2021高考物理全真模拟卷（新课标版）（解析版）

【赢在高考・黄金20卷】备战2021高考物理全真模拟卷

第一模拟

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题

只有一项符合题目要求，第6~8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，有选错的得0分。

1.近日，某地法院审结的一起高空抛物案件引发各方关注，因无法查清行为人，18名涉诉楼栋的业主被判

共同承担责任。《民法典》明确提出“禁止从建筑物中抛掷物品”，明确了高空抛物是被民法所禁止的行为，

高空抛物极易对人造成重大伤害，如果一个鸡蛋从一居民楼30层坠下，与地面的撞击时间约为2ms,则鸡

蛋对地面的冲击力约为（）

A.102NB.103NC.104ND.105N

【答案】B

【详解】

假设每层楼高3m,鸡蛋质量为50g,假设鸡蛋做自由落体运动，则落地前速度为

v=小2gh=72x10x30x3®42.4m/s

根据动量定理，可得鸡蛋对地面的冲击力约为

—Ft=0—mv

代入数据解得

F=1060N»10?N

故选B。

2.我国月球探测计划嫦娥工程已经启动，“嫦娥1号”探月卫星也已发射。设想嫦娥1号登月飞船贴近月

球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面竖直向上以初速度为

抛出一个小球，测得小球经时间f落回抛出点，已知该月球半径为R,万有引力常量为G,月球质量分布均

匀，则月球的质量为（）

2%内

Gt

【答案】A

【详解】

竖直上抛，根据对称性有

%=_%+gf

月球表面的物体有

G丁mg

联立解得

故选A。

3.如图所示，质量为机的物体用轻绳A8悬挂于天花板上用方向始终与水平面成斜向上30°的力尸作用

于绳上的。点，用T表示A。段绳上拉力的大小，在AO绳由竖直缓慢变为水平过程中（）

A.尸逐渐变大，7先变小后变大B.尸逐渐变大，7先变大后变小

c.F逐渐变小，先变小后变大D.尸逐渐变小，7先变大后变小

【答案】A

【详解】

ABCD.缓慢移动过程中，。点始终处于平衡状态，所受合力始终为零，三个力将组成一个闭合的矢量三角

形，设A0绳与竖直方向的夹角为。，如下图所示：

随着。增大，可知尸逐渐变大，T先变小后变大，故A正确，BCD错误。

故选A«

4.含有理想变压器的电路如图甲所示，变压器原、副线圈匝数之比勺：4=10:1,电阻4=6=2。，

电流表、电压表均为理想交流电表，开关S断开，现给变压器原线圈加如图乙所示的正弦交流电压〃，则

()

甲

A.流过R1的电流的频率为5Hz

B.电压表示数为22V

C.闭合开关S,电流表示数变大，电压表示数变小

D.闭合开关S,电流表示数约为1.56A

【答案】D

【详解】

A.原线圈接入如图乙所示

7'=0.02s

所以频率为

y=-=50Hz

T

变压器只改变交流电压、电流的大小，不能改变频率，故通过凡的电流的频率为50Hz,故A错误；

B.原线圈接入电压的最大值是220V,所以原线圈接入电压的有效值是

U=11O0V

理想变压器原、副线圈匝数比为io：1,所以副线圈电压是11J5v，所以电压表的示数为11J5v，故B错

误；

C.闭合开关后，形成并联电路，电阻减小，电压不变，电压表示数不变，副线圈电流增加，副线圈输出功

率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，电流表的示数变大，故c错

误；

D.闭合开关后，流经副线圈的电流为

I,=—^A+—A=11V2A

222

因为

=1:10

412

故原线圈中的电流为

仆1.56A

即电流表的示数约为L56A,D正确；

故选D。

5.如图所示，MMPQ为两条平行放置的金属导轨，左端接有定值电阻K,金属棒A5斜放在两导轨之间，

与导轨接触良好，磁感应强度为8的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为/,

金属棒与导轨间夹角为60。，以速度y水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为

()

,Blv小Blv_,Blv4Blv

A.1=——B./=--------C.1=——D./=--------

R2R2R3R

【答案】B

【详解】

当金属棒以速度V水平向右匀速运动，金属棒切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，金属棒有效的切割

长度为也L，"中产生的感应电动势为

2

通过R的电流为

Ey/3BLv

~R~~2R

故选Bo

二、多选题

6.质量为，”的物体静止在水平面上，用水平力拉物体，运动一段距离后撤去此力，最终物体停止运动。物

体运动过程中的动能随位移变化的图像如图所示，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.水平拉力是物体所受摩擦力的2倍

E.

B.物体与水平面间的动摩擦因数为丁工

2/叫小

C.水平拉力做的功为”

3E

D.水平拉力的大小为#

2%

【答案】BD

【详解】

AB.物体做匀加速运动时，由动能定理可得

（尸一/W7g）毛=4,

匀减速运动时

Xmg2x。="

可得拉力是摩擦力的3倍，动摩擦因数

纥

〃=工!~

2fng%

A错误B正确；

CD.用全程的动能定理得

-/.img3x0=0-0

33E,

可得拉力做功为//。，拉力大小为_20.,C错误D正确。

2%

故选BDo

7.北京时间11月28日20时58分，嫦娥五号探测器经过约H2小时奔月飞行，在距月面约400公里处成

功实现3000牛发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机。根据实时遥控数据监测判断，嫦娥五号探测

器近月制动正常，顺利进入环月轨道，其运行轨道示意图如图所示。已知环月轨道II离月球表面的高度为

h,探测器在环月轨道II上运行周期为7,月球半径为凡万有引力常量为G。下列说法正确的是（）

4/(/?+疗

A.月球质量为

GT2

B.探测器在。点点火制动

c.探测器在椭圆轨道I上运行的周期比在圆轨道II上运动的周期长

D.探测器在椭圆轨道I上经过尸点比在圆轨道II上经过尸点的加速度大

【答案】AC

【详解】

A.探测器在环月轨道II上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有

_Mm

G------------7=m

（我+〃）-

整理，得

GT2

故A正确；

B.根据两轨道位置关系，易知探测器在尸点点火制动，顺利进入环月轨道。故B错误；

C.根据开普勒第三定律，可知

a3_,

L

探测器在椭圆轨道I上运行的周期比在圆轨道II上运动的周期长。故c正确：

D.探测器在椭圆轨道I上经过P点和在圆轨道n上经过p点的加速度均为万有引力提供，则有

eMtn

G——=fna

rp

整理，得

5

P

故D错误。

故选AC。

8.氮核、晁核、笊核构成的混合物从。点由静止出发，先经过同一加速电场再经过同一偏转电场，加速场

和偏转场方向均平行于纸面，气核出偏转电场后从磁场左边界A山上8点进入匀强磁场，磁感应强度的方

向垂直于纸面向里，如图所示，则下列说法正确的是（）

A.瓶核在3点上方进入磁场

B.三种粒子在磁场中做圆周运动，其轨迹对应圆心角一样

C.三种粒子进入磁场时的动能一样，速度方向一样

D.从静止开始到粒子首次射出磁场，流核运动时间最长

【答案】BD

【详解】

A.在加速电场中

粒子从偏转场中出射时，位移偏移量

1\UqU.I3

y=—2at=--2------=-------

22dm45d

只由偏转场加速场本身决定，与比荷无关，因此三种核进入磁场位置一样，故A错误。

c.在偏转场中偏移量一样，电场力做功为ua+l。"，但氮核电荷量大，做的功更大获得的动能更大，故

c错误。

B.粒子从偏转场中出射时速度的偏转角满足

与比荷无关，进入磁场时方向一样，根据单边界问题，带电粒子出磁场时速度方向由入射方向决定，因此，

磁场中作圆周运动轨迹对应圆心角一样，故B正确。

D.在加速电场中

0口=；加说

疑核包最小，则出离加速电场的速度最小，时间最长，然后进入偏转电场的时间也最长；在磁场中周期

m

_27rm

1=-----

qB

可知宛核周期最大，时间也最长，则从静止开始到粒子首次射出磁场，僦核运动时间最长，故D正确。

故选BDo

二、非选择题：共62分，第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~14题为选考

题，考生根据要求作答。

（一）必考题：（共47分）

9.某同学用如图所示装置，通过测量加速度来测定物块与水平轨道之间的摩擦因数。重力加速度的大小为

g,已知打点的频率为50Hz,请回答：

(1)除电火花计时器、纸带、钩码、铁架台、夹子、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有

(填选项代号)；

A.电压为6V以下的交流电源

B.电压为220V的交流电源

C.刻度尺

D.秒表

(2)根据打出的纸带测量出数据，利用WPS表格软件画出位移与时间的关系图并给出拟合方程(方程中，

位移X的单位是米，时间/的单位是秒)，如下图所示，可知加速度为m/s2;

•

a

x=L212595/-0.0007

(

X

*

.

••

•一-

00.050.10.150.20.250.30.350.4

(3)已知物块的质量为100g,钩码的质量为50g,使用(2)中计算的加速度，则物块与轨道间的摩擦因

数为o(g取lOm/s2,结果均保留三位有效数字)

【答案】BC2.420.137

【详解】

(1)[UAB.电火花打点计时器需要电压为220V的交流电源，故A错误，B正确；

C.打出的纸带需要刻度尺测量计数点间的距离，所以需要刻度尺，C正确；

D.打点计时器本身就是一种计时仪器，所以不需要秒表，故D错误。

故选BCo

(2)[2]结合位移公式

12

无=%'+2a厂

由位移与时间关系图中给出的方程可得

—a=1.2123m/s2

2

解得

a~2.42m/s2

（3）[3]设钩码的质量为〃7,物块的质量为M,对物块及钩码系统受力分析，根据牛顿第二定律有

mg—fjMg=（m+M）a

代入已知数据，求得

0.137

10.某物理研究小组欲测量一只蓄电池（电动势约为2.2V,内阻很小）的电动势和内阻。实验室能提供的

器材如下：

电流表A（量程/A=200mA,内阻氏\=10。）

定值电阻Ri=5C

定值电阻&=20。

电阻箱R（最大阻值99.99。，额定电流1A）,

单刀开关一只。

⑴先将电流表与电阻___________（填段或R2）串联改装成一只量程为伏特表，用此改装的伏

特表与电阻箱测量该节干电池的电动势和内阻。

（2）设计并画出用改装的伏特表与电阻箱测量该节干电池的电动势和内阻的原理电路，在电路中标出所选定

值电阻的字母o

⑶该小组按正确的设计电路进行实验，改变电阻箱的阻值R,读出对应的电流表的读数人以;为纵坐标,

士为横坐标，作出?-［图像为一条倾斜直线，图像斜率为A,与纵坐标的交点为。，则电源电动势

RIR

£=,内阻片。(表达式用相关字母表示)

(RA+R)k(R,、+Rj

【答案】R3V

aR+Rj-k

【详解】

解：(1)口］把电流表改装成3V电压表，需要串联一个分压电阻，其电阻值

u3

Q-10Q=50

葭。2

所以先将电流表与电阻&串联。

⑵改装成一只量程为3V的电压表。

(2)］刃设计电路图如图所示：

(3)［4］闭合电路欧姆定律和电路图可得

E=/(i)+(泮+/>=/(&+«)+/(父')'+〃

"RIRJR

整理可得

1-=(-8-+-用-)-.--1--,(1-R-A-+-R-J-,1-r

IEREE

所以斜率

K一

E

与纵坐标交点

5(感+&)「

EE

解得蓄电池的电动势

E-（一+R）

⑸解得蓄电池的内阻

「一34）

。（0+我|）-左

四、解答题

11.如图所示，长直轨道48与光滑圆轨道平滑连接，滑道A8长乙=50m,C是半径为R=20m的圆弧的最

低点,8C圆弧所对的圆心角为60。,质量为,"=50kg的运动员从4点有静止开始匀加速下滑，加速度为4m/s2,

重力加速度g=10m/s2。求：

⑴运动员到达B点的速度大小距;

(2)运动员在AB段所受重力的冲量1。

运动员在点时对轨道的压力大小

(3)CFNO

【答案】(I)20m/s；(2)2500N-S；(3)2000N

【详解】

(1)根据

2aL=Vg

解得

vB-20m/s

(2)由匀变速运动速度与时间关系匕=%+m可得

Av20「

=——=——=5s

a4

则重力的冲量

IG=mgt=25Q0N-s

根据动量定理有

/=mvB—mvA=1000N-s

(3)根据机械能守恒

12I2

mgR(\-cos60°)=—mvc——mvB

在C点

解得

&=2000N

根据牛顿第三定律，运动员在C点时对轨道的压力大小

FN=2000N

12.如图所示，在直角坐标系内，。尸射线（。为顶点）与y轴夹角为30。，。尸与y轴所围区域内存在垂

直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为5,OP与x轴之间存在匀强电场，方向沿x轴负方向。一个带电粒

子经加速电压U加速后，以与。P平行的速度从N点进入磁场，ON间距为2d,带电粒子从。P上的某

点4（图中未画出）垂直于OP离开磁场，从x轴上的某点C（图中未画出）垂直于x轴离开电场，不计粒

子的重力。求：

⑴带电粒子的电性及比荷；

⑵带电粒子在第一象限中的运动时间;

⑶匀强电场的电场强度。

【详解】

(1)磁场方向垂直纸面向外，粒子垂直于0P离开磁场，则所受洛伦兹力在速度方向的右侧，可知粒子带正

电画出运动轨迹，由几何关系可得

r=2dsin30°

在磁场中由牛顿第二定律可得

qvB-m—

在电场中加速可得

〃12

qU=—mv

联立式解得

q_2U

mB~d~

(2)由(1)可得粒子进入磁场时的速度为

2U

v=----

Bd

此后进入电场，当出射方向和x轴垂直时，可知粒子在x方向的分速度减为零，沿y轴方向可视为做匀速直

线运动。垂直OP出射时，与竖直方向夹角为60°

vv=vcos60°

在磁场中做匀速圆周运动，运动路径为四分之一圆周，在磁场中的运动时间

7tr

42^

从OP上的出射点到。点的距离为

I-3dcos300+r

则在电场中的运动时间为

/cos30°

’2=-----------------

R、

在第一象限中运动的总时间为

（6+26+乃）8屋

t=tx+t2

4U

（3）在x方向上做匀减速运动

Eq=max

垂直出射，x方向速度恰好减到0

vx=vsin60°

联立可得

2d

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所

做的第一题计分。

[物理——选修3-3]

13.下列说法正确的是()

A.气球充气后会膨胀，是由于所充气体分子斥力造成的

B.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体

C.若两个分子在相互靠近的过程中分子力逐渐增大，分子势能也可能逐渐增大

V

D.某气体的摩尔体积为％每个分子的体积为％,则阿伏加德罗常数可表示为NA=K

E.气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多

【答案】BCE

【详解】

A.气球充气后会膨胀，这是气体压强作用的缘故，与分子斥力无关，A项错误；

B.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石墨和金刚石，B项

正确；

C.当r<%时，分子力表现为斥力，两个分子在相互靠近的过程中分子力逐渐增大，分子力做负功，分子势

能增大，C项正确；

D.由于气体分子间距离较大，摩尔体积与分子体积的比值不等于阿伏加德罗常数，故D项错误：

E.气体体积不变时，温度越高，分子平均动能越大，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数

越多，故E项正确。

故选BCE»

14.如图，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下。质量与厚度均不计、导热

性能良好的活塞横截面积为S=2xl()Tm2,与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底

部之间的距离A=24cm,活塞距汽缸口10cm。汽缸所处环境的温度为300K,大气压强p0=1.0xl()5pa,取

g=10m/s2现将质量为m=4kg的物块挂在活塞中央位置上。

(1)活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。

(2)在(1)问的基础上，再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不能超过多少？

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

【答案】⑴30cm；(2)340K

【详解】

(1)挂上重物后，活塞下移，设稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为E，该过程中气体初末状态的温度不变,

根据玻意耳定律有

代入数据解得

%=30cm

(2)加热过程中汽缸内压强不变，当活塞移到汽缸口时，温度达到最高，设此温度为以根据盖一吕萨克定律

有

Sh、_Sli,

TF

而/i2=34cm,7J=300K,解得

T2=340K

即加热时温度不能超过340K

[物理——选修3-4]

15.如图所示，一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成“、6两束，则下列说法

正确的是__________

A.。光的折射率小于〜光折射率

B.在真空中，单色光a的波长大于单色光入的波长

C.使用同种装置，用力光做双缝干涉实验得到的条纹比用a光得到的条纹宽

D.6光在水中传播的速度比a光大

E.发生全反射时，a光的临界角比分光大

【答案】ABE

【详解】

A.由图可知，。光的偏折程度较小，则〃光的折射率小于b光折射率，选项A正确;

B.a光的频率小于b光的频率，则根据

几=£

f

可知，在真空中，单色光〃的波长大于单色光匕的波长，选项B正确；

C.使用同种装置，根据

Ax——A.

d

可知，用b光做双缝