2021届高考物理模拟预热卷（辽宁地区专用）

2021届高考物理模拟预热卷（辽宁地区专用）

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1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合颗目要求，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.下列有关原子物理的说法正确的是(   )

A.核反应中释放核能时，核子的比结合能增大

B.原子核的结合能越大越稳定

C.卢瑟福通过核反应发现了中子

D.β射线是原子核中的质子衰变成中子而释放出来的电子流

2.如图所示的图象中，直线a和抛物线b分别为质点的运动速度与时间关系图线，其中已知，则0~时间内(   )

A.A做直线运动，B做平抛运动 B.两质点均沿负方向运动

C.某时刻加速度相同 D.两质点的平均速度相同

3.五只完全相同的圆柱形光滑空油桶按照如图所示的方式装在一辆货车上。其中处于车厢底的四只油桶相互紧贴，平整排列并被牢牢固定，油桶C摆放在桶之间，且与货车始终保持相对静止，则当货车向左加速运动时(   )

A.C受到的合支持力可能竖直向上 B.C对B的压力一定大于C的重力

C.A对C的支持力可能为零 D.C可能处于失重状态

4.如图所示，双缝干涉实验装置中，屏上一点到双缝的距离之差为，若用单色光照射双缝时，发现点正好是从屏中间算起的第四条暗条纹，换用单色光照射双缝时，发现点正好是从屏中间算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是(   )

A.单色光的频率大于单色光的频率

B.单色光的波长小于单色光的波长

C.单色光的相邻亮条纹间的距离小于单色光的相邻亮条纹间的距离

D.用单色光和在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光更容易发生明显衍射

5.如图所示为某静电纺纱工艺示意图，虚线为电场线，为电场中三点，在中间水平虚线上的等势点到b的距离相等，b为中间水平虚线的中点，电场线关于水平虚线的垂直平分线对称，一电子从a点经过b运动到c点，下列说法正确的是(   )

A.电子在三点的电势能大小 B.三点的电场强度大小

C.电场力对电子做的功 D.电子可仅受电场力做题述运动

6.一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，为半圆，与直径共线，间的距离等于半圆的半径。一束质量均为m、带电荷量均为的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用和粒子重力。在磁场中运动时间最短的粒子的运动时间为(   )

A. B. C. D.

7.如图所示，水平地面上方用长为L的轻绳竖直悬挂一小球，小球距离地面的高度也为L，小球质量为m，在水平向右的恒力作用下，小球从P点运动到Q点，到达Q点时动能为与竖直方向的夹角；在同向水平恒力作用下，到达Q点时动能为，以水平地面为重力零势能面，已知，在Q点的机械能之比为，已知重力加速度为g，，则(   )

A.  B.从P到Q，水平恒力做的功为

C.小球到Q点时，力的功率为 D.当时，小球机械能之比为

8.2020年7月23日，中国火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌航天发射场发射升空。如图所示，已知地球和火星到太阳的距离分别为R和，若某火星探测器在地球轨道上的A点被发射出去，进入预定的椭圆轨道，通过椭圆轨道到达远日点B进行变速被火星俘获。下列说法正确的是(   )

A.探测器在椭圆轨道A点的速度等于地球的公转速度

B.探测器由A点大约经0.7年才能抵达火星附近的B点

C.地球和火星两次相距最近的时间间隔约为2.2年

D.探测器在椭圆轨道A点的加速度小于在B点的加速度

9.如图甲所示，长为的两水平金属板组成一间距为d的平行板电容器，电容器的B板接地，A板电势φ随时间t的变化关系如图乙所示，其周期。P为靠近A板左侧的一粒子源，能够水平向右发射初速度为的相同带电粒子。已知时刻发射的粒子刚好能从B板右侧边缘离开电容器，则下列判断正确的是(   )

A.时刻发射的粒子从B板右侧离开时的速度大小仍为

B.该粒子源发射的粒子的比荷为

C.时刻射入的粒子离开电容器时的电势能小于射入时的电势能

D.时刻发射的粒子经过的时间，其速度大小为

10.如图，在光滑水平面上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场，质量为m、足够长的绝缘不带电木板A上放着一带电荷量为、质量为的物块B，物块与木板间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现对A施加一个大小为、方向水平向右的恒力F，系统由静止开始运动，则在物块离开A之前，下列图象正确的是(   )

A. B. C. D.

二、非选择题：本题共5小题，共54分

11.（6分）某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。

（1）该实验用到的方法是________。

A.理想实验 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法

（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为1:4。

（3）若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3:1的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为_____________，当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明___________。

12.（8分）气敏电阻在安全领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。为了研究其阻值随甲醛浓度变化的规律，供选用的器材如下。

A.电源（电动势6 V，内阻不计）

B.滑动变阻器R

C.导线若干及开关S

D.电压表（量程3 V，内阻）

E.毫安表（量程50 mA，内阻）

（1）探究小组设计了如图（a）所示实验电路，其中毫安表用来测定_______，量程为_________。

（2）将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，得到如图（b）所示阻值随甲醛浓度变化的图象（图象）。当气敏电阻阻值为时盒内甲醛浓度为__________。

（3）已知国家室内甲醛浓度标准是。探究小组利用该气敏电阻设计了如图（c）所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标，电源电动势为（内阻不计），电路中分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为2.0 V，即发光二极管两端电压时点亮，绿色发光二极管的启动电压为3.0 V，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则两电阻中为定值电阻的是____________，其阻值为__________。

13.（10分）如图所示，水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，轨道半径为0.8 m，质量为1.0 kg的物块a将弹簧由原长压缩0.4 m后从A点由静止释放，在弹力作用下物块a获得向右的速度后脱离弹簧，运动到B点时与质量为3.0 kg的静止物块b发生碰撞（碰撞时间极短），碰后物块a刚好返回到弹簧原长处且物块b也落到此处。已知两点间的水平距离为3.6 m，物块a与水平面间的动摩擦因数为0.25，重力加速度取。求：

（1）物块b运动到半圆轨道最高点C时对轨道的压力大小；

（2）弹簧压缩至A点时的弹性势能。

14.（12分）如图所示,一导热性能良好的汽缸放置在水平面上,其横截面积，内壁光滑,固定的卡口与缸底的距离,厚度不计、质量为的活塞在汽缸内封闭了一段长为、温度为的理想气体。现缓慢调整汽缸开口至竖直向上,取重力加速度,大气压强为。求：

(1)汽缸被竖起来时,缸内气体的压强。

(2)稳定时缸内气体高度。

(3)当缸内温度逐渐降到240 K时,活塞所处的位置。

15.（18分）在竖直平面内建立坐标系，在坐标系的第I象限的范围内存在如图所示正交的匀强电场和匀强磁场，平行于y轴且到y轴的距离为。质量为m、带电荷量为q的微粒从第Ⅱ象限的a点沿平面水平抛出，微粒进入电、磁场后做直线运动；若将匀强电场方向改为竖直向上，微粒仍从a点以相同速度抛出，进入电、磁场后做圆周运动，且运动轨迹恰好与x轴和直线相切，最后从y轴上射出。重力加速度为g。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；

（2）微粒抛出时的初速度大小及a点坐标；

（3）电场方向改变前后，微粒由a点抛出到由电、磁场中射出，重力对微粒的冲量之比。

答案以及解析

1.答案：A

解析：核反应中释放核能时产生的新原子核变得更稳定，核子的比结合能增大，选项A正确；原子核的稳定程度取决于原子核的比结合能而不是结合能，比结合能越大原子核越稳定，选项B错误；卢瑟福通过发现了质子，选项C错误；β射线是原子核中的中子转变成质子时释放出来的电子流，选项D错误。

2.答案：C

解析：图象不是运动轨迹，两质点均沿正方向做直线运动，选项AB错误；图线的斜率表示质点的加速度，由图可知，在0~时间内两图线存在斜率相同的时刻，因此存在加速度相同的时刻，选项C正确；图象中，图线与坐标轴所围图形的面积表示质点的位移大小，在0~时间内，由可知，选项D错误。

3.答案：C

解析：对C进行受力分析可知，C可以受到重力、A和B的支持力这三个力的作用。当货车静止不动时，对C的支持力的合力一定与C的重力等大反向，故此时C受到的支持力一定竖直向上，当货车向左加速运动时，由牛顿第二定律可知，对C的支持力的合力方向一定斜向左上方，选项A错误；设货车向左运动的加速度大小为对C的支持力大小为对C的支持力大小为，单个油桶质量为m，对C受力分析，沿水平和竖直方向分解有，，两式联立可解得，由于a的大小未知，故不一定大于C的重力，选项B错误；由牛顿第二定律可知，当A对C的支持力为零时，有，解得此时货车向左的加速度，选项C正确；由于C在竖直方向上没有加速度，由超重和失重规律可知，油桶C既不超重也不失重，选项D错误。

4.答案：D

解析：由题意可知，单色光照射双缝时条纹间距较小，根据可知单色光的波长较小，频率较大，选项ABC错误；因单色光的波长较大，则用单色光和在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光更容易发生明显衍射，选项D正确。

5.答案：C

解析：根据题图可知，电场线方向为从右向左，根据电势沿电场线方向逐渐降低和等势线与电场线垂直可知，又电子在电势高处电势能小，则A选项错误；根据电场线的疏密表示电场强度的大小关系可知，选项B错误；在中间水平虚线上的等势点到b点的距离相等，由电场线的对称性可知水平虚线上关于b点对称的两点电场强度大小相等，可知，又，则，选项C正确；根据物体做曲线运动的条件和电子的受力可知，电子不可能在仅受电场力时做题述运动，选项D错误。

6.答案：B

解析：根据洛伦兹力公式和向心力公式可得，粒子在磁场中运动的周期，作出粒子运动轨迹如图所示，粒子在磁场中运动的时间为，由几何知识可知β的最大值为，所以粒子在磁场中运动的最短时间为，选项B正确。

7.答案：C

解析：在力作用下，从P到Q，对小球由动能定理有，，同理，在力作用下有，，根据题意有，联立解得，则选项A错误；从P到Q，水平恒力做的功为，选项B错误；在力作用下，小球到达Q点时的动能为，力的功率为，选项C正确；当时，结合以上分析可知小球机械能之比为，选项D错误。

8.答案：BC

解析：探测器在椭圆轨道A点做离心运动，所以在椭圆轨道A点的速度大于地球的公转速度，选项A错误；因为地球的公转周期年，设探测器在椭圆轨道运动的周期为，则根据开普勒第三定律得，则探测器由A点发射之后，大约经过年后抵达火星附近的B点，同理可求得火星的周期约为年，根据，解得年，选项BC正确；根据可知探测器在椭圆轨道A点的加速度大于在B点的加速度，选项D错误。

9.答案：ABD

解析：由于粒子在电场中的运动时间为，所以粒子离开电容器时，刚好在电容器中运动了2个周期，由对称性可知，粒子在竖直方向上的分速度为零，故粒子离开电容器时，其速度等于水平速度，选项A正确；在2个周期内，粒子在竖直方向上运动的距离为d，由匀变速直线运动的规律可得，又因为，，可解得，选项B正确；由对称性可知，时刻从粒子源射出的粒子，刚好从A板右侧下方离开，且与粒子源在同一直线上，所以其电势能不变，选项C错误；时刻发射的粒子经过的时间，粒子在竖直方向的分速度为，故此时粒子的速度大小为，选项D正确。

10.答案：BD

解析：初始对整体，根据牛顿第二定律得，B受到的最大静摩擦力，可见先一起做匀加速运动，随着速度的增大，B受到竖直向上的洛伦兹力增大，A对B的作用力减小，当即之后，B在A表面开始滑动，B受到的摩擦力f变为滑动摩擦力，B在摩擦力作用下继续加速，继续减小，加速度逐渐减小，当摩擦力为零时B开始做匀速运动，如图所示，D正确，C错误；在B速度之后，A的加速度逐渐增大，当B匀速运动时A的加速度最大，后做匀加速运动，A错误，B正确。

11.答案：（1）D

（3）1:3；做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比

解析：（1）易知本实验采用的是控制变量法。（3）因用皮带连接的左、右塔轮边缘线速度大小相等，皮带连接的左、右塔轮半径之比为3:1，根据可知，左、右两边塔轮的角速度之比为1:3；又根据题意知放在两处的小球质量相等，转动半径相等，左边标尺露1个等分格，右边标尺露出9个等分格，表明两球向心力之比为1:9。此次实验说明，做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比。

12.答案：（1）电压；5 V

（2）（或）

（3）；3.9

解析：（1）毫安表与气敏电阻并联，因此用来测定电压，量程；（2）由图（b）可读出，当气敏电阻时，甲醛浓度为或；（3）串联分压，当气敏电阻的阻值增大时两端电压应升高，所以为气敏电阻，为定值电阻，且当时为红色发光二极管处于点亮的临界状态，由图（b）可知时，故。

13.答案：（1）90 N

（2）

解析：（1）由题意可知，物块b从C点做平抛运动的水平距离为

设物块b做平抛运动的时间为t，则有

设物块b在C点时的速度大小为，则有

以上各式联立并代入数据求解可得

设在C点时轨道对物块b的弹力为，由牛顿第二定律可得

代入数据可解得

由牛顿第三定律可知，在C点时物块b对轨道的压力大小为90 N

（2）设碰后瞬间物块a的速度大小为，则由动能定理可得

设碰后瞬间物块b的速度大小为，则由动能定理可得

设碰前物块a运动到B点时的速度大小为，以向右的方向为正，由动量守恒定律可得

由能量守恒定律可得弹簧的弹性势能

以上各式联立并代入数据求解可得

14.答案：(1)

(2)2 m

(3)距离汽缸底部1.5 m

解析：(1)汽缸被竖起来时缸内气体的压强。

(2)气体初状态

设稳定时缸内气体高度为,则气体末状态:

由玻意耳定律有

解得。

(3)当温度降到240 K时,理想气体发生等压变化,稳定时,假设活塞落在卡口上方,设缸内气体高度为H,则

由盖–吕萨克定律有,解得

所以活塞恰好落在卡口上,活塞距离汽缸底部1.5 m。

15.答案：（1）

（2）；

（3）

解析：（1）如图1所示，设微粒进入第Ⅱ象限时速度的偏转角为α，由电场方向竖直向上时微粒做圆周运动且运动轨迹恰好与x轴和直线相切可知

微粒在电、磁场中做直线运动时所受合外力为零，受力如图2所示

有

联立解得

（2）由图2可知

解得

设微粒做平抛运动的时间为，则

其中

则

a点横坐标为、纵坐标为

解得a点的坐标为

（3）电场水平向左时，设微粒在电、磁场中做匀速直线运动的时间为，则

重力的冲量

电场竖直向上时，微粒在电、磁场中做匀速圆周运动的时间为，则

其中

重力的冲量

解得