2021屆全國百校聯(lián)考新高考原創(chuàng)預測試卷（二十七）物理

2021屆全國百校聯(lián)考新高考原創(chuàng)預測試卷（二十七）

物理

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注意事項：

1、考試范圍：高考范圍。

2、答題前，請先將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色簽字筆填寫在試題卷和答題卡

上的相應位置，并將準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。

3、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題目的答案標號涂

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。

4、主觀題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(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；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。

5、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。

6、保持卡面清潔，不折疊，不破損，不得使用涂改液、膠帶紙、修正帶等。

7、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。

一、單選題（共5小題,每小題6.0分，共30分）

1.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因數(shù)為口，物塊與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸相距R,

物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動并計時，在3時刻轉(zhuǎn)速達到n,物塊即將開始滑動.保持轉(zhuǎn)速n

不變，繼續(xù)轉(zhuǎn)動到tz時刻.則（）

A.在。?L時間內(nèi)，摩擦力做功為零

B.在匕?t?時間內(nèi)，摩擦力做功為2umgR

C.在0?3時間內(nèi)，摩擦力做功為2umgR

D.在0?匕時間內(nèi)，摩擦力做功為umgR

【答案】D

【解析】

試題分析：在。?內(nèi)時間內(nèi)，轉(zhuǎn)速逐漸增加，故物體的速度逐漸增加，由動能定理可知，最大

靜摩擦力提供向心力：=m匕，解得：n=J癡無，物體做加速圓周運動過程：

R

2

wf=^mv,解得：Wf=/jmgR,故AC錯誤，I）正確；在4?，2時間內(nèi)，物體的線速度不

變，摩擦力只提供向心力，根據(jù)動能定理可知摩擦力做功為零，故B錯誤；

考點：動能定理的應用

2.把質(zhì)量為卬的小球（可看做質(zhì)點）放在豎直的輕質(zhì)彈簧上，并把小球下按到/的位置（圖

甲），如圖所示.迅速松手后，彈簧把小球彈起，球升至最高位置C點（圖丙），途中經(jīng)過位

置3時彈簧正好處于自由狀態(tài)（圖乙）.已知49的高度差為小，%的高度差為自重力加速

度為g，不計空氣阻力.則（）

J-c

■

-

-

-

-

-

-

A.小球從/上升到8位置的過程中，動能增大

B.小球從A上升到。位置的過程中，機械能一直增大

C.小球在圖甲中時，彈簧的彈性勢能為儂（用+4）

D.一定有4NA1

【答案】C

【解析】

【詳解】A.球從小上升到5位置的過程中，先加速，當彈簧的彈力々△產(chǎn)儂時，合力為零，

加速度減小到零，速度達到最大，之后小球繼續(xù)上升彈簧彈力小于重力，球做減速運動，故

小球從力上升到6的過程中，動能先增大后減小，A錯誤；

B.小球與彈簧組成系統(tǒng)機械能守恒，從4到8過程，彈簧彈性勢能減小，小球的機械能增

加，離開8繼續(xù)上升到C的過程小球機械能不變，故B錯誤；

C.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，小球在圖甲中時，彈簧的彈性勢能等于小球由4到C位置時增加

的重力勢能：

E^mg(hz+hi)

C正確;

D.設(shè)球在9點的速度為。，則笈到C過程:

v-2ghi

力到8過程,

爐=2（^―）h\

m

可見：居<仄,D錯誤；

故選C.

3.如圖所示，兩根細線拴著兩個質(zhì)量相同小球力、員上、下兩根細線中的拉力分別是北、

TB,現(xiàn)在使力、6帶同種電荷，此時上、下細線受力分別為二、%,則（）

8(?

A.TA'=北，Ts'>TBB."=看，Te'<Te

C.TA'<TA,TB'>TBD.">T,?TB'<TB

【答案】A

【解析】

【詳解】帶電前：對5有：公③

對四組成的整體有：TFG卡GB

帶電后：對8有：TB'=/電+公

對整體：77=&+4

綜上所述：。,=L,%>TB

故A正確，BCD錯誤.

【點睛】處于受力平衡狀態(tài)的物體在求解或進行大小變化的判斷時，只要選好研究對象進行

正確的受力分析，應用平衡條件判斷即可.

4.如圖所示，一帶電小球沿與切平行方向，（垂直/〃方向）射入傾角為《的光滑斜面上，斜

面所在區(qū)域存在和平行的勻強電場，小球運動軌跡如圖中虛線所示，則（）

A.若微粒帶正電荷，則電場方向一定沿斜面向下

B.微粒從"點運動到,V點電勢能一定增加

C.微粒從M點運動到“點動能一定增加

D.微粒從M點運動到N點機械能一定增加

【答案】C

【解析】

由圖可知，小球在斜面上做類平拋運動，合力沿斜面向下，由于重力沿斜面的分力也是向下

的，故電場力可能沿斜面向下，也可能沿斜面向上，只要合力沿斜面向下即可，故A錯誤.當

電場力沿斜面向上時，則電場力做負功，電勢能增加，當電場力沿斜面向下時，電場力做正

功，電勢能減小，故B錯誤.由于合力沿斜面向下，故合力一定做正功，根據(jù)動能定理可知，

動能一定增加，故C正確.若電場力沿斜面向上，電場力做負功，機械能減小，故D錯誤.故

選C.

5.如圖所示，勁度系數(shù)為/的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置、半徑為4的光滑圓環(huán)頂點2另

一端連接一套在圓環(huán)上且質(zhì)量為小的小球.開始時小球位于4點，此時彈簧處于原長且與豎

直方向的夾角為45°,之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑，小球運動的最低點8時的速率為「，此

時小球與圓環(huán)之間的壓力恰好為零，已知重力加速度為g.下列分析正確的是（）

A.輕質(zhì)彈簧的原長為7?

2

B.小球過6點時，所受的合力為mg+m—

R

C.小球從/到8的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能

D.小球運動到8點時，彈簧的彈性勢能為儂'A—；。/

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由幾何知識可知彈簧原長為0凡A錯誤：

B.根據(jù)向心力公式：小球過6點時，則由重力和彈簧彈力的合力提供小球的向心力

F^=m—

R

B錯誤;

C.以小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，在小球從1到6的過程中，只有重力和彈簧的彈力

做功，系統(tǒng)的機械能守恒，小球重力勢能減小轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和動能.故c錯誤：

D.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒：

mgR=gmv1Ep

得

E=mgR—gmv2

故D正確.

故選D。

二、多選題（共3小題,每小題6.0分，共18分）

6.如圖所示，在固定傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為小的圓環(huán)，桿與水平方向的夾角?=30°,

圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的1點，彈簧處于原長h.讓

圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時速度恰為零.則在圓環(huán)下滑過程中（）

A.圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒

B.當彈簧垂直于光滑桿時圓環(huán)的動能最大

C.彈簧的最大彈性勢能為加加

D.彈簧轉(zhuǎn)過60°角時，圓環(huán)的動能為畛

2

【答案】CD

【解析】

試題分析：在圓環(huán)下滑過程中，彈簧的拉力對圓環(huán)做功，所以圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)的機械

能不守恒，A錯誤；當圓環(huán)沿桿的加速度為零時，其速度最大，動能最大，此時彈簧處于伸長

狀態(tài)，給圓環(huán)一個斜向左下方的拉力，故B錯誤；圓環(huán)和地球以及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守

恒，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒，圓環(huán)的機械能減少了mgh,那么圓弧的機械能的減小量等于彈性

勢能增大量，為mgh,C正確；彈簧轉(zhuǎn)過60°角時，此時彈簧仍為原長，以圓環(huán)為研究對象，

利用動能定理得：〃?=gm/,即圓環(huán)的動能等于半，故D正確，

考點：考查了機械能守恒，牛頓第二定律

【名師點睛】對物理過程進行受力情況、運動情況、做功情況分析，是解決問題的根本方法.要

注意對于圓環(huán)來說機械能并不守恒，但對圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對象，系統(tǒng)的機械

能是守恒的.

7.如圖所示，質(zhì)量為勿的帶電滑塊沿絕緣斜面勻加速下滑，當滑至豎直向下的勻強電場區(qū)域

時（滑塊受到的電場力小于重力），滑塊的運動狀態(tài)可能（）

A.仍為勻加速下滑，加速度比原來的小

B.仍為勻加速下滑，加速度比原來的大

C.變成勻減速下滑，加速度和原來一樣大

D.仍為勻加速下滑，加速度和原來一樣大

【答案】AB

【解析】

【詳解】在沒有進入電場之前，滑塊沿絕緣斜面勻加速下滑，假設(shè)存在滑動摩擦力，對物體

進行受力分析，有：mgsina-gmgcosa=ma

當進入電場中，設(shè)物體沿斜面向下的加速度為a',當電場力與重力行同向時，則有：（mg+F）

sina-y（mg+F）cosa=ma'；解之得，a'>a；

當電場力與重力反向時，則有：（mg-F）sina-g（mg-F）cosa=ma1；解之得，a'<a；

故AB正確，CD錯誤；故選AB.

【點睛】考查對物體的受力分析，掌握牛頓第二定律的應用，注意電場力的方向不確定，同

時解題的關(guān)鍵是重力方向的力變化，而質(zhì)量沒變，因此加速度一定變化.

8.一勻強電場的方向平行于x伽平面，平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分

別為10V、17V、26V.下列說法不正確的是（）

y/cm

69-------,c

?

4■；

2-；

一I義.

02468點即

A.電場強度的大小為2.5V/cm

B.坐標原點處的電勢為1V

C.電子在a點的電勢能比在力點的低7eV

D.電子從6點運動到c點，電場力做功為9eV

【答案】C

【解析】

【詳解】A.如圖所示，在ac連線上，確定一〃點，電勢為17V,將以'連線，即為等勢線,

那么垂直〃/連線，則為電場線，再依據(jù)沿著電場線方向，電勢降低，則電場線方向如下圖,

因為勻強電場，則有：E=。也，由比例關(guān)系可知：5c=217x8cm=4.5cm

d26-10

依據(jù)幾何關(guān)系，則有：

,hrcxhe4.5x6

a=---------=3.6cm

bb'74.52+62

因此電場強度大小為:

七="=26-17=2.5V/cm

d3.6

故A正確，不符合題意;

B.根據(jù)0c-0產(chǎn)0”因a、b、c三點電勢分別為：0a=10V、0b=17V、00=26V,解得原

點處的電勢為0o=lV.故B正確，不符合題意；

C.因C產(chǎn)加=10T7=-7V,電子從a點到b點電場力做功為:

胎M產(chǎn)-eX(-7V)=7eV

因電場力做正功，則電勢能減小，那么電子在a點的電勢能比在6點的高7eV,故C錯誤，符

合題意。

D.久間的電勢差0c=O「0c=17V-26V=-9V,電子從方點運動到c點，電場力做功為

監(jiān)qgeX(-9V)=9eV

故D正確，不符合題意。

分卷II

三、實驗題(共2小題，共15分)

9.某實驗小組用圖所示的實驗裝置和器材做“探究動能定理”實驗，在實驗中，該小組同學

把砂和砂桶的總重力當作小車受到的合外力，為探究小車的動能變化規(guī)律:

(1)為了保證實驗結(jié)果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面做法必要的是一.

A.實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作

B.實驗操作時要先釋放小車，后接通電源

C.在利用紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點離得越近越好

D.在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

(2)除實驗裝置圖中的儀器外，還需要的測量儀器有,

(3)如圖為實驗中打出附一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的力、6兩點來探究“動能定理”.已知

打點計時器的打點周期為7,重力加速度為g,圖中已經(jīng)標明了要測量的物理量.另外，小車

的質(zhì)量為瓶砂和砂桶的總質(zhì)量為加請你把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達出

M(4-X；)

【答案】(1).AD(2).刻度尺、天平(或彈簧秤)(3).mgx=

32T2

【解析】

【詳解】第一空.A、實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作，以保證小車所受合外力恰好是

繩子的拉力，故A正確.

B、實驗時，若先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的

點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理.故B錯誤.

C、在利用紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點離得越近測量誤差越大，故C錯誤.

D、在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，這樣才能使得砂和砂桶的總重

力近似等于細繩對小車的拉力，故D正確.

第二空.由于實驗需要測量小車速度，速度是使用打點計時器打的紙帶計算得出的，故要測量

點距，需要刻度尺；本實驗還要測量質(zhì)量，故需要天平.

第三空.小車的質(zhì)量為機砂和砂桶的總質(zhì)量為加，"遠大于加則對小車的作用力等于砂和砂

桶的總重力儂，所以恒力對小車做的功可表示為：mgx.由匕=2得：七=三，%=三，

9t4T4T

所以小車動能的改變量為￡=4例u2—2="土二2；本實驗就是要驗證減少的

K2232T2

重力勢能是否等于增加的動能，即儂x=加(巧二不).

32T2

10.某同學用圖1(a)所示的裝置測量木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)?？邕^光滑定滑輪的細線兩

端分別與木塊和彈簧秤相連，滑輪和木塊間的細線保持水平，在木塊上方放置祛碼。緩慢向

左拉動水平放置的木板，當木塊和祛碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動時，彈簧秤的示數(shù)

即為木塊受到的滑動摩擦力的大小。某次實驗所得數(shù)據(jù)在下表中給出，其中工的值可從圖(b)

中彈簧秤的示數(shù)讀出。

跌碼的質(zhì)量r”kg0.050.100.150.200.25

滑動摩擦力./7N2.152.362.55/42.93

a

服Kt：N2.H

|"1

、.

、指針

2.01...................

i-*C0.(150.5().20()25，n/kg

回答下列問題：

⑴￡=_N；

(2)在圖(c)的坐標紙上補齊未畫出的數(shù)據(jù)點并繪出一/圖線；

(3)/與加、木塊質(zhì)量〃、木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)〃及重力加速度大小g之間的關(guān)系式

為f=，f—/圖線(直線)的斜率的表達式為k=；

(4)取尸9.80m//，由繪出的『一勿圖線求得〃=(保留2位有效數(shù)字)

【答案】(1).2.75(2).如圖所示:

(3).H(JR而g(4).ug(5).0.40

【解析】

【詳解】(1)[1]由圖6可讀出彈簧秤的示數(shù)￡=2.75N；

(2)[2]廣卬圖線如圖所示：

f—N{M+m）g

其斜率

k=ug；

(4)[5]圖線的斜率

人竺=2.93-2.15=39

\m0.25-0.05

解得

口^0.40o

四、計算題

11.圖1中，質(zhì)量為m的物塊疊放在質(zhì)量為2nl的足夠長的木板上方右側(cè)，木板放在光滑的水

平地面上，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為〃=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在

0~3s內(nèi)F的變化如圖2所示，圖中F以mg為單位，重力加速度g=10m/s2.整個系統(tǒng)開始時靜

止.

(1)求ls、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物塊的速度；

(2)在同一坐標系中畫出0?3s內(nèi)木板和物塊的V—t圖象，據(jù)此求0~3s內(nèi)物塊相對于木

板滑過的距離.

【答案】（1）=4m/s,v^=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/j-v2=4m/s,vj=4m/s

（2）如圖所示.

As=2.25m

【解析】

（詳解】（1）設(shè)木板和物塊的加速度分別為。和優(yōu)，在t時刻木板和物塊的速度分別為v,和V；,

木板和物塊之間的摩擦力的大小為f,根據(jù)牛頓第二定律，運動學公式和摩擦定律得了=〃?4,

/=〃加g

當匕（限，八=叭+。'?2一彳）

F-f=2ma,v,2=v,,+a(t2-tt)

聯(lián)立可得W=4m/5,v15=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/s,v'2=4m/s,v'3=4m/s

（2）物塊與木板運動的v-f圖象，如右圖所示.在。?3s內(nèi)物塊相對于木板的距離As等于

木板和物塊v—f圖線下的面積之差，即圖中帶陰影的四邊形面積，該四邊形由兩個三角形組

成，上面的三角形面積為0.25（m）,下面的三角形面積為2（m）,因此

△s=2.25m

9

12.在如圖所示的豎直平面內(nèi)，水平軌道CD和傾斜軌道GH與半徑廠一m的光滑圓弧軌道分別

44

相切于D點和G點,GH與水平面的夾角0=37°.過G點、垂直于紙面的豎直平面左側(cè)有勻強

磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應強度B=l.25T;過D點、垂直于紙面的豎直平面右側(cè)有

勻強電場，電場方向水平向右，電場強度E=1X1O'N/C.小物體R質(zhì)量m=2Xl()3kg、電荷量

q=+8X10為以受到水平向右的推力F=9.98X103N的作用,沿CD向右做勻速直線運動,到達D點

后撤去推力.當P,到達傾斜軌道底端G點時,不帶電的小物體P?在GH頂端靜止釋放,經(jīng)過時間

t=0.1s與P相遇.Pi和P2與軌道CD、GH間的動摩擦因數(shù)均為N=0.5,取

g=10m/s：sin37°=0.6,cos37°=0.8,物體電荷量保持不變，不計空氣阻力.求：

(1)小物體P,在水平軌道CD上運動速度v的大??；

(2)傾斜軌道GH的長度s.

【答案】(1)4m/s(2)0.56m

【解析】

【詳解】(1)設(shè)小物體R在勻強磁場中運動的速度為v,受到水平外力F,重力mg,支持力N,

豎直向上的洛倫茲力F”滑動摩擦力f

則F產(chǎn)qvB①

N=mg-qvB,f=/JN②

勻速直線運動，物體處于平衡狀態(tài)；F-f=U③

解得v=4m/s④

說明：①③各1分，②④各2分

(2)設(shè)物體R在G點的速度為匕，由于洛倫茲力不做功

1,1,

由動能定理知4日?5皿37°-〃以r(1一以)537°)=—mv'--

解得速度匕=5m/s

小物體R在GH上運動受到水平向右的電場力qE,重力mg,垂直斜面支持力N“沿斜面向下

的滑動摩擦力f?設(shè)加速度為%

由牛頓第二定律有N、=mgcos37°+qEcos37°,f、=〃乂

/ngsin37°-/=max,⑥

解得q=10m/s2

小物體Pi在GH上勻加速向上運動占=\^+＜?！?0.55m⑦

小物體P2在GH上運動受到重力叱g,垂直斜面支持力N”沿斜面向上的滑動摩擦力加速

度為生

貝m2gsin37°-必必geos37°=m2aj⑧

解得“2=2m//

1,

小物體P?在GII上勻加速向下運動52=-?2/'=0.01m@

故軌道長S=S1+玩⑩

所以s=0.56m(ID

13.如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)6,其過程如圖中從a到6的直線所示.在

此過程中.

A.氣體溫度一直降低

B.氣體內(nèi)能一直增加

C.氣體一直對外做功

D.氣體一直從外界吸熱

E.氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.由圖知氣體的〃『一直增大，由^=。，知氣體的溫度一直升高，故A錯誤;

B.一定量的理想氣體內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，溫度一直升高，氣體的內(nèi)能一直增加，故B正確;

C.氣體的體積增大，則氣體一直對外做功，故c正確；

D.氣體的內(nèi)能一直增加，并且氣體一直對外做功，根據(jù)熱力學第一定律△出股?？芍獨怏w一

直從外界吸熱，故D正確；

E.氣體吸收的熱量用于對外做功和增加內(nèi)能，故E錯誤.

14.如圖，粗細均勻的彎曲玻璃管/、6兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，中管內(nèi)水銀面與管口/

之間氣體柱長為〃=40cm,右管內(nèi)氣體柱長為4=39cm.先將開口6封閉，再將左管豎直

插入水銀槽中，設(shè)被封閉的氣體為理想氣體，整個過程溫度不變，若穩(wěn)定后進入左管的水銀

面比水銀槽水銀面低4cm,已知大氣壓強4=76cmHg,求：

H

m

4

①力端上方氣柱長度；

②穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強.

【答案】①38cm：②78cmHg

【解析】

試題分析：①穩(wěn)定后進入左管的水銀面比水銀槽水銀面低4cm,則A管內(nèi)氣體的壓強為

Pu=(76+4)cmllg

由公式：POVAO-PAIVAI,

代入數(shù)據(jù)得：Lu=38cm

②設(shè)右管水銀面上升h,則右管內(nèi)氣柱長度為k-h,氣體的壓強為片一2pg/z；

由玻意爾定律得：Rh=(片一2月一切

解得：h=lcm

所以右管內(nèi)氣體壓強為鳥=[-2/z=78cm"g

考點：氣體的狀態(tài)方程.

15.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s.一平直橋由鋼

鐵制成，某同學用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差

為1.00s.橋的長度為加若該聲波在空氣中的波長為九，則它在鋼鐵中的波長為力的

______倍.

245

【答案】(1).(1).365(2).(2).——

17

【解析】

【詳解】設(shè)橋的長度為s

則聲音在鋼鐵中傳播時間，='=2

v4900

聲音在空氣中的傳播時