2021屆新高考物理模擬培優(yōu)卷(二)

2021新高考物模擬培優(yōu)（二）一選題本共6小題每題分共分。每題出四選中只一項符題要的如圖所是一豎直固定在水平地面上的可伸縮細(xì)管，上端平滑連接一四分之一細(xì)圓弧彎管，管內(nèi)均光滑，右管口切線水平。豎直細(xì)管底部有一彈射裝置（高度忽略不計），可以讓靜止在細(xì)管底部的小球（可視為質(zhì)點）瞬間獲得足夠大的速度

，通過調(diào)節(jié)豎直細(xì)管的長度h，可以改變上端管口到地面的高度，從而改小球平拋的水平距離，重力加速度為，則小球平拋的水平距離的最大值()

v

vg

C.

vg

vg某同學(xué)過上網(wǎng)了解到利用氦3變?nèi)珶o污染，容易控制。月球上有大量的氦，因此獲取氦開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一嫦娥五”我國首個實施無人月面取樣返回的月球探測器。已知一個氘核（H）和一個氦變的生成物是氦4和一個未知粒子，

H質(zhì)量為

的量m

的量為

，未知粒子的質(zhì)量為

，則()未粒子是質(zhì)子該反屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變C.反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量關(guān)系是m氦結(jié)合能一定小于氦3的合能3.“電東”就是把煤炭、水能資源豐富的部省區(qū)的能源轉(zhuǎn)化成電力資源，輸送到電力緊缺的東部沿海地區(qū)圖是遠(yuǎn)距離輸電的電路示意圖壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n:

，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為:

，發(fā)

電廠輸出電壓為U輸功率為P升變壓器和降壓變壓器之間輸電線總電阻為R下說法正確的)若戶獲得的電壓也為U，則

用獲的電壓不可能大于

C.當(dāng)用戶用電器總電阻增大時，電線R上損失的功率增大n輸線R上失的功率為U

R年發(fā)了新冠肺炎疫情新冠肺炎病毒傳播能力非常強(qiáng)此研究新冠肺炎病毒株的實驗室必須是全程都在高度無接觸物理防護(hù)性條件下操

武漢病毒研究所是我國防護(hù)等級最高的實室，在該實驗室中有一種污水流量計，其原理可以簡化為如圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負(fù)離子，從直徑為圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流流量值Q等單位時間通過橫截面的液體的體空間有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的強(qiáng)磁場，下列說法正確的)帶離子所受洛倫茲力方向水平向左正負(fù)子所受洛倫茲力方向是相同的C.污水流量計也可以用于測量不電的液體的流速只要測量、N兩間電壓就能夠推算廢液的流量年月日我國成功發(fā)射執(zhí)行火星探測任務(wù)“天問一”探測器，探測將在地火轉(zhuǎn)移軌道飛行約7個后，到達(dá)火星附近，通剎車完火星捕獲，進(jìn)入環(huán)火軌道，并擇

機(jī)開展登陸、巡視等任務(wù)。若火星探測器繞火星表面做勻速圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過（弧度制）所用時間為t，知火星半徑為R，引力常量為G。下列說法正確的()火上的物體要脫離火星束縛所需速度至少為

R火赤上的物體隨火星自轉(zhuǎn)的向心加速度為

t

RC.若火星探測器做圓周運(yùn)動的軌半徑可調(diào)轉(zhuǎn)過相同弧長所用時間與軌道半徑滿足關(guān)系式

tt

RR火的質(zhì)量為

RGt碰碰車大人和小孩都喜歡的娛樂活動。游樂場上，大人和小孩各駕著一輛碰碰車迎面相撞，碰撞前后兩人的位-間圖象（x圖）如圖所示。已知小孩的質(zhì)量為2kg，大人的質(zhì)量為60，碰碰車質(zhì)量相同，碰撞時間短。下列說法正確的()碰前后小孩的運(yùn)動方向沒有改變碰車質(zhì)量為kgC.碰撞過程中小孩和其駕駛的碰車受到的總沖量大小為80碰過程中損失的機(jī)械能為600J二選題本共4小題每題分共分。每題出四選中每有多符題要。部對得分選但全得分有錯得分。如圖甲示，傾角為θ的糙斜面體固定在水平地面上，距地面H高處有一物體，在平行斜面向上的力F作用下由靜止開始運(yùn)選地面為零勢能面，物體的機(jī)械能E隨移的變化關(guān)系如圖乙所示，其中0~x

是曲線，

是平行于x軸直線0~x

過程中物體一直沿斜面向上運(yùn)動，則下列說法正確的()

A.0~

過程中，力F做功等于E

B.0~

過程中體加速度增大的加運(yùn)動C.~

過程中，物體的動能不變

x~x

過程中，力F持不變圖甲、所示為相同的兩個正八邊形，實線表示位于正八邊形邊上、電荷分布均勻且電荷量相同的彼此絕緣的導(dǎo)線，電性如圖所示。已知圖甲中正八邊形中心O點強(qiáng)大小為，圖乙中正八邊形中的P點中心，是條對角上的兩點，它們與中心P的離相等，以無窮遠(yuǎn)處電勢為零。則下列判斷正確的()圖中點場強(qiáng)大小為22圖中條絕緣導(dǎo)線在點生的電場強(qiáng)度為

4C.圖甲中O電勢比無窮遠(yuǎn)處某點的電勢高圖中P和兩的場強(qiáng)相同2如圖甲示水平面AB與豎直面內(nèi)的粗糙程度均勻的半圓形導(dǎo)DB在點平滑相接半形導(dǎo)軌半徑

R0.4D

為半圓形導(dǎo)軌的中點一量為

m0.1kg

的物（視為質(zhì)點）將彈簧壓縮到A點由靜止釋放，在彈力作用下獲得向右的速度后脫離彈簧，從點進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌，物體在半圓形導(dǎo)軌上運(yùn)動時速度的平方與其上升高度的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度gm/s2，則)

彈壓縮到A點彈簧的彈性勢能為物運(yùn)到C點時對半圓形軌的壓力大小為3NC.物體從B動到C的程中，合力對物體做的功為

J物從D運(yùn)動到的程中，物體的機(jī)械能少了如圖所示，光滑的長直金屬桿通過兩個金屬環(huán)與一個形狀為一個周期內(nèi)完整正弦函圖象的金屬導(dǎo)線連，導(dǎo)線其余部分未與桿接觸。金屬桿電阻不計，導(dǎo)線電阻為R，ab距離為L，導(dǎo)線構(gòu)成的正弦圖形部或底部到桿的距離都是，在導(dǎo)線和金屬桿所平面內(nèi)有兩個方向相反的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場區(qū)域的寬度均為L，感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，現(xiàn)在外力作下導(dǎo)線沿金屬桿以恒定的速度v向運(yùn)動時導(dǎo)線從點入磁場，直到全部離開磁場區(qū)域的過程中，下列說法正確的()感電流的最大值為Im

外F最大值為F

B

2R

2

C.整個過程中金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的焦熱為

B

2R

2

Lv整過程中金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的焦熱為

22LvR三非擇：52分。題為考，個題生必做，題為選題考根要做。（）考：分。（分）氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示，驗證機(jī)械能守恒定律，定滑輪下懸掛質(zhì)量為的

碼A質(zhì)量為M的塊上光條寬度為d實驗時，滑塊由靜止釋放，分別測得遮光條通過光電門和光電門2的時間為

和

，兩光電門中心之間的距離為L（1用游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度，如圖乙所示，其讀數(shù)為d________cm.（2在鉤碼從靜止開始釋放后，驗證AB組的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式________；在鉤碼從靜止開始釋放到滑塊經(jīng)過光電門2時子拉力對滑塊B做功________用題目所給物理量的符號表示）（3影響上述實驗誤差的主要因素______________________（至少列出2條12.（分某同學(xué)欲利用實驗室給出的下器材測量從電動自行車上拆卸的一塊廢舊電池的電動勢和內(nèi)阻。廢電池一塊（電動勢約為V內(nèi)阻約為6）滑變器

（最大阻值為

50

）C.電阻箱R

（最大阻值為）電表（量程3，阻

2

左右）E.電流表（量程0.6A內(nèi)阻為開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1該同學(xué)首先利用所給部分器材連接成如圖甲所示的電路，將電壓表與電阻R串改裝成一個量程為15V的壓表。①將滑動變阻器觸頭移至最右端阻箱R

的阻值調(diào)為零閉合開關(guān)S然調(diào)節(jié)滑動變阻器R

，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏；②保持滑動變阻器R接電路的阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱R（阻箱阻值變化對電路總電阻的影響可忽略不計），只需將電壓表示數(shù)調(diào)_____________V，即可得到一個量程為V的電壓表。（2將虛線框內(nèi)改裝好的電壓（壓表的度沒有改變）接入如圖乙、圖丙所示的電路，要更準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)選擇__________填乙或丙）所示電路進(jìn)行測量。（3根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)，該同學(xué)作出了電壓表示數(shù)U和流表示數(shù)I

的關(guān)系圖象如圖丁所示，則該電池的電動勢E_____________V內(nèi)阻

r

____________Ω。（4在測量電源的電動勢和內(nèi)阻時，采用_________（填乙或丙）因電壓表分流而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，該系統(tǒng)誤差會導(dǎo)致電源內(nèi)阻的測量值r（填大或“測于）電源內(nèi)阻的真實值

r真

。（12）如圖所示，ABEF、CDGH組成一個平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌傾斜部分與水平面成37角傾斜部分處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的強(qiáng)磁場中水部分處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的強(qiáng)磁場中，磁場方向都與導(dǎo)軌平面垂直，導(dǎo)軌傾斜部分與水平部分由兩小段光滑絕緣的圓弧相連。A、端一個電阻為的燈泡，質(zhì)量為m電阻為R的體棒M垂于導(dǎo)軌放置，將導(dǎo)體棒M由止釋放，其下滑一段距離后泡剛好達(dá)到額定工作狀態(tài)且保持一段時間不變整個過程中阻為的體棒外力作用下始終靜止不動體棒M與軌傾斜部分的動擦因數(shù)

0.5

，不考慮導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌間的摩擦力，導(dǎo)軌電阻忽略不計。已知重力加速度為

g0.6,cos370.8

，求：

（1燈泡的額定功率和此過程中燈泡產(chǎn)生的熱量；（2導(dǎo)體棒M在軌的水平部分發(fā)生的位移大小。（16）如圖所示，兩水平虛線之間的距離為兩虛線間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場，在電場上方有一光滑管道，管道內(nèi)兩個帶正電的小球A通一段鎖定的、絕緣的輕彈簧相圖未畫出電荷量之比q:9

時簧的彈性勢能

EJ

。解除彈簧的鎖定后，兩小球瞬間水平彈出A球入電場時與水平方向的夾角為，B球24進(jìn)入電場時與水平方向的夾角為60°它的水平移之和為m在們離開電場時，5A球水平向左方向的夾角為60°B球水平向右方向的角為不空氣阻力忽小球之間的電磁相互作用，重力加速度取10。：（1）A球球在落入電場前沿水平方向的位移之比；（2電場的寬度；（3電場力分別對、兩球做的功。（）考：分請生道中選題答并用2B鉛筆答卡所題目應(yīng)題右方涂，所題進(jìn)評；涂多，按涂首進(jìn)評；不，本考的題行分15.【修（9分罐頭產(chǎn)品在日常生活中非常常見作罐頭時人把包裝容器充分加熱殺菌然后把無菌的食物裝到容器中，趁熱封口，最后再加熱滅菌，冷卻后，容器頂隙（指罐藏食品的表面或液面與罐頭容器上蓋間所留的空隙的空氣體積收縮產(chǎn)生負(fù)壓證器的密閉性，隔絕外面的細(xì)菌。已知某種罐頭頂隙內(nèi)氣體的初始壓強(qiáng)

Pa，積為5

m

，

溫度為77℃當(dāng)將罐頭冷卻到℃時氣的壓強(qiáng)為Pa為將罐頭內(nèi)氣體的壓強(qiáng)降低到0.5

Pa，則在冷卻狀態(tài)下對罐頭進(jìn)行了5次氣，已知每次抽出體積5.2

m

、壓強(qiáng)1.0

Pa的體，則頂隙內(nèi)剩余氣體的體積為多少？（可將容器頂隙內(nèi)氣體視為理想氣體，結(jié)果保留有效數(shù)字）16.【修（9分如圖所示為用某種透明物質(zhì)制成的柱狀體的橫截面截由一個半圓和一個直角三角形組成，其中半圓弧和AB邊涂有反射膜為圓的圓心，為圓的直徑，BC邊的長度為一單色光以

60入射角從邊中點射入后，在AB邊的發(fā)生反射經(jīng)半圓弧反射后到達(dá)點F點到B點距離為AB邊度的光在真空中的傳播速度為c，求

，該透明物質(zhì)的折射率；該單色光從P點射入到傳播到點歷的時間。

答案以及解答案：B解析：設(shè)管口到地面的高度是H，球從管射出的速度為，由機(jī)械能守恒定律得mgH2

，小球離開管口后做平拋運(yùn)動滿足gt

，聯(lián)立得，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知x答案：A

v

，選項正。解析：氘核（H）氦3聚變的核反應(yīng)方程是H

X根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X的量數(shù)為，電荷數(shù)為1，所以X質(zhì)子，故A正；該核反應(yīng)是原子核的聚變反應(yīng)B錯核應(yīng)中會放核能釋放的核能來源于核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損，而虧損的質(zhì)量為，為故m，C錯誤組原子核的核子越多結(jié)能越大氦4比3多個核子故的結(jié)合能要大些，錯。答案：解析：輸電線上有電壓損失，要想使用戶獲得的電壓也U

，則應(yīng)有

n

，A錯只降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比合適，用戶獲得的電壓可能大U，錯當(dāng)用戶用電器總電阻增大時，降壓變壓器副線圈中電流減小，輸電線中電流減小，輸電線上損失的功率減小，C；由題意可知I，U

,

InI

n，聯(lián)立得U

R，對答案：解析帶粒子進(jìn)入磁場后受到倫茲力作用據(jù)左手定則可知帶正電離子受到豎直向下的洛倫茲力，帶負(fù)電離子受到豎直向上的洛倫茲力，AB錯誤；不帶電的液體在磁場中不受力，MN兩間沒有電勢差，無法計算液體的流速，故錯；帶電離子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡狀態(tài)，則有

U，解得廢液的流速v

，流量Q

，故只需要測量M兩間的電壓就能夠推算廢液的流量，故D正確答案：

解析火星探測器繞火星表面做周運(yùn)動的速度為火星的第一宇宙速度題意可知火星探測器繞火星表面運(yùn)行的角速度

，線速度

，而火星上的物體想要脫離火星束縛所要的最小速度為火星第二宇宙速度A錯火赤道上物體所受到的萬有引力提供物體的重力和物體隨火星自轉(zhuǎn)所需要的向心力，物體隨火星自轉(zhuǎn)的向心加速度為

R，中是星自轉(zhuǎn)角速度，遠(yuǎn)小于，B誤；設(shè)軌道半徑分別為R、R

，線速度分別為、v

，探測器轉(zhuǎn)過相等的弧長l

所用時間分別為t

，則有

t

lltv

，根據(jù)

GMmGMm可v，立可得R

ttR

Mm，錯；根據(jù)G,v可Rt火星的質(zhì)量為

Gt

，正。答案：解析規(guī)小孩初始運(yùn)動方向為方向由圖可知，碰后兩車一起向反方向運(yùn)動碰前后小孩的運(yùn)動方向發(fā)生了改變，選項A錯；由圖可知，碰前瞬間小孩的速度為m/s大人的速度為

，碰后兩人的共同速度為

，設(shè)碰碰車的質(zhì)量為，由動量守恒定律有

(20)kg(60)M60)(

，解得Mkg

，選項錯；碰前孩與其駕駛的碰碰車的總動量為p

，碰后總動量為

，由動量定理可知碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量為

IN

故大小為

240N

選錯由能量恒定律可得碰撞過程中損失的機(jī)械能為答案：BD

11120200600

，選項D正。解析：～x

過程中，根據(jù)功能關(guān)系得EFf

，則有EE

，故A錯；根據(jù)功能關(guān)系得

Ff

圖線的斜率k

f

，由題圖乙可知過程中，圖切斜率不斷增大，則F不增大，即合力

fsin

不斷增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度不斷增大，所以0~x

過程中物體做加速度增大的加速運(yùn)動，故確；xx過中物體的機(jī)械能不變，有能增大，則動能減小，故錯誤D正答案：

f，F(xiàn)f保持不變，而重力勢

222222解析：題圖甲中點勢與無遠(yuǎn)處某點的電勢相等，選項錯誤；設(shè)題圖甲中每條帶電絕緣導(dǎo)線在點生的電場強(qiáng)度為E據(jù)稱性和電場強(qiáng)度的疊加原理可得E，所以可求得E

24

選項B錯題圖甲中O點場強(qiáng)度為題乙圖形相當(dāng)于題圖甲圖形逆時針旋轉(zhuǎn)45題圖甲中圖形疊加所以題圖乙中點電場強(qiáng)度大小如答圖所示，根據(jù)余弦定理得E，選項A正；根據(jù)對稱性及P電場的疊加原理可知題圖乙中P和兩場強(qiáng)相同，選項D正。2答案：BC解析：從圖乙可以看出，物體到達(dá)B時的速度大小為m/s

，到達(dá)C點的度大小為m/s

，由能量守恒定律可知，彈簧的彈性勢mv，代入數(shù)據(jù)解得

，選項A誤；設(shè)運(yùn)動到C點時導(dǎo)軌對物體的彈力為F

，則由牛頓第二定律可得

v

，代入數(shù)據(jù)解得FN

，由牛頓第三定律可知選項B正；由動能定理可得，物體從BC過中合外力做的功

1，入數(shù)據(jù)解得2

W

，選項C正；由能量守恒定律可知，物體從B到過中減少的機(jī)械能為E

1mv2

mg代數(shù)據(jù)可解得

0.2

由物體從B到過中速度一直減小，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律分析可知從B到C的程中物體對半圓形導(dǎo)軌的壓力逐漸減小，由摩擦力公式

Ff

可知體B到D過中所受的摩擦力大于從D到C過中所受的摩擦力，由功能關(guān)系可知，物體到D過中克服摩擦力做的功大于從D到過中克服摩擦力做的功，由于整個過程中機(jī)械能減少了J，從D到過中機(jī)械能的減少量小于0.1J，選項D錯。答案：BC解析：在0~

LLL和~時內(nèi)，導(dǎo)線切割磁場的效長度即導(dǎo)線與磁場邊界交點到金屬vv桿的距離，兩段時間內(nèi)感應(yīng)電流方向相反；在

L2LLL和~時內(nèi)，某時刻導(dǎo)線各部vvv

RR分在磁場中的有效切割長度如圖甲所示，若導(dǎo)線與磁場中間邊界交點處到金屬桿的高度為，則此時有效長度為3，切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的值為3，則當(dāng)h時感應(yīng)電動勢有最大值，為3Bdv，兩時間內(nèi)的感應(yīng)電流方向相反。以導(dǎo)線中ab為電流正方向，整個過程中感應(yīng)電流與時間的關(guān)系圖象如圖乙所示，可知該過程中感應(yīng)電流的最大值為Im

3Bdv

B2，選項A錯。外力F的最大值為F，選項B正。據(jù)交m流電有效值的概念知在整個過程中導(dǎo)線產(chǎn)生的焦耳熱為

Bdv2LBdvLBLvRvRR

，選項正D錯。答案：1）（2

d2

(mM)

1

1；M()2

（3擋光片的寬度d過；鉤碼、滑塊質(zhì)量測定；光電門間的距離測定等解析圖甲可知標(biāo)卡尺的精確度為

mm尺的讀數(shù)為8，游標(biāo)尺上第12條度與主尺上某刻線對齊，則遮光條寬度d0.860.）驗證機(jī)械能守恒律，只需驗證系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增加量需滿足

d2

1(所受合外力

為繩子對其的拉力據(jù)動能定理得塊從靜止釋放到滑塊經(jīng)過光電門時繩子拉力對滑塊B做功M答案：1）（2乙（3；7（4丙；小于解析：）②要使V量程電壓表的量程變?yōu)閂，則需使其量程擴(kuò)大為來的倍，設(shè)此時電壓表示數(shù)為U，有

UUV

，解得

UV

；2由于電流表內(nèi)阻已知，故選擇圖乙進(jìn)行測量比較準(zhǔn)確；3由閉合電路歐姆定律可得UI(A

，結(jié)合圖丁有

5Vr)V，5V)V

，兩式聯(lián)立解得

V,r

；（4如果采用圖丙電路進(jìn)行測量，則流過電源的總電流應(yīng)該等于流過電壓表的電流與電流表電流之和故此時電壓表分流產(chǎn)生系統(tǒng)誤差此測得的電源內(nèi)阻應(yīng)等于電壓表內(nèi)阻R

與電阻箱電阻之和再與電源內(nèi)阻r并后的阻值，即V

r

(R)r真RV真

，故測量值偏小。答案：1）3（2B

mgRmgdg；BL1025B

L解析（1分析可知，當(dāng)燈泡達(dá)到額定工作狀態(tài)時導(dǎo)體棒M處勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，設(shè)此時導(dǎo)體棒M的度大小，對導(dǎo)體棒M進(jìn)受力分，根據(jù)平衡條件有

安F而此時安燈泡的額定功率

I

R聯(lián)立解得P

mR根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有感應(yīng)電動勢EBLv結(jié)合I

E

，

解得v

B對導(dǎo)體棒下滑的過程根據(jù)能量守恒定律有mgd

cos

mv

結(jié)合

=燈

，解得Q

mgd

L（2當(dāng)導(dǎo)體棒M滑水平導(dǎo)軌時，其速度大小仍然是v，此后導(dǎo)體棒割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒M、均到安培力的作用，導(dǎo)體棒安培力的作用下做減速運(yùn)動直到停止運(yùn)動。對導(dǎo)體棒M根據(jù)動量定理有

安設(shè)導(dǎo)體棒M在平導(dǎo)軌運(yùn)動的位移為，則I安安

L

2BLxRR2

L

LR聯(lián)立解得x

3m答案：1）（23.2（3

；

216解析：（）彈簧解除鎖定后，兩個小球從同一高度同時開始下落，因此它們落入電場前的運(yùn)動時間t相，落入電場時，豎直方向的分速度

也相同。根據(jù)兩小球落入電場時速度與水平方向的夾角關(guān)系，有30

vv

vv整理得水平方向，小球做勻速直線運(yùn)動，有，則:x:3:1（2兩小球做平拋運(yùn)動的時間為t，再結(jié)合它的水平位移之和為

245

，

22x

1835

由平拋運(yùn)動豎直方向的運(yùn)動特點可知，兩小球落入電場時的豎直分速度為v