2021届新高考物理模拟培优卷（八）

2021届新高考物理模拟培优卷（A）

一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只

有一项是符合题目要求的。

1.2020年7月23日，我国长征五号运载火箭成功将“天问一号”火星探测器送入预定轨道，

开启了火星探测之旅。火星上存在大量的铀、牡等放射性元素，下列关于放射性元素衰变和

半衰期的说法正确的是（）

A.铀元素在地球上和火星上的半衰期不同

B.P衰变产生的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的

C.发生一次a衰变后原子中的质子数减少4个

D.空U衰变的核反应方程为+；,n-TBa+累Kr+3；n

2.“西电东送”就是把煤炭、水能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源，输送到电力

紧缺的东部沿海地区。如图是远距离输电的电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想

变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为勺：丐，降压变压器原、副线圈匝数比为%：〃4，

发电厂输出电压为G，输出功率为P,升压变压器和降压变压器之间输电线总电阻为R,下

列说法正确的是（）

A.若用户获得的电压也为“，则广=U

B.用户获得的电压不可能大于5

C.当用户用电器总电阻增大时，输电线R上损失的功率增大

D.输电线R上损失的功率为R

3.生活中经常用刀来劈开物体。如图所示是刀刃的横截面，尸是作用在刀背上的力，若刀刃

的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为仇刀刃一侧与物体接触面间的弹力为%,

摩擦力为力动摩擦因数为〃，则用刀缓慢劈开物体时，下列说法正确的是（）

A.增大力尸和夹角仇则&一定增大B.仅减小。角，则摩擦力/一定减小

C.仅增大〃时，则?一定增大D.仅增大作用力凡则摩擦力，一定增大

4.2020年7月23日我国成功发射执行火星探测任务的“天问一号”探测器，探测器将在地

火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，

并择机开展登陆、巡视等任务。若火星探测器绕火星表面做匀速圆周运动转过。（弧度制）

所用时间为，，已知火星半径为R,引力常量为G。下列说法正确的是（）

A.火星上的物体要脱离火星束缚所需速度至少为—

n2

B.火星赤道上的物体随火星自转的向心加速度为

t

C.若火星探测器做圆周运动的轨道半径可调，则其转过相同弧长所用时间与轨道半径满足关

系式去哈

D.火星的质量为空

Gt2

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小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。

5.如图，电源的电动势和内阻分别为E、r,电流表和电压表都是理想电表，在滑动变阻器R

的滑片由〃向b移动的过程中，下列说法正确的是（）

A.电压表Y的示数一直变大

B.电流表A的示数先变大后变小

c.电压表Y的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值不变

D.电压表V?的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值变大

6.如图是某静电场在x轴上各点的电势夕随坐标x的分布图，左右两侧图线关于纵轴对称,

下列说法正确的是（）

A.B点电场强度小于A点电场强度

B.若在。点放一试探电荷q,其所受电场力可能不为零

C.将某电荷从A点移到8点，其电势能可能增大

D.该电场可能是处于x轴上的两个等量异种电荷产生的

7.一物块从倾角9=37。、高为"=3m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和机

械能随下滑高度力的变化关系如图中图线I、II所示，重力加速度取

10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.8,以斜面底端所在平面为零势能参考平面，则（）

A.物块的质量为m=1kg

B.物块下滑过程中所受阻力大小为5N

C.物块由斜面顶端滑到底端的过程中，合外力做的功为15J

D.物块重力势能和动能相等时，对应物块下滑的高度为1.25m

8.如图所示，两侧带有固定挡板的平板车乙静止在光滑水平地面上，挡板的厚度可忽略不计,

车长为2E,与平板车质量相同的物体甲（可视为质点）由平板车的中点处以初速度均向右

运动，已知甲、乙之间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g,忽略甲、乙碰撞过程中的动能

损失。下列说法正确的是（）

*乙n

A.甲、乙达到共同速度所需的时间为产

2Hg

B.甲、乙共速前甲的速度一定始终大于乙的速度

C.如果甲、乙碰撞的次数为〃，则最终甲距离乙左端的距离可能为乎-+乙-2,辽

D.如果甲、乙碰撞的次数为〃，则最终甲距离乙左端的距离可能为L+2〃L-普

4〃g

三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。

9.将一单摆。悬挂在力传感器的下面，让单摆小角度摆动，图甲记录了力传感器示数尸随时

间/的变化关系，随后将这个单摆和其他两个单摆氏c拴在同一张紧的水平绳上（c的摆长

和a的摆长相等，6的摆长明显长于a的摆长），并让〃先摆动起来。则单摆〃的摆长为

，单摆c的摆动周期（填“大于”“小于”或“等于"）单摆6的摆动周

期。

网申图乙

10.如图1所示，水平放置的导热气缸通过上端活塞封闭了一定质量的理想气体，体积为匕，

温度为现将气缸放入温度恒为4的液体中加热，并将物块1放在活塞上，稳定后测得

气体体积仍为匕，如图2所示。在活塞上继续放上物块2,稳定时测得气体体积为匕，如图

3所示。已知外界大气压强为为，活塞质量为砥，横截面积为5,不计活塞与气缸之间的

摩擦。放上物块1后，稳定时气体的压强％=;若今=2,）=2,则物块1和

物块2的质量总和为。

图1图2图3

11.某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门与光电计时器相连记录小球经过

光电门所用的时间％

（1）利用游标卡尺测量小球的直径，结果如图乙所示，小球的直径〃=mm。

（2）若要计算出当地的重力加速度，除上述己知量，还需要测量的物理量是,重

力加速度的表达式为（用题目中的已知量和所测物理量符号表示）。

（3）以下实验操作中，可以减小系统误差的是。

A.适当增加固定挡板与光电门之间的距离

B.多次测量取平均值

C.小球选用质量较大、体积较小的金属球

12.某实验小组做测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率实验，备选器材如下。

A.量程为5mA、内阻｛=50。的电流表

B.量程为0.6A、内阻4的电流表

C.量程为6V、内阻g约为15k。的电压表

D.最大阻值为15。、允许通过的最大电流为2A的滑动变阻器

E.定值电阻凡=5。

F.定值电阻E=500。

G.电动势E=6V、内阻可忽略不计的直流电源

H.开关一个，导线若干

I.多用电表，螺旋测微器，刻度尺

（1）如图甲所示，用多用电表欧姆“X10”挡粗测该金属丝的电阻为Q,用螺旋测

（2）采用图丙所示电路尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电流表应选用（填“A”

或“B”），定值电阻应选用（填“E”或"F”）。

（3）电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为/,则该金属丝的电阻的表达式为

R,=若用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,则其电阻率的表达式为夕=。

（用所给物理量符号表示）

13.如图，一小物块在沿斜面向上的拉力F作用下从斜面上A处由静止沿斜面向上做匀加速

运动，经时间吞=2s后撤去力F,物块做匀减速运动到达最高点B后，向下做匀加速运动,

最终到达斜面底端Co已知从撤去力F到物块运动到C处的全过程中加速度大小恒定且为

力尸作用下的加速度大小的2倍，G4=AB=9mo物块可视为质点，求：

（1）物块从A运动到B的过程中所用的时间/；

（2）物块到达C处时的速度大小以

14.2020年9月15日，中智行5GAi无人驾驶汽车亮相上海5G科普活动，活动现场，中智

行展示了公司最新研发的、具有百分百自主知识产权的无人驾驶技术。在一次性能测试中，

质量〃7=1000kg的无人驾驶汽车以恒定加速度启动，达到额定功率后保持额定功率继续行

驶，在刚好达到最大速度时，突然发现前方有一行人要横穿马路而紧急刹车，车载速度传感

器记下了整个过程中速度随时间变化图象如图所示。已知汽车启动时所受阻力恒定，且是汽

车刹车时所受阻力的求:

（1）该无人驾驶汽车发动机的额定功率P;

（2）汽车从启动至再次静止的整个过程中所通过的路程。

15.xOy直角坐标系中的第一象限内分布着方向垂直纸面向下的磁场，磁感应强度沿水平x

轴方向均相同，沿竖直y轴正方向的磁感应强度纥=外（4>1,且为常量），一边长为乙、

质量为，小电阻为R的正方形导体线框碗〃的〃边刚好与x轴重合，如图所示。已知重力

加速度为g,现将线框从静止开始释放，求：

（1）正方形导体线框的最大速度%;

（2）通过线框某一边横截面的电荷量与位移的关系。

答案以及解析

1.答案：B

解析：放射性元素的半衰期与原子所处化学状态和外部条件无关，A错；0衰变产生的电子

是原子核内的中子转化为质子时放出的，B对；发生一次a衰变后，原子的质子数减少2

个，中子数减少2个，即原子质量数减少4个，C错；UnBaKr+3^n

方程，不是衰变方程，D错。

2.答案：D

解析：输电线上有电压损失，要想使用户获得的电压也为N,则应有片〈最，A错；只要

降压变压器原副线圈匝数比合适，用户获得的电压可能大于G，B错；当用户用电器总电

阻增大时，降压变压器副线圈中电流减小，输电线中电流减小，输电线上损失的功率减小，

C错；由题意可知==联立得△尸=（芷］R,D对。

3.答案：D

解析：对刀刃受力分析可知，受到重力、作用力F、两侧的支持力8和两侧的摩擦力力如

图所示，由于刀刃缓慢劈开物体，则刀刃受力平衡，在竖直方向有

00

mg+F=2FNsin-+2/cos-,/=,联立有

F_F+mg______F+mg____

二MY）二亦in"），其中〃小夕，根据牛顿第三定律可得,

%=FN，同时增大力F和夹角仇则氏可能减小，即场可能减小，选项A错误；仅减小

0,sin（3+4可能减小，则国可能增大，摩擦力/可能增大，选项B错误；仅增大〃，则

n___

夕增大，sin（,+⑼可能增大，J1+筋增大,则/减小，则&减小，选项C错误；仅增大

作用力凡则“增大，摩擦力/增大，选项D正确。

A4f

mg

4.答案:D

解析：火星探测器绕火星表面做圆周运动的速度为火星的第一宇宙速度，由题意可知火星探

测器绕火星表面运行的角速度啰=，，线速度v=0R=年，而火星上的物体想要脱离火星

束缚，所需要的最小速度为火星的第二宇宙速度，A错误；火星赤道上的物体所受到的万有

引力提供物体的重力和物体随火星自转所需要的向心力，物体随火星自转的向心加速度为

痴R,其中豌是火星自转角速度，远小于/=B错误；设轨道半径分别为鸟、&,线

速度分别为W、％，探测器转过相等的弧长/所用时间分别为GG，则有根

据笑=加且可得v座，联立可得与=5，c错误；根据6粤="工丫=,可得

R2RVRg号R2Rt

夕2p3

火星的质量为M=Z£,D正确。

Gr

5.答案：C

解析：分析电路图可知，电压表Y测量的是路端电压，电流表A测量的是干路总电流，电

压表V?测量的是定值电阻0两端的电压，滑动变阻器左右两部分并联，在滑片由«向匕移动

的过程中，并联总电阻先增大后减小，干路总电流先变小后变大，路端电压先增大后减小，

A、B错误；根据E=U+/z•可知电压表Y的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的

比值的绝对值等于电源的内阻〃所以两表示数变化量大小的比值不变，C正确；电流表测

量的是干路总电流也是流过《的电流，根据《=容="可知电压表V,的示数变化量大

小和电流表的示数变化量大小的比值不变，D错误。

6.答案：BC

解析：e-x图象斜率表示沿X轴电场强度分量，所以8点电场强度沿x轴的分量小于A点

电场强度沿x轴的分量，但2点电场强度不一定小于A点电场强度，A错；图线在0点斜

率为零，所以。点电场强度沿x轴分量为零，但。点电场强度不一定为零，放在0点的试

探电荷所受电场力不一定为零，B对•：将负电荷从A点移到8点，电势降低，电场力对其

做负功，其电势能增大，C对；x轴上电势都大于零，不可能是等量异种电荷产生的，D错。

7.答案：AC

解析：重力势能综=，跖〃，以斜面底端所在平面为零势能面，则图线I的斜率的绝对值等于

mg,即，咫=10N,解得物块的质量m=1kg,A正确;根据机械能守恒定律可知

Wf=AE^=Ffx=Ff^-,解得与=3N,B错误；由图象可知，物块滑到斜面底端时的动

能为15J,根据动能定理可知，物块由斜面顶端滑到斜面底端的过程中，合外力做的功为

15J,C正确；以斜面底端所在平面为零势能参考平面，设当物块重力势能和动能相等时物块

所处高度为4，有/九=4"/,物块下滑的加速度为。=鳖哩二土，根据运动学公式

2m

有v2=2a*m,联立解得％=lm,所以物块下滑高度为2m,D错误。

sin37

8.答案：ACD

解析：设甲、乙的质量均为"?，碰前瞬间甲的速度为匕，乙的速度为匕，碰后瞬间甲的速度

为V,,乙的速度为V；,由动量守恒定律和机械能守恒定律有mv,+mv2=mv\+mv'2,

3mM:+3加丫；：］阴，.2,解得片=匕,%=匕，即甲、乙发生碰撞时速度互换，设甲、

乙最终的速度大小为匕，则机%=2机匕，得匕=与，则达到共速所需的时间为，=端，故A

正确，B错误；甲、乙从开始运动到相对静止，设甲、乙相对路程为s,由动能定理有

%if片，解得$=普，甲、乙共发生”次碰撞，设相对静止时物体甲

4〃g

距平板车左端的距离为s。，若甲、乙最后一次碰撞发生在平板车的左侧挡板或不发生碰撞,

则L+2LS-l)+s°=s,解得SO=4+L-2〃L(〃=O、2、4、6LL)；若甲、乙最后一次碰撞

4〃g

发生在平板车右侧挡板，贝lJL+2L(〃—l)+2Z,-s°=s,解得

50=2nL+L---—(n=h3>5LL),CD正确。

4〃g

9.答案：4也一：)g；等于

解析：对单摆。受力分析可知，摆球经过最低点时拉力最大，摆球经过最高点时拉力最小,

所以单摆a振动的周期为4&,由单摆周期公式丁=2兀得单摆a的摆长

4=4；单摆b、c均做受迫振动，振动的周期均等于单摆a的固有周期。

。兀

诬+3%

10.答案:Po+

g

解析：设初始时封闭气体的压强为Pi，对活塞受力分析，有“S=p。S+，％g,根据查理定

律有华=*,得％=[%+

:设放上物块2后封闭气体压强为P2,根据玻意耳定

i\\

律有PeVl=P2K，将Pc=Po+代入得P?=4PO+,设两物块总质量为M，对

3Pos

活塞受力分析有ps=pS+Mg+，&g,解得M=----+3%。

2ug

d2

11.答案：(1)3.0(2)小球球心与光电门中心之间的距离力；g(3)C

2ht2

解析：(1)根据游标卡尺读数规则可知，小球的直径为"=3.0mm。

jJ2

(2)根据/=2g/?,v=：可得重力加速度8=嘉，因此还需要测得小球球心与光电门中心

之间的距离人

(3)选项A、B可以减小实验的偶然误差，实验时在计算过程中忽略了空气阻力的作用,

故选择体积较小、质量较大的金属球可减小系统误差，故选C。

R.(U-lr.)TtD-R.(U-lr.}

12.答案：(1)110.0：1.700(1.6987.702均可)(2)A：E(3)——]；…二——

/4+/)4Z,//?,+/;

解析：(1)用多用电表欧姆“X10”挡测量，读数为11.0x100=110.0。，根据螺旋测微

器读数规则可得O=L5mm+20.0x0.01mm=1.700mm。

(2)电压表量程为6V,金属丝电阻约11。。，电流表量程应该为55mA左右，可以将量

程5mA的电流表并联5。的电阻改装成量程为55mA的电流表，即电流表选择A,定值电

阻选择E。

•Ir.,凡+斗

⑶金属丝中电流为八/+尹/k，电压小。-"，由欧姆定律可得金属丝电阻

U'R.(U-lr.)LitD2TtD2R.(l/-Ir.)

"=下=卡哥'由电阻定律得凡=的,又5’解得电阻率卬3+3。

13.答案：(1)3s；(2)6#m/s

解析：(1)物块从4处开始先做匀加速运动后做匀减速运动,

到达B处速度为零。设物块向上做匀加速运动的末速度大小为匕，物块在力尸作用下的加

速度大小为“，则匕=叫，0=q-2a(r-J,解得f=3s

(2)设物块向上做匀加速运动的位移大小为外，则

]12

X|=—/IB-x,=—x2a(/-/,)',解得a=3m/s2

物块从B点开始沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，则

v2=2x2a(CA+AB)

解得v=6瓜m/s

14.答案：(1)60kW；(2)180m

解析：(1)由图象可知汽车刹车过程中的加速度大小为

M=3om/s2=Wm/s2

■23

可知刹车时汽车所受阻力与2=1x10,N

因此汽车启动时所受阻力%=(号2=2x103N

汽车达到最大速度时，