2021屆安徽省合肥市高考物理一模試卷附答案詳解

2021屆安徽省合肥市高考物理一模試卷

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.下列屬于天然放射性衰變的是（）

S

A.加e+/Nt?0+iHB.HUt品4Th+^He

C.iHe+lBe用c+JnD.出+//He+^n

A.質點在第2s末與第12s末的速度大小相等，方向相反

B.質點在第2s末與第12s末的加速度大小相等，方向相反

C.質點在0?5s內與10s?15s內的位移大小相等，方向相反

D.質點在0?15s內的位移大小為5?n

3.如圖所示，斜面體M靜置于水平桌面上，木塊m從斜面底端以初速

度處沿斜面上滑，速度減為零后又沿斜面下滑，木塊返回出發(fā)點時

速度為也已知“<%,斜面體M一直處于靜止狀態(tài)，則在上述過

程中，以下說法正確的是（）

A.桌面對M的靜摩擦力方向先水平向右后水平向左

B.桌面對”的摩擦力大小保持不變

C.桌面對M的支持力大小保持不變

D.木塊m上滑時桌面對M的支持力比下滑時桌面對M的支持力小

4.根據(jù)萬有引力定律F=G箸和牛頓第二定律F=ma可知（）

A.不同物體在地球表面同一地點重力加速度相同

B.相同物體在地球表面不同高度重力加速度相同

C.在地球表面同一地點重力加速度與物體質量有關

D.在地球表面不同高度重力加速度與物體質量有關

5.如圖甲所示，有一絕緣的豎直圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，一光滑細桿沿垂直圓環(huán)平面的

軸線穿過圓環(huán)，細桿上套有一質量為m=10g的帶正電的小球，小球所帶電荷量q=5.0x10-4C.

讓小球從C點由靜止釋放，其沿細桿由C經B向4運動的u-t圖象如圖乙所示。且已知小球運動

到B點時，速度圖象的切線斜率最大（圖中標出了該切線）。下列說法正確的是（）

A.由C到4的過程中，小球的電勢能先減小后增大

B.在。點右側桿上，B點場強最大，場強大小為E=1.0K/m

C.沿著C到4的方向，電勢先降低后升高

D.C、B兩點間的電勢差UCB=0.9U

6.如圖所示，不計繩的質量及繩與滑輪的摩擦，物體4的質量為M,水平面

光滑，當在繩端施以尸=mg的豎直向下的拉力作用時，物體4的加速度為

%,當在B端掛一質量為rnkg的物體時，4的加速度為。2，則由與的關

系正確的是（）

A.CI]=B.%>a2C.&<U，2D.無法判斷

7.在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內低。如圖所示，在某路段汽

車向左拐彎，司機左側的路面比右側的路面低一些。汽車的運動可看作

是做半徑為R的圓周運動。設內外路面高度差為/I,路基的水平寬度為d,

路面的寬度為乙已知重力加速度為g。要使車輪與路面之間的橫向摩擦

力（即垂直于前進方向）等于零，則汽車轉彎時的車速應等于（）

二、多選題（本大題共3小題，共12.0分）

8.如圖所示，在正交的勻強電場和勻強磁場中，電場方向水平向左,

磁場方向垂直于紙面水平向里，一質量為m,帶電量為+q的小球用

XXXXX

長為L的絕緣細線懸掛于。點，并在最低點由靜止釋放，小球向左擺到最高點時，懸線與豎直方

向的夾角為仇不計小球的大小和空氣阻力，重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

A.電場強度的大小為詈絲

B.小球從釋放到擺到左側最高點的過程中，電勢能減小了

C.小球從釋放到擺到左側最高點的過程中，當懸線與豎直方向的夾角為軟寸，懸線拉力最大

D.增大懸線的長度，。會增大

9.在勻強電場中，某時刻放入一個初速度為零的負電荷.若電荷只受電場力的作用且可以自由移

動，則在此后的一段時間內，下列說法正確的是（）

A.電場力一定對電荷做正功

B.電荷的電勢能一定減小

C.電荷只能在電場線上運動

D.電荷從電勢低的地方向電勢高的地方運動

10.如圖所示的電路中，電源電動勢為E,內電阻為r,開關S閉合后，

電燈L1、42均能發(fā)光，現(xiàn)將滑動變阻器R的滑片P稍向上移動，下￡

列說法正確的是（）r

A.電燈A1、人均變亮

B.電燈5變暗，G變亮

C.電流表的示數(shù)變大

D.電流表的示數(shù)不變

三、實驗題（本大題共2小題，共16.0分）

11.某同學用圖1所示電路，測繪標有“3.8V、0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象

除了導線和開關外，有以下一些器材可供選擇：

電流表：&（量程100mA,內阻約2。）；

量程064內阻約0.30）；

電壓表：匕（量程5乙內阻約5k0）；

%（量程15IZ,內阻15/cO）；

滑動變阻器：8（阻值范圍0?100）;

/?2（阻值范圍0?2k0）；

電源：E］（電動勢為1.5W內阻約為0.20）；

E2（電動勢為4V,內阻約為0.04。）為了調節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用電流表,電壓表

,滑動變阻器，電源（填器材的符號）

（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R-U的圖象如圖2所示，由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電

阻為;當所力□電壓為3.001/時，燈絲電阻為,燈泡實際消耗的電功率為W.

12.同學們分別利用圖甲、乙所示的兩種裝置采用不同方案進行“探究物體運動的加速度與所受合

力、物體質量的關系”的實驗，其中小車4與紙帶相連，B為打點計時器，托盤C內裝有祛碼，

托盤自身的質量遠小于小車4的質量；D為無線測力傳感器。兩種方案的不同在于：方案一采用

托盤和祛碼的重力值作為小車受到的拉力，方案二則用傳感器。直接測量繩子對小車的拉力。

（1）關于祛碼的選取，下列說法正確的是。

A.方案一必須選取單個質量盡量小（遠小于小車4的質量）的祛碼

區(qū)方案一可以選取單個質量較大（與小車4的質量相近）的祛碼

C.方案二必須選取單個質量盡量?。ㄟh小于小車A的質量）的祛碼

。.方案二可以選取單個質量較大（與小車4的質量相近）的祛碼

（2）兩種方案都必須將導軌的右端墊高以補償。

（3）圖丙是進行方案一的實驗時打出的其中一條紙帶的一部分，0、4、B、C為4個相鄰的計數(shù)點，相

鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。

通過對紙帶的測量，可知小車運動過程中的加速度大小為m/s2（保留2位有效數(shù)字）。

四、計算題（本大題共4小題，共44.0分）

13.在平直公路上，一汽車的速度為20m/s.從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以5m/s2的加

速度運動，問剎車后6s汽車發(fā)生位移的大小？

14.如圖甲所示，長為L=1.4m的木板M放在水平地面上，質量為m=1kg的小物塊(可視為質點)放

在木板的左端，開始時兩者靜止?，F(xiàn)用一水平向左的力產作用在木板M上，通過傳感器測m、M

兩物體的加速度與外力F的變化關系如圖乙所示。己知兩物體與地面之間的動摩擦因數(shù)相同，且

最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2.求：

即

(l)m>M之間的動摩擦因數(shù)“1；

(2)M的質量及它與水平地面之間的動摩擦因數(shù)如；

(3)若水平恒力F=27.8N,且始終作用在木板M上，當小滑塊m從木板上滑落時,經歷的時間為多長。

15.如圖所示，水平轉盤上放有質量為小的物塊，當物塊到轉軸的距離為r時，連接物塊和轉軸的繩

剛好被拉直(繩中張力為零)，物塊與轉盤間最大靜摩擦力是其重力的k倍，求：

(1)轉盤的角速度為“1=舊時繩中的張力7】;

(2)轉盤的角速度為%=

16.如圖所示，一質量為M的平板車8放在光滑水平面上，在其右端放

一質量為M的小木塊4M=5m,/I,B間動摩擦因素為〃，現(xiàn)給A和

8以大小相等、方向相反的初速度火,使4開始向左運動，B開始向右運動，最后4不會滑離B,

求:

(1)4、8最后的速度大小和方向.

(2)4在B上相對運動的時間.

(3)平板車的最小長度.

參考答案及解析

1.答案：B

解析：解：力、4項屬于人工核轉變，故A錯誤；

B、B項釋放出a粒子，屬于衰變現(xiàn)象，故B正確；

C、C項是原子核的人工轉變，故C錯誤；

D、D項屬于輕核的聚變，故。錯誤。

故選：B。

放射性衰變是指不穩(wěn)定原子核自發(fā)地放射出射線而轉變?yōu)榱硪环N原子核的過程，放出的射線包括a、

￡和y射線，0衰變生成的是電子，a衰變生成的是a粒子，裂變是重核裂變成輕核，聚變是輕核生成

重核，據(jù)此分析即可。

本題考查對核反應的掌握情況，要知道衰變的生成物還有幾個典型的核反應方程，屬于基礎題。

2.答案：B

解析：解：A、質點在第2s末與第12s末的速度均為正，方向相同，且質點在第2s末的速度比第12s末

的速度小，故A錯誤。

3、根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度，知質點在第2s末與第12s末的加速度大小相等，方向相反，故

B正確。

C、根據(jù)圖象與坐標軸所圍的面積表示位移，知質點在0?5s內與10s?15s內的位移大小相等，方向

相同，故C錯誤。

D、質點在0?15s內的位移大小為x=1=10m,故￡＞錯誤。

故選：B。

根據(jù)速度圖象能直接讀出速度的大小和方向，根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度，分析加速度關系。

根據(jù)圖象與坐標軸所圍的面積表示位移，分析位移關系。

對于圖象問題要明確兩坐標軸的含義義，圖象斜率、截距、圍成面積等意義。本題關鍵要掌握速度

圖象的斜率等于加速度，“面積”表示位移進行分析。

3.答案：D

解析：解：設斜面的傾角為a,木塊m上滑的加速度大小為由,下滑?1

的加速度大小為&2。

Mg

雯1圖2

木塊下滑做初速度為零的勻加速直線運動，木塊上滑做勻減速直線運動，其逆過程也是初速度為零

的勻加速直線運動，由公式"2=2ax,兩個過程位移大小相等，由于可得。2<%。

上滑過程，以斜面體M和木塊TH組成的整體為研究對象，將木塊的加速度的沿水平和豎直兩個方向

分解，如圖2所示。

根據(jù)牛頓第二定律得：

水平方向有年1—max-ma^osa①

可知桌面對M的靜摩擦力方向水平向右；

豎直方向有(M+m)g-FN1=may=marina?

可得桌面對M的支持力大小為：FN1=(M+m)g-maisina③

同理可得，木塊下滑時，桌面對M的靜摩擦力方向水平向右，大小為弓2=血。2。。5戊④

因為。2<%,由①④比較各得弓2<Ffi；

桌面對M的支持力大小為尸根=(M+m)g-ma2sina⑤

因為的>。2，由③⑤比較可得FNI</2，故A8C錯誤，。正確。

故選：D。

以斜面體M和木塊m組成的整體為研究對象，分析受力情況，根據(jù)牛頓第二定律列式分析。

解決本題的關鍵要靈活選擇研究對象，本題采用整體法，分解加速度，而不分解力，解答比較簡潔，

也可以根據(jù)隔離法分析。

4.答案：A

解析：解：根據(jù)萬有引力與牛頓第二定律可知，F(xiàn)=G,=ma=mg,可得重力加速度g=a=箸

A、由上式知：g與物體的質量無關，則不同物體在地球表面同一點的重力加速度相同，故A正確；

8、在地球表面不同高度處，物體距地心的距離R不同，故重力加速度不相同，故B錯誤；

C、由上式知：重力加速度與地球質量有關，與重物質量無關，故C錯誤；

。、由上式知：重力加速度與物體的質量無關，與地球的質量有關，故。錯誤.

故選：A.

根據(jù)萬有引力與牛頓第二定律表達式得出重力加速度的表達式，再由表達式分析.

根據(jù)加速度的表達式，由表達式得出重力加速度的決定式是正確解題的關鍵，不難屬于基礎題.

5.答案：D

解析：解：AC,從C到4小球的動能一直增大，說明電場力一直做正功，故電勢能一直減小，則電勢

也一直減小，故A錯誤，C錯誤；

3、由乙圖可知，小球在B點的加速度最大，故所受的電場力最大，加速度由電場力產生，故3點的

電場強度最大,a=年=苗=0.075m/s2,a-~(

解得：￡=詈0.01x0.075=1.5K/m,

5X10-4故8錯誤;

隊由C到B電場力做功為：%=詔一CB間電勢差為：=￡=噤=黑濡了=。?州.

故。正確。

故選：D.

通過乙圖的。-t圖象判斷出加速度，加速度最大時受到的電場力最大，電場強度最大，由電場力做

功即可判斷電勢能，由勿=qU求得電勢差。

本題關鍵要明確圖象的斜率等于加速度，抓住電場力做正功時電勢能減小，進行分析即可。

6.答案：B

解析：解：當在繩端施以F=mg的豎直向下的拉力作用時，對A分析，根據(jù)牛頓第二定律得，的=(=

mg

M

在B端掛一質量為mkg的物體時，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得,。2=言點?則的>?故8正確，

4、C、。錯誤。

故選：B。

當用拉力尸拉時，對4分析，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，當掛重物時，對整體分析，運用牛頓第

二定律求出加速度，從而比較大小.

解決本題的關鍵知道掛重物時，繩子的拉力與重物的重力不等，因為4與重物都做加速運動，拉力小

于重物的重力.

7.答案：C

解析：

畫出汽車轉彎時的受力圖，并分析向心力來源，應用向心力公式求解即可。

本題考查的是“火車轉彎”模型的應用，解答時要注意合力方向的確定。

受力如圖所示。

N

設路面的斜角為。，作出汽車的受力圖，如圖.根據(jù)牛頓第二定律，得冽"皿6=切方又由數(shù)學知

識得到tan8=一聯(lián)立解得y故C正確，錯誤。

故選Co

8.答案：BC

解析：解：4、小球由初位置擺動到最左端的過程中，重力做負功，電場力做正功，對小球由動能定

理得：mgL(l-cosd)—qELsin。=0-0

解得：E=*著"；故A錯誤:

8、小球從釋放到擺到左側最高點的過程中，電場力做正功，電勢能減小了。故8正確;

C、小球的擺動的過程中具有對稱性，可知小球從釋放到擺到左側最高點的過程中，當懸線與豎直方

向的夾角為?時，小球的速度最大，則需要的向心力嗒和洛倫茲力q〃B都最大；根據(jù)左手定則可知，

小球從最低點向左運動的過程中洛倫茲力的方向向左下方，與繩子拉力的方向相反。由以上的分析

可知，當懸線與豎直方向的夾角為凱寸，懸線拉力最大；故C正確；

。、根據(jù)4的分析mgL(l-cos8)-qELsin0=0-0,可知，增大懸線的長度，。不會增大。故。錯

誤。

故選：BC。

以小球為研究對象，受到重力、彈力和電場力，從4到B由動能定理求出兩點的電勢差；再利用勻強

電場E=｝求出場強；

a

再以最低點為研究對象，利用牛頓運動定律，求細線的拉力.

本題的關犍能靈活應用動能定理、勻強電場場強公式和圓周運動的牛頓第二定律列方程求解.

9.答案:ABD

解析：解：4、靜止開始的電荷會沿著電場力的方向運動，電場力做正功，故A正確；

8、電場力做正功電荷的電勢能一定減小，故3正確；

C、由于負電荷只受電場力，從靜止開始運動，故會逆著電場線運動，故C錯誤：

。、逆著電場線運動，電勢逐漸升高，故。正確；

故選：ABD.

靜止開始的電荷會沿著電場力的方向運動，此題需要根據(jù)電場力做功的特點判斷兩點電勢能的高低,

知道電場力做正功，電勢能減小.

本題比較簡單，基礎性強，考查的知識點比較全面；要加強理解電場力和電場強度關系，電勢能和

電場力做功關系.

10.答案：BC

解析：解析：

由圖可知及與滑動變阻器并聯(lián)，再與串聯(lián).據(jù)滑片的移動方向判斷滑動變阻器接入電路的阻值如

何變化，由閉合電路歐姆定律判斷電路電流如何變化，根據(jù)電路電流變化求解。

本題是電路中動態(tài)變化分析的問題，首先要搞清電路的結構，其次要按“部分T整體T部分”的順序

分析。

解：

48.由圖可知L1與滑動變阻器并聯(lián)，再與L2串聯(lián)，現(xiàn)將滑動變阻器R的滑片P稍向上移動，滑動變阻

器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流/增大，所以電燈

〃變亮，路端電壓減小，所以均與滑動變阻器并聯(lián)電壓減小，所以及變暗.故4錯誤8正確；

CD.干路電流/增大，力與滑動變阻器并聯(lián)電壓減小，所以通過5的電流減小，所以電流表的示數(shù)增

大,故C正確。錯誤。

故選BC。

11.答案：A2；匕；&；R2；20；12；0.75

解析：解：(1)因小燈泡額定電流為0.34額定電壓為3.8U,故電流表應選A2，電壓表應選匕，又

因測伏安特性曲線要求電壓與電流調節(jié)范圍大，故變阻器需用分壓式接法，應選阻值小的變阻器，

故變阻器應選%,顯然電源應選

(2)由R-U圖象知U=0時R為20,

U=3v時R為120,

由P=?得P=0.75憶

故答案為：(1)&、匕、氏、E2

(2)2,12,0.75

根據(jù)“安全性”和“精確性”原則，電表讀數(shù)要求指針在滿刻度的;?:之間.

燈泡兩端的電壓為0,由圖可知此時燈泡的電阻為1.50；

當燈泡兩端的電壓為3.0U時，燈泡的電阻為11.5。，燈泡為純電阻，故P=?.

測定小燈泡的伏安特性曲線實驗要求電壓與電流從零調起或要求電流電壓調節(jié)范圍大一些，因此，

滑動變阻器應采用分壓式接法.

12.答案：AD打點計時器對小車的阻力及其他阻力0.50

解析：解：(1)48、方案一采用托盤和祛碼的重力值作為小車受到的拉力，但因托盤和祛碼有向下

的加速度，則其繩子的拉力要小于托盤和祛碼的重力，會引起實驗誤差，而減小加速度值可以減小

誤差，則方案一必須選取單個質量盡量小(遠小于小車A的質量)的祛碼，故A正確，B錯誤；

C。、方案二則用傳感器。直接測量繩子對小車的拉力，則所測拉力是準確的，加速度可適量大些，

故C錯誤，。正確；

故選：ADo

(2)為使小車受到的合力等于細線拉力，兩種方案都必須平衡摩擦力，即必須將導軌的右端墊高以補

償打點計時器對小車的阻力及其他阻力；

(3)由題可知，兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間為7=5x0.02s=0.1s

2

根據(jù)公式△%=a%可以得：Xbc—Xab=aT

由題圖得：XBC~10.06cm-6.21cm=3.85cm=0.0385m,xAB=6.21cm-2.86cm=3.35cm=

0.0335m,代入上式解得a?0.50m/s2

故答案為：(1)4。；(2)打點計時器對小車的阻力及其他阻力；(3)0.50。

(1)方案一采用托盤和祛碼的重力值作為小車受到的拉力，必須滿足祛碼的質量遠小于小車4的質量;

方案二用傳感器。直接測量繩子對小車的拉力，加速度可適量大些；

(2)為使小車受到的合力等于細線拉力，兩種方案都必須平衡摩擦力；

(3)根據(jù)推論公式△x=。產求小車運動過程中的加速度大小。

解決本題的關鍵要理解實驗原理，掌握實驗數(shù)據(jù)處理的方法，特別要搞清為什么要平衡摩擦力，知

道采用托盤和祛碼的重力值作為小車受到的拉力需要滿足的實驗條件。

13.答案：解：設汽車從剎車到停下經歷時間為根據(jù)"=%+at°

得：to=s=4s<6s

a—5

則6s內的位移等于4s內的位移為：x=^=—m=40m.

2a-10

答：剎車后6s汽車發(fā)生位移的大小為40m.

解析：根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出汽車速度減為零所需的時間，判斷汽車是否停止，

再結合位移公式求出剎車后6s內發(fā)生的位移.

本題考查了運動學中的剎車問題，是道易錯題，注意汽車速度減為零后不再運動.

14.答案：解：(1)由乙圖知，小物塊和薄木板一起運動的最大外力%=25N,

當F>25/V時，小物塊與薄木板相對滑動，對小物塊，由牛頓第二定律有：ii1mg=ma1,

2

由乙圖知，加速度：ar=4m/s,

解得:Mi=0.4；

(2)對薄木板，由牛頓第二定律有：F-^mg-^M+m)g=Ma2,

即:也”紇獨《也■應+￡

zMM

由乙圖可知：《=；kgT，出筆產巴應=—：m/s2,

M4M4

解得：M=4kg,jU2=0.1；

(3)由于F=27.8N>25N,所以從開始小物塊就與薄木板相對滑動對地向左做勻加速運動，

設薄木板加速度為。2,根據(jù)牛頓第二定律可得：口2=匕儂鏟3，

2

代入數(shù)據(jù)解得：a2=4.7m/s,方向向左，

設小物塊經過t時間滑離木板，小物塊的位移與=?。花2

薄木板的位移到=3a2t2

由于*2-X1=L

解得：t=2s。

答：(1)血、M之間的動摩擦因數(shù)為0.4；

(2)M的質量及它與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為0.1；

(3)若水平恒力F=27.8N,且始終作用在木板M上，當小滑塊沉從木板上滑落時，經歷的時間為2s。

解析：(1)F大于25N后，小物塊和薄木板相對滑動，對小物塊根據(jù)牛頓第二定律列式，可求得小物

塊和薄木板之間的動摩擦因數(shù)；

(2)尸在0-25N內，小物塊和薄木板相對靜止，對整體利用牛頓第二定律列式，可求得薄木板的質量

以及薄木板與地面之間的動摩擦因數(shù)；

(3)F=27.5N,小物塊和薄木板相對滑動，小物塊恰好滑到薄木板的右端時兩者位移之和等于3