2021届高考考前冲刺卷 物理（十三）教师版

初速度的大小为则产，代入数据可得，故正确。

（新图考）2021届局考考前冲刺卷V,0=W-Jgi=20m/s,A

物理（十三）3.《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传

统的质疑和对真理的探索精神。2020年7月23日，我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星，屈

注意事项：原的“天问”梦想成为现实。图中虚线为天间一号的"地"火''转移轨道，下列说法正确的是（）

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

码粘贴在答题卡上的指定位置。

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

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A.天问一号最小发射速度为7.9km/s

稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。B.天问•号由虚线轨道进入火星轨道需要点火加速

4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。C.天间一号由地球到火星的虚线轨道上线速度逐渐变大

D.天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于火星公转周期的一半

■一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是

s【答案】

r符合题目要求的。B

【解析】天间一号要离开地球到达火星，所以“天问一号''的最小发射速度要大于第二宇宙速度

-1.如图所示，在真空中，绝缘杆连接了两个带等量异种电荷的小球，杆上。点离较远，O

-小于第三宇宙速度，故A错误；根据题给图片，天问一号在图中地球位置加速做离心运动，此时速

-点正下方有一小磁针，当杆绕O点在水平面内沿顺时针方向（俯视）匀速转动时，下列选项正确的

-度大于地球绕太阳的公转速度，之后到达虚线轨道远日点之后，再加速才能进入火星轨道，故B正

-是（）

-确；天问一号由地球到火星的虚线轨道向火星运动的过程中，只有重力做功，重力势能增加，动能

-O减小，机械能守恒，故速度逐渐减小，故C错误；天问一号椭圆轨道半长轴小于火星轨道半径，由

-一夕形成的等效电流方向为顺时针（俯视）

A.开普勒第-：定律可知，火星运行周期较长，天问•号从地球飞到火星轨道的时间小于半个火星年，

B.一夕形成的等效电流比+g形成的等效电流大

S故D错误。

C.小磁针N极向上偏转

S4.如图所示，理想变压器副线圈中心抽头。与a、b间匝数都是120,接在0、b间的标有“6V,

D.小磁针不偏转

I0.1人”的灯泡1正常发光，接在a、b间的交流散热风扇正常工作。己知变压器原线圈接220V交变

【答案】C

电流，风扇的内阻为0.8C,交流电流表A（不考虑内阻）的示数为0.6A。以下判断正确的是（）

【解析】杆绕O点在水平面内沿顺时针方向（俯视）匀速转动时，一夕形成的等效电流方向为

逆时针（俯视），A错误；根据/=/可知，周期和电量均相等，则一q形成的等效电流与+g形成

的等效电流等大，B错误；根据安培定则可知，正电荷在O点的磁场方向为竖直向下，而负电荷在

WO点的磁场方向为竖直向上，由于负电荷运动时在。点产生的磁场强，根据矢量叠加原理，则合磁A.风扇的额定电压是6V

数场的方向为竖直向上，则小磁针N极向上偏转，故C正确，D错误。B.风扇输出的机械功率是3.6W

2.一个小球被竖直向上抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2。若前3s内的位移和第4s内的位C.变压器输入的电功率是6.6W

移大小相等、方向相反，则小球前4s内的位移和上抛初速度大小分别为（）D.变压器原线圈的匝数是2200

A.0,20m/sB.0»30m/s【答案】C

SC.45m,20m/sD.45m,3（）m/s【解析】由题意，灯泡正常发光，表明0、力间电压为6V,而。为中点，故a、b间电压为12

【答案】AV,由于风扇正常工作，故其额定电压是12V,A错误：流过风扇的电流/=0.6A—0.1A=0.5A,

【解析】由于前3s内的位移和第4s内的位移大小相等、方向相反，可知4s内的总位移为零,风扇的输入功率Po=U/=6W,热功率P热=/2R=0.2W,风扇输出的机械功率P=PO-P热=5.8W,

好直上抛运动的初速度方向竖直向上，加速度的方向啜直向下，为一g,选取较直向上为正方向，设

B错误；根据能量守恒可知，变压器的输入功率Pa=Po+PL=6.6W,故C正确；根据旦=型得〃=0.01s/m,其对应的物理意义表示赛车的最大时速丫=’=10019=360]<01/11,D错误。

24012b

得力=4400,故D错误。二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项

5.如图所示，内壁光滑、绝缘的半球形槽固定在地面上，整个半球形槽处于竖直向下的匀强电是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得。分。

场中，质量相等的带异种电荷的A、5两小球用轻质绝缘细杆固定连接，两球置于半球形槽中且处7.如图所示，方向相反的两个水平恒力Q、尸2同时作用在静止于光滑水平面上的人、8两物体

于静止状态时，小球A、B与半球形槽球心O点的连线与竖直方向的夹角分别为4、出，已知仇〈色，上，已知物体A的质量％大于物体8的质量Ms，经过相等时间同时撤去两力，又经过一段时间两

物体相碰并粘为•体且恰好静止，则下列说法正确的是()

A.Fi、尸2的大小关系是

B.Fi、22的大小关系是尸i=B

C.从Q、B开始作用到两物体相碰并粘为一体静止，整个过程系统动量守恒

A.无法判断A、B两小球的电性

D.只有两物体相碰过程系统动量守恒

B.一定是A球带负电，8球带正电

【答案】BC

C.现用外力将小球8向下移动一小段距离，A、8两小球的电势能将增大

【解析】由于粘合体静止，对两物体相碰过程根据动量守恒定律得MAVA+MBI，B=(MA+MB)H，

D.突然撤去匀强电场，则两小球组成的系统仍能静止在原处

其中卜,=0,得MAVA=—MB"B，根据动量定理得产I/=M,WA，同理尸2/=MBI，B，时间相同，所以R、

【答案】C

尸2等大反向，A错误，B正确；由于氏、B等大反向，系统合外力为零，故整个过程系统动量守恒,

【解析】两球质量相等，如果没有匀弼电场，则静止时两球高度相同，绝缘细杆水平；由于仇

C正确，D错误。

〈仇，可知A球比B球位置低，即4球受到了向下的电场力，B球受到了向上的电场力，说明A球

8.图甲为氢原子部分能级图，大量的氢原子处于〃=4的激发态，向低能级跃迁时，会辐射出

带正电，5球带负电：撤去匀强电场，两小球组成的系统不能静止在原处，故ABD错误；将小球B

若干种不同频率的光。用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K,已知阴极K的逸出功为4.54eV,则

向下移动一小段距离，则小球A将向上移动一小段距离，该过程中电场力对A、B两小球都做了负

功，所以A、B两小球的电势能将增大，故C正确。

6.质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度。与速度

的倒数的关系如图所示，己知图像斜率上数值大小为400,则赛车()

V

a/Crns1)

A.这些氮原子能辐射6种不同频率的光子

B.某氯原子辐射出•个光子后，核外电子的速率减小

C.阴极K逸出光电子的最大初动能为8.21eV

A.速度随时间均匀增大

D.若滑动变阻器的滑片右移，电路中的光电流一定增大

B.加速度随时间均匀增大

【答案】AC

C.赛车运动时发动机输出功率为160kW

【解析】大量氢原子处于〃=4的激发态，向低能级跃迁时，会辐射出N=C：=6,即6种不同

D.图中力点取值应为0.01,其对应的物理意义表示赛车的最大时速为160km/h

频率的光子，故A正确；某氮原子辐射出•个光子后，能量减小，轨道半径减小，库仑力做正功，

【答案】C

核外电子的速率增大，故B错误；处于〃=4的氢原子向低能级跃迁时放出光子最大能量AE=&—

【解析】对汽车受力分析，根据牛顿第二定律得〃也，化简得〃=£,-上。功率恒

vmvmEi=12.75eV,由光电效应方程可知Ekm=方一可=(12.75—4.54)eV=8.21eV,故C正确;若滑动

定，所以加速度随时间发生变化，汽车做变加速直线运动，A错误；随着速度增大，加速度逐惭减变阻器的滑片右移，正向电压增大，如果光电流达到最大光电流时，则电路中的光电流不变，故D

P4错误。

小，B错误：结合图像得〃=±二400,解得尸=[60kW,C正确：图像的斜率为攵=一=400,解

mb8.如图所示，飓风飞椅像是一把大伞下吊着很多吊椅，悬挂吊椅的绳索长短不一，大伞转动时,

2

吊椅在空中随大伞旋转。我们可以把它简化为：若干小球用长度不同的细绳固定在竖直杆上同一点,OTTIfJ7兀

粒子在磁场中运动的周期7=——=—,由轨迹图可知，时间差

当杆绕其竖直轴线匀速转动时，小球也随杆做匀速圆周运动。关于小球的运动，下列说法正确的是qBkB

)

A.小球的质量越大，细绳与竖直杆的夹角越小

B.小球的质量越大，细绳与竖直杆的夹角越大

C.固定小球的细绳越长，细绳与竖直杆的夹角越大。

D.所有小球位于同•水平面上

三、非选择题：共52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

【答案】CD

考题，考生根据要求作答。

【解析】设绳杆长为L,转动半径为八杆与竖直方向的夹角为仇根据重力和杆的合力提供球

(-)必考题：共43分

的向心力得tan。=〃以，a=gtan。，所有小球的角速度相等设为⑶所以

11.(6分)为了探究质量•定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置.其中M

a=rar=(U\ne)ar,解得cos0=*-,所以L越长夹角越大，与质量无关，故C正确，AB为带滑轮的小车的质量，机为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

a)~L

错误：小球到最高点的高度H=LCOS(9=-4，故D正确。

co-

10.如图甲所示，直角坐标系中，x轴上方有磁感应强度大小为8的匀强磁场，磁场方向垂南(1)实验时，一定要进行的操作是。

纸面向外，O处有一粒子源，能以相同的速率I，沿纸面不断地放出比荷为上的同种粒子，粒子射入A.用天平测出砂和砂桶的质量

磁场的速度方向与x轴正方向的夹角范围是30。〜150。，粒子重力及粒子间的作用力均不计。图乙中B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

的阴影部分表示粒子能经过的区域，其内边界与x轴的交点为C，外边界与y轴的交点为。，与xC.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量用远小于小车的质量M

(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出)，已知打点

计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为m/s2(结果保留

两位有效数字)。

单位：cm

.1.4,1.9,2.3,2.8।3.3十3.8

1r,1T1I

kB0123456

B.OD=OC(3)以弹簧测力计的示数尸为横坐标，加速度为纵坐标，画出的。一尸图象是一条直线，图线与

C.若仅改变粒子电性，则粒子运动所经过区域的面积变大横坐标的夹角为以求得图线的斜率为匕则小车的质量为_____o

D.带电粒子在磁场中运动最长时间与最短时间之差为色1?

A.2tan6>B.------C.kD.-

3kBtanek

【答案】AD【答案】(l)BCD(2)1.3(3)D

【解析】根据题意画出粒子在磁场中运动的轨迹图如图所示，由轨迹图可知【解析】(1)物体M受到的力可由弹簧测力计读出，故砂和砂桶的质量可以不用测出；将带滑轮

的长木板右端垫高，以平衡摩擦力是需要进行的操作，因为这样物体M受到的合力就不考虑摩擦力

OD=2/?sin60°=^^=—,A正确；由于OC=2Rsin300=上，则OO>OC,B错误;

qBkBkB了：小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

若仅改变粒子的电性而其他条件不变，则粒子在磁场中运动所经过的区域的面积大小不变，C错误:是需要操作的；改变砂和砂桶的质量，是用来改变外力大小的，故也是需要进行的操作：因为外力

的大小可以通过弹簧测力计读出，故不需要保证砂和砂桶的质量m远小丁•小车的质量M,所以需要温控带

热敏电阻

进行的操作是BCD。

(2)小车的加速度a=G：8+.3：3+入②丑：卬卬一(2.3：］.2+1.±然.0..叫丹=13ni/s2o

(3x3x0•02s)2

(3)因为弹簧测力计的示数户为横坐标，加速度为纵坐标，故tan8=，=k,故F=：,由牛顿第二

(2)量程为。〜0.6A的电流表最小分度为0.02A,故电流表的读数为0.50A；电阻心两端的电压

定律Fe：=ma得，小车的质量为m=1=至=2,选项D正确。U=I^,通过电阻R,的电流/=/?一小则电阻的阻值R学二#厂。

aak

12.(9分)耀华中学物理兴趣小组的同学们想通过实验探究某热敏电阻的阻值与温度的关系。实

(3)由图象可知，该热敏电阻的阻值与温度呈线性关系，为求图线的斜率，可在图线上找两个距

验中有如下器材：

离较远的点，如(0℃,7.5C)、(300C,17.5C),斜率攵=也三至C/℃=l*C/℃,所以该

A.热敏电阻凡300-030

B.定值电阻Ro热敏电阻的阻值与温度的关系式是&=7.5+51,当温控箱中的温度达到600C时，

C.学生电源(通过调节可输出。〜12V的电压)

D.电流表Aj(0.6A,内阻力=5。)

R=(7.5+—x600)C=27.5C°

1

E.电流表Az(0.6A,内阻口约为IC)30

F.温控箱(能显示温度并可调温度)13.(12分)如图所示是科学家们为火星探测器实现软着陆而设计的一种电磁阻尼缓冲装置的原

G.开关S,导线若干理图，其主要部件为缓冲滑块K和探测器主体，MN和PQ为固定在探测器主体上的绝缘光滑的缓

(1)为了更准确地描述出电阻凡随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值)，请完成虚线冲轨道，探测器主体上安装的超导线圈(图中未画出)，能在两轨道间产生垂直于导轨平面向外的匀

强磁场。缓冲滑块K由高强度的绝缘材料制成，其上绕有10匝闭合矩形线圈。反4线圈的总电阻

为1Q,帅边长为1m。某次探测器接触火星表面的瞬间速度vi=4m/s,滑块K立即停止运动，其

线圈与轨道间的磁场立即发生作用，使探测器主体减速到町=1m/s的安全速度，从而实现了缓冲作

用，已知该装置中除缓冲滑块(含线圈)外的质量为100kg,若火星表面的重力加速度为4Ms2,

求：

探海2»主体

=(用题给字母表示)。

(3)实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的

凡一，图像。根据所给的R,-r图像可以看出，该热敏电阻的狂值与温度的关系式是Ri=o

由图像分析可知，当温控箱中的温度达到600c时，热敏电阻此时的阻值为R<=Q。(1)当缓冲滑块刚停止运动时，判断线圈边感应电流的方向：

【答案】(1)如图所示(2)0.50—生一(3)7.5+—/27.5(2)当缓冲滑块落到火星表面时，探测器主体名能立即减速，则磁感应强度阴应大于多少特斯拉？

(3)当磁感应强度为2T时，探测器主体可以实现软着陆，从g减速到血的过程中，通过线圈截

【解析】(1)如图所示。面的电荷量为6C,求该过程中线圈中产生的焦耳热。。

【解析】(1)由于而切割磁感线方向向上，由右手定则可知，流过加电流方向为a到8

(2)要使探测器主体减速，它受到的安培力大于重力：由牛顿第三定律，对"有：

nBJL>Mg

x/联立解得：x=7.6m。

=f(2)设滑块A与3碰后的速度为也，滑块A、8为系统动量守恒，则有："m)=2w，i

E=nBaL\\滑块AB与。弹开后，滑块48的速度为电，滑块C的速度为门，由乙图知心=5m/s

可福B0>博^=1T。滑块A、B、C为系统动量守恒：2mg=2〃II*2

在这个过程中系统的能量守恒：£p+*2小叫2=右2〃八Y+%〃小

\nLrvi

(3)设探测器主体从M减到w下降高度为4则