2021届高考理综物理押题密卷A含答案

这是一份2021届高考理综物理押题密卷A含答案，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题，〔二〕选考题，[物理——选修3–4]等内容，欢迎下载使用。
 高考理综物理押题密卷A【新课标Ⅲ卷】
一、选择题：此题共8小题，每题6分。在每题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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，有选错或不答的得0分。
1.图甲是“光电效应〞实验电路图，图乙为某次“光电效应〞实验中得到的同一光电管两端的遏止电压随入射光频率 变化的函数关系图像。以下判断正确的选项是〔   〕

A. 入射光的频率 不同，遏止电压Uc相同
B. 图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将到达饱和电流
C. 只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同
D. 入射光的频率 不同，光照强度不同， 图像的斜率相同
2.如图为一个水平传感器的简易模型，截面为内壁光滑竖直放置的正三角形，内部有一个略小于三角形内切圆的小球，三角形各边有压力传感器，通过测出小球对三边压力的大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角。图中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到AB边处于水平状态，那么在转动过程中〔　　〕

A. 球对AC边的压力一直增大                                   B. 球对AC边的压力一直减小
C. 球对AC边的压力先增大后减小                            D. 球对AC边的压力先减小后增大
3.如下列图，半径为R的圆所在平面与某一匀强电场平行， 为圆周上三个点，O为圆心，D为 中点。粒子源从C点沿不同方向发出速率均为 的带正电的粒子，粒子的质量为m、电量为q〔不计重力和粒子之间的相互作用力〕。假设沿 方向入射的粒子恰垂直 方向过D点。那么以下说法正确的选项是〔　　〕

A. A，B，C三点电势上下为：
B. 沿垂直 方向入射的粒子可能经过A点
C. 假设 ，那么匀强电场的场强为
D. 假设 ，那么过D点速率可能为
4.如下列图，光滑水平面的同一直线上放有n个质量均为m的小滑块，相邻滑块间的距离为L，每个滑块均可看成质点．现给第一个滑块水平向右的初速度 ，滑块间相碰后均能粘在一起，那么从第一个滑块开始运动，到第n-1个滑块与第n个滑块相碰时总的时间为〔　　〕

A.                                B.                                C.                                D. 
5.某行星外围有一圈厚度为d的发光带(发光的物质)，简化为如图甲所示模型，R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成局部还是环绕该行星的卫星群，某科学家做了精确地观测，发现发光带绕行星中心的运行速度v与到行星中心的距离r的关系如图乙所示(图中所标为)，那么以下说法正确的选项是(　　)

A. 发光带是该行星的组成局部                                B. 该行星的质量
C. 行星外表的重力加速度                            D. 该行星的平均密度为
6.如下列图，矩形线圈abcd在磁感应强度大小为 的匀强磁场中绕垂直于磁场的dc边以角速度ω＝100π rad/s匀速转动．线圈的匝数N＝100，边长ad＝0.4 m，ab＝0.2 m．理想变压器原、副线圈的匝数比是2∶1，一只理想二极管和一个阻值为25 Ω的定值电阻R串联在副线圈电路中，电压表和电流表均为理想交流电表，线圈和导线的电阻不计，那么以下说法正确的选项是(　　)
 
A. 该矩形线圈产生的电动势的最大值为50 V           B. 电压表的示数为50 V
C. 1 min内电阻R上产生的热量为750 J                   D. 减小电阻R的值，电流表示数变大
7.如下列图，A、B两物块质量均为m，两物块由一轻质弹簧拴接，质量为2m的物块C放在足够高的光滑水平桌面上，物块C与B之间由绕过固定光滑定滑轮的细线相连。初始时，系统静止，细线恰好伸直且无作用力。现对物块C施加一个水平向右的力F，物块C在F作用下向右匀加速运动，位移为x时速度为v，此时物块A恰好离开地面。重力加速度为g，此过程中〔　　〕

A. 细线的拉力大小与F大小成正比                           B. F的最大值为
C. 细线拉力的最大值为                           D. F做的功为
8.如下列图，在斜面的虚线以下有垂直斜面向下的匀强磁场，甲、乙两个正方形闭合线框是用相同材料的电阻丝围成的，边长相等，电阻丝的横截面积之比为2：1，放在粗糙斜面上从同一高度由静止释放，下滑过程中线框不发生转动。那么〔　　〕

A. 俯视两线框进入磁场的过程中，感应电流都是逆时针方向
B. 从开始运动到滑至斜面底端，甲线框比乙线框所用时间短
C. 两线框刚进入磁场瞬间，甲、乙中感应电流之比为2：1
D. 下滑全过程中，甲、乙两线框机械能减少量之比为2：1
二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两局部。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。
9.某实验小组利用如下列图的实验装置验证动量守恒定律。弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱，球2放置于立柱上，实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高。将球1拉离平衡位置，保持细绳拉直，使用量角器测量绳子与竖直方向夹角为 ，静止释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰后球1被弹回，向右最远可摆位置绳子与竖直方向夹角为 ，球2落到水平地面上。测量球2球心到地面高度H和球2做平抛运动的水平位移s，然后再测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒，重力加速度为g。

〔1〕要计算碰撞前后球1的速度，还需要测量的物理量是______；〔填标号〕
A.球1质量
B.球2质量


〔2〕球1碰撞前的速率的表达式 ________，球2碰撞后的速率的表达式 ________〔使用题干所给物理量和〔1〕问所测物理量表示〕；
〔3〕根据测量的物理量，该实验中动量守恒的表达式为________。
10.电源指示灯，由绿色〔G〕和红色〔R〕发光二极管组成。电器开机时发绿光，待机时发红光。拆开一个报废 指示灯，绘出局部电路如图甲，供电电压为4.00V，引脚R外接限流电阻RR=40Ω。为描绘二极管G的正向伏安特性曲线并确定RG的值，利用图乙的电路进行研究：〔计算结果保存整数〕

〔1〕图乙中，a端应接电源的________〔填“正极〞或“负极〞〕；
〔2〕正确连接电路后闭合S，调节滑动变阻器，测得多组电压表的示数U和对应电流表的示数I如下表。将表中1、2、3组数据描在图丙中，连同已描出的点绘出G的伏安特性曲线〔图中已绘出二极管R的图线〕；
次数
……
1
2
3
……
U/V





I/mA





〔3〕指示灯正常工作时通过G的电流为15.0mA，那么RG=________Ω；
〔4〕为减小图乙测量方法带来的系统误差，需对电表的示数进行修正。电压表和电流表的内阻，那么需要修正示数的电表是________〔填“电压表〞或“电流表〞〕。修正后绘出G的图线与修正前G的图线相比，修正后的图线位于________。〔填“左侧〞或“右侧〞〕；

〔5〕电器处于正常待机状态时，图甲的电路消耗的功率为________mW。
11.如图，半径 的光滑 圆弧轨道AB和光滑的水平面BO平滑连接，在BO平面右侧固定了一个以O点为圆心、半径 的 圆弧形挡板CD，并以O点为原点建立平面直角坐标系，在A、B、O点各放置一个可视为质点的物块a、b、c，质量分别为m、km、m，其中 。现将A点的物块a由静止释放，物块间的碰撞均为弹性正碰，a、b、c三物块均不发生二次碰撞，重力加速度 。求：
〔1〕b物块和c物块碰撞后物块b的速度大小；

〔2〕当系数k取什么值时，物块b的速度最大，并求出此情况下物块b下落到圆弧形挡板CD上时的竖直坐标位置h。
12.如下列图为平面直角坐标系xOy平面的俯视图，在第一象限存在方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E1；在第二、第三象限存在方向垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在第四象限存在由特殊静电装置产生的匀强电场，电场方向平行坐标平面且与y轴正方向的夹角为45°，电场强度大小为E2。一个带负电的粒子，从y轴上的P点〔0，﹣d〕沿x轴负方向射出，速度大小为v0 ， 粒子的比荷 ，粒子运动依次经过y轴上的A点〔图中未画出〕、x轴上的C点、过C点且平行于y轴的直线上的D点〔图中未画出〕。粒子经过C点时的动能是经过A点时动能的2倍，粒子从C运动到D所用时间t2与从A运动到C所用时间t1的关系为t2＝ t1 ， 不计粒子重力。求：

〔1〕A点的坐标；
〔2〕电场强度E1、E2的大小；
〔3〕从A点到D点电场力对粒子做的功W。
三、〔二〕选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，那么按所做的第一题计分。[物理——选修3–3]
13.          
〔1〕如下列图是一定质量理想气体的状态变化图线。a→d是等温膨胀过程，那么对于图中所示的4个过程中，以下说法中错误的选项是___________。〔填正确答案标号，选对1个给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0分〕

A.a→b过程气体对外做功最多，内能增加也最多
B.a→c可能既不吸热也不放热
C.a→e过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功
D.b、c、d、e各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同
E.b、c、d、e点温度上下是Tb>Tc>Td>Te
〔2〕如下列图，一绝热汽缸固定在倾角为30°的固定斜面上，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为2m，横截面积为S。初始时，气体的温度为 ，活塞与汽缸底部相距为L。通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升到与汽缸底部相距2L处，大气压强为 ，重力加速度为g，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。求：

①此时气体的温度；
②加热过程中气体内能的增加量。
四、[物理——选修3–4]
14.        
〔1〕图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线，那么以下说法正确的选项是        〔填正确答案标号，选对1个给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0分〕

A.假设两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，那么图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线
B.假设两个受迫振动是在地球上同一地点进行，那么两个摆长之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4
C.图线Ⅱ假设是在地面上完成的，那么该单摆摆长约为1 m
D.假设摆长均为1 m，那么图线Ⅰ是在地面上完成的
E.假设两个单摆在同一地点均发生共振，图线Ⅱ表示的单摆的能量一定大于图线Ⅰ表示的单摆的能量
〔2〕如下列图，由某种透明材料制成、截面为等腰直角三角形的三棱镜放置在水平地面上，一细束单色光从AB边的中点D平行于BC边射入棱镜，从AC边射出时出射光线与水平地面成45°角射向地面，并在地面上的E点〔图中未画出〕形成光斑。AB边长为20cm，取cos22.5°=0.92， =1.41。计算结果均保存两位有效数字。求：

①该透明材料的折射率；
②E点到C点的距离。

答案解析局部
一、选择题：此题共8小题，每题6分。在每题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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，有选错或不答的得0分。
1.【解析】【解答】A．逸出功与金属材料有关，与入射光的频率无关，由
可知，入射光的频率不同，电子的最大初动能不同，又
所以入射光的频率不同，遏止电压Uc不同，A不符合题意；
B．必须图甲所示电路中的电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系，即当电压表增大到一定数值时电流计将到达饱和电流，B不符合题意；
C．由爱因斯坦光电效应方程
可知在入射光频率不同的情况下，光电子的最大初动能不同，最大初动能与光照强度无关，C不符合题意；
D．由
可得
故图线的斜率为相同的常量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】遏止电压的大小受光电子的最大初动能影响也受入射光的频率大小影响；由于所加的是反向电压所以其电流不会出现饱和值；光的光照强度的大小对光电子的最大初动能大小没有影响。
2.【解析】【解答】对正三角形内部的小球受力分析，如下列图，

由几何关系可知 ，β不变，θ从0°变到60°，所以球对AC边的压力一直增大，A符合题意；BCD不符合题意；
故答案为：A。

【分析】对小球进行受力分析，结合小球的平衡条件结合角度的变化可以判别其球对AC压力大小变化。
3.【解析】【解答】因为沿CA方向入射的粒子恰垂直AB方向过D点，不妨研究它的逆过程，从D到A，由于此过程中速度的偏向角正切等于位移偏向角正切的2倍，可知此过程为类平抛运动，那么粒子受垂直BC向下的电场力作用，由于粒子带正电，可知场强方向垂直于BC向下，那么BC电势相等，那么 ，A不符合题意；

电场方向垂直BC向下，那么沿垂直BC方向入射的粒子不可能经过A点，B不符合题意；假设∠ACB=60°，那么由类平抛运动的规律可知 ， ，联立解得 ，C符合题意；假设∠ACB=45°，那么过D点速率等于C点的速度沿CB方向的分量，即 ，D不符合题意；
故答案为：C。

【分析】将运动进行逆反，结合速度的方向和位移的方向可以判别运动为类平抛运动，进而判别粒子受到的电场力及电场强度的方向；利用类平抛的位移公式结合牛顿第二定律可以求出电场强度的大小，利用速度的分解可以求出经过D点速度的大小。
4.【解析】【解答】由于每次相碰后滑块会粘在一起，根据动量守恒定律 ，可知第二个滑块开始运动的速度大小为 ，同理第三个滑块开始滑动的速度大小为 ，第n-1个球开始滑动的速度大小为 ，因此运动的总时间为 ，
故答案为：B。

【分析】利用动量守恒定律可以求出每一次碰撞后速度的大小，结合匀速直线运动的位移公式可以求出总的运动时间。
5.【解析】【解答】假设发光带是该行星的组成局部，那么其角速度与行星自转角速度相同，应有v＝ωr，v与r应成正比，与图像不符，因此发光带不是该行星的组成局部，A不符合题意；设发光带是环绕该行星的卫星群，由万有引力提供向心力，那么有： ，得该行星的质量为： ；由题图乙知，r＝R时，v＝v0 ， 那么有： ，B符合题意；当r＝R时有 ，得行星外表的重力加速度 ，C不符合题意；该行星的平均密度为 ，D不符合题意。
故答案为：B

【分析】利用引力提供向心力可以判别发光带属于环绕该行星的卫星群；利用引力提供向心力可以求出行星的质量；利用引力形成重力可以求出重力加速度的大小；结合体积公式可以求出行星的平均密度大小。
6.【解析】【解答】该线圈产生的电动势的最大值为Em＝NBSω＝ ×0.2×0.4×100π V＝50  V，A不符合题意；根据理想变压器的变压公式可得副线圈两端电压的有效值为25 V，由于二极管的单向导电性，结合有效值的定义有 ，解得电压表的示数为U＝12.5  V≈17.68 V，B不符合题意；由焦耳定律得1 min内电阻R上产生的热量为 ＝ ×60 J＝750 J，C符合题意；减小电阻R的值，副线圈中的电流增大，那么原线圈中的电流增大，电流表的示数变大，D符合题意．
故答案为：CD

【分析】利用电动势的表达式可以求出峰值的大小；利用输入电动势的有效值结合匝数之比可以求出电压表的读数；利用焦耳定律可以求出电阻上产生的热量；当电阻减小时原副线圈的电流变大所以电流表读数变大。
7.【解析】【解答】物块C做匀加速直线运动，设细线拉力为T，由牛顿第二定律得 ，
T与F不成正比，A不符合题意；以物块B、C为研究对象，当弹簧的压缩量最大时F值最小，设弹簧弹力为 ，由牛顿第二定律得 ，又因为 ， ，所以 ，B符合题意；
物块C做匀加速直线运动，因为细线长度不变，所以物块B也做匀加速直线运动，物块B受重力 、弹簧弹力 和细线拉力T，由牛顿第二定律得 ，弹簧拉力最大时，物块A恰好刚刚离开地面 ，T最大，得到 ，C不符合题意；因为初始状态细线对B无拉力，弹簧处于压缩状态，由胡克定律得压缩量 ，物块A恰好刚刚离开地面时，物块A不受地面支持力，弹簧处于伸长状态，由胡克定律得伸长量 ，初、末状态弹簧形变量相等，所以弹簧弹性势能相等。设力F做的功为 ，对 组成的系统由功能关系得 ，且 ，解得 ，D符合题意。
故答案为：BD

【分析】利用物块C的牛顿第二定律可以判别细绳的拉力与F的大小不成正比；利用整体的牛顿第二定律可以求出F的最大值；当A恰好离开地面时其B受到的拉力最大；利用B的牛顿第二定律可以求出拉力的最大值；利用平衡条件可以求出弹簧长度的形变量；结合功能关系可以求出F做功的大小。
8.【解析】【解答】线框进入磁场的过程，根据右手定那么，感应电流都是逆时针方向，A符合题意；线框是相同材料的电阻丝围成的，边长相等，电阻丝的横截面积之比为2：1，根据 ，甲乙两个线框的质量之比为2：1，两线框刚进入磁场瞬间，两线框下落的高h相等，设斜面的倾角为θ ，根据动能定理 ，两个线框刚进入的速度相等，产生的感应电动势为E=BLv，线框是用相同材料的电阻丝围成的，边长相等，电阻丝的横截面积之比为2：1，根据 ，那么电阻之比为1：2，那么线框受到的安培力 ，那么有F甲安>F乙安 ， 根据牛顿第二定律mgsinθ- F安-μmgcosθ =ma，那么有a甲pc>pd>pe ， 由查理定律 ，可知
 
Tb>Tc>Td>Te ， 选项E正确；a→d是等温膨胀过程，那么Ta=Td ， 从a到b、c、d、e过程体积变化量ΔV相同，气态对外做功W=pΔV，a→b过程气体压强不变，a→c、a→d、a→e过程压强减小，那么a→b过程气体对外做功最多，a→b过程气体温度升高最大，气体内能增加最多，A符合题意；a→c过程气体体积增大，气体对外做功，a→c过程气体温度升高，内能增加，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，B不符合题意；a→e过程气体温度降低，内能减少，气体体积增大，气体对外做功，气体内能的减少量可能等于气体对外做的功，C不符合题意；b、c、d、e各状态下气体体积相等，分子数密度相等，即单位体积内的气体分子个数相等，D符合题意；故答案为：BCE。
【分析】〔1〕利用图像所围起来的面积可以比较温度的大小；气体从a到b的过程其压强不变，温度变化量最大所以其内能增量最大，压强最大所以做功最多；气体从a到c过程其气体体积变大对外界做功，其温度升高所以内能增大所以气体一定吸收热量；气体从a到e过程其温度下降所以内能减小，气体对外界做功，所以其气体对外做功有可能等于内能的减少量；由于体积相等所以单位体积的分子数相同；
〔2〕活塞缓慢上升时气体发生等压变化，利用理想气体的状态方程可以求出气体末状态的温度；
〔3〕活塞缓慢上升，利用活塞的平衡可以求出气体的压强，结合体积的变化可以求出气体对外做功的大小，结合热力学第一定律可以求出内能的变化量。
 
四、[物理——选修3–4]
14.【解析】【解答】图线中振幅最大处对应的频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从图线上可以看出，两摆的固有频率fⅠ＝0.2 Hz，fⅡ＝0.5 Hz.当两摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时，根据公式f= 可知，g越大，f越大，所以gⅡ>gⅠ ， 又因为g地>g月 ， 因此可推知图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线，A符合题意；假设在地球上同一地点进行两次受迫振动，g相同，摆长长的f小，且有 ，所以 ，B符合题意；fⅡ＝0.5 Hz，假设图线Ⅱ是在地面上完成的，根据g＝9.8 m/s2 ， 可计算出LⅡ约为1 m，C符合题意，D不符合题意；单摆的能量除与振幅有关，还与摆球质量有关，故E错误
 
【分析】〔1〕图线中振幅最大的位置对应单摆的固有频率，利用固有频率的大小可以比较重力加速度的大小；利用单摆的周期公式结合频率的大小可以求出摆长的比值；利用单摆的周期公式可以求出摆长的大小；单摆的能量与振幅及摆球的质量有关所以不能进行比较；
〔2〕画出光线经过两个界面折射的光路图，利用几何关系可以判别其光速在AB边的折射角和在AC边的入射角相等；利用折射定律可以求出折射率的大小；
〔3〕AB的长度，利用几何关系可以求出AC的长度，利用AC和AF的长度可以求出CE长度的大小。