2021年高考物理考前冲刺押题卷01（江苏卷）（解析版）

2021年高考物理考前冲刺押题卷01（江苏卷）

注意事项

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再

选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置

作答一律无效。

5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。

第I卷

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意.

I、如图甲所示为双缝干涉的实验装置，光源发出的光经滤光片，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗

相间的条纹如图乙所示，屏上P、Pi、B处依次排列着明条纹，。卜。2处出现暗条纹，P到$、S2的距离

相等。若遮光筒内装满水，其它条件不变，则光屏上（）

匕

2

光源滤光片单缝双缝遮光筒光屏

里1……三『.......工：2乙

P

S»

1A2

甲乙

A.不再出现明暗相间的条纹B.P处可能出现暗条纹

C.Pi处一定为明条纹D.明暗相间的条纹间距变小

【答案】D

【解析】设光在空气中的波长为4，在水中传播时，光的频率不变，波长和波速改变，在水中光速和波长

分别为丫=£,2=4--=-＞根据相邻条纹的间距公式加：=之2,可知在介质中相邻两个明条纹的间距

njnna

仅为真空中的L,即条纹变密：条纹变密，仍然有明暗条纹，且随着明暗条纹间距的变化，P处一定出现

n

明条纹，P处不一定为明条纹。故选D。

2、潜艇从海水高密度区域驭!人低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深我国南海舰队的某常规型潜艇，是

目前世界上唯一的一艘遭遇到海底"掉深”后，还能自救脱险的潜艇，创造了世界潜艇发展史上的奇迹。如图

甲，某总质量为3.0xl()6kg的潜艇，在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。z=0s时，该潜艇“掉深”，之

后在0~30s时间内潜艇竖直方向的v-t图像如图乙所示(设竖直向下为正方向)。取重力加速度为10m/s2,

不计水的粘滞阻力，则()

A.潜艇在“掉深”前的速度为20m/s

B.潜艇在高密度海水区域受到的浮力为3.0xl()7N

C.潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为100机

D.潜艇“掉深”后在10~30s时间内处于失重状态

【答案】B

【解析】if图像表示潜艇“掉深”后的速度变化情况,“掉深”前在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行，所

以不知道“掉深”前的速度，故A错误；B.因潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行，潜艇在高密度海

水区域受到的浮力为8?=/叫=3.0xl()7N,故B正确；C.根据Lf图像，潜艇“掉深”后竖直向下的最大

位移为—|—m=300m,故C错误；D.潜艇“掉深”后在10〜30s时间内，加速度方向向上，处

于超重状态，故D错误。故选B。

3、如图所示，质量为加的匀质细绳，一端系在天花板上的A点，另一端系在竖直墙壁上的3点，平衡后最

低点为。点。现测得AC段绳长是段绳长的〃倍，且绳子8端的切线与墙壁的夹角为a,已知重力加

A.绳子在C处的弹力为「一Mgtana

rt+1

n

B.绳子在。处的弹力为----mgtana

n+\

C.绳子在A处的弹力为一“一mgyjn2+tan2a

n+\

D.绳子在A处的弹力为」一mgJ(n+1)~+tan2a

n+1八

【答案】A

【解析】以8c段绳子为研究对象，设绳子3端所受弹力为，，。处所受弹力为心，如图甲所示

TBcosa=-^—mg,THsina^Tc,联立解得心=」一zngtana,故A正确，B错误；以AC段为研究

n+1n+1

对象，设绳子A端所受弹力为心，北与水平方向的夹角为夕，。处所受弹力为心|,如图乙所示

图乙

22

T^sm13=-^—mg,TAcos/3=TCI,Tc=Tn,联立解得北=---mgy/n+tana,故CD错误；故

n+1〃+1

选A。

4、如图甲所示,4、8和P是同一均匀介质中同一直线上的三个点，沿竖直方向振动的横波I在介质中沿AP

方向传播，波速为20cm/s,P与A相距40cm,A点振动图像如图乙所示；沿竖直方向振动的横波II沿

方向传播，尸与8相距50cm,8点的振动图像如图丙所示。在r=0时刻，两列波同时分别经过A、8两

点，则下列说法正确的是()

A.两列波能同时到达P点

B.横波I的波长为0.2m,横波II的波长为0.25m

C.稳定后P点的振幅为10cm,在/=5.0s时，P点的位移为一10cm

D.稳定后P点的振幅为70cm,在/=5.0s时，P点正通过平衡位置

【答案】D

【解析】两列波在同一均匀介质中传播，则传播速度大小相同，所以横波I先到达P点，故A错误；

B.由题图乙、丙可知两列波的周期均为拉k，则波长均为X=vT=0.2m,故B错误；两列波周期相同，

则频率相同，相位差恒为兀，将斗、B视为横波I、n的波源，则p点到两波源的波程差为

Ar=PB-PA=O.lm=-,所以两列波在尸点将发生稳定的干涉，且P是干涉加强点，稳定后振幅为

2

A=4+A2=70cm,/=5.0s时，P点正通过平衡位置，故C错误，D正确。故选D。

5、如图所示为甩水拖把的示意图。将拖把的托盘连同周边的拖布条全部放入脱水桶，使上方的固定套杆和

旋转杆竖直，手握固定套杆让把手从旋转朴的项端向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋

转杆、拖把头和脱水桶一起转动，固定套杆每下降10cm,旋转杆带动脱水桶转动1圈：当固定套杆静止不

动或向上运动时，固定套杆对旋转杆既不施加动力、也不施加阻力。某型号的甩水拖把部件的数据为：托

盘半径为8cm,拖布条长度为6cm,脱水桶的半径为9cm。固定套杆从最高处沿旋转杆下降40cm到达最低

处的过程中，旋转杆恰好转动了4圈。某次脱水时，固定套杆从最高处由静止匀加速持续向下运动，脱水

桶从静止开始转动，历时3s,固定套杆刚好运动到底端，此时，刚好有水从拖布条脱出。则下列说法正确

的是（）

A.紧贴脱水桶内壁的布条处表面附着的水先被脱出

B.脱水桶内胜与托盘外缘处的向心加速度之比为1：1

C.脱水桶内壁与托盘外缘处的向心加速度之比为8:9

4

D.拖布条表面附着的水刚被脱出时，脱水桶内壁处的线速度大小为百m/s

【答案】A

【解析】由F=nwrr，可知半径越大，所需要的向心力越大，所以紧贴脱水桶内壁的布条处表面附着的

水先被脱出，故A正确：由。=3＞，可知脱水桶内壁与托盘外缘的向心加速度之比即为半径之比，即9:8,

故B、C错误；由题意知3秒内旋转杆下降40cm,脱水桶转过4圈，脱水桶内壁转过的弧长为

18乃

/=4x2乃扁=——m,固定杆匀加速向下运动，脱水桶内壁线速度大小均匀增加，转过的弧长与速度、时

"25

间的关系可类比匀变速直线运动的规律，所以/='，故脱水桶内壁处线速度大小为v=3=

2t25

故D错误。

6、一定质量的理想气体从状态a开始，经过如图所示的三个过程回到初始状态“，下列判断正确的是（）

A.在af方过程中气体对外做的功等于在匕fc过程中气体对外做的功

B.在匕fc过程中气体从外界吸收的热量小于在era过程中气体向外界放出的热量

C.在Cfa过程中外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量

D.在afb过程中气体内能的增加量小于CT■。过程中气体内能的减少量

【答案】B

【解析】山气体做功的表达式W=&=pSx=p-^V,可知，p-v图线和横轴体积围成面积即为做功大小,

所以气体在a->b过程中气体对外做的功小于在过程中气体对外做的功，故A错误；气体在人—c

过程中，由J°一隼尸,可得Z=(，故为等温变化，山热力学第一定律△U=Q+W可知，由于

4VV

△U=0,W<0,故必，〉0,气体从c―。过程中发生等压变化，根据盖-吕萨克定律可得行'

解得岂=4不，由热力学第一定律可得△U'=Q,“+W',因为AU'<0,W’>0,可得2“<0,则有

即在c过程中外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，由图可知卬'=|叫，则可得

&<|2j，即在6fc过程中气体从外界吸收的热量小于在c—a过程中气体向外界放出的热量，故B

正确，C错误；由于匕和，温度相同，则在afb过程中气体内能的增加量等于c-»a过程中气体内能的

减少量，故D错误。故选B。

7、如图所示，均匀带电绝缘球壳。、。、。2,半径分别为R、1/?和I/?,0、0卜。2在一条直线上，两

44

小球壳和大球壳相切，三球壳带电荷量均为+4。已知半径为Ro的均匀带正电+。的球壳在内部的电势为

(r>7?o),则下列判断正确的是()

A.。点电场强度为0,电势为?^

B.。|点电场强度和电势均为0

C.。|与。2两点电势不等

D.OO2两点电势差为。0,=旦

【答案】A

,Q

【解析】据半径为R）的均匀带正电+Q的球壳在内部的电势为人含，可知均匀带电球壳在其壳内产生场

强为零，则均匀带电球壳O在0点处产生场强为零；据对称性可知均匀带电球壳01、02在O点处场强抵

消，所以。点处场强为零；O点电势等于均匀带电球壳0、0卜02在O点的电势之和，则

g=k^+kL+k2=史包

8R3R3R~3R，A正确：均匀带电球壳在其壳内产生场强为零，则均匀带电球壳O、Oi

TT

在O1处产生场强为零；均匀带电球壳02在01处产生场强不为零，则O1点场强等于球壳02在01处产生的

_ILq_17kq

电场不为零;01点电势等于均匀带电球壳0。、。2在01点的电势之和，则%=无区+羽=刀"，

4T

B错误；根据对称性可知，Oi和02电势相等，则0Q2两点电势差。口=。，C错误；002两点电势差为

U°2=（P、＞一①。，=中。一（P、＞、=—2k鼻,D错误；故选A。

-K

8、如图所示，2020年7月21日发生土星冲日现象，土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一条直线

的状态，地球位于太阳与土星之间。“冲日”前后，土星离地球最近，亮度也最高，是观测的最佳时机。地球

和土星绕太阳公转的方向相同，轨道都可近似为圆轨道，地球一年绕太阳一周，土星约29.5年绕太阳一周。

则（）

A.土星绕太阳公转的线速度大于地球绕太阳公转的线速度

B.地球和土星的公转轨道半径之比约为（弓］

C.地球与土星从冲日到相距最远所用最短时间约为0.52年

D.土星冲日现象下一次出现的时间是2022年

【答案】C

2

「MmvGM

G—T-=m——v-

【解析】根据厂r,可得r,由于土星的轨道半径大，故土星绕太阳公转的线速度小于

4=4生.邺_

地球绕太阳公转的线速度，故A错误；由开普勒第三定律可知端，可得细（2）,故8错误；鼠=1

年，&=29.5年，地球与土星从冲日到相距最远满足（。地-。土为=兀，得到项&

年，故C正确；出现土星冲日现象有（"地一","2=2兀，得距下一次土星冲日所需时间

2兀2兀，八“

r=--------=----—a1.04

2。地-0土”一0

“4年，则约需要1年零15天会再次出现土星冲日现象，故D错误。故选BC。

9、如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框出七d,线框由均匀电阻丝制成，边长为心总电阻值

为人两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为8,磁场方向竖直向下。线框出七”沿垂直于〃

方向的速度进入磁场，当对角线"C刚进入磁场时线框的速度大小为V,方向与磁场边界成45°角，则对角

线女刚进入磁场时（）

A.线框产生的感应电动势为25LuB.线框中的感应电流为处

r

D2T2

C.线框所受安培力大小为已上D."C两端的电压为

r

【答案】B

【解析】对角线碇刚进入磁场时线框切割磁感线的有效长度为3产生的感应电动势为《=或丫，故A错

误；根据闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为/"，故B正确；cd边所受的安培力为

rr

D2T2n2T2

以/边所受的安培力为鸟=8〃=2上，根据几何关系可知人、尸2方向垂直，故线

FI=BIL=^±X,

框所受安培力的大小为F=《F；+F；=无,故c错误；/c两端的电压为〃=[•1=殍，故

D错误。故选B。

10、如图甲所示，质量为M=2kg的长木板静止在光滑水平面上，一质量为/n=2kg的小铁块静置于长木板的

最右端。/=0时刻起长木板在一个水平外力Fi的作用下从静止开始向右运动，经过6s后，水平外力由Fi

变为尸2,又经过2s后，撤去6,此时小铁块恰好未从长木板上掉落，此过程中长木板的M图像如图乙所

示。小铁块和长木板间的动摩擦因数为"=0.2,重力加速度g=10m/s2,小铁块可视为质点，则0〜8s的运动

过程中，下列说法正确的是（）

图甲

A.小铁块8s末的速度为8m/s

B.长木板长度为36m

C.此过程中小铁块和长木板间因摩擦而产生的热量为192J

D.6大小为12N,方向水平向右，Fi大小为4N,方向水平向左

【答案】C

【解析】小铁块在0-8s作匀加速直线运动，则加速度为e〃g=2m/s2,在8s末v=aul6m/s,A错误；作出

M图为过原点和（8,16）的宜线，为小铁块的修图像，0-8s小铁块的位移为M=?x8m=64m,O-8s

2424+16

长木板的位移为$2=5x6111+—2m=112m,长木板长度为L二与一》二48m,B错误；此过程

中小铁块和长木板间因摩擦而产生的热量为2=〃〃?gL=192J,C正确；06s对木板有尸「〃〃吆其中

ai=4m/s2,Fi=12N,方向向右，6・8s对木板有尸2・"加§=m〃2,H2=-4m/s2,F2=-4N,方向向左，D错误。

第n卷

二、非选择题：共5题，共60分.其中第12题〜第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的

演算步骤，只写出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。

11、（15分）图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤，其中称重的关键元件是拉力传感器，其工作原

理是：挂钩上挂上重物，拉力传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻也

随着发生变化，再经过相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将重物的重

力变换为电信号的过程。

甲乙

小明找到了一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力变化的图象如图乙所示，小明设计了合适的电路图并按

图制成了一个简易“吊秤”。实验室提供了如下器材：

电源E（电动势为15V,内阻约2C）；

灵敏毫安表（量程为10mA,内阻约50C）；

滑动变阻器R（最大阻值为10kC）；

RL接在A、B两接线柱之间，通过光滑绝缘小滑环可将重物吊起；

开关S和导线若干。

（1）请在图丙中帮助小明将设计的实验电路图补充完整________。

♦----待测重物

丙

（2）小明根据设计好的电路图，连接好实验电路，完成下列操作:

a.滑环下不吊重物时，调节滑动变阻器，当电流表为某一合适示数时，读出电流表的示数

b.滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为仇保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电

流表的示数/2。

设RL-F图象的斜率为k,待测重物的重力G的表达式为G=（用物理量的符号表示）。

（3）小明在实验的过程中不慎将灵敏毫安表烧坏，现手头只有量程为2mA、内阻（标称值）为200。的电

流表，还有定值电阻幻（50。）、定值电阻&（10Q）可供选择，为了使实验顺利进行，小明决定改装电流

表，将2mA的量程扩大至10mA，小明改装的方法是电流表应该和定值电阻（选填“串联”或“并联”）,

且定值电阻应选择（在空格内填写字母代号）。

（4）由于量程为2mA、内阻为200。的电流表内阻的真实值比标称值略大，导致改装后的电流表示数与真

实示数相比（选填“偏大”或“偏小”），应该使选择的定值电阻阻值适当_____（选填“增大”“减小"或'‘不

变”）。

【答案】（1）

2Ecos0.11、

(2)«分)（3）并联

增大（2分）

（2）对待测重物受力分析，由平衡条件得2FcosQG

3

由题图乙得尸=&一%,/?o=lOQ

k

EE

由闭合电路欧姆定律得&-（/?+&+，），RL=丁-（R+Ag+r）

/112

EE

故RL—R1产

2Ecos0

联立解得6=

k

（3）将2mA的电流表的量程扩大至10mA,根据并联分流原理，电流表应该和定值电阻并联，由并联电路

电压相等可知4%=（/一/丁R',解得R'=50d故选择R。

（4）改装的电流表的分流电阻分得的电流偏大，改装后电流表示数比真实值偏小。根据改装电流表的原理,

内阻真实值比标称值大，并联的分流电阻也应比50C大，故应适当增大分流电阻的阻值。

12、（8分）大部分高层建筑都会采用玻璃幕墙，玻璃幕墙美观大方，也提高了建筑内的采光率，玻璃幕墙

一般都是用中空玻璃，如图甲所示。某一玻璃幕墙其剖面及尺寸示意图如图乙所示，双层中空玻璃由两层

玻璃加密封框架，形成一个夹层空间，隔层充入干燥空气，每单层玻璃厚度d=12mm，夹层宽度/=18mm,

一光束沿与玻璃竖直面成i=53。从墙外经双层中空玻璃射入室内（光束与玻璃剖面在同一平面上），光线通

4

过玻璃后入射光线与出射光线会有一个偏移量（两光线垂直距离），玻璃折射率〃=彳，光在空气中的速度

3

近似为c=3.0x108m/s，sin530-0.8,cos53°=0.6,求（结果两位有效数字）：

（1）这束光通过中空玻璃从室外到室内的偏移量〃;

（2）这束光通过中空玻璃从室外到室内的时间晨

图甲图乙

【答案】/?=8.4mm：（2）r«2.3xlO-10

【详解】（1）画出这束光的光路图如图所示

根据折射定律〃=*（1分）

sinr

AB=CD=-^-

cosr

山几何关系可知光束进入第一层玻璃的偏移量4=A8sin（i-r）（1分）

这束光通过每层玻璃的偏移量相等，所以从室外到室内的偏移量%=%+%=2%（1分）

G/

联解以上各式可得//=——（sinzcosr-cosisinr）=8.4mm（1分）

cosr

（2）光在玻璃内的传播速度〃=£（1分）

V

BC=——（1分）

COSZ

2ABBC八、

----+—（1分）

VC

解得2.3xl（）T°s（1分）

13、（8分）某型号的网红“水帘秋千''如图所示，它与平常秋千的不同之处是钢铁做成的秋千架上装有273

个独立竖直向下的出水孔，在系统控制下能够间断性出水，从而形成一个有孔洞的水帘。假设秋千摆长

L=3.0m。人坐在座板上，头顶到座板的距离为％=LOm,鞋底到座板的距离为％=05m,忽略绳的重

力和空气阻力，人与座板整体的重心在座板上。假设秋千的摆动周期与同摆长的单摆做简谐运动的周期相

同；出水孔打开时，水的初速度为零。以秋千座板从最高点刚要向下摆动时作为计时起点，此刻，比座板

略宽的范围内的所有出水孔都是关闭的。取g=10m/s2,»=3.14,回=5.48，回=6.32，

加=8.37。计算结果均保留到小数点后面两位。求：

（1）在秋千第一次从最高点运动到最低点的过程中，哪个时刻打开出水孔，水刚好不能淋湿人的头顶；

（2）在秋千第二次到达最低点之前最迟哪个时刻关闭出水孔，水刚好不能淋湿人体的任何部位；

（3）接第（2）问，当秋千第二次到达最低点时，水又刚好不能淋湿人的头顶，那么，出水孔关闭了多长

时间。

【答案】（1）0.23s；（2）1.74s；（3）0.21s

【解析】（1）秋千的摆动周期为T=2万g=27xj^=2x3.14x督a3.441s（1分）

水刚好不能淋湿人的头顶，即水恰好运动到头顶，有（］分）

代入数据解得G=1（Li）=J等=噜=0.632s（1分）

水落到头顶需要的时间为0.632s,则有水刚好不能淋湿人的头顶，打开出水孔的时刻为

乙'=；7一乙=；x3.441-0.632*0.23s（1分）

（2）水刚好不能淋湿人体的任何部位，即水刚好运动鞋底，有水运动到鞋底的时间为右，则有

1

Lift；9U分）

解得，2=0.837s（1分）

则在秋千第二次到达最低点之前关闭出水孔的时刻为d=-T-r2«1.74s（1分）

3

（3）当秋千第二次到达最低点时，水又刚好不能淋湿人的头顶，则关闭的时间为△/=^7一4-4a0.21s

（1分）

14、（13分）物理气相沉积镀膜是芯片制作的关键环节之一，如图是该设备的平面结构简图。初速度不计的

氮离子经电压Uo的电场加速后，从A点水平向右进入竖直向下的匀强电场E,恰好打到电场、磁场的竖直

分界线/最下方M点（未进入磁场）并被位于该处的金属靶材全部吸收，AM两点的水平距离为0.5m。靶

材溅射出的部分金属离子沿各个方向进入两匀强磁场区域，并沉积在固定基底上。基底与水平方向夹角为

25

45。，大小相等、方向相反（均垂直纸面）的两磁场B的分界线II过M点且与基底垂直/已知：”）=一xl（Pv,

12

£=-xlO4V/m,8=1x10-2?氮离子比荷幺=2.4?l（）6c/kg,金属离子比荷幺=Z.OxlO'c/kg,两种离子

3町加2

均带正电，忽略重力及离子间相互作用力。）

（1）求氮离子进入电场的速度血，以及AM两点的高度差

6

（2）若金属离子进入磁场的速度大小均为LOxlOSWs,M点到基底的距离为注m,求在纸面内，基底上可被

4

金属离子打中而镀膜的区域长度。

【答案】（1）%=10'm/s；AMy=（）.5m:（2）£=

【解析】（1）氢离子在电场中加速：

根据动能定理0=5町片。分）

故％=«但瓦=105mzs（］分）

V网

'AM,=vot

氮离子在电场中偏转：,at2q.Et2（2分）

AM.=——=----

代入数据得高度差AMy=（）.5m（1分）

n?2

（2）金属离子在磁场中运动：簧=3%v（1分）

R=f-=0.5m（1分）

Bq?

金属离子沿着靶材和磁场边界入射，其圆心在“点正上方0.5m处0,金属离子沉积点为K，分界线与基

底的交点为A。（9Msin45°=所以。恰好在基底上。OA=AMtan45°=—m（1分）

4

所以AK