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1、2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷（卷4）第I卷（选择题）一、选择题:本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，每小题4分；第810题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1 如图所示，有甲、乙两条光滑轨道，轨道乙仅仅是将轨道甲的一段水平路段改成了凹陷的水平路段，且各个转折处均为光滑连接。将同一小球分别甲、乙两条轨道的顶端由静止开始下滑，则小球沿哪条轨道运动会先到达终点 ( )A一定是甲 B一定是乙C一定是同时到达 D条件不足，无法确定【答案】B【解析】小球设水平轨道上的速度大小为v，分析轨道乙凹陷部分与对
2、应轨道甲水平部分，在水平方向上轨道乙上的小球先做加速运动，之后匀速，然后减速，平均速度大于轨道甲上对应的小球速度，故轨道乙上的小球先到达终点，选项B正确。2如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中某种单色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角出射，则此介质的折射率为（ ）ABCD【答案】D【详解】设射出时的入射角为，根据折射定律：由几何关系可得，发生全反射时入射角为：根据以上几式，解得：故D选项正确，ABC错误3下列说法中正确的是（）A光电效应实验中，在一定的光照条件下，所加正向电压越大，光电流也一定越大B大量处于n=3能级的氢原子向低
3、能级跃迁时最多能放出 3种不同频率的光子，若，则C氡222的半衰期是3.8天，则20个氡核经过7.6天还剩5个氡核D组成原子核的核子越多，它的结合能越高，原子核也就越稳定【答案】B【详解】A在未达到饱和光电流之前，光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大，达到饱和光电流后，光电流的大小与正向电压无关，故A错误；B大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多能放出 3种不同频率的光子，若，由于 则，选项B正确；C半衰期大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核衰变不适用，选项C错误；D比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，故D错误。故选B。4用长度为L的铁丝绕成一个高度为H的等螺
4、距螺旋线圈，将它竖直地固定于水平桌面。穿在铁丝上的一小珠子可沿此螺旋线圈无摩擦地下滑（下滑过程线圈形状保持不变），已知重力加速度为g。这个小珠子从螺旋线圈最高点无初速滑到桌面（小珠子滑入线圈点到滑出线圈点间的位移为H）这过程中小珠子的平均速度为（）ABCD【答案】D【详解】将螺线圈分割为很多小段，每一段近似为一个斜面，由于螺旋线圈等螺距，说明每一小段的斜面倾角相同，设为，根据几何关系，有珠子做加速度大小不变的加速运动，根据牛顿第二定律，有解得由于珠子与初速度和加速度大小相同的匀加速直线运动的运动时间完全相同，故根据位移时间关系公式，有联立解得对珠子，整个过程中小球的位移为H，故平均速度为故选D
5、。5一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5Hz，某时刻的波形如图所示，介质中质点A在距原点8cm处，质点B在距原点16cm处，从图象对应时刻算起，质点A的运动状态与图示时刻质点B的运动状态相同需要的最短时间为（ ）A0.08sB0.12sC0.14sD0.16s【答案】B【解析】波的波长为0.2m，频率为5Hz，则波速v=1m/s波向右传播，则质点A的运动状态与图示时刻质点B的运动状态相同需要的最短时间t=.故B正确A、C、D错误故选B6如图所示，一光滑导轨水平放置，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，以导轨的顶点为原点建立直角坐标系，导轨满足方程y2ax，a为定值一均匀导体棒垂直于x轴在外力作
6、用下由坐标原点开始向x轴正方向匀速运动，运动过程中导体棒与导轨接触良好形成闭合回路，导轨电阻不计，则导体棒运动过程中产生的感应电动势E、回路电流I、通过导体棒横截面的电荷量q，外力做的功W随时间t变化规律图象正确的是A B C D【答案】C【详解】某时刻导体棒移动的距离为x=vt，则此时的电动势，选项A错误；设导体棒单位长度的电阻为r0，则t时刻的电流为：；选项B错误；通过导体棒横截面的电荷量，选项C正确；外力的功：W=Fx=F安x=BI2y =，选项D错误；故选C.7一列沿x轴正方向传播的简谐波t=0时刻的波形如图所示，t=0.2s时C点开始振动，则（）A时，波向前传播了，质点B将到达质点C
7、的位置B时，质点A的速度方向向下C内，质点B的平均速度为D若同时存在一列振幅为、频率为的沿x轴负方向传播的简谐波，则两列波相遇叠加的区域会出现干涉现象【答案】D【详解】A质点只振动不能移动，A错误；B波向正方向传播，t=0时刻质点A向上振动。波速为周期为因为所以质点A的速度方向向上，B错误；Ct=0到t=0.6s时间内，时间经过了1.5个周期，B质点到达波峰，通过的位移大小为，平均速度大小为C错误；D波的频率为由于两列波的频率相同，两列波相遇时叠加的区域会出现干涉现象，D正确。故选D。8如图所示，A、B两卫星绕地球运行，运动方向相同，此时两卫星距离最近，其中A是地球同步卫星，轨道半径为r地球可
8、看成质量均匀分布的球体，其半径为R，自转周期为T.若经过时间t后，A、B第一次相距最远，下列说法正确的有A在地球两极，地表重力加速度是B卫星B的运行周期是C卫星B的轨道半径为是D若卫星B通过变轨与A对接之后，B的机械能可能不变【答案】AC【详解】A对于卫星A，根据万有引力提供向心力，可得：Gmr，可得地球的质量：M，在地球两极，据万有引力等于重力，可得：mgG，联立解得：g，故A正确；B卫星A的运行周期等于地球自转周期T设卫星B的周期为T当卫星卫星B比A多转半周时，A、B第一次相距最远，则有：tt，解得：T，故B错误；C根据开普勒第三定律得：，解得：rB=，故C正确；D卫星B通过变轨与A对接，
9、则需要在原轨道上对卫星B加速，使万有引力不足以提供向心力，做离心运动，最后与A对接，则卫星B的机械能要增大，故D错误9如图所示，质量分别为和的两小球带有同种电荷，电荷量分别为和，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为与（）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动。最大速度分别为和，最大动能分别为和，则（）A一定小于B一定大于C一定大于D一定大于【答案】ACD【详解】A对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图所示根据平衡条件，有故同理有由于12，故mAmB，故A正确；B两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球是否带电量相等无关，故B错
10、误；C设悬点到AB的竖直高度为h，则摆球A到最低点时下降的高度小球摆动过程机械能守恒，有解得由于12，A球摆到最低点过程，下降的高度hAhB，故A球的速度较大，故C正确；D小球摆动过程机械能守恒，有mgh=EK，故其中Lcos相同，根据数学中的半角公式，得到其中FLcos相同，故越大，动能越大，故EkA一定大于EkB，故D正确；故选ACD。10如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，做出小球所受弹力大小随小球下落的位置坐标的变化关
11、系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为。以下判断正确的是（）A当，小球的动能最大B最低点的坐标为C小球接触弹簧至运动到最低点的过程重力和弹簧弹力的冲量等大反向D处弹簧的弹性势能为【答案】AD【详解】A根据乙图可知，当小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球加速度减小到零，速度最大，即小球的动能最大，A正确；B由图象可知，为平衡位置，小球刚接触弹簧时有动能，由对称性知识可得，小球到达最低点的坐标大于，B错误；C小球接触弹簧至运动到最低点的过程中，规定向下为正方向，对小球由动量定理得则有所以重力的冲量小于弹簧弹力的冲量，C错误；D由图象可知，为平衡位置，根据运动的对称性，小球运动到位置时的速度与位置的
12、速度相等，从过程中，根据动能定理可得在这个过程中，克服弹簧弹力做功因此在处弹簧的弹性势能为D正确。故选AD。第II卷（非选择题）本题共5小题，共54分。11(6分)在研究平抛运动的实验中，某同学记录了小球运动途中经过的A、B、C、D、E、F、G点的位置，相邻两点的时间间隔均为=0.05s取A点为坐标原点，以+x方向表示水平初速度方向、+y方向表示竖直向下方向，实验记录如下：（结果保留两位小数）标号nABCDEFGt（s）00.050.100.150.200.250.30x（m）00.0240.0510.0730.0980.1260.150y（m）00.0420.1080.1980.3140.4
13、540.617（1）作出xt图象如图1所示，小球平抛运动的水平初速度大小是_m/s；（2）以t为横坐标，为纵坐标，作出t图象如图2所示，其函数解析式为= 4.88t + 0.59： 重力加速度的测量值是_m/s； t=0.10s时，小球的竖直分速度大小是_m/s；【答案】0.50； 9.76 1.57 【解析】（1）小球做平抛运动，将运动分解，水平方向做匀速直线运动，则有：x=v0t，根据作出的x-t图象，则平抛的水平初速度大小为：；（2）根据,则有：，因此重力加速度的测量值为：g=2k=2×4.88=9.76m/s2；，竖直方向的初速度应该为纵截距0.59，可知t=0时竖直分速度v
14、0y=0.59m/s；0.1s时竖直分速度v1y=voy+gt=1.57m/s12(10分)小明对某种合金材料电阻丝的导电性能感兴趣，于是用以下的方法测量其电阻率：、(1)小明先用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图甲所示，电阻丝的直径d=_mm，接着用刻度尺测量电阻丝接入电路中的长度；(2)图乙是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图乙中画出_；(3)小明用电流表内接法和外接法分别测量了这段电阻丝的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图丙所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_(填“o”或“×”)表示的；(4)请你选择一组数据点，在图丙上用作图法作
15、图_，并求出这段电阻丝的电阻为R=_；(5)最后根据，求出该电阻丝的电阻率。【答案】0.531 × 1.2 【详解】(1)螺旋测微器读数为(2)根据图像可知，电压从零开始调节电路，滑动变阻器必须采用分压接法，根据题目要求，电流表外接法，电路如下图所示(3)电流表采用外接法，由于电压表分流作用，测得的电流值会偏大，根据欧姆定律得 ，电阻测量值偏小，即U-I图线的斜率偏小，故由电流表外接法得到的数据点是用×表示的；(4)4选择×数据点，在图2上用作图法作图，如下图所示5这段电阻丝的电阻为13(11分)如图a所示的“冰爬犁”是北方儿童在冬天的一种游戏用具：“上坐一人，双
16、手握铁篙，向后下方用力点冰，则冰床前进如飞。”在空旷的水平冰面上，有一小孩从静止开始，连续三次“点冰”后，爬犁沿直线继续滑行了24m后停下。某同学用v-t图像描述了上述运动过程，如图b所示。（1）求爬犁减速滑行时加速度的大小a2和运动中的最大速率vmax；（2）求小孩“点冰”时爬犁加速度的大小a1；（3）该同学把小孩每次“点冰”使爬犁加速的过程视为匀加速直线运动，他做了哪些近似的处理。【答案】（1）0.93m/s2；6.67m/s（2）3.72m/s2（3）把力近似看做恒力【详解】（1）小孩滑行时水平方向只受摩擦力的作用，做匀减速直线运动，与初速度为零的匀加速直线运动具有对称性，因此有将s2=
17、24m、t2=（12-4.8）s=7.2s代入上式，可解得a2=0.93m/s2根据可解得运动中的最大速率vmax=6.67m/s（2）小孩“点冰”加速过程中速度的增大量与滑行过程中速度的减小量相等，加速的时间共计t1=0.8s+0.8s+0.8s=2.4s减速的时间共计t2=1.2s+1.2s+7.2s=9.6s根据a1t1=a2t2可解得小孩“点冰”时爬犁加速度的大小m/s2（3）小孩向后下方点冰时，给冰面的作用力是变化的，该同学把该力近似看作恒力，其反作用也是恒力，才可将爬犁的加速运动视为匀加速直线运动。14(9分)为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服航天服有一套生命保障系统，
18、为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样假如在地面上航天服内气压为1atm，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统（1）求此时航天服内的气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因（2）由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热，为什么？（3）若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体多少升？【答案】(1)p20.5atm (2)吸热 (3)V1.6L【解析】 (1)对航天服内气体，开始时压强为p1latm，
19、体积为V12L，到达太空后压强为p2，气体体积为V24L气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1 V1p2 V2，解得：p20.5atm；航天服内，温度不变，气体分子平均动能不变，体积膨胀，单位体积内的分子数减少，单位时间撞击到单位面积上的分子数减少，故压强减小 (2)航天服内气体吸热因为体积膨胀对外做功，而航天服内气体温度不变，即气体内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热；(3)设需补充latm气体矿升后达到的压强为p30.9atm，取总气体为研究对象，由玻意耳定律得：p1（V1+V）p3V2，解得：V1.6L15(18分)如图所示的xoy坐标系中，y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应
20、强度大小为B，方向垂直于xoy平面向里.P点的坐标为（-6L，0），Q1、Q2两点的坐标分别为(0，3L)，（0，-3L）坐标为（-L，0）处的C点固定一平行于y轴放置一足够长的绝缘弹性挡板，带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y方向分速度不变，沿x方向分速度反向，大小不变带负电的粒子质量为m，电量为q，不计粒子所受重力若粒子在P点沿PQ1方向进入磁场，经磁场运动后，求：(1)只与挡板碰撞一次并能回到P点的粒子初速度大小；(2)粒子能否经过坐标原点0之后再回到P点；(3)只与挡板碰撞三次并能回到P点的粒子初速度大小以及这种情况下挡板的长度至少为多少.【答案】(1) (2)能 (3) L0 2.5L【解析】粒子与挡板只碰撞一次，粒子运动的轨迹如图所示粒子运动的轨道半径为R，则2×2Rcos -L =6L （L为碰撞前后出入磁场两点之间的距离），解得又，故 （2）能（3）若与挡板碰撞三次，由图示可知：3（2Rcos - L）+ 2Rcos =6L解得：R=由R=mv/qB可得：v= 挡板的长度L0，则 L0 2（2Rcos - L）L0 2.5L