒子與圓筒壁碰撞三次后恰好又從小孔a射出．帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電荷量和動能都不損失，粒子的比荷為q/m=k不計粒子的重力和空氣阻力．求(1)帶電粒子進(jìn)入磁場的速度大??？(2)筒內(nèi)磁感應(yīng)強度B的大??？（結(jié)論均用r、E，和k表示）【答案】(1)(2)【解析】【詳解】（1）由動能定理得；（2）帶電粒子在磁場中作勻速圓周運動，由于帶電粒子與圓筒壁碰撞時無電量和動能損失，故每次碰撞前后粒子速度大小不變．設(shè)圓周運動半徑為R，由牛頓第二定律得速度方向總是沿著圓筒半徑方向，3個碰撞點與小孔a恰好將圓筒壁四等分，粒子在圓筒內(nèi)的軌跡具有對稱性，由四段相同的圓弧組成，則每段軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角為90°，則由幾何關(guān)系得R=r聯(lián)立解得12.如圖a所示，輕質(zhì)彈簧左端固定在墻上，自由狀態(tài)時右端在C點，C點左側(cè)地面光滑、右側(cè)粗糙。用可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的物體A將彈簧壓縮至O點并鎖定，以O(shè)點為原點建立坐標(biāo)軸?，F(xiàn)用水平向右的拉力F作用于物體A，同時解除彈簧鎖定，使物體A做勻加速直線運動。運動到C點時撤去拉力，物體最終停在D點。已知O、C間距離為0.1m，C、D間距離為0.1m，拉力F隨位移x變化的關(guān)系如圖b所示，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物體運動到C點的速度大??；（2）物體與粗糙地面間的動摩擦因數(shù)；（3）若質(zhì)量M=3kg的物體B在D點與靜止的物體A發(fā)生碰撞并粘在一起，向左運動并恰能壓縮彈簧到O點，求物體B與A碰撞前的速度大小?！敬鸢浮浚?）1m/s；（2）0.5；（3）【解析】【詳解】（1）物體A從O到C做勻加速直線運動，彈力不斷減小，F(xiàn)不斷增大，故當(dāng)物塊運動到C點時彈簧的彈力為零，F(xiàn)=5N，則由牛頓第二定律有解得加速度a=5m/s2根據(jù)速度位移公式有解得vC=1m/s（2）物體A從C到D，由動能定理解得或根據(jù)速度位移公式有根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得（3）物體A與物體B在D點碰撞，速度相同，由動量守恒定律Mv0=(M+m)v共對整體，從D到O，由動能定理對物體A，從O到D由動能定理：F-x圖象圍成面積表示F做的功，則有=0.25J聯(lián)立以上各式得m/s13.在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，現(xiàn)有按體積比為n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個盛有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒。①滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀出其體積V。再用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如右圖所示。已知坐標(biāo)紙上每個小方格面積為S則油膜面積為________（填寫S的整數(shù)倍）。②估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d=_______?！敬鸢浮?1).8S(2).【解析】【詳解】①[1]求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去，數(shù)出總格數(shù)是8，故面積為8S；②[2]1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為油酸分子直徑為14.如圖所示，足夠長的圓柱形汽缸豎直放置，其橫截面積為m2，汽缸內(nèi)有質(zhì)量m＝2kg的活塞，活塞與汽缸壁封閉良好，不計摩擦開始時活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底12cm，此時汽缸內(nèi)密閉氣體的壓強為Pa，溫度為30K、外界大氣壓為Pa，g＝10m/s2．（1）現(xiàn)對密閉氣體加熱，當(dāng)溫度升到400K時，其壓強多大？（2）若在此時拔去銷子K，活塞開始向上運動，當(dāng)它最后靜止在某一位置時，汽缸內(nèi)氣體的溫度為