高中物理高考 2021届高考考前冲刺卷 物理（七）教师版

这是一份高中物理高考 2021届高考考前冲刺卷 物理（七）教师版，共6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）2021届高考考前冲刺卷物   理  （七）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、单项选择题：题共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。1．某同学借鉴伽利略研究自由落体运动“冲淡重力”的方法，探究单摆周期与重力加速度的关系。让摆球在光滑斜面上运动，实验中应仅改变(　　)A．斜面的倾角B．摆球的质量C．摆球的振幅D．摆线的长度【答案】A【解析】“冲淡重力”使小球在斜面上摆动，即利用斜面减小加速度，重力沿斜面向下的分力支持单摆的摆动，则有g模＝a＝gsin θ，要研究单摆周期与g模的关系，要改变g模，则改变倾角θ，故斜面在该实验中有两个作用，一是“冲淡重力”，增大T，使T易于测量，二是可改变g模，实现自变量变化并合理外推。2．如图所示，让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。设两个分子相距无穷远，它们的分子势能为0；B分子运动到距A为r0时，分子间作用力为零。在这个过程中(　　)A．分子B受力的方向与运动方向相同时，分子势能减小B．分子间距离减小到r0的过程中，分子间的作用力增大C．分子之间的引力达到最大时，分子势能最小D．分子势能为零时，分子间的作用力一定为零【答案】A【解析】B分子由无穷远靠近A分子，直至两分子间距为r0，这个过程中，分子力表现为引力，与运动方向相同，引力做正功，分子势能减小，A正确；分子间距离减小到r0的过程中，分子间的相互作用力先增大后减小，B错误；分子间的距离等于r0时，分子力为零，此时分子势能最小，C错误；分子势能最小时，分子间的作用力一定为零，而分子势能最小值不一定为零，D错误。3．很多智能手机都有加速度传感器，用手托着手机，迅速向下运动，然后停止，手机记录的加速度a随时间t变化的图像如图所示，则(　　)A．t1时刻手机速度最大B．t2时刻手机在最低点C．t3时刻手受的压力最大D．t4时刻手受的压力最小【答案】C【解析】图像的面积表示速度变化，所以t2时刻手机速度最大，A错误；手机停止时，位置最低，所以t4时刻手机在最低点，B错误；根据牛顿第二定律，手机加速度向上并且加速度最大时，手给手机的作用力最大，即手受到的压力最大，由图可知t3时刻手受的压力最大，C正确；根据牛顿第二定律，手机加速度向下并且加速度最大时，手给手机的作用力最小，即手受到的压力最小，由图可知t1时刻手受的压力最小，D错误。4．地球刚诞生时自转周期约为8小时，因为受到月球潮汐的影响，地球自转在持续减速，现在地球自转周期是24小时。与此同时，地月间的距离不断增加。若将地球和月球视为一个孤立的双星系统，两者绕其连线上的某一点O作匀速圆周运动，地球和月球的质量与大小均保持不变，则在地球自转减速的过程中(　　)A．地球的第一宇宙速度不断减小B．地球赤道处的重力加速度不断增大C．地球、月球匀速圆周运动的周期不断减小D．地球的轨道半径与月球的轨道半径之比不断增大【答案】B【解析】由得地球的第一宇宙速度为，地球的质量和半径不变，则第一宇宙速度不变，A错误；根据，则随地球自转周期的变大，地球赤道处的重力加速度g不断增大，B正确；根据地月系统，解得，，因为地球和月球的质量保持不变，地月间的距离L不断增加，可知地球、月球匀速圆周运动的周期不断增加，地球的轨道半径与月球的轨道半径之比不变，CD错误。5．如图所示，OB是竖直线，OA是水平线，小球可以在OB上任一点以合适的速度水平抛出，每次都能击中水平面上的A点。则上升到越高的地方抛出(　　)A．小球水平抛出的速度越大B．击中A点的速度方向与竖直夹角越大C．击中A点的动能一定越大D．击中A点前瞬时重力功率一定越大【答案】D【解析】由h＝gt2得t＝，由得，则上升到越高的地方抛出，抛出的速度越小，击中A点的动能越小，AC错误；击中A点的速度方向与竖直夹角的正切，所以夹角越小，B错误；击中A点前瞬时重力功率，故瞬时重力功率一定越大，D正确。6．如图所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A变化到状态B时，下列说法正确的是(　　)A．体积必然减小B．不可能经过体积减小的过程C．外界必然对气体做正功D．气体必然从外界吸热【答案】D【解析】根据理想气体状态方程（常数），解得，可知A、B与O点的连线均表示等容变化，连线的斜率越大，则表示气体体积越小，所以气体在状态A时的体积小于在状态B时的体积，气体从状态A变化到状态B的过程中，体积必然变大，故A错误；因为气体变化的过程未知，可能经过气体体积减小的过程，故B错误；气体的体积变大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律，气体对外界做正功，W为负值，从题图中看出气体温度升高，即为正值，所以Q必须为正值，即气体必须从外界吸热，故C错误；D正确。7．如图所示，一底面半径为R的半圆柱形玻璃砖平放在水平面上，O为横截面的圆心，AB面涂有反光材料，BC为一个与玻璃砖相切于B点的屏，一束极细的单色光以平行于BC的方向照射到玻璃砖上的D点，OD与AB的夹角θ＝30°，OE⊥AB。已知光在真空中的传播速度为c，玻璃砖对该单色光的折射率为，下列说法正确(　　)A．光线在AB面反射后经过E点射出玻璃砖B．光线在屏上的光斑离B点的距离为(1+)RC．光线在玻璃砖内传播的时间为D．若去掉AB面的反光材料也不会有光线从AB面射出【答案】A【解析】假设光线从E点射出，光路如图所示，由几何关系得，解得，在D点入射角，由几何关系可知折射角，折射率，与题中数据一致，假设成立，即光线在AB面反射后经过E点射出玻璃砖，A正确；由折射定律可知，光线在E点的折射角为60°，故光线在屏上的光斑离B点的距离为，B错误；结合A的分析可得，光线在玻璃砖内传播的路程为，在玻璃砖中的传播速度，故所用时间为，解得，C错误；发生全反射的临界角C满足，若去掉AB面的反光材料，光线射向AB面时的入射角为30°，由于，故在AB面不会发生全反射，有光线射出，D错误。8．从发电站发出的电能，一般都要通过输电线路输送到各个用电地方。如图所示的远距离输电示意图中的变压器均为理想变压器，发电机产生正弦交流电电压有效值不变，升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶50，隆压变压器原、副线圈匝数比n3∶n4＝50∶1，已知用户两端电压的有效值U4＝220 V，且用户消耗的电功率为11 kW，远距离输电的输电线的总电阻r＝100 Ω（认为输电中的能量损耗完全由电阻产生），则(　　)A．升压变压器的副线圈两端电压的有效值为11.1 kVB．降压变压器的原线圈中的电流的有效值为2 AC．输电线上消耗的功率为1000 WD．升压变压器的输入功率为11.5 kW【答案】A【解析】降压变压器副线圈电流，根据，解得输电线中的电流，输电线上的损失电压，根据电压与匝数成正比，得降压变压器原线圈两端的电压，升压变压器的副线圈两端电压有效值，B错误，A正确；输电线上损失的功率，C错误；升压变压器的原线圈输入的电功率为，D错误。9．2020年北京时间12月17号2点，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次月球采样返回任务圆满完成。嫦娥五号返回器进入大气层后，实施两次气动减速。在降至距地面约10公里高度时，返回器打开降落伞完成最后减速并保持姿态稳定，随后在预定区域平稳着陆。假设返回器从打开降落伞的M处沿直线下降，其下降位移x与运动速度v的关系如图所示，则返回器从M点运动x0的时间为(　　)A．x0v0     B．x0v0     C．     D．【答案】C【解析】由于，可知在图像中，图像与横轴围成的面积等于所用的时间，因此所用时间为，故选C。10．如图所示，光滑平行金属导轨与水平面成一定角度，两导轨上端用一定值电阻相连，该装置处于一匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。现有一金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻，则在下列图像中，能正确描述金属棒ab的速度与时间关系的是（　　）【答案】D【解析】上滑过程中，有，解得，则金属杆ab做加速度逐渐减小的减速运动，直到速度为0；下滑过程，有，解得，则金属杆ab做加速度逐渐减小的加速运动，直到加速度为0时，速度达到最大值，最后做匀速运动。根据速度与时间图像的斜率表示加速度，则能正确描述金属棒ab的速度与时间关系的是D图。11．如图所示A、B两个质量相等的带电小球，A固定在绝缘天花板上，B在A正下方绝缘水平面上。现给B一竖直向上的初速度v0，A、B发生弹性碰撞后B落下，当B再次回到水平面时(　　)A．B运动的整个过程中机械能一定守恒B．如果A、B带等量异种电荷，B落地速度大于v0C．如果A、B带不等量异种电荷，B落地速度小于v0D．如果A、B带不等量同种电荷，B落地速度等于v0【答案】B【解析】B运动的整个过程中，A球的电场可能对B球做了正功，也可能做了负功，所以机械能不一定守恒，A错误；如果A、B带等量异种电荷，碰撞前电场力对B小球做了正功，碰撞后两者电荷中和，下落过程电场力不做功，所以全过程电场力还是做了正功，B小球的动能增加，所以B小球落地速度大于v0，B正确；A、B带不等量异种电荷，上升过程中两电荷相互吸引，A电场力对B小球做正功，碰撞后两者电荷中和后平分带同种电荷，所以下落过程电场力还是对B小球做正功，两个过程都做正功，由动能定理可知B小球动能增大则B落地速度大于v0，所以C错误；如果A、B带不等量同种电荷，上升过程中两电荷相互排斥，A电场力对B小球做负功，碰撞后两者电荷中和后平分带同种电荷，所以下落过程电场力是做正功，但是下落过程中的平均电场力较大，所以做正功多于负功，对B小球做的总功还是正功，由动能定理可知动能增大，B小球落地速度大于v0，所以D错误。二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12．(12分)为了得到一个简易的多用电表，晓宇利用量程为1 mA的电流计G进行了改装，然后进行了如下的操作：(1)晓宇设计了如图甲所示的电路，并利用该电路图测量了电流计G的内阻；①根据电路图甲用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整；②首先将电键S1闭合，单刀双掷开关扳到1，移动滑动变阻器的滑动触头直到标准电流表G0的读数为I0；保持滑动变阻器的滑动触头的位置不变，将单刀双掷开关扳到2，调节电阻箱的旋钮，当电阻箱的阻值R2＝200 Ω时，电流表的读数也为IG，则电流计G的内阻RG＝______Ω；(2)电流表G的内阻测量后，晓宇设计了图丙的电路，利用该电路改装了量程为3 mA、30 mA以及倍率分别为“×1”和“×10”的多用电表，当改装表为30 mA时，则单刀多掷开关S应扳到位置_________（填“1”“2”“3”或“4”），由以上解得定值电阻R1＝______Ω，定值电阻R2＝______Ω；(3)图丙中E1＝E2＝3 V，将单刀多掷开关S扳到位置1来测量未知电阻的阻值，电流计G的指针指在0.40 mA的位置，则未知电阻的阻值为________Ω。【答案】(1)见解析图    200    (2)2    10    90    (3)150    【解析】(1)根据电路图连接的实物图，如图所示。由闭合电路欧姆定律可知，两情况下的电流相同，所以电流计G的内阻RG＝200 Ω。(2)当开关接3时，定值电阻R2、R1串联再与电流计并联；当开关接2时，电流计与定值电阻R2串联再与定值电阻R1并联；由电流表的改装原理可知，当开关接2时的量程大，即此时应为30 mA盘程的电流表；由以上可知，开关接3时，开关接2时，联立解得，。(3)开关接1时，，多用电表的内阻，此时流过待测电阻的电流，所以总电阻，所以未知电阻的阻值为150 Ω。13．(7分)摩擦传动装置结构简单，容易制造，在生产生活中得到广泛应用。如图所示为打印机送纸装置。搓纸辊旋转带动纸张前进走纸，摩擦片在纸张下方贴紧，施加阻力分离纸张，以保证只有一张纸前移且避免两张纸同时送入。送纸过程中，假设搓纸辊和纸张之间的摩擦因数为μ1，纸张之间的动摩擦因数为μ2，纸张和摩擦片之间的动摩擦因数为μ3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计纸张质量及空气阻力。(1)假设现有10张相同的打印纸，最上面的为第1张，请问第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向与纸张前进方向是否相同？(2)为保证送纸装置正常工作，说明μ1、μ2和μ3的大小关系。【解析】(1)第1张纸相对第2张纸向沿纸张前进方向运动，第1张纸受到第2张纸的摩擦力与纸张前进方向相反，则第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向与纸张前进方向相同。(2)由题意，接触面间弹力大小相等，则当纸槽内有两张纸时，对于与搓纸辊接触的纸张，搓纸辊对它的最大静摩擦力应大于下面纸张对它的最大静摩擦力，有μ1>μ2对于与摩擦片接触的纸张，摩擦片对它的最大静摩擦力应大于上面纸张对它的最大静摩擦力，有μ3>μ2当纸槽内只有一张纸时，纸张仍能送入打印机，同理有μ1>μ3则μ1>μ3>μ2。14．(8分)放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小等优点，是航天、深海、医学等领域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关项目。某同学设计了一种利用放射性元素β衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图甲金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，放射性物质与球壳之间是真空的。球心处的放射性物质的原子核发生β衰变发射出电子，已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，射出电子的最大动能为Ekm。在0和Ekm之间的电子分布是均匀的，即任意相等的动能能量区间ΔE内的电子数相同。为了研究方便，假设所有射出的电子都是沿着球形结构径向运动，忽略电子的重力及在球壳间的电子之间的相互作用。元电荷为e，a和b为接线柱。(1)求a、b之间的最大电势差Um，以及将a、b短接时回路中的电流I短。(2)图示装置可看作直流电源，在a、b间接上负载时，两极上的电压为U，通过负载的电流为I，在图乙中画出I与U关系的图线。并由图像分析该电源电动势和内阻。【解析】(1)由动能定理可得短路时所有逸出电子都到达b壳，故短路电流。(2)此时电流如图所示，由图像的截距和斜率也可能得出电源的电动势电源内阻。15．(13分)如图所示，xOy平面内，OP与x轴夹角θ＝53°，在xOP范围内（含边界）存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.1 T。第二象限有平行于 y轴向下的匀强电场，场强大小为E＝V/m。一带电微粒以速度v0 ＝5×106 m/s从x轴上a（L， 0）点平行于OP射入磁场，并从OP上的 b点垂直于OP离开磁场，与y轴交于c点，最后回到x轴上的点d ，图中点b、d未标出。已知L＝ m，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不计微粒的重力，求：(1)微粒的比荷；(2)d点与O点的距离l； (3)仅改变磁场强弱而其他条件不变，当磁感应强度Bx大小满足什么条件时，微粒能到达第四象限。【解析】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系r＝Lsin 53由牛顿第二定律得qv0B＝m解得 。(2)粒子进入电场后做类斜抛运动。由几何关系得在 y 轴方向 在 x 轴方向l ＝ v0tsin 53解得l＝4 m。(3)微粒在磁场中做匀速圆周运动与边界OP相切时，恰好能到达第四象限。由几何关系知由牛顿第二定律得解得B1 ＝ 0.2T故当磁感应强度 Bx≥0.2T 时，微粒能到达第四象限。16．(16分)如图所示，水平轨道与圆弧轨道在C处平滑相接，整个轨道光滑且固定在竖直平面内，水平轨道的左侧固定一轻质弹簧，弹簧右端连接着质量M＝5 kg的物块B，圆弧轨道半径R＝1.8 m。现从圆弧轨道最高点由静止释放一个质量m＝2 kg的物块A，在物块A运动过程中，每当其通过MN区域时均受到方向水平向左，大小为1 N的恒力F作用。已知MN间距L＝13 m，物块A、B之间的碰撞是弹性正碰，且第一次碰撞前物块B是静止的。g取10 m/s2。求：(1)物块A滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力大小；(2)物块A与物块B第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块B再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块A、B第一次碰撞后，物块A在MN区域内运动时所受恒力F的总冲量大小。【解析】(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为vC，由机械能守恒定律得在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得代入数据解得由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小为60N。(2)设碰前A的速度为v0，由动能定理得解得A、B第一次碰撞过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得由能量守恒得联立解得，物块B的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得。(3)A、B第一次碰撞后，A向右运动，由于故A不能通过区域返回，由动量定理得在A与B第二次碰撞的过程有解得由动量定理得以此类推，恒力F的总冲量。