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1、绝密启用前2021年普通高等学校招生全国统一考试全真模拟信息卷（五）物理部分第 I 卷（选择题，共48分）二 选择题：本题共8 小题，每小题6 分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第 1418题只有一项符合题目要求，第 1921题有多项符合题目要求。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 4 .如图所示为某一线圈通过的交流电的电流一时间关系图象（前半个周期为正弦波形的玄，则一个周期内该电流的有效值为（）【答案】B.【解析】：设电流的有效值为/,由W+（2/o 尸得，解 得/=事 31 5 .下列关于核反应的说法正确的是（）A.2 族J-2 恭rh+He是铀核的裂变
2、B.汩+：H-,He+j n是核聚变反应C.核反应X A l+W H e T?P+X 中的X是质子 D.卢瑟福发现中子的核反应方程是：H e+O+i n【答案】B【解析】2 和 一 2 鼾卜+犯 是衰变方程，选项A错误；汨+；H T H e+（；n 是核聚变反应，选项B正确：核反应Z A l+He-；炉+X中的X质量数为1,电荷数为零，则 X是中子，选项C 错误；卢瑟福发现质子的核反应方程是：如e+号 NT1 0+|H,选 项 D错误.16.如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，运动轨迹如图所示，M 和 N 是轨迹上的两点，其中M 点是轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是(
3、)A.粒子在M 点的速率最大B.粒子所受电场力的方向沿电场线方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加【答案】C【解析】带电粒子所受合力指向运动轨迹的内侧，所以带电粒子受到的电场力水平向左，粒子向M 点运动过程中电场力做负功，所以粒子到达M 点时的动能最小，速率最小，选 项 A、B 错误；因为是匀强电场，粒子受到的电场力恒定，加速度恒定，选 项 C 正确：粒子靠近例点的过程，电场力做负功，电势能增加,远离M 点的过程，电场力做正功，电势能减少，选项D 错误。17.一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力尸随时间，的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v 随时
4、间f 的变化关系如图丙所示：则()2：.：;2-6 8 10r/s丙A.滑动摩擦力为3 NB.全过程克服摩擦力做功30 JC.动摩擦因数为0.2D.物体的质量为1.5 kg【答案】B【解析】由图象可知：68 s 内物体匀速，则滑动摩擦力A=2N,A 错误：物体全过程位移为vf 图象与(2+8)f 轴围成面积x=-2X 3 m=1 5 m,全过程摩擦力做功W(=F(x=-30J,B 正确；根据810 s 内物体匀减速加速度a=1.5 m H,可知=0.15,C 错误：根据26 s 内物体匀加速，i=1m/s2,由,询，可求得巾=弓kg,D 错误.18.如图所示，水平面上固定着两根相距乙且电阻不计
5、的足够长的光滑金属导轨，导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为8 的匀强磁场中，铜棒“、6 的长度均等于两导轨的间距、电阻均为R、质量均为加，铜棒平行地静止在导轨上且与导轨接触良好，现给铜棒。一个平行导轨向右的瞬时冲量/,关于此后的过程，下列说法正确的是（）A.回路中的最大电流 为 部B.铜棒b 的最大加速度 为 瞌C铜棒人获得的最大速度为高D.回路中产生的总焦耳热为（【答案】B【解析】由题意知“获得冲量/时速度最大，即=（，此后。在安培力作用下做减速运动，。在安培力作用下做加速运动，回路中产生的电动势E=B L（v a f）,可知刚获得冲量时回路中产生的感应电流最大，即/m =照，故 A 错误；
6、开始时b 所受安培力最大，即 Fm=B/mL=%,则 6 棒的最大加速度Z/IR IK故 B 正确；由题意知，“棒做减速运动，棒做加速运动，当&、。速度相等时，两棒同时向右做匀速直线运动，根据动量守恒定律可知，/=2 ”如 即”=看，此速度亦为匕棒的最大速度，故 C 错11f-误；根据系统能量守恒，则 有 与 欣=如+）瀛+。，即。=力故D 错误。19.牛顿在1689年出版的 自然哲学的数学原理中设想，物体抛出的速度很大时，就不会落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星.如图所示，将物体从一座高山上的0 点水平抛出，抛出速度一次比一次大，落地点一次比一次远，设图中A、8、C、3、是从。点以不
7、同的速度抛出的物体所对应的运动轨道.5知 8 是圆形轨道，C、。是椭圆轨道，在轨道E 上运动的物体将会克服地球的引力，永远地离开地球，空气阻力和地球自转的影响不计，则下列说法正确的是（）A.物体从。点抛出后，沿轨道4 运动落到地面上，物体的运动可能是平抛运动B.在轨道8 上运动的物体，抛出时的速度大小为7.9 km/sC.使轨道C、。上物体的运动轨道变为圆轨道，这个圆轨道可以过。点D.在轨道E 上运动的物体，抛出时的速度一定等于或大于第三宇宙速度【答案】AC【解析】将物体从一座高山上的。点水平抛出，旦物体速度不大时，物体沿轨道A 运动落到地面上，若水平位移不大，则物体的运动是平抛运动，选项A
8、正确；在轨道8 上运动的物体，做匀速圆周运动，抛出时的速度大于第一宇宙速度7.9 km/s,选 项 B 错误；使轨道C、上物体的运动轨道变为圆轨道，可以在物体经过。点时减小物体的速度，此时的圆轨道可以过。点，选项C 正确；在轨道E 上运动的物体，将会克服地球的引力，抛出时的速度一 定等于或大于第二宇宙速度11.2 k m/s,选项D 错误.20.如图所示，质量为机的小球从距离地面高，的A 点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为的8 点时速度减为零.不计空气阻力，重力加速度为g,关于小球下落的整个过程，下列说法正确的有()订：/A.小球的机械能减小了?g(
9、，+/7)B.小球克服阻力做的功为wig/?C.小球所受阻力的冲量大于，小 丽 D.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量【答案】AC.【解析】：小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小了 m g(4+)，则小球的机械能减小了 叫(”+/?),故 A 正确；对小球下落的全过程运用动能定理得，(H+/?)卬尸0,则小球克服阻力做功叱尸+/?),故 B 错误;小球落到地面的速度丫=小商,对小球进入泥潭的过程运用动量定理得:肥一介=0也加，得：二 上+周 丽，知阻力的冲量大于N 须，故 C 正确；对全过程分析，运用动量定理知，小球动量的变化量等了电力的冲量和阻力冲量的矢量和，故 D 错误.21.如
10、图所示，与水平面成0=30。角的传送带正以丫=5m/s的速度匀速运行，A、B 两端相距/=25m。现每隔1s把质量m=1kg的工件(视为质点)轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动，且工件离开B端时恰好才在A 端放上一个工件，工件与传送带间的动摩擦因数=等,g 取 lOm/s1下列说法正确的是A.工件在传送带上时，先受到向上的摩擦力，后不受摩擦力B.两个工件间的最小距离为1.25mC.传送带上始终有6 个工件D.满载时与空载时相比，电机对传送带的牵引力增大了 30N【答案】BC【解析】由受力分析可知，工件先受向上的滑动摩擦力，后受向上的静摩擦力，故 A 错误。刚开始加速1s的两个工件间
11、距最小，加速过程由牛顿第二定律可得月/wgcos，-zngsin，=?a，解得a=2.5m/s2,由x=2解得x=1.25m,故 D 正确。分析可得加速过程始终有两个，匀速过程始终有4 个，共 6 个，则满载时增加的牵引力为6 个工件所受的摩擦力之和，即2,gcosO+4?gsinO=35N,故 B 错误，C 正确。第n卷二 非选择题：共6 2分，第222 5题为必考题，每个试题考生都必须作答。第333 4题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共4 7分。22.(6分)某同学做探究弹力与弹簧伸长量关系的实验：(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都调整在竖直
12、方向上。(2)待弹簧稳定时，测得其原长心为10.00cm,在弹簧下端挂止祛码盘，测得弹簧长度L 为15.00c”,盘中每次增加10g祛码，依次记录弹簧长度L 的数值，并作图象分析，如图所示，纵坐标轴是祛码质量，横坐标轴是弹簧长度心与心的差值。(3)由图可知弹簧的劲度系数为 N/用并可以求出祛码盘的质量为 g。(结果均保留2位有效数字,重力加速度g取10m/s2)(4)通过实验得出的结论是【答案】(3)5.0 25(4)弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比23.(9分)某同学为了将一量程为3 V的电压表改装成可测量电阻的仪表欧姆表;(1)先用如图a所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭
13、合开关，将电阻箱阻值调到3 kC时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12 k C时，电压表指针指在如图b所示位置，则电压表的读数为V。由 以 上 数 据 可 得 电 压 表 的 内 阻 心=kC；(2)将图a的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图c所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：将两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，使指针指在“3.00 V”处，此 处 刻 度 应 标 阻 值 为(填“0”或oo”)；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则”2.00V”处对应的电阻刻度为 kC；(3)若该欧姆
14、表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其 测 量 结 果 将。A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定【答案】(1)1.5 0 6 (2)o o 4 (3)C【解析】(I)由图b表盘知，电压表的分度值是().1 V,电压表示数为1.5 0V。电源内阻不计，由图a 所示电路根据闭合电路欧姆定律得：代入两组数据得：E=3+*x 3 000,=1.5+x 1 2 000,解ZV A V A V得：R v=6 0 0 0 C=6 k。，E=4.5 0V。(2)图 c中两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，电压表示数为3 V时，电
15、阻箱电阻R=3 000 C,与电压表并联部分相当于断路，电压表“3 V”处刻度应标记为8；当电压表示数为2 V时，电压表与外接电阻并联，设并联电阻为R井，则 我 用=/祟，并联部分的电压U=2.0 0 V,由用，联 立 得&=4 0 0 0 0=4Kxr A v 穴k Q c(3)电动势不变，仅内阻变化，将两笔断开时调节电阻箱，指针满偏时，电阻箱与电源内阻的和等于原来电阻箱的电阻，则按正确使用方法再进行测量，其测量结果不变，故 C正确。2 4.(1 4 分)如图所示，一对杂技演员(都视为质点)荡秋千(秋千绳处于水平位置)，从 A点由静止出发绕。点下摆，当摆到最低点8时，女演员在极短时间内将男演
16、员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A已知男演员质量为2 机 和女演员质量为秋千的质量不计，秋千的摆长为R,C点比。点低5 R.不计空气阻力，重力加速度为g求：(1)摆到最低点B,女演员未推男演员时秋千绳的拉力；(2)推开过程中，女演员对男演员做的功；(3)男演员落地点C与。点的水平距离s.【答案】(l)9?g (2)6 i g R(3)8/?【解析】(1)第一个过程：两杂技演员从4 点下摆到8点，只有重力做功，机械能守恒.设二者到达B 点的速度大小为四，则由机械能守恒定律有：(m+2 m)g R=；(A n+2 M M女演员未推男演员时，秋千绳的拉力设为FT，由两杂技演员受力分析有：,、
17、(f f l+2 f f l)vn2FT (2?I?)g -R所以FT=9mg(2)第二个过程：两演员相互作用，沿水平方向动量守恒.设作用后女、男演员的速度大小分别为均、也，所以有(，+2 m)vo2mv2mv.第三个过程：女演员上摆到A 点过程中机械能守恒，因此有女演员推开男演员时对男演员做的功为W=1 x2/n v22 x2 m v02联立得：也=2 麻瓦W b m g R(3)第四个过程：男演员自3点平抛，有：S=V2 运动时间f 可由竖直方向的自由落体运动得出47?=余产，联立可解得s=8 R.2 5.(1 8 分)如 图，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；第二、
18、三、四象限存在方向垂直x O y平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B,第三、四象限磁感应强度大小相等。一带正电的粒子，从 x 轴负方向上的P点沿与x 轴正方向成a=6 0。角平行X。)，平面入射，经过第二象限后恰好由y轴上的。点(0,刃垂直y轴进入第一象限，然后又从x 轴上的N点进入第四象限，之后经第四、三象限重新回到P点，回到P点的速度方向与入射时相同，不计粒子重力。求：rXl l 0(1)粒子从P点入射时的速度V0；(2)N 点到坐标原点。的距离；(3)粒子在第三、四象限内做圆周运动的半径(用已知量d表示结果)。【答案】(1)4(2串 1(3)|“【解析】（1）粒子在笫二象
19、限做圆周运动的半径为，圆心为0 12qB=)vr：r.-r j s i n 300=d,解得 r 1=2 d联立解得8=翁粒子在第四、三象限中做圆周运动，由几何关系可知:P=a=6 0 设粒子在x 轴上N点的速度为vv-c o-s0 -_2个v o衿=昂2-5而3/7?Vp七 一 2dq解得v产 品。（2）设粒子在电场中运动的时间为t,N点横坐标为以.vp ta n Pd 2 JXN=VOf解 得 加=邛&/。设尸点的坐标为（一Xp,0）,由几何关系得Xp=y/d粒子在第四、三象限中运动半径为 2，圆心为。2,则2r2cos 30。=小解得r2do（二）选考题：共 15分.请考生从2 道题中任
20、选一题作答.如果多做，则按所做的第一题计分.33.物理选修3-3（15分）（1）（5 分）下列说法正确的是（）（填正确答案标号.选对1个得2 分，选对2 个得4 分，选对3 个得5 分.每选 错 1个扣3 分，最低得分为0 分）A.晶体的熔点和液体的沸点都与压强有关B.鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿，这属于毛细现象C.高原地区水的沸点较低，这是高原地区压强较低的缘故D.保存地下的水分就要把地面的土壤锄松，这是利用了表面张力E.细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后变成球形是由于表面张力（2）（1 0 分）如图所示，汽缸甲的顶部有固定的挡板，右侧有一空心玻璃球乙，甲、乙之间用玻璃管连接，已知甲、乙的导热性能
21、良好，开始时环境温度为27 已知甲、乙的容积分别为丫中=4.8 L、Y L 1.2 L,玻璃管的容积可忽略不计、汽缸的横截面积大小为S=0.01 m2,开始时阀门K 闭合，用厚度不计、质量为?=lk g、截面面积与汽缸横截面积刚好相同的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸甲中，玻璃球乙内为真空，已知外界大气压为po=l.O xl（）5 p a,此时活塞与挡板之间刚好没有作用力，将阀门K 打开后活塞向下缓慢地移动一段距离后稳定。忽略一切摩擦，g=10m/s2o（i）求活塞向下移动直到稳定的过程中，封闭气体对活塞做的功；（ii）关闭阀门K,将环境温度升高到207 C,当活塞再次稳定时，求汽缸甲中封闭
22、气体的压强p#。【答案】（l）ACE（2）（i）-121.2 J（ii）1.212xlO5Pa【解析】（1）晶体的熔点与晶体的种类、压强都有关，液体的沸点也是与液体的种类、压强有关，A 正确；鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿，这是不浸润现象，故 B 错误；高原地区水的沸点较低，这是高原地区压强较低的缘故，C 正确；压紧土壤可以把地下水分引上来是毛细现象，锄松土壤可以保存地下的水分，与表面张力无关，D 错误；细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后变成球形，是表面张力作用的结果，因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，而体积相同的情况下球的表面积最小，故呈球形，E 正确。（2）（i）阀门K 闭合时有。
23、甲101x1（）5 p a（1 分）打开阀门后，活塞缓慢下降，如果活塞稳定时停留在汽缸底部，则此时气体体积减小为1.2 L,压强会大于P 甲，不符合实际，故最终活塞未与汽缸底部接触。所以打开阀门K 后，气体的温度、压强均未变化，则体积也不变，设最终汽缸甲中气体体积为匕则有丫，=1 +匕，代入数据解得V,=3.6 L（1 分）V，,V，活 塞 下 移 距 离 为 了=（1 分）代入数据解得x=0.12m（l 分）所以稳定后活塞的位置距汽缸顶部为0.12 m。气体对活塞的作用力为尸=p0S+wg=l 010 N（1 分）则上述过程封闭气体对活塞做的功为卬=一 网=-1 010 x0.12 J=-1
24、21.2 J（1 分）（ii）阀门K 关闭，环境温度升高到207 时，活塞将上升，如果气体发生等压变化，设最终甲中气体的体积V,V,为%,根据盖一吕萨克定律及=枭1分）/2/I解得灼=5.76 LV 甲=4.8 L（1 分）说明活塞最终停在汽缸顶部，根 据 理 想 气 体 状 态 方 程 有 噌=吗 （1分）11代入数据解得p/=1.212x1()5 pa(1 分)34.物理选修3-4(15分)(1)(5分)图为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置光源、红色滤光片、遮光筒、光屏。下列说法正确的是 o (填正确答案标号。选 对 1 个得2 分，选对2 个得4 分，选对3 个得5
25、分。每选错1 个扣3 分，最低得分为0 分)A.、分别是双缝、单缝B.减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离C.先放上单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心D.若双缝的间距为心 与光屏的间距为/,用测微目镜测出6 条红色条纹间的距离为“，则该红光的波长/5/E.假若把此装置置于某液体中测量某单色光的波长，测得结果要比在真空中测得该光的波长短(2)(10分)在图甲中，轻弹簧上端固定，下端系一质量为机=0.2 kg的小球，现让小球在竖直方向上做简谐运动，小球从最高点释放时开始计时，小球相对平衡位置的位移)，随时间，按正弦规律变化，如图乙所示。取g=10 m/s2(i)写出小球相
26、对平衡位置的位移y 的表达式；(ii)求0-9.2 s 内小球的总路程s,并指出f=9.2 s 时小球的位置。【答案】BDE(2)(i)y=0.1cos rt/(m)(ii)4.6 m小球处于最低点【解析】（1）光源产生的光经滤光片变成单色光，通过单缝成为线光源，经过双缝获得相干波源，、分别是单缝、双缝，选项A 错误；由 =夕 知，要增大相邻暗条纹间的距离，可减小双缝之间的距离d 或增大双缝到屏的距离/,选项B 正确；先不放单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心，然后再放单缝和双缝，调节其位置使光屏上出现干涉条纹，选项C 错误；相邻两条红色条纹间的距离心=告卷又Ax=。，得该红光的波长力=雪，选项D 正确；假若把此装置置于某种液体中，由于液体的折射率大 于 1,所以结果将比在真空中测得该光的波长短，选项E 正确。（2）（i）由题图乙可知，周期7=0.8 s（l 分）振幅A=0.1 m（l 分）小球相对平衡位置的位移y=Acos y z即 y=0.1 cos!?u（m）（3 分）（ii）由 于 =竿=11.5（1 分）09.2 s 内小球的总路程L=nx4A=11.5x4x0.1 m=4.6 m（3 分）f=9.2 s时小球处于最低点。（1分）