2021届高考考前冲刺卷 物理（三）教师版

【答案】C

（新图考）届局考考前冲刺卷

2021【解析】当列车匀速直线行驶时硬币立于列车窗台上，稳稳当当，说明硬币处于平衡状态，此

物理（三）时硬币受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，它们是一对平衡力：当列车在加速或减速过程中，

如果加速度较小，硬币会受到沿着行进方向的静摩擦力或行进方向反向的静摩擦力提供硬币加速度,

注意事项：故ABD错误，C正确。

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3.如图所示，矩形必〃的边长儿是油的2倍。两细长直导线通有大小相等、方向相反的电

码粘贴在答题卡上的指定位置。流，垂直穿过矩形平面，与平面交于从d两点。图中e、/分别为ad、机•的中点，下列说法正确的

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是（）

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。

■s一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一A.a点与/点的磁感应强度相同

r项是符合题目要求的。B.e点与，点的磁感应强度相同

C.。点与c点的磁感应强度不同

-I.以下说法中正确的是（）

-A.链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程D.e点与c点的磁感应强度相同

-B.在光电效应实验中，入射光的频率越高，单位时间内发射的光电子数一定越多【答案】B

-C.拍摄玻璃窗内物品时在镜头前加一偏振片，可增强窗内透射光的强度使照片更清晰【解析】通电导线在周闱产生的磁场，磁感应强度大小为8二%,，由安培定则可知，上导线

-r

-D.一个电子和一个质子具有同样的动能时，质子的德布罗意波波长更长

在a、/两点产生的磁场大小相同，方向不同：下导线在a、/两点产生的磁场大小不相同，方向不同，

【答案】A

根据矢量合成可知，两点磁感应强度不相同，故A错误：根据对称性可知，e点与/点的磁感应强度

S【解析】由链式反应定义可知A正确；单位时间内发射的光电子数还与光照强度有关，B错误;

大小方向均相同，故B正确：根据对称性可知，”点与c点的磁感应强度大小相同，方向相同，故C

S偏振片的作用是减弱玻璃窗反射光的强度，并不能增强透射光，C错误：由公式耳=反，

I人2m错误；e点与。点和。点与/点类似，磁感应强度不相同，故D错误。

4.真空中固定的四个点电荷分别位于正四面体的四个顶点处，电荷量及电性如图所示，A点为

可得义因为电子的质量小于质子的质星，故电子的德布罗意波波长更长，D错误。

J2加入

对应棱的中点，B点为右侧面的中心点，C点为底面的中心，。点为正四面体的中心点（到四个顶

2.中国高速铁路最高运行时速350km,几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频,点的距离均相等）。下列判断正确的是（）

高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在

列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下，这证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币,

W下列判断正确的是（）

数

——

A.A点电势等于O点电势

B.8点电势高于C点电势

A.硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动C.A点的电势等于C点的电势

B.硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态D.将电子从A点移动到8点，电势能不变

C.硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用【答案】A

D,列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用【解析】A、及点位于右侧面底边一对正、负点电荷连线的中垂面上，即位于这一对正、负点电

荷形成的电场的等势面上，同理，也位于左侧棱上的一对正、负点电荷形成的电场的等势面上，故片发生相互作用的风的质量为I扣，则根据动能定理卬=分1加=如I凸九个十IV=苏1昂汽AB错

A点电势等于。点电势，故A正确；A、B、C三点位于右侧面底边一对正、负点电荷连线的中垂面

误；以与叶片发生相互作用得那部分空气为研究对象，规定空气流动方向为正方向，可列动量定理

上，即位于这一对正、负点电荷形成的电场的等势面上，故A、3、C三点的电势由左侧棱上的一对

表达式一户/=0—得尸=%兀//,则对一个扇叶的作用力尸=1^小1/己C错误，D正确。

正、负点电荷决定，根据•对等量正、负点电荷的等势面的分布特点可知%>%>外,故BC错

误：由以上分析知，将电子从A点移动到3点，电场力做负功，电势能增加，故D错误。7.如图所示为•小型发电站的输电示意图，升压变压㈱副线圈两端的电压“=25S\「sin100加

5.中国首个火星探测器“天问一号”，已于2021年2月10。日成功环绕火星运动。若火星和地（V）,输电线的总电阻r=10d降压变压器原副线圈匝数比为〃।：“2=5：1,为使“20VI0W”的

球可认为在同一平面内绕太阳同方向做圆周运动，运行过程中火星与地球最近时相距Ro、最远时相灯泡L正常发光，需要在降压变压器副线圈串联一个电阻R（图中未画出），则我的阻值为（）

距5心，则两者从相距最近到相距最远需经过的最短时间约为（）

A.365天B.400天C.670天D.800天

【答案】B

【解析】设火星轨道半径为吊，公转周期为。，地球轨道半径为&，公转周期为72,依题意有A.9.8QB.49.8CC.59.6CD.79.6Q

6一旦=«），弋+&=56，解得凡=3凡，&=24,根据开普勒第三定律，有冬=冬,解【答案】C

；

AT【解析】降压变压器副线圈的电流大小，2=d=0-5A,根据£=宾可得L=O.IA,则输电线上

得7；年，设从相距最近到相距最远需经过的最短时间为,,有gr-3/=花,带入

损失的电压为△U=//=1V,降压变压器原线圈两端的电压为N=（250—l）V=249V,根据普

数据，可得，=405天，故选B。

=会可得，降压变压器副线圈两端的电压为U2=49.8V,在降压变压器副线圈串联一个电阻上可

6.青岛市即墨区鳌山湾一带受崂山余脉和海岛影响，形成了长达60多公里的狭长“疾风带”，

为风力发电创造了有利条件，目前该地风电总装机容量已达18万千瓦。如图，风力推动三个叶片转得U「UL二”,解得R=59.6C,故选C。

动，叶片带动转子（磁极）转动，在定子（线圈）中产生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片R凡

13二、多选选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项

长为小风速为I，，空气密度为〃，流到叶片旋转形成的圆面的空气中约有:速度减速为0,彳原速率

是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得。分。

穿过，不考虑其他能量损耗。下列说法正确的是（）

8.如图所示，一小球以速度vo从倾角为。的斜面底端斜向上抛出，落到斜面上的M点且速度

水平向右，现将该小球以2w的速度从斜面底端的同一位置朝同样方向抛出，落在斜面上的N点，

空气阻力不计，下列说法正确的是（）

A.一台风力发电机的发电功率约外冗/口

B.一台风力发电机的发电功率约为柄A.落到N点时速度方向水平向右

B.落到M和N两点时间之比为I：4

C.空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为%冗户口C.M和N两点距离斜面底端的水平距离之比为1：4

D.小球从抛出点到落到M和N两点的两次过程中克服重力做功之比为1：2

D.空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为台兀户干

【答案】AC

【答案】D【解析】由于落到斜面上用点时速度水平向右，故可把质点在空中的运动逆向看成从M点向左

【解析】根据题意可知，假设空气流速v为空气接触扇面的面积5=兀产，在时间/内流过扇叶

的平抛运动，设在M点的速度大小为小由x=“"，y=ian®=2,得空中飞行时间

的体积则空气质量根据密度公式得兀/叫题中有土的空气速度减为零所以与叶2x

，=网吧g.v,=2"tanO,落到"和N两点时间之比为I：2,,，和水平方向夹角的正切值

2

自由静止。两次相比较（）

-=2tan^,为定值，即落到N点时速度方向水平向右，A正确，B错误：根据

v=J/+U：=+知，y与〃成正比,故落到M和N两点速度之比为1：2,再结合X=vt

可知，水平方向上距离之比为1：4,C正确；由），=，8/二竺皿g知y和〃2成正比，M和N两

2gA.杆a最后的速度，两次都为零

点距离斜面底端的高度之比为1：4,小球从抛出点到落到M和N两点的两次过程中克服重力做功B.杆a所受安培力，两次的最大值相等

之比为1:4,D错误。C.整个过程中杆b产生的焦耳热，第一次的小于第二次的

9.如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量m=0.1kg的小球D.整个过程中通过杆b的电荷量，第一次的大于第二次的

在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原【答案】BD

点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小【解析】当力固定时，杆。最后速度为0,当方自由时，杆”最后速度为I，，由动量守恒定律

球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始

可得m%=（m+2m）y,解得所以A错误；两次的杆。都做减速运动，开始时切割磁感线

终在弹性限度范围内，取重力加速度g=IOm/s2,则（）

速度最大，产生的感应电动势最大小，感应电流最大，安培力最大，有4n=4忆=0/，所以

杆。所受安培力，两次的最大值相等，则B正确：当力固定时，产生的焦耳热为当b

A.小球释放位置距地面的高度为0.6m自由时，产生的焦耳热为。2=耳机％2一（（"?+2"。，=3机/2<2，所以C错误；当b固定时，

B.小球在下落过程受到的风力为0.1N

C.小球刚接触弹簧时的动能为0.45J

通过的电荷量为qi，由动量定理可得BIJM=mv0,彳=LM»解得5=，当b自由时,通

BL

D.小球的最大加速度大小为lOm/s?

过的电荷量为俏，由动量定理可得8//42=用%-，%=八加2,解得%=袈｝，则整个

【答案】BC

33BL

【解析】由图乙可知，小球处于释放位置的重力势能为0.70J,故根据q="吆〃可得

过程中通过杆〃的电荷量，第一次的大于第二次的，所以D正确。

0.70=0.1x10//,解得/z=0.7m,故A错误；对下落的小球的运动状态分析，小球未接触弹簧前,三、非选择题：共54分。第11〜14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15〜16题为选

做匀加速直线运动，此时小球受重力和竖直向上的恒定风力/,根据牛顿第二定律有机g-/=mq,考题，考生根据要求作答。

在小球接触弹簧后，有mg_f—T=m4,T=M<x,Ar在增大，则才在增大，勺在减小，此时（一）必考题：共42分

II.（6分）某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示。

小球做加速度减小的加速运动直到〃际-/=7，即生=0时小球速度最大，之后小球继续向下运动,

框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻

但此时丁>〃忠-而Ar在增大，小球做加速度增大的减速运动，直到小球速度减为0,由图乙

度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离制和X2；框架水平部分用电磁铁吸住一个质

可知小球速度减为0时小球下落0.6m,故0.6〃?g—0.67-0.54=0,/=0.1N,故B正确：小球

量为，〃的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时，

刚接触弹簧时，小球下落了0.5m,则O.5，%g—O.5xO.l=Lmi，t解得L〃F=0.45J,故C正确:小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大

22

小I”和1，2。小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组片和X2的数据，建立如图乙所示的坐标系

根据牛顿第二定律知，小球下落过程中最大加速度为些二£=9m/st故D错误。

并描点连线，得出图线的斜率为也

m

10.如图所示，两足够长且电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面平行放置，虚线CO垂直于

导轨，C。右边区域有螺直向上的匀强磁场8。两金属杆〃、力长度与导轨宽度相等，在导轨上始终

与导轨垂直且接触良好。杆”不计电阻，质量为m,杆，，电阻为兄质量为2m，杆人初始位置距离

虚线CO足够远。杆a从C。左边某位置以初速度也开始向右运动，第一次杆，，固定，第二次杆力

①将单刀双掷开关先接I，通过电压传感器（与计算机相连）观测电容器电压随时间变化的图

像如图（c）所示，充电过程电路中电流八电容器电压〃、电荷量g及充电时间,,则以下图像可能

光电门I

正确的是（填正确答案标号）。

甲乙

（1）当地的重力加速度为（用左表示）。

（2）若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为

（用题中物理量的字母表示）。②再将单刀双掷开关接2,同时每隔5s读•次电流表Gi的示数i,并记录在数据记录表中：利

（3）关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差0用记录的数据，描绘出电容器放电过程的i-r图像如图（d）所示的平滑曲线。则实验中所用电容器

A.尽量靠近刻度尺零刻度线的电容C=F,电容器充电完毕所储存的电能与=Jo（结果均保留两位有效数字）

【答案】）（）（）均可）-3（3

B.尽量靠近光电门2（11002ABD1.5xl7（]4x10-3〜]6x10-36.8xl06.3xl0--

7.2x10-3均可）

C.既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门2

【答案】（1点（2电i，/一％而i（3）C【解析】⑴由于Gi量程为300M,当Gi与合并联使用时量程为600M，可知此时尺=%，

有2A=/2=200卬\,故/i=100jiA。

【解析】（1）以。刻度线为零势能面，小铁块从光电门1运动到光电门2的过程中机械能守恒，

（2）①电容器带电量q=C",A正确：充电过程电路中电流i="=C包，由图（c）知充电开

根据机械能守恒定律得上小/一〃JgXl二斗小产一〃JgX2，整理得V22-V|2=2^（X2—.¥|）»所以图像的斜率k

始丝较大，然后逐渐减为零，B正确：由＜?=。"可知图像与"一「图像类似，C错误，D正确。

=2g,解得g=；%。

Ar

（2）小铁块经过光电门1时的机械能等于小铁块经过光电门1时的动能加上势能，若选择刻度尺②每个小方格面积为30x106AX2.5S=7.5X105C,电容器放电过程Lr图像与坐标轴所围图形

21的面积中包含约30个小方格（大于等于半个方格算作•个方格，小于半个方格舍去），每个时刻电

零刻度线所在高度为零势能面，则有E]=1/HV|—=\inv\—jnkx\o

容器放电电流是电流表Gi示数的两倍。电容器充满电后储存的电荷量。=2x30x7.5x10"=4.5x10

（3）用电磁铁释放小球的缺点是，当切断电流后，电磁铁的磁性消失需要-时间，铁球与电磁铁

-C,电容器充电稳定时电压U=E=3V,则。=£=L5X10-3F（L4X10-37.6X103）；由乡一“图像

铁心可能有•些剩磁，都会使经过光电门1的时间较实际值大，引起误差，并适当增大两光电门A、

8间的距离，使位移测量的相对误差减小，故C正确。下的“面积”表示电容器贮存的电能，有Ep=%TcU2=6.8x10（6.3x10、〜7.2x10-3均可）。

12.（10分）某探究小组的同学先改装电流表，再用改装后的电流表及其他相关器材观察电容器

13.（12分）在平面直角坐标系中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，笫IV象限存在

的充放电现象。

垂直于坐标平面向外的匀强磁场磁感应强度为3,一质量为m、电荷量为g的带正电的粒子从y轴

（1）已知两电流表Gi、G?的量程均为300s，为了扩大电流表Gi的量程，小组的同学设计了如

正半轴上的例点以速度％垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点，且与x轴正方向成3角射入磁场，

图（a）所示的电路。先将开关舟断开，闭合S2。调节及，使Gi和Gz读数均为200MA；再将开关

测得“、N两点间的电势差（/柳,=即喧。粒子最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如

Si闭合，调节电阻箱品和滑动变阻器R2,保证Gz读数不变，则当Gi读数为pA时，Gi与此

2q

并联可以作为量程为600A的电流表使用。

P图所示。不计粒子重力，求：

（2）保持电阻箱修不变，用电流表Gi、2和其他器材设计如图（b）所示的电路观察电容器充放

电现象，已知图（b）中电源的电动势E=3V。

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；能守恒，因此有：

(3)粒子从M点运动到P点的总时间1»2V2

(解析】⑴设粒子过N点时的速度为v,有为=cos6热M=%|片2

V

以上两式联立解得长木板获得的最大速度v=10m/So

粒子从M点运动到N点的过程，有2

(2)物块A与长木板碰撞后物块A的质量小于长木板的质量，发生弹性碰撞时被弹回，以后不与

..121,

q%=3"八’一万"鹏