2021届决胜新高考物理模考冲刺卷5（新高考湖南专用解析版）

2021年决胜高考物理模考冲剌卷（五）

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的。

1.下列说法正确的是（）

A.贝克勒尔通过实验最早发现了电子

B.若使放射性物质的温度升高，则其半衰期增大

C.核反应^U+了一黑Sr+粤Xe+10，属于重核的裂变

D.核反应堆用过的废料清洁无污染，没有放射性

【答案】C

【详解】

A.贝克勒尔通过实验最早发现放射性现象，汤姆逊最早发现了电子，选项A错误；

B.放射性物质的半衰期与外界条件无关，选项B错误；

C.核反应^U+[nT^Sr+；：6Xe+l（）：n属于重核的裂变，选项C正确；

D.核反应堆用过的废料仍有放射性，有污染，选项D错误。

故选C。

2.如图所示，质量为m=1.2Kg、顶角为a=37。的直角劈和质量为M=2Kg的正方体放

在两竖直墙和水平地面间，处于静止状态.若不计一切摩擦，g取10m/s2,墙面对正

方体的弹力大小与水平地面对正方体的弹力大小分别为（）

A.20N,36NB.16N,32NC.16N,40ND.20N,20N

【答案】B

【详解】

以直角劈和质量为M正方体整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示：

则由平衡条件得：水平面对正方体的弹力大小N3=（M+m）g=32N；对直角劈研究，分

析受力情况，如图2所示，根据平衡条件得：墙面对m的弹力：

nip12x]()

N.=-2—=-------N=16N,故B正确，ACD错误.

tan37°0.75

故选：B

3.从航母起飞的战斗机在空中匀速飞行，在模拟训练中，先后投放多枚炸弹轰炸正前

方静止的“敌方”舰船，投放每枚炸弹的时间间隔相同，且轰炸机投放炸弹后速度不变,

炸弹离开飞机后受到的空气阻力忽略不计，则

A.空中飞行的炸弹在相等时间内速度变化都相同

B.战斗机的速度越大，炸弹在空中飞行时间越短

C.战斗机上的飞行员看到投放在空中的炸弹位于一条抛物线上

D.“敌方”舰船上的士兵看到投放在空中的炸弹位于一条抛物线上

【答案】A

【详解】

A.空中飞行的炸弹都做平抛运动，加速度都是g,根据Av=gt知在相等时间内速度变

化都相同，故A正确.

B.炸弹在空中匕行时间由下落的高度决定，与初速度无关，故B错误；

C.由于惯性，炸弹和匕机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直

线上，轰炸机上的飞行员看到投放在空中的炸弹位于一条竖直线上，故C错误；

D.由于每一颗炸弹投放的时刻不同，即抛出点不同，则“敌方”舰船上的士兵看到投放

在空中的炸弹不在同一条抛物线上，故D错误.

4.如图所示，空间中有两个固定的等量正点电荷，两电荷的连线处于水平方向，O为

连线的中点，P、M为连线的中垂线上的两点，且PO=OM=h.现将一带负电的小球从

P点静止释放，重力加速度为g,下列说法正确的是()

A.从P到O的过程中，小球的电势能一直增大

B.从P到O的过程中，小球的加速度一直增大

C.从O到M的过程中，小球的机械能先增大后减小

D.到达M点时，小球的速度为2而

【答案】D

【解析】

在等量同种正点电荷连线中垂线上，0P段电场强度方向OTP，负点电荷q从P点到O

点运动的过程中，所受的电场力方向由P-O,电场力做正功，小球的速度增大，电势

能一直减小，越过O点后，OM段电场强度方向由O-M,小球所受的电场力方向由

M-O,电场力做负功，小球的速度减小，故小球的机械能在PO段增大，在OM段减

小，故A正确，BC错误.故A错误：O点的场强为零，小球通过O点时的加速度为

零.由于PO间电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受

电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不能确定，加速度可能先增大后减小，

也可能一直减小，不可能一直增大，故B错误；根据电场的对称性原理可知，P与M

两点的电势相等，则小球在这两点的电势能相等，电场力做功为零，故小球从P到M

的过程中，由动能定理得：mgxlh^^mv2,解得：v：,故D正确；故选D.

5.如图所示，将一根同种材料，粗细均匀的导体围成半径为R的闭合导体线圈，固定

在垂直线圈平面，磁感强度为B的匀强磁场中。A,B两点将线圈分为上、下两部分，

且A,B两点间上方部分的线圈所对应的圆心角为120。。现将大小为/的恒定电流自A,

B两点间通入，则线圈A,B两点间上，下两部分导线受到的总安培力的大小为（）

【答案】A

【详解】

由几何关系可知，A、B两点间的距离

L=Rsin60°x2=V^R

由等效思想可知，导体线圈受到的总安培力的大小

F^=BIL=CBIR

故选Ao

6.图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的U-/图线，则下列说法中正确的是（)

AUN

A.电源的内阻为0.5C

B.小灯泡的电阻随着功率的增大而减小

C.当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻约为1C

D.把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为3W

【答案】D

【详解】

A.结合甲图像，电源的内阻为

M6

A错误；

B.由图乙可知，电压和电流越大，即功率越大，图像的斜率越大，由

可知，小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，B错误；

C.由图乙可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，通过的电流为/=6A,则它的电阻

约为

I12

C错误；

D.把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，图像的交点即小灯泡的

电压、电流，如图所示

AUN

可得U=0.5V,/=6A,则小灯泡的功率约为

p=UI=3W

D正确。

故选D。

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在h时刻速度达到最

大值也时，打开降落伞做减速运动。在h时刻以较小速度吃着地。他的修图像如图所

示，下列关于空降兵在0~A或时间内的结论正确的是（）

B.八~也空降兵的位移S<"空区—6）

C.fl~f2空降兵的平均速度u>匕*

2

D.八~/2空降兵做减速运动，加速度越来越小

【答案】BD

【详解】

A.0~小空降兵做匀变速直线运动，其位移为

s-vt--t.

21

故A错误；

B.八72内，空降兵的运动不是匀变速直线运动，又因为修图像与时间轴围成的面积代

表空降兵的位移S,加入这段时间内空降兵做匀减速直线运动，VY图像中如图虚线所示,

则其位移大小为

由图可知s<s',故B正确；

C.在A~f2内，假设空降兵做匀减速直线运动，则其平均速度为

-片+彩

V=---------

2

根据B选项可知匀减速直线运动的位移大于空降兵的实际位移，则平均速度大小

2

故C错误；

D.在外72内，根据修图线切线的斜率表示加速度可知空降兵做加速度减小的减速运

动，故D正确。

8.我国的“天链一号”地球同步轨道卫星，可为载人航天器及中、低轨道卫星提供数据

通讯服务。如图为“天链一号”a、赤道平面内的低轨道卫星b、地球三者的位置关系示意

图，。为地心，地球相对卫星a、b的张角分别为。和%（冬图中未标出），卫星a的

轨道半径是b的4倍，已知卫星a、b绕地球同向运行，卫星a周期为T,在运行过程

中由于地球的遮挡，卫星b会进入与卫星a通讯的盲区。卫星间的通讯信号视为沿直线

传播，忽略信号传输时间，下列分析正确的是（）

C.卫星b每次在盲区运行的时间」--TD.卫星b每次在盲区运行的时间为

1471

4+。27

16兀

【答案】BC

【详解】

A.设地球半径为质,由题意可知

sin-=—,sin%=2，

2勺2公

解得

sin-=4sin-

22

故选项A错误；

B.由开普勒第三定律得

工广7：

又

l=T，4=4"

可得

T

b8

故选项B正确；

CD.由题意可知，图中A、B两点为盲区的两临界点，由数学知识可得

ZAOB=0,+02

因而

27t----——0.+O-,

解得

14兀

选项C正确，D错误。

9.如图所示，A、B两物块的质量分别为2根和〃z,静止叠放在水平地面上.A、8间

动摩擦因数为〃，B与地面间的动摩擦因数为;〃，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦

力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力凡则下列选项正确的是

A.当F<2fimg时，A、2都相对地面静止

B.当F=gmg时，A的加速度为gg

C.当F>3岬g时，A相对B滑动

D.无论F为何值，B的加速度不会超过gg

【答案】CD

【详解】

AB之间的最大静摩擦力为：

"max=%"=2〃mg

B与地面间的最大静摩擦力为：

c1/、3

Amax=2+1nB)g=2Nmg

AC.设当A、8恰好发生相对滑动时的拉力为尸'，加速度为a,对4则有

F'-2jjmg-2ma

对A、B整体，有

3

Fz-—"mg-3ma'

解得：

F'=3/./mg

所以当

Q/umg<F<3/jmg

4相对于8静止，二者以共同的加速度开始运动：当尸>3〃加g时，A相对于8滑动，

故A错误，C正确；

B.当E=时，48均处于静止状态，所以A的加速度为零，故B错误；

2

3

D.A对B的最大摩擦力为2〃mg,B受到的地面的最大静摩擦力为,所以B相

对于地面会发生相对滑动时，由

C3

21amg--Rmg=maB

得B的最大加速度

1

劭=产

故D正确.

10.如图，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻

不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆浦垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，

金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关S断开，让金属杆油由静止开始自由

下落，经过一段时间，再将开关S闭合，从闭合开关S开始计时，取竖直向下为正方向，

则金属杆运动的动能EK、加速度“、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间f变化

的图象可能是

【答案】BC

【详解】

闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力与安培力相等，即

mg=BIL~------

R

金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。

若安培力小于重力，则加速度的方向向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增

大，则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直

线运动，则〃一/图象是斜率逐渐减小的曲线，因为

Ek=；加（％+区）2

所以及一/图象是一条斜率减小的曲线。安培力为

°B"v

F=--------

R

F-f图线先是一条斜率逐渐减小的曲线，之后恒定不变，因为

,Blv

I------

R

所以I-t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但Z=0

时金属杆有速度，所以片0时电流不等于零。若安培力大于重力，则加速度的方向向上，

做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力

与安培力相等时，做匀速直线运动。安培力为

广B212V

r---------

R

所以尸一，图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力

等于重力，故AD错误，BC正确。

故选BC。

三、非选择题：共56分。第11-14题为必考题，每个试题考生都必须作答第15〜16

题为选考题，考生根据要求作答。

（-）必考题：共43分。

11.（6分）

如图是某实验小组测量木块与长木板之间的摩擦因数实验装置图，木块和遮光片的总质

量为M、重物的质量为〃?，遮光片的宽度为"，A、8之间的距离为s。让物块A点由静

止释放，测出遮光片通过B光电门所用的时间为At,用遮光片通过光电门的平均速度

表示遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度。

（1）关于本实验的操作正确的有（)

A.减小遮光片的宽度d可以减小实验误差

B.减小A、8之间距离s对实验误差无影响

C.木块与定滑轮之间的细线应当平行长木板

D.应当将长木板的左端适当抬高

(2)木块的加速度a=,若加<<M,则木块与长木板之间的摩擦因数

〃=。(可以用“表示)

d2(mg-Ma)

【答案】ACa=-----〃-

2必产Mg

【详解】

(DHJA.减小遮光片的宽度d可以使得三更接近通过光电门时的瞬时速度，从而减小

△t

实验误差，A正确；

B.减小A、B之间距离s对实验误差有影响，会增大测量误差，故B错误；

C.调整滑轮，使细线与长木板平行，否则合力不等于绳子拉力减去摩擦力，故C正确；

D.本实验不需要平衡摩擦力，不需要将长木板的左端适当抬高，故D错误。

故选ACo

(2)|21滑块通过光电门B速度

d

v=一

X

根据

v2=2as

可得木块的加速度为

d2

a=不

2s△产

[3]若根《M，则绳的拉力

T—mg

对木块和遮光片，由牛顿第二定律

T-jjMg=Ma

解得

(mg-Ma)

〃=---------

Mg

12.(9分)

电学实验基础与创新应用。

(1)某同学改装电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。

已知表头G满偏电流为IOORA,表头上标记的内阻值为900。出、&和R3是定值电阻。

利用R和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b

两个接线柱，电压表的量程为IV；若使用。、c两个接线柱，电压表的量程为3V。则

根据题给条件，定值电阻的阻值应选R=dR3=C。

(2)电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变

大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D,

测量它们的电动势和内阻。

①用图甲所示电路测量A、B、C、。四块电池的电动势E和内阻r,图中Ro为保护电

阻，其阻值为5C。改变电阻箱的阻值上测出对应的电流/,根据测量数据分别作出A、

8、C、£>四块电池的R图线，如图乙。由图线A可知电池A的电动势£=V,

内阻厂=C(结果均保留两位有效数字)。

②分析图乙可知，电池(选填"A”、"B”、"C或“£>")较优。

【答案】1002000121.0A

【详解】

(1)口］根据题意，凡与表头G构成1mA的电流表，则

IR=(/一/)R.

g8gI

代入数据

100xio^x900=(1X1(尸_10()X10-6)M

整理得

R.=100Q

⑵若使用〃、c两个接线柱，电压表的量程为3V,则

"-%的=3-。。9-以炉*91%=2()00Q

I1X10-3

⑵①[3][4]根据闭合电路欧姆定律有

E=I(R+r)+I&

因此有

11r+ZJfj

-=—xR+----

/EE

由此可知，图象的斜率表示,，纵轴截距为：口4

EE

由图象可知

由此解得

E=12V,厂=1.0。

②[5]电动势大的内阻小的电源最优，由图象可知A图象代表的电源电动势最大，内阻

最小，因此A最优。

13.(13分)

如图所示，水平地面上固定一半径为R=0.8m的1光滑圆弧轨道，轨道左端放一质量为

4

例=3kg、长为L=L75m的木板，木板上表面与轨道末端等高，木板与地面间无摩擦，其

左端放一质量"?=lkg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为〃=0.4.现给物块施一水平

向右的恒力尸=15N,作用一段距离x后撤去凡物块正好能滑到圆弧轨道的最高点，然

后再滑回，取g=10m/s2.

(1)求物块滑到板右端时的速度v多大；

⑵求x的大小；

(3)通过计算说明，物块最终能否滑离木板.

【答案】(1)v=4m/s(2)x=lin(3)不会滑离木板

【解析】

(1)对于物块从轨道底端上升到顶端的过程，由机械能守恒可得：^mv2=mgR

解得：v=4m/s

(2)对于物块从木板左端滑到右端的过程，由动能定理可得：Fx—岬gL=；"

解得：x=lm

(3)设物块相对板向左滑动距离Ax后，与木板达到相同速度M,由动量守恒定律得：

mv=(A/+m)M

解得：vf=\m/s

由能量守恒定律得：gAx=g(M+m)i/2

解得：Ax=1.5m<L=1.75m

故物块不会滑离木板

14.(15分)

如图所示，一质量为机、电荷量为g的正离子，在。处沿图示方向以一定的速度射入

磁感应强度为8的匀强磁场中，此磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d

的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打

在G处，而G处到A点的距离为2d(直线D4G与电场方向垂直)。不计离子重力，

离子运动轨迹在纸面内。求：

(1)正离子的初速度％;

(2)正离子从D处运动到G处所需时间t；

(3)电场强度的大小E。

【详解】

(1)正离子的运动轨迹如图乙所示，在磁场中做圆周运动的时间为

1丁271m

=-1~

133qB

圆周运动半径r满足

r+rcosO-d

解得

设离子在磁场中运动的速度为%,则有

qB

解得

丫产

3m

⑵离子从C运动到G所需的时间

2d3m

’2==-77

-%qB

离子从。fCfG的总时间为

（9+2万）加

t=t,+t=---

23qB

（3）对离子在电场中的运动过程，有：

qE-ma

d=^at；

解得

E=2dqB?

9m

（二）选考题：共13分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。

15.[物理选修3-3]（13分）

（1）（5分）夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若

越接近水面，湖内水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内看做理想气体。则上升

过程中，以下说法正确的是（填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得

4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.气泡内气体对外界做功

B.气泡内气体分子平均动能增大

C.气泡内气体温度不变

D.气泡内气体的压强可能不变

E.气泡内分子对气泡壁单位面积的撞击力减小

【答案】ABE

【详解】

AD.气泡内气体压强

P=Po+Pgh

气泡升高过程中，其压强减小，温度升高，根据理想气体状态方程

=C

体积一定增大，故气泡内气体对外界做功，故A正确，D错误；

BC.气泡在上升的过程中温度逐渐升高，温度是分子平均动能的标志，温度升高，泡

内气体分子平均动能增大，故B正确，C错误；

E.根据气体压强定义及其微观意义，气泡内气体压强减小，气泡内分子单位时间内对

气泡壁单位面积的撞击力减小，故E正确。

故选ABE,

（2）（8分）如图所示，用横截面积为S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导

热性良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上。劲度系数为仁1000N/m的轻质弹簧

左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上。不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止

状态，此时弹簧处于自然长度、活塞距离汽缸底部的距离为Lo=18cm、气体的温度为

〃=27℃。现用水平力向右缓慢推动汽缸，当弹簧被压缩x=2cm后再次静止。已知大气

压强为po=l.Ox]O5Pa：

（1）求汽缸向右移动的距离；

（2）保持推力F不变，升高气体的温度，求汽缸底部到活塞的距离恢复到Lo时的温度。

【答案】（1）5cm；（2）360K

【详解】

（1）设气缸向右移动的距离为历时，根据等温变化，则有

P（A>S=P|（4+X-X|）S

P[S=p0S+kx

联立解得

尤।=5cm

（2）由题意可得，该过程是等压变化，则有

LQ+x-L0+x