高中物理高考 2021届高考考前冲刺卷 物理（八）学生版

这是一份高中物理高考 2021届高考考前冲刺卷 物理（八）学生版，共9页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
（新高考）此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号

2021届高考考前冲刺卷
物 理 （八）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列说法正确的是(　　)
A．卢瑟福发现中子的核反应是：Al＋He→P＋n
B．机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人随身携带的金属物品，是利用静电感应的工作原理工作的
C．考古专家发现某一骸骨中C的含量为活着的生物体中C的，已知C的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距今约11560年
D．根据＝，当∆t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这应用了极限法
2．在大山深处某建筑工地，由于大型机械设备无法进入，只能使用简单的机械装置将工件从地面提升到楼顶。如图所示，质量相同的甲、乙两人将工件提升到图示高度后保持其站立位置不动，甲缓慢释放手中的绳子，乙用始终水平的绳子将工件缓慢向左拉至其所在位置。甲、乙两人握绳处始终处于同一高度上，绳的重力及与滑轮的摩擦不计，则在工件向左移动过程中，下列说法中正确的是(　　)


A．甲对绳子的拉力不断减小
B．楼顶对甲的支持力不断增大
C．楼顶对甲的摩擦力始终大于对乙的摩擦力
D．甲对楼顶的压力始终大于乙对楼顶的压力
3．一点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，已知坐标轴上A、B两点的坐标分别为x1和x2，如图甲所示。在A、B两点分别放置正试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线a、b所示，设静电力的正方向与x轴正方向相同，静电力常数未知。则下列说法不正确的是(　　)

A．可以判断点电荷Q的电性
B．可以求出点电荷Q的电荷量
C．可以求出点电荷Q的位置坐标
D．可以比较A点和B点的电势高低
4．如图所示为通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线，在图线上取一点M，其坐标为（U0，I0），其中过M点的切线与横轴正向的夹角为β，MO与横轴的夹角为α。则下列说法正确的是(　　)

A．该电阻阻值随其两端电压的升高而减小
B．该电阻阻值随其两端电压的升高而增大
C．当该电阻两端的电压U＝U0时，其阻值为
D．当该电阻两端的电压U＝U0时，其阻值为tan β Ω
5．如图所示，甲、乙两运动员在水平冰面上训练滑冰，恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为r1和r2（r2＞r1）的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是(　　)

A．在做圆周运动时，甲的线速度大小比乙的大
B．在做圆周运动时，甲的向心加速度大小比乙的小
C．在直线冲刺阶段，甲所用的时间比乙的长
D．在直线冲刺阶段，甲动能的变化量比乙的大
6．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一段静止的长为L截面积为S的通电导线，磁场方向垂直于导线。设单位体积导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电荷量都为q，它们沿导线定向移动的平均速率为v。下列选项正确的是(　　)

A．导线中的电流大小为nSqv
B．这段导线受到的安培力大小为nLqvB
C．沿导线方向电场的电场强度大小为vB
D．导线中每个自由电荷受到的平均阻力大小为qvB
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
7．2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭托举嫦娥五号向着月球飞驰而去。12月17日，在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后，历经重重考验的嫦娥五号返回器携带月球样品，成功返回地面。如图为“嫦娥五号”发射到达环月轨道的行程示意图，下列说法正确的是(　　)

A．在地月转移轨道上无动力奔月时，动能不断减小
B．接近环月轨道时，需要减速才能进入环月轨道
C．“嫦娥五号”在地月转移轨道上运动的最大速度小于11.2 km/s
D．“嫦娥五号”在地球表面加速升空过程中地球引力越来越小，处于失重状态
8．某物体从静止开始做直线运动，其运动的a－t图像如图所示，则关于该物体0～8 s时间内的运动，下列说法正确的是(　　)

A．t＝2 s时物体速度最大
B．物体的最大速率为8 m/s
C．物体在0～2 s内的平均速度为1 m/s
D．物体在0～4 s内的位移大于4 m
9．如图，两根间距为L、电阻不计且足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角θ＝30°；质量为m的金属棒PQ和质量为3m的金属棒MN，棒长均为L，电阻均为R，两棒被锁定在轨道上；整个装置处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，MN棒受到沿斜面向上、大小为F的恒力作用。某时刻两棒同时解除锁定，经过△t时间后MN的速度为v，若金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g，则(　　)

A．两棒解除锁定后，PQ棒会一直向下运动
B．两棒解除锁定后，Δt时间内通过MN棒的电量可能为
C．若F＝4mg，MN棒的最终加速度为g
D．若F＝2mg，两棒解除锁定且经过经过足够长时间后，PQ棒的热功率
10．如图所示，三个小球静止在足够长的光滑水平面，B、C两个小球之间用弹簧连接起来，A球紧靠B球，mA＝mB＝1 kg，mC＝2 kg。现用水平外力从两侧缓慢压A球与C球，使弹簧处于压缩状态且弹性势能为100 J，再突然撤去外力，已知A球与墙壁碰撞无机械能损失，A球若能与B球碰撞则粘合在一起，全程弹簧始终未达到弹性限度，下列说法正确的是(　　)

A．若只撤去右侧外力，则小球B获得的最大速度为m/s
B．若只撤去右侧外力，则在此后的运动中，弹簧将会多次出现弹性势能等于J的时刻
C．若同时撤去两侧外力，则在此后的运动中三个小球将会多次出现m/s的共速时刻
D．若同时撤去两侧外力，则三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去
三、非选择题：共56分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答，第15～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共43分。
11．(5分)某同学利用图中所示的DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。实验时，砝码随旋臂一起做圆周运动，其受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间Δt，换算生成ω。保持砝码的质量和转动半径不变，改变其转速得到多组F、ω的数据后，作出了F－ω2图线如图乙所示。牵引杆的质量和一切摩擦可忽略。

(1)该同学采用的主要实验方法为___________。
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法
(2)实验中，某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为Δt，已知挡光杆到转轴的距离为d，挡光杆的挡光宽度为Δs，则可得挡光杆转动角速度ω的表达式为___________。
(3)根据图乙，得到的实验结论是：___________。
12．(10分)利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图所示，其中电源电动势E＝8 V。先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2，电容器通过电阻箱R放电。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图所示。

(1)t＝2 s时，电容器的a极板带__________电（选填“正”或“负”）。
(2)图中画出了对应较短时间Δt的狭长矩形，该矩形面积的物理意义__________，试估算该电容器的电容C＝__________F。
(3)一同学在深入研究的过程中发现：当改变一个或几个物理量时，I－t图像会发生有规律的变化，图中的虚线示意了4种可能的变化情形。如果只增大电阻R，I－t图像的变化应该是_______；如果只增大电容C，I－t图像的变化应该是_______。（填写相应选项的字母）

13．(12分)如图所示，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与长度为8R的固定于水平地面的AB竖直管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点（切线水平），轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄P。经过观察发现：轻弹簧自然伸长时，其上端离B点距离为5R，一质量为m的弹珠静止在弹簧上端时，测得此时弹簧形变量为0.05R。某次缓慢下拉手柄P使弹簧压缩后释放手柄，弹珠Q经C点被射出，弹珠最后击中水平地面的某位置（图中未标出），不计一切阻力，弹珠可视为质点，直管AB粗细不计。弹簧的弹性势能满足公式：Ep＝kx2（k未知，x为弹簧形变量）。求：

(1)调整手柄P的下拉距离，可以使弹珠Q经BC轨道上的C点射出，落在水平地面上的不同位置，其中与A点最近距离是多少?
(2)若弹珠Q落在水平地面上离A的距离为6R，求弹珠Q离开弹簧前的最大动能是多少?
(3)若直管AB可以自由伸缩，且圆弧轨道下端始终和管上端保持相切相连，现下拉手柄P使弹簧的弹性势能为Ep＝10mgR，则弹珠Q弹出后击中水平面上的位置距A的最大值。





14．(16分)一条厚度可忽略不计的薄锌片MN长3l0，平放在x轴上，锌条右端N与（－l0，0）点对齐，用某频率的光持续照射锌条的M、N两端点，使之发生光电效应。假设光电子均以最大初动能飞出，且速度方向垂直锌条向上。在第二象限内加上水平向左的匀强电场，使M、N两处的光电子分别从y轴上的A、B两点（未画出）射入第一象限，最后在第一象限内的P点（未画出）相遇。不计电子重力及电子之间的作用。

(1)已知照射光频率为v，锌的逸出功W0，电子电荷量e，质量m，普朗克常量h，求光电子的最大出射速度的大小；
(2)相遇点P到y轴的距离；
(3)在第一象限直线y＝yA上方区域，加上垂直xoy平面向里的匀强磁场（未画出），当M、N两处的光电子最终从磁场飞出时，求两飞出位置间的距离。






（二）选考题：共13分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题积分。
15．[物理—选修3－3]（13分）
(1)(5分)如图所示，在汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成，开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，忽咯气体分子间相互作用，在此过程中___________。（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．若缸内气体与外界无热交换，则气体分子的平均动能减小
B．若缸内气体与外界无热交换，则气体温度可能升高
C．若缸内气体的温度保持不变，则气体从外界吸收热量
D．若缸内气体的温度保持不变，则气体压强可能变大
(2)(8分)地面上有一高为3h，横截面积为S的圆柱形金属储水容器，该容器与一横截面积不计的竖直细金属水管相连。开始时，容器上方的阀门K打开，容器内水面距容器底部和金属管道出水口高度差如图所示。现关闭容器上方的阀门K，经长时间阳光照射后水管中水面上升了0.1h；然后再打开阀门K，待水面上方空气压强、温度与环境相同后，再用空气泵通过阀门K向容器内注入空气。已知环境空气压强与10h高水柱产生的压强相等，环境温度为T0。充入空气的压强，温度与周围环境相同，充入过程中气体温度不变。不考虑容器内水蒸发对容器内空气压强，温度的影响。求：

①经长时间阳光照射后，水面上方空气的温度T；
②若要恰好将容器内的水排空，充入容器内的空气体积△V。





16．[物理—选修3－4]（13分）
(1)(5分)一简谐横波以4m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。已知t＝0时的波形如图所示，绳上两质点M、N的平衡位置相距波长的。设向上为正，t1时刻质点M位移为－0.02 m且向上运动（t1小于一个周期）。则下列说法正确的是___________。（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．该横波的波长为4m
B．t＝0时刻，质点N向下振动
C．t1＝ s
D．t1时刻，质点N的位移为0.02 m
(2)(8分)如图所示，一玻璃球体的半径为R， O为球心，AB为直径．有一点光源放置在B点，可以向玻璃球内各个方向发出单色光，部分光线经过折射后可以从某一球冠区域射出玻璃球。已知沿BA方向光线经时间射出， c为真空中光速。不考虑光在球面内反射后的折射情形。求：

①玻璃的折射率；
②球冠的底的面积。






（新高考）2021届高考考前冲刺卷
物 理（八）答案

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．【答案】D
【解析】卢瑟福猜想中子的存在，查德威克通过实验发现中子，发现中子的核反应是He＋Be→C＋n，A错误；金属探测仪利用的是电磁感应，变化的磁场使金属内产生交流电，产生的磁场反过来影响仪器内的电磁线圈，类似互感，B错误；C剩余为两个半衰期，距今约11460年，C错误；＝，当∆t非常小时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度应用了极限思想，D正确。
2．【答案】C
【解析】开始的时候绳子上的拉力大小是物体重力，后来是重力和乙对物体拉力和重力的合力，由于重力和乙对物体拉力相互垂直，放在直角三角形中，合力就是三角形的斜边，由于三角形的斜边大于任意直角边，所以绳子上的拉力增大了，对甲的拉力也增大了，则楼顶对甲的支持力不断减小，故AB错；可用极端法，先分析乙在图上位置，再分析乙在甲位置有，所以在移动过程中楼顶对甲的摩擦力大于对乙的摩擦力，故C正确；刚开始时，楼顶对甲的支持力等于甲的重力减绳子向上的分力，而对乙的支持力等于乙的重力，由于甲、乙质量相等，所以重力相等，由牛顿第三定律可得甲对楼顶的压力没有始终大于乙对楼顶的压力，故D错。
3．【答案】B
【解析】根据题意可知，方向沿x轴正方向，方向沿x轴正方向，故可以判断点电荷应在A、B左侧带正电，场强方向是由A指向B，则，AD错误；设点电荷距离A点x，则，，分析可得可以求出x，即Q的位置坐标，不能求点电荷Q的电荷量，C错误，B正确。

4．【答案】A
【解析】由图像可知，斜率表示电阻的倒数，半导体的伏安特性曲线斜率变大，则阻值随电压的升高而变小，故A正确，B错误；当该电阻两端的电压时，电阻，由于纵坐标与横坐标的标度不确定，所以不能用R＝tan α，更不能用tan β计算，故CD错误。

5．【答案】C
【解析】由于甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时向心力大小也相等，且r2＞r1，根据由向心力公式，可知v2＞v1，即在做圆周运动时，甲的线速度大小比乙的小，故A错误；根据F＝ma可得，甲的向心加速度和乙的大小相等，故B错误；由于v2＞v1，且直线冲刺时的加速度大小相等，根据运动学公式可得，甲所用的时间比乙的长，故C正确；在直线冲刺阶段，由动能定理可得，故甲、乙动能的变化量相等，故D错误。
6．【答案】A
【解析】根据电流定义，其中，根据题意，带入化解即可得到I的微观表达式为，故A正确；由安培力公式可得，，联立得，故B错误；沿导线方向的电场的电场强度大小为（U为导线两端的电压），它的大小不等于vB，只有在速度选择器中的电场强度大小才是vB，且其方向是垂直导线方向，故C错误；导线中每个自由电荷受到的平均阻力方向是沿导线方向的，而qvB是洛伦兹力，该力的的方向与导线中自由电荷运动方向垂直，二者不相等，故D错误。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
7．【答案】BC
【解析】在地月转移轨道上无动力奔月时，受月球的引力作用，则动能不断增大，A错误；接近环月轨道时，需要减速制动，才能被月球俘获，进入环月轨道，B正确；“嫦娥五号”在地月转移轨道上没有脱离地球的引力，则运动的最大速度小于11.2 km/s，C正确；“嫦娥五号”在地球表面加速升空过程中，加速度向上，则处于超重状态，D错误。
8．【答案】BD
【解析】由v＝at可知a－t图像的面积表示速度，则t＝2 s时物体速度v2＝2 m/s，t＝8 s时物体速度v8＝－ 8m/s，所以t＝8 s时物体速度最大，最大速率为8 m/s，A错误，B正确；由于物体的加速度不断改变，故0～2 s内的平均速度，C错误；在0～2 s内由于加速度不断减小，所以物体的v－t图像是一条凸曲线，如图，曲线的面积表示位移，则在0～2 s内的位移，根据对称性可知在2～4 s内的位移，则物体在0～4 s内的位移大于4 m，D正确。

9．【答案】BCD
【解析】如果拉力F足够大，两棒解除锁定后，MN沿导轨向上运动的速度足够大，回路中的感应电流足够大，如果PQ棒受到的安培力大于其重力沿导轨向下的分力，则PQ棒会沿导轨向上运动，故A错误；两棒解除锁定后，Δt时间内对MN根据动量定理（取沿导轨向上为正）可得，其中，解得通过MN棒的电量为，故B正确；若，最终PQ和MN以相同的加速度沿导轨向上运动，以整体为研究对象，沿导轨方向根据牛顿第二定律可得，所以MN棒的最终加速度为，故C正确；若，两棒解除锁定且经过经过足够长时间后，二者均做匀速直线运动，设此时回路中的电流为I，对PQ根据平衡条件可得，解得，则PQ棒的热功率，故D正确。
10．【答案】ABC
【解析】若只撤去右侧外力，当弹簧恢复原长时，其弹性势能全部转化为C球的动能，解得，弹簧恢复原长后，C球向右做减速运动，B球向右做加速运动，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能达到最大，之后B球继续向右做加速运动，C球继续向右做减速运动，当弹簧再次恢复原长时，小球，获得的最大速度。该过程B、C及弹簧两球组成的系统的动量守恒，机械能守恒，解得，，故A正确；弹簧恢复原长后，C球向右做减速运动，B球向右做加速运动，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能达到最大，该过程B、C两球及弹簧组成的系统的动量守恒，解得，，当两球速度相等时，弹簧的弹性势能为，在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，每次B、C两个小球共速时，弹簧均会出现弹性势能等于的时刻，故B正确；若同时撤去两侧外力，且A球能与B球碰撞则粘合在一起，则当弹簧恢复原长时A、B、C三球及弹簧组成的系统的动量守恒，机械能守恒，得，在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，每次当弹簧恢复原长时，均会出现，三个小球的共速时刻，故C正确；由C项分析可知，在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，小球的速度周期性的发生变化，所以不可能出现三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去，故D错误。
三、非选择题：共56分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答，第15～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共43分。
11．(5分)
【答案】(1)B (2) (3)在m、r一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比
【解析】(1)实验中保持砝码的质量和转动半径不变，改变其转速，所以采用的是控制变量法。故选B。
(2)挡光杆处的线速度为，角速度。
(3)在m、r一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比。
12．(10分)
【答案】(1)正电 (2)电容器在Δt时间内的放电量 (3)A D
【解析】(1)t＝2 s时，电容器还在放电，a极板带正电。
(2)图中画出了对应较短时间的狭长矩形，根据q＝It可知，该矩形面积的物理意义电容器在△t时间内的放电量；根据图像可知放电电量，该电容器的电容。
(3)如果只增大电阻R，则电容器放电的最大电流会减小，由于放电电量不变，即I－t图像的 “面积”不变，则变化应该是选项A；如果只增大电容C，则电容器带电量增加，I－t图像的 “面积”变大，最大电流不变，I－t图像的变化应该是选项D。
13．(12分)
【解析】(1)水平距离最近，即在C点抛出速度最小，满足
求得
平抛的时间为t，满足
得
故最小的距离。
(2)弹珠在C点的速度为
弹珠最大动能处即弹簧压缩量为0.05R处，设最大动能为，弹珠Q经C点时，根据弹簧、弹珠系统机械能守恒有

其中
联立求得。
(3)当下拉手柄P使弹簧的弹性势能为时，设弹簧最高点距离B点为h，在C点的速度为，根据


可得此时的压缩量
根据系统机械能守恒得
求得
又
则平抛的时间为
平抛的水平位移
由数学知识知，当时。
14．(16分)
【解析】(1)根据光电方程，有
解得。
(2)由题意画M、N两处光电子运动轨迹如图所示。光电子在电场中运动时，对M点射出的光电子，x方向为

对N点射出的光电子，x方向
解得tM＝2tN
光电子在第一象限中运动中，相遇前沿x轴方向位移相等：
解得
光电子从逸出到相遇过程，沿y轴方向位移相等
解得
所以P点到x轴的距离
解得。
(3)M处光电子从A点斜向上进入磁场中做匀速圆周运动，从A1点射出磁场，由几何关系得

AA1＝2Rcosα
由牛顿第二定律得qvB＝m
其中
代入得
同理，可得
所以。
（二）选考题：共13分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题积分。

15．[物理—选修3－3]（13分）
(1)(5分)
【答案】AC
【解析】若缸内气体与外界无热交换，由于气体膨胀对外做功，所以，根据热力学第一定律得，所以气体内能减小，温度降低，分子平均动能减小，A正确，B错误；若缸内气体的温度保持不变，则气体内能不变，则有，则气体从外界吸收热量，C正确；根据玻意耳定律得，气体体积变大时，压强减小，D错误。
(2)(8分)
【解析】①由题可知
光照后
所以
金属管横截面积不计属于等体积变化，由查理定律得

解得
②因为水恰好排空，所以最终气体体积

由理想气体状态方程可得
其中
所以。
16．[物理—选修3－4]（13分）
(1)(5分)
【答案】ABD
【解析】半波长为2m，故，故A正确；波沿水平绳向x轴正方向传播，根据同侧法，可以判断t＝0时刻，N点向下振动，故B正确；由，，，得，故，t＝0时刻，M在y＝0.02m，振幅为0.04m，故初相，所以M的振动方程，经时间t1(小于一个周期)，M点的位移−0.02m，即，解得，故C错误；因为两质点M、N的平衡位置相距波长的，故N点落后M点，所以N点的初相，故N点的振动方程为，将，代入得，故D正确。
(2)(8分)
【解析】①由于

其中
得。
② 由于
球冠底面的半径
球冠底面的面积。