2021高考物理全真压轴模拟卷含解析

1、10/18第I卷(选择题，共40分)一、单项选择题(每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中， 只有一个选项是正确的)U和另一个原子1 .一个静止的钵核2»BPu自发衰变成一个铀核:核X.假设该反应没有Y射线产生,则下列说法正确的是()A . X是氨(He)原子，又叫a粒子B.该反应质量增加C.铀核与X的动量大小之比为1: 2D . X与铀核的动能之比为235 : 42 .下列有关热力学现象和规律的描述不正确的是()A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B.用打气筒给自行车充气，越打越费劲，说明气体分子间表现 为斥力C.一定质量的理想气体，在体积不变时，气体分子平均每

2、秒与 器壁碰撞次数随温度的降低而减少D.一定质量的理想气体经历等压膨胀过程，分子平均动能增大 3 . 2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞 照片,黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃2GM逸.黑洞的大小由史瓦西半径公式R = e决定其中引力常量G=6.67x10 -11 N-m2/kg2，光速 c = 3.0x108 m/s ,天体的质量为M.已知太阳的质量约为2x1030 kg，假如它变成一个黑洞，则太 阳黑洞”的半径约为()A . 1 cmB . 1 mC . 3 kmD . 300 km4 .一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的

3、细 杆MN ,如图所示.金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、 b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec ,三者相比，则()A . Ea 最大 B . Eb 最大 C . Ec 最大 D . Ea = Eb = Ec5 .质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间 有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为口.初 始时小物块停在箱子正中间，如图所示.现给小物块一水平向右的初 速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保 持相对静止设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为 0C21mM 1A.5mv2B，2( m + M ) v2cgNi

4、umgLD . 2NpmgL二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中 均有多个符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不 选或选错的得0分）6 .质量为0.3 kg的物体在水平面上运动，图中的两条直线分别表示 物体受水平拉力和不受水平拉力的速度时间图象，则下列说法中正 确的是（）A.物体不受水平拉力时的图象一定是bB.物体受水平拉力时的图象一定是aC .物体的摩擦力可能等于0.2 ND .水平拉力一定等于0.1 N7 .跳伞爱好者从高楼进行跳伞表演，他们从345 m的高处跳下,在 距地面150 m高处打开伞包.假设打开伞包前后两段时间都可看做 匀变速直线运动，且始末

5、速度均为零.一个质量为60 kg的跳伞爱好 者，若在30 s内完成此跳伞表演（当地重力加速度g取10 m/s2）, 则下列关于跳伞爱好者在跳伞的整个过程中说法错误的是0A.机械能先不变后减小B.机械能一直变小C .克服阻力做功207 kJD .最大速度为11.5 m/s8 .如图所示,水平桌面上放着一对平行的金属导轨，左端与一电源相连，中间还串有一开关K ,导轨上放着一根金属棒ab ,空间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,已知两导轨间距为d ,电源电动 势为E ,导轨电阻及电源内阻均不计,ab棒的电阻为R ,质量为m ,棒与导轨间摩擦不计.闭合开关K , ab棒向右运动并从桌边水平飞出，已知

6、桌面离地高度为h ,金属棒落地点的水平位移为s.下面的结 论中正确的是()mgRs2A.开始时ab棒离导轨右端的距离L = 病友mqs2B .磁场力对ab棒所做的功W = 4nC .磁场力对ab棒的冲量大小I = msmsR / gD.ab棒在导轨上运动时间t = ZA B2d2E l 2n第n卷(非选择题，共60分)三、实验题(本题共2小题，共16分.)9 .(8分)某实验小组用图甲所示的实验装置测量滑块与长木板之间的 动摩擦因数.在一端装有定滑轮的长木板上固定A、B两个光电门， 与光电门相连的计时器能显示滑块上的遮光片通过光电门时的遮光 时间，滑块通过绕过定滑轮的轻质细绳与测力计挂钩相连，

7、测力计另 一端吊着沙桶，测力计能显示滑块所受的拉力，滑块对长木板的压力 与滑块的重力大小柜等，已知遮光片宽度为d ,当地的重力加速度为 g-光电门8 光电门A遮光片(1)为了满足实验的要求,下列说法正确的是 .A.长木板应放在水平桌面上B.长木板没有定滑轮的一端应适当垫高，以平衡摩擦力C.沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量D.定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行(2)甲同学测出A、B两光电门之间的距离为L ,滑块通过A、B 两光电门的时间分别为tl、t2 ,滑块的加速度大小a =(用字母L、d、tl、t2表示).(3)多次改变沙桶里沙的质量，重复步骤(2),根据测得的多组F 和a作出a -

8、 F图象如图乙所示，由图象可知，滑块的质量为 滑块与长木板间的动摩擦因数为.10 .（8分）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器 （NTC）.正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值增大，负温度系 数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常 常应用在控制电路中.某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻 Rx（常温下阻值约为10.0 Q）的电流随其两端电压变化的特点.A .电流表A1（量程0100 mA ,内阻约1 Q）B .电流表A2（量程00.6 A ,内阻约0.3 Q）C .电压表VI（量程。3.0 V ,内阻约3 kQ）D .电压表V2（量程0

9、15.0 V ,内阻约10 kQ）E .滑动变阻器R（最大阻值为10 Q）F .滑动变阻器R'（最大阻值为500 Q）G .电源E（电动势15 V ,内阻可忽略）H .开关、导线若干（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的 电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选 择的器材为电流表；电压表；滑动变阻器（只 需填写器材前面的字母即可）.(2)请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图.(3)该小组测出热敏电阻R1的UI图线如图甲中曲线I所示.请分析说明该热敏电阻是(填PTC或NTC).(4)该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R

10、2的UI图线如图 甲中曲线n所示.然后又将热敏电阻RI、R2分别与某电池连成如 图乙所示电路，测得通过R1和R2的电流分别为0.30 A和0.60 A , 则该电池组的电动势为 V ,内阻为。(结果均保留3位有效数字).四、计算题(本题共3小题，共44分.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计 算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11 .（12分）如图所示，绝热汽缸倒扣放置,质量为M的绝热活塞 在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计， 活塞下部空间与外界连通，汽缸底部连接一U形细管（管内气体的体 积忽略不计）.初始时，封闭气体

11、温度为T ,活塞距离汽缸底部为hO , 细管内两侧水银柱存在高度差.已知水银密度为p ,大气压强为pO , 汽缸横截面积为S ,重力加速度为g.加热丝rIaTj|（1）求U形细管内两侧水银柱的高度差；（2）通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降AhO求此时的温 度；此加热过程中，若气体吸收的热量为Q,求气体内能的变化.12 .（16分）如图所示,地面和半圆轨道面均光滑.质量M = 1 kg、长 为L = 4 m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为s = 3 m，小 车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平.现有一质量m = 2 kg的 滑块(视为质点)以v0 = 6 m/s的初速度滑上小车左端，

12、带动小车向 右运动.小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的 动摩擦因数以 = 0.2 , g取10 m/s2.(1)求小车与滑块的相对位移；(2)求小车与墙壁碰撞时的速度；(3)要使滑块在半圆轨道上运动时不脱离，求半圆轨道的半径R 的取值.13 .(16分)如图所示，在平面直角坐标系xOy内，有I、II、W三个 区域，各边界均与y轴平行，I、口区域存在匀强电场，方向分别沿 + x和y方向,I区域电场强度大小为E , HI区域有垂直xOy平面 向里的磁场.三个区域宽度均为L ,一个气核1H和一个笊核2H先后 从坐标原点释放，已知2 H与左边界成60。进入磁场，最后恰好与右 边界相切

13、离开磁场，1H的质量为m ,电荷量为q ,不计重力.求：y i(1)IH第一次离开n区的坐标；(2)in区域匀强磁场的磁感应强度大小；(3)1H第一次离开磁场位置的坐标.1 .答案D解析由原子核衰变时电荷数和质量数守恒可知，X是氨 (He)原子核,又叫a粒子，不是氯(He)原子,选顼A错误;衰变过程 有质量亏损，选项B错误；杯核衰变过程动量守恒，铀核与X的动 量大小相等、方向相反选项C错误根据动能与动量的关系Ek 可以得到X与铀核的动能之比为235 : 4 ,选项D正确.2 .答案B解析悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是因为液体 分子与悬浮颗粒的碰撞，所以布朗运动的无规则性间接表明了液体分

14、 子的运动的无规则性，选项A正确；用打气筒给自行车打气，越打 越费劲是因为自行车轮胎内气体的压强在逐渐增大，而不是气体分子 之间的斥力造成的，选项B错误；一定质量的理想气体，在体积不变 时，由查理定律可知，温度降低，压强减小，气体分子平均每秒与器 壁碰撞的次数减少，选项C正确；一定质量的理想气体经历等压膨 胀时，气体的体积增大，由盖吕萨克定律可知，气体的温度升高， 而温度是分子平均动能的标志，可知分子的平均动能增大，选顼D 正确.3 .答案C解析根据题意知，引力常量G = 6.67x10 - 11 Nm2/kg2 , 光速c二3.0x 108 m/s ,天体质量为M = 2x 1030 kg

15、,则由史瓦西半 2GM径公式R = 一丁可得,太阳变成一个黑洞的半径R = c22x6.67x10 - 11x2x1030r co c m = 2.96x103 m ,故 C 正确. (3x108)24 .答案C解析处于静电平衡的导体内部场强处处为零，故a、b、c 三点的场强都为零.静电平衡在导体内部场强为零是感应电荷产生的 电场与外电场叠加的结果，所以感应电荷在球内某点产生的电场的场 强与MN在这一点形成的电场的场强等大、反向.上瞰a、b、c三 点感应电场的场强，实质上是匕饨滞电体MN在这三点的场强.由 于c点离MN最近，故MN在c点的场强最大，感应电荷在c点场 强也最大.故选C.5 .答案

16、B解析设系统损失的动能为AE ,根据题意可知，整个过程中 小物块和箱子构成的系统满足动量守恒和能量守恒，则有mv = (M +1 1m）vt（式）、-mv2 = -（M + m）v2 + AE（式），由式联立解得AEMm=777；，可知选项A错误，B正确;又由于小物块与箱壁碰撞为弹性碰撞，则损耗的能量全部用于摩擦生热，即AE二NpmgL , 选项C、D错误.6.答案CD解析两图线加速度大小不同，拉力方向与滑动摩擦力方向 可能相反，也可能柜同，无法判断物体不受水平拉力是哪个图象，故 选项A、B错误；设拉力大小为F ,摩擦力大小为f ,由图读出加速12度大小分别为aa = - m/s2 , ab

17、= - m/s2 ,若物体受水平拉力时的速度图象是a时，拉力与速度方向相同，根据牛顿第二定律得f- F 二maa , f = mab ,解得F = 0.1 N , f=0.2 N ;若物体受水平拉力时 的速度图象是b时，拉力与速度方向相反，根据牛顿第二定律得f + F = mab , f = maa ,解得 F = 0.l N , f=0.1 N ,故选项 C、D正确. 7.答案AD解析跳伞过程中跳伞者始终受阻力作用,因而机械能始 终减小，选项A错误，B正确；对整个过程运用动能定理有，mgH W阻=0，解得W阻=mgH = 600x345 J = 207 kJ，选项C正确; 设最大速度为vma

18、x ,打开伞包前的下落过程用时间t,则有（345vmaxvmax150) m = -t ,打开伞后的过程有150 m = (30 -1),解得vmax = 23 m/s ,选项 D 错误.E8 .答案BC解析闭合开关瞬间，导体棒ab中的电流I 二二，ab棒受 KBEd到的安培力F = BId=-z导体棒做加速运动，产生反电动势E'二 KBdv.随着v变大，E'变大，电路中电流变小，F变小，F为变力，所以A、D项无法求出.ab棒离开桌面后做平抛运动，水平方向s=vt ,竖直方向：h = -gt2 ,解得:v = sA 艮,由动能定理磁场力对ab 2 2h1 ms2q棒所做的功为：

19、w = -mv2 = *，故B正确;由动量定理可知,冲量1= mv = ms' * ,故C正确.FOaO7解析因滑块对长木板的压力d2f 1 19 .答案AD(2)元4-J(3) 与滑块的重力大小柜等，所以长木板应放在水面桌面上，为保证滑块 做匀加速运动，绳子的拉力必须恒定，应调整滑轮高度，使细线与木 板平行，故A、D正确；本实验要测量动摩擦因数，不需要平衡摩擦 力，故B错误；由于本实验中有测力计，故不要求沙桶及测力计的总 质量远小于滑块的质量，故C错误.d d滑块通过A、B两光电门的速度分别为:vA = -z vB = -f由匀变速直线运动的速度T立移公式可知，2aL=vBv乱，解得

20、：ad2 d2vB-vA t2 - t2 d2(l_ V二 2L = 2L =而2- t2/滑块受到的摩擦力为：f=pmg ,由牛顿第二定律可得：F-pFmg = ma ,解得力F与加速度a的函数关系式为:a=- pg ,由图 maO 1FO象所给信息可得图象斜率为：k二三;二一，所以m二不，由图象所给FO maOaO信息可得图象截距为：b= -|jg= -aO,所以口 =. g10 .答案 Q)BDE(2)如图所示 (3)PTC(4)10.0(9.6 10.4)6.67(6.00 8.00)解析(1)由于实验要求电压从零调，所以变阻器应采用分压式接法，变阻器应选择阻值较小的E以方便调节；根据

21、电源电动势为15 V可 知电压表应选D ;常温下当I = 0.6 A时U = IR = 6 V< 15 V ,由此可 见，为了得到多组数据，电流表应选B.(2)由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外 接法，又变阻器采用分压式接法，电路图如答案图所示.(3)根据U = RI,可知图象上的点与原点连线的斜率等于待测电 阻的阻值大小，从图线I可知线上各点与原点连线的斜率逐渐增大， 所以电阻随电压(温度)的增大而增大，即该电阻是正温度系数电阻 器，所以该热敏电阻是PTC.(4)根据闭合电路欧姆定律，接R1时有E = UI + Hr，接R2时有 E = U2 + I2r,再根据U -

22、1图象可读出II = 0.3 A时对应的电压U1 =8.0 V ,当12:0.6 A时对应的电压U2 = 6.0 V ,联立以上两式解得 E = 10.0V, r = 6.67 Q.M hO + AhO11 .答案Q)r(2)TOQ (pOS - Mg)AhO 解析(1)设封闭气 sp nu体的压强为P ,对活塞分析有：pOS=pS + Mg ,用水银柱表达气体M的压强p = p0 - pgAh ,解得：Ah二砥.hOS (hO + AHO)S hO + AhO(2)加热过程是等压变化;二二,T = . nTO ,TO TnO气体对外做功为W=pSAhO = (pOS - Mg)AhO，根据热

23、力学第一定 律：AU 二 Q - W ,可得AU = Q - (pOS - Mg)AhO.12 .答案Q)3 m(2)4 m/sRwO.24 m或RnO.6 m解析设滑块与 小车的共同速度为vl滑块与小车相对运动过程中动量守恒 有mvO = (m + M)vl，代入数据解得vl = 4 m/s.设滑块与小车的相对位移为I 1II ,由系统能量守恒有|jmgLl = 5mv0 - -(m + M)v2，代入数据解得 LI = 3 m.(2)设与滑块相对静止时小车的位移为si ,根据动能定理有|J1mgsl = -Mv2 - 0，代入数据解得si = 2 m.因L1<L , sl<s，说明