高中物理高考复习卷1-2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷 (新高考湖北专用) 解析版

2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷（卷1）

第I卷（选择题）

一、选择题:共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1〜7题只有一项符合题

目要求，第8〜11题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.如图所示，有5000个质量均为的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用轻细绳固

定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止•若连接天花板的细绳与水平

方向的夹角为45.则第2024个小球与第2025个小球之间的轻绳与水平方向的

夹角a的正切值等于（)2024<k_.2025

卬、5000

8181372253

A.-----B.-----C.-----D.-----

200119625625

【答案】C

【详解】

以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况如图1所示,

Ti

2976Mg

5000mg

图1

根据平衡条件得：F=5000mg»cot45°=5000m^；

再以2025个到5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况如图2所示，则有:

tana

F5000625

2.用同种材料粗细均匀的电阻丝做成ab、cd、ef三根导线，ef最长，分别放在电阻可忽略的光滑的平

行导轨上，如图所示，磁场均匀且垂直于导轨平面，用外力使导线水平向右做匀

速运动（每次只有一根导线在导轨上），而且每次外力做功的功率相等,则下列

说法正确的是（）

A.ab运动的最快B.ef运动的最快

C.导线产生的感应电动势相等D.每秒钟产生的热量不相等

【答案】B

【解析】

822V=%知，同种材料、同粗细的

试题分析:安培力的功率为：P-------知电阻大的，运动的快.由火

R

电阻丝越长电阻越大，故ef的电阻最大.故ef运动的最快，A错、B对.又由E=应r知ef产生的电动

势最大，C错；Q=Pt,功率相同，每秒产生的热量相等，D错.

3.2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过：8（钙48）轰击弋小（锄249）发生核反应,

成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子充数最大的元素.实验表面，该元素

的原子核先放出3个相同的粒子X,再连续经过3次。衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子

核，则上述过程中的粒子X是

A.中子B.质子C.电子D.a粒子

【答案】A

【详解】

因为在衰变的过程中质量守恒，电荷守恒.根据电荷守恒定律可得，118-3x2-112.0，X粒子的电荷量为

零.再根据质量守恒，48+249-4x3-282-3.所以X粒子的质量数为1.所以该粒子为中子.故A正确，

BCD错误。

4.如图所示，竖直平面内1/4光滑圆弧轨道半径为R,等边三角形ABC的边长为，顶点C恰好位于圆

周最低点，C。是AB边的中垂线.在4、8两顶点上放置一对等量异种电荷.现把质量为机带电荷量为十

。的小球由圆弧的最高点M处静止释放，到最低点C时速度为vo.不计十。对原电场的影响，取无穷远

处为零电势，静电力常量为鼠则（）

A.小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒

B.C、。两点电势相等

C.M点电势为表

D.小球对轨道最低点C处的压力大小为摩+用反+比第

RL

【答案】c

【解析】

小球在圆弧轨道上运动过程中，电场力对小球做功，机械能不守恒，A错；根据等量异种电荷的电场分布,

CD为等势面，B错；无穷远处电势为0,CD为等势面，所以CD电势为0,小球从M到C,由动能定理,

电场力所做的功W=-7n”，所以M点的电势cp=£=方0?11/2C正确；小球对轨道最

低点C处的压力大小mg+m?D错.

5.如图所示，均匀介质中两波源与、S2,分别位于x轴上方=0、X2=10m处，在r=0时刻同时从各自平

衡位置开始沿），轴正方向做简谐运动，周期均为7Ms,产生的机械波的传播速度均为v=4m/s,振幅均为

A=2cm.质点P位于x轴上彻=4m处，设质点P从r=0至!]r=2.5s内

*'y/cm「

通过的路程为L,在r=3.25s时刻的位置为y,贝ij厂。p与

A.L=4cmB.£=12cm0246810x/m

C.y=2cmD.y=-2cm

【答案】A

【解析】

两列波的波长为2=〃=4xlm=4m,即振动在一个周期内传播的距离为4m.则：在0-ls时间内，两列波都

没有到达质点P，质点尸处于静止状态，Is-1.5s时间内，质点P只参与Si引起的振动，振幅为A=Ai=2cm；

试卷第2页，总11页

在△uo.5s=」T时间内，路程为/i=24=4cm；在1.5s-2.5s时间内，质点尸参与两列波引起的振动，因两波

2

源使质点的振动方向相反，则路程/2=0.故质点尸在f=O至/=2.5s内质点尸通过的路程为L=/i+/2=4cm,

故A正确，B错误；在f=3.25s时刻，根据以上分析可知，两波源在质点P处振动方向相反，振幅相等，

则处于平衡位置，故CD错误.故选A.

6.如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为〃7的小球以转数Q

〃转每秒在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离〃为()k/一

BCD+7

A."74T-412--4477^^^^77777

47rn4万n4加7-n2

【答案】A

【解析】

由题意知，小球做圆周运动需要的向心力为f=〃24万2“2「，根据匀速圆周运动的动力学特征可知，向心

力由重力与弹力的合力提供，即/咫12116=加4万2〃2/，根据几何关系：sin8=',联立解得:

cos。=—3—，可得：h=R—RcosG=R----r，所以A正确；B、C、D错误。

4病〃2

7.如图所示，一轻质弹簧下端固定，直立于水平地面上，将质量为，”的物体A从离弹簧顶

端正上方〃高处由静止释放，当物体A下降到最低点P时，其速度变为零，此时弹簧的压缩

量为x；若将质量为4机的物体8仍从离弹簧顶端正上方/z高处由静止释放，当物体8下列

到P处时，其速度为()

A.\jg(h+x)B.y[ghC.Jg(〃+x)D.^2gh

【答案】A

【详解】

当质量为m的物体从离弹簧顶端正上方h高处下落至最低点P的过程，克服弹簧做功为W,由动能定理

得

mg(/?+%)-W=0①

当质量为4根的物体从离弹簧顶端正上方〃高处下落至P的过程，设4根的物体到达P点的速度为v,由

动能定理得

4mg(/i+x)-W--y4mv2②

①②联立得

故A正确，BCD错误;

故选Ao

8.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、0Q边与轴线的夹角9切磨在仇＜0＜82的范围内，才能使

从MN边垂直入射的光线，在0P边和0Q边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到。尸边并反

射到00过后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（）

A.若。＞仇，光线在0P边不会发生全反射

若e＞仇,光线会从0。边射出N)Q

若。〈仇，光线会从0P边射出

若6＜仇，光线会在0P边发生全反射

【答案】AD

【详解】

由全反射的临界角满足sinC=1,则入射角满足它C时发生全反射，作出光路，当。＞仇时，根据几何关

系可知光线在0尸边上的入射角较小，光线将从。尸边射出，A对、B错；同理，当9Va时，光线在0P

边上的入射角较大，大于临界角，光线将在0P边发生全反射，C错误，D正确.

9.Pl,P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星SI、S2做匀速圆周运动.图中纵

坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度横坐标表示物体到行星中心的距离/-的平方，

两条曲线分别表示尸3尸2周围的a与3的反比关系，它们左端点横坐a.

标相同.则

A.尸।的平均密度比B的大PIK

B.P的“第一宇宙速度”比P2的小

C.SI的向心加速度比S2的大0/

D.SI的公转周期比S2的大

【答案】AC

【解析】

A.根据牛顿第二定律，行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为:折黑,两曲线左端点横坐标相同，

所以丹、P2的半径相等，结合。与》的反比关系函数图象得出P的质量大于P2的质量，根据P噎，所

以P的平均密度比匕的大，故A正确;

B.第一宇宙速度v=叵，所以外的“第一宇宙速度”比P2的大，故B错误;

C.S］、S2的轨道半径相等，根据“=等，所以61的向心加速度比S2的大,故C正确;

D.根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式六2兀］白，所以SI的公转周期比S2的小，故D错误；

故选：AC.

10.如图所示的电路中，当a、b端加直流电压时，Li等发光，L2灯不亮，当加同样电压的交流电源时,

Li发光但较暗，L2灯发光较亮，则以下各项正确的是（）

A.A中接的是电感线圈，B中接的是电容器-----工-----工

B.A中接的是电容器，B中接的是电感线圈图印

b6

试卷第4页，总11页

C.A中是电阻，B中接的是电容器

D.若加的交流电频率增大，电压不变，则L灯变得更暗，L2灯变得更亮

【答案】AD

【解析】

当a、b端加直流电压时，乙灯发光，右灯不亮；当加同样电压的交流电源时，乙灯发光但较暗，区灯发

光较亮.知虚线框A中为电感线圈，因为电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电无阻碍作用，虚线框B

中是电容，因为电容隔直通交，故A正确，BC错误；若增大交流电的频率，则电感的阻碍作用更强，电

容的导能作用更强，故右灯变更暗，右灯变更亮，故D正确.

11.如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L、乙2、43、&,在乙比2之间、乙3乙4之间存在

匀强磁场，大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面.现有一矩形线圈"4,宽度cd=0.5m,质量为0.1kg,

电阻为2C,将其从静止释放，速度随时间的变化关系如图乙所示，r=0时刻cd边与心重合，fi时刻cd边

与心重合，f2时刻外边与上重合，。时刻外边与心重合，已知〃〜女的时间间隔为0.6s,整个运动过程

中线圈平面始终处于竖直方向.（重力加速度g取_1b

10m/s2）则（）„

A.线圈的长度ad=lm

XXXXXXX

B.线圈匀速运动的速度大小为8m/sXXXXXXX

C.在0〜。时间内，通过线圈的电荷量为0.25CX-X-X-X-X-X-X:百：：

.xxxxxxxOr；tTT.i

D.0〜玄时间内，线圈产生的热量为1.8J4........Q.........乙

【答案】BCD

【详解】

B、根据平衡有：而/=经上，联立两式解得：v=^f4=8m/s;故B正确；

RBL

A、力〜尬的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知必边刚进上边的磁场时,4边也刚进下边的磁场.设

1

磁场的宽度为"，则线圈的长度L,=2d；线圈下降的位移为：x=L，+d=3d,则有：3d=vt--gt0~,将v=8m/s,

占0.6s,代入解得：J=lm,所以线圈的长度为Z/=2仁2m；故A错误；

C、在0〜"时间内，cd边从办运动到乙2,通过线圈的电荷量为：＜7=7?=-/=-=0.25C；故C

RR

正确.

D、。〜/3时间内，根据能量守恒得：Q=，〃g（3d+2"）-5〃w2=1.8J；故D正确.

故选BCD.

第n卷（非选择题）

共5小题，共56分。

12.（8分）为了探究碰撞中的不变量，某同学计划用如图所示的圆弧槽进行实验。实验时，分别将小球M、

N放在竖直平面内的半圆形玻璃轨道内侧（轨道半径远大于小球半径）。现让小球M从与圆心。等高处由静

止释放，在底部与静止的小球N发生正碰。

⑴实验中，若实验室里有如下所述的四个小球:

①半径为「的玻璃球；

②半径为2r的玻璃球；

③半径为1.5「的钢球；

④半径为2r的钢球。

为了便于测量，M球应选用,N球应选用(填编号)。

(2)实验中不用测量的物理量为o

A.小球例的质量如和小球N的质量机2；

B.圆弧轨道的半径R；

C.小球M碰后上升的最高处与0点连线偏离竖直方向的夹角仇；

D.小球N碰后上升的最高处与。点连线偏离竖直方向的夹角仇。

(3)用上述测得的物理量表示碰撞中的不变量的等式为：

【答案】(1)②，④；⑵B(3)㈣=-仍Jl—cosq+/Jl-cos%

【详解】

(1)为了保证一维碰撞本实验应选择直径相同的小球，为了使M球反弹，需要用质量小的球去碰质量大的

球，因此何球选②N球选④。

(2)小球运动过程中满足

C1

2

町町匕

犯gR(l_cos6j班匕，2

f2

mjgR（l_cosa）=2y2

-町(一/)+

m2v2

联立解得

州=一仍Jl-cosq+1nl"l-cos%

因此不需要测量圆弧轨道的半径七

(3)因此表示碰撞中的不变量的等式为

町=一町Jl-COS。］+“-cos%

13.(8分)利用如图(a)所示电路研究电源电动势一定时路端电压随电源内电阻变化的规律，实验所用电

源内阻可以在0.2C〜1.2。之间连续变化.

(1)已知电源电动势为1.5V,改变电源内阻，由计算机将得到的路端电压U与相应的电流/的数据进行拟

合的图线如图(b),则电路中的定值电阻R=C,实验过程中路端电压U和内阻r的关系是

U=__________

试卷第6页，总11页

⑵现有Li“3V,3W*I1L2‘'1.5V,0.75W”两个灯泡，上述实验中所用到的内阻可调电源4个，阻值为3C

的定值电阻I个，阻值为I。的定值电阻2个，要求使两个灯泡都正常工作且电路消耗的总功率最小，请

你在以上器材中合理选择，设计一个满足以上要求的方案，将你所设计的电路图画在图（c）中的方框内，

在图中标出灯泡Li、L2的位置及所选用的定值电阻阻值.在该方案中4个电源的总内阻应该调整为r.fi

【详解】

（1）图象的斜率表示电阻的阻值，则

R号=20

由闭合电路欧姆定律可得:

=-x2=—

R+r2+r2+r

（2）要使两灯均能正常发光，则电压应等于4.5V,故只能将两灯串联。

3

3V灯泡的电流乙==A=1A

3

o75

1.5V灯泡的电流=0.5A

故3V灯泡应在干路，1.5V灯泡应与某一电阻并联，因1.5V灯泡的电阻为3。，故只要与3。电阻并联即

可;

此时需要电压为U=3+1.5=4.5V；电流为1A,则所需内电阻

7=6_4.5Q=]5Q

1

因在满足条件的电路中所用电阻较小，故消耗的能量最小。

原理图如图所示:

14.(8分)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度T的关系如图

所示.该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为Vo,温度为To,0、A、D三点在同一直线上.在上述过

程中，气体对外做功为5J,内能增加9J.则：

0^----------------------4-

(1)气体吸收热量还是放出热量，热量为多少焦耳？

(2)若在状态D的体积为2%,则状态D的温度为多少？

【答案】(1)吸收热量；(2)(=2"

【详解】

(D根据热力学第一定律W+Q=△。且：W=-5J,AU=9J可得Q=14J,由于Q>0,可判断为吸收热

量。

(2)根据理想气体状态方程

『可

由于口7图像AD段是过原点的直线，说明Pl=P2且％=2匕联立可得

7；=27；

15.(14分)过山车是游乐场中常见的设施，下图是一种过山车的简易模型.它由水平轨道和在竖直平面内

的若干个光滑圆形轨道组成，A、B、C……分别是各个圆形轨道的最低点，第一圆轨道的半径凡=2.0m,

以后各个圆轨道半径均是前一轨道半径的k倍(&=0.8),相邻两最低点间的距离为两点所在圆的半径之和,

一个质量机=1.0kg的物块(视为质点)，从第一圆轨道的左侧沿轨道向右运动，经过A点时的速度大小为

加=12m/s,已知水平轨道与物块间的动摩擦因数4=0.5,水平轨道与圆弧轨道平滑连接.g取10m/s2,lg0.45=

-0.347,lg0.8=-0.097,试求：

(1)物块经过第一轨道最高点时的速度大小；

(2)物块经过第二轨道最低点B时对轨道的压力大小；

(3)物块能够通过几个圆轨道？

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【答案】(l)8m/s；(2)77.5N；(3)通过4个圆轨道

【详解】

(1)设经第一个轨道最高点的速度为v,由机械能守恒有

1,1,

—mv0=—mv+2mgRt

即有

v=Jv；-4g/?1-V122-4x10x2-8m/s

(2)设物块经B点时的速度为VB,从A到B的过程由动能定理,

一从mg(4+4)=gmV-gmvo

对物块经2点受力分析，由向心力公式有

"2

联立两式解得

2

4一24g(凡+&)「⑺口12-2X0.5X10X(2+1.6)1.T

FN=mg+m------------------=10+lx-------------------------N=77.5N

R)1.6

由牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力大小为77.5N

(3)设物块恰能通过第〃个轨道，它通过第〃个轨道的最高点时的速度为生，有

V-

>mg

此

对物块从A到第n个轨道的最高点的全过程由动能定理得

fmg[(Rj+&)+(&+&)+…(KT+R”)]-2〃幽,=gm