2021届全国I卷高考高三临考全真模拟 物理（四）（解析版）

这是一份2021届全国I卷高考高三临考全真模拟 物理（四）（解析版），共10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。
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。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小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。
14．用频率为ν的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金属甲的遏止电压为U，金属乙的遏止电压为eq \f(3,2)U。若金属甲的截止频率ν甲＝eq \f(2,3)ν，金属乙的截止频率为ν乙，则ν甲∶ν乙为( )
A．2∶3 B．3∶4 C．4∶3 D．3∶2
15．两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接，A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触，B球放在倾角为θ的斜面上，A、B均静止，B球没有滑动趋势，则A球对挡板的压力大小为(重力加速度为g)( )
A．mgtan θ B．eq \f(2mg,tan θ)
C．eq \f(mg,tan θ) D．2mgtan θ
16．如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60°角，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是( )
A．点电荷Q带正电
B．a点的电势低于b点电势
C．从a到b，系统的电势能减小
D．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
17．电流随时间变化的规律如图所示，每个周期的前半个周期电流随时间按照正弦形式的规律变化，后半个周期的电流为0，已知电流的最大值为I。则在0〜T过程中的平均电流( )
A．I0 B．eq \f(1,2)I0 C． D．
18．如图甲所示，一儿童站在平板小车中间，与小车一起沿水平地面匀速向右运动，儿童突然走向小车一端，此过程儿童和小车的速度－时间关系如图乙所示，不计地面的摩擦。以下说法正确的是( )
A．儿童的质量小于小车的质量
B．儿童走向小车左端
C．儿童和小车的总动能减少
D．小车对儿童的冲量方向水平向右
19．2020年12月8日，中、尼两国共同宣布珠峰最新高程为8848.86米。若在海拔H处的珠峰上和地面上分别以v1、v2水平抛出一物体，均恰好不落回地面，并测得海拔H处的重力加速度为地面上重力加速度的k倍，地球可视为半径为R、质量均匀的球体，则下列各式正确的是( )
A． B． C． D．
20．如图甲所示，一质量m＝1 kg的木块被水平向左的力F压在竖直墙上，木块初始位置离地面的高度H＝4 m，木块与墙面间的动摩擦因数μ＝0.2，力F与木块距离地面距离h间的关系如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2。则( )
A．木块下滑过程一直做加速运动
B．木块下滑过程克服摩擦阻力所做的功为10 J
C．木块下滑到地面前瞬间的速度大小为8 m/s
D．木块下滑过程用时为1 s
21．如图甲所示，虚线MN两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小恒为B0，左侧匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S0。将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。则下列说法正确的是( )
A．0～t0时间内，圆环中的电流方向为顺时针方向
B．t＝t0时刻圆环中的电流为0
C．t＝eq \f(3,2)t0时刻圆环受到的安培力大小为
D．在0～t0时间内，通过圆环的电荷量为
三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。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．
(一)必考题：共47分。
22．(5分)某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，图中A、B为两个光电门。
(1)该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d＝________ cm。
(2)让小球从光电门A上方某一高度处自由下落，计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间tA、tB，已知当地的重力加速度为g，用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h，则只需比较________与________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒。(用题目中涉及的物理量符号来表示)
(3)该同学的实验操作均正确，经过多次测量发现，(2)中需要验证的两个数值总是存在一定的误差，产生这种误差的主要原因是_________________________________________________________。
23．(10分)某同学准备测量一节干电池电动势和内电阻，他从实验室里借来如下实验器材：
A．电流表A1（量程为0.6 A，内阻约为0.5 Ω）
B．电流表A2（量程为2 mA，内阻为100 Ω）
C．电压表V（量程为6 V，内阻约为10 kΩ）
D．滑动变阻器R1（最大电阻值为10 Ω）
E．电阻箱R2（最大电阻值为999.9 Ω）
F．开关、导线若干
G．待测干电池
(l)该同学发现电压表的量程太大，准备用电流表和电阻箱改装为一量程为2.0 V的电压表，则其应该选择的电流表是________(填“A1”或“A2”)，电阻箱的接入电路的电阻值应该为______Ω；
(2)请你帮助该同学在图甲中补充完整实验电路图；
(3)实验过程中，该同学多次调节滑动接入电路的电阻值，得到两电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2如下表所示。请你根据表中的数据帮助该同学在图乙的坐标系中描点并连线。根据图线可知，该干电流的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω。（结果保留两位小数）
24．(12分) 一架喷气式飞机质量m＝5000 kg，沿直线跑道由静止开始做匀加速运动，经过时间t1＝20 s达到速度v＝60 m/s后起飞，已知飞机所受平均阻力为重力的0.02倍。
(1)求飞机在跑道上运动时的加速度大小a1和发生的位移大小x1；
(2)求飞机起飞时的牵引力大小F；
(3)跑道上有一个航线临界点（如图所示），超过临界点就必须起飞，如果放弃起飞飞机将可能冲出跑道，已知跑道长度L=1600 m，飞机减速的最大加速度大小a2=2 m/s2，求临界点距跑道起点的距离x0。
25．(20分)如图，在区域I（0≤x≤L）和区域II（L≤x≤2L）内分别存在沿y轴负方向的匀强电场与垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点以初速度v0射入区域I，其速度方向沿x轴正向，已知a在离开区域II时，速度方向沿x轴正方向。另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是eq \f(4,3)v0。不计重力和两粒子之间的相互作用力，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。求：
(1)磁感应强度B的大小；
(2)a、b两粒子离开区域II时的y坐标之差。
(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，则按所做的第一题计分。
33．[物理——选修3－3](15分)
(1)(5分)关于热力学定律，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．不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度
B．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
C．热量不可能由低温物体传递给高温物体
D．物体从外界吸收热量，但其内能可能减小
E．第二类永动机违背能量守恒定律，不可能制成
(2)(10分)如图为测量粉末状矿物密度的装置，其中A、B、C是一个玻璃容器，D是玻璃管，上端与大气相通，B、D间用软管连接，内部灌有水银。测量时操作步骤如下：
①打开阀门K，使管AB及罩C与大气相通，上下移动D使AB管中水银面在1的位置；
②关闭K，缓慢上提D，使水银面到达2位置，记下两管中水银面的高度差h1＝12.5 cm；
③打开K，使水银面重新回到1位置，将m＝400 g的某种矿物放入C中，关闭K；
④缓慢上提D，使水银面重新达到2位置，此时两管中水银面的高度差h2＝37.5 cm。
已知罩C和管AB中2位置以上部分的总体积为V0＝1000 cm3，不考虑环境温度及大气压强的变化，求该矿物的密度。(已知大气压强p0＝75 cmHg)
34．[物理——选修3－4](15分)
(1)(5分)以下物理学知识的相关叙述中，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．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
B．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．狭义相对论认为，在惯性参考系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关
E．在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜
(2)(10分)如图所示，一个玻璃棱柱的横截面是半径为R的四分之一圆弧，O为圆心，一细光束从圆弧面AB上的C点平行AO射入棱柱，经玻璃折射后，从OB上的P点沿与BO成θ=30°角的方向射出，C到AO的距离为eq \f(\r(3),2)R。（结果都用根式表示）
(i)求棱柱的折射率；
(ii)保持入射点C的位置不变，在平面内将细光束沿顺时针方向旋转，求光在OB上恰好发生全反射的位置到O点的距离。
I1/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
I2/mA
1.37
1.28
1.21
1.14
1.05
物 理 答 案
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小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。
14．【答案】C
【解析】设金属甲的逸出功为W甲，逸出的光电子的最大初动能为Ek甲，金属乙的逸出功为W乙，逸出的光电子的最大初动能为Ek乙，由爱因斯坦光电效应方程，对金属甲，Ek甲＝hν－W甲，而Ek甲＝eU，W甲＝hν甲，ν甲＝eq \f(2,3)ν；对金属乙，Ek乙＝hν－W乙，而Ek乙＝eq \f(3,2)eU，W乙＝hν乙，联立解得ν甲∶ν乙＝4∶3，C正确。
15．【答案】D
【解析】根据题述，B球没有滑动趋势，说明B球不受摩擦力作用。竖直挡板光滑，A球不受摩擦力作用。把A、B看成整体进行受力分析，设挡板对A球的支持力为F，由平衡条件可得tan θ＝eq \f(F,2mg)，解得F＝2mgtan θ，由牛顿第三定律可知，A球对挡板的压力大小为2mgtan θ，D正确。
16．【答案】C
【解析】根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受库仑引力作用，因粒子带正电，所以点电荷带负电，故A错误；由图可知，点电荷Q位于Ea方向延长线与Eb方向延长线的交点处，且b点与a点相比，b点离负点电荷较近，b点处电势较低，所以B错误；由E＝qφ可知正点电荷在电势低处，电势能较小，所以正点电荷在a处时，系统具有的电势能较大，因此C正确；根据点电荷电场线的分布，b点处电场线分布较密，电场强度较大，粒子加速度较大，所以D错误。
17．【答案】D
【解析】根据eq \x\t(E)＝neq \f(ΔΦ,Δt) ，，，联立解得，则在0〜T过程中，ΔΦ=2BS，电流的最大值，联立解得，在0〜T过程中的平均电流为，所以D正确。
18．【答案】B
【解析】由图乙可知，小车的加速度大小大于儿童的加速度大小，由于在运动过程中，小车与儿童间的相互作用力大小相等，即合力大小相等，由牛顿第二定律可知，小车的质量小于儿童的质量，故A错误；由于儿童走动后，儿童和小车的速度方向相同，由动量守恒可知，儿童和小车都向右运动，只是儿童的速度比小车的小，则儿童相对小车向左运动，故B正确；由于儿童走动，儿童和小车的总动能增加，故C错误；由于儿童向右做减速运动，则小车对儿童的摩擦力向左，小车对儿童的支持力竖直向上，所以合力斜向左上方，合力的冲量方向斜向左上方，故D错误。
19．【答案】BC
【解析】在地面上万有引力等于重力，则有，海拔H处有，解得，故B正确，A错误；由题意可知、，则，故C正确，D错误。
20．【答案】AC
【解析】木块下滑过程重力一直大于摩擦力，所以木块下滑过程一直做加速运动，A正确；木块下滑过程克服摩擦阻力所做的功J，B错误；木块下滑过程摩擦力的大小与下滑位移成线性关系，则有，得v＝8 m/s，C正确；木块下滑过程速度增加得越来越慢，则eq \f(1,2)vt