2021届内蒙古鄂尔多斯市高考物理模拟试卷附答案详解

2021届内蒙古鄂尔多斯市高考物理模拟试卷

一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）

1.氢原子的能级图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向低能级n£/eV

跃迁时，贝欧）4-----------------------------0.85

3-----------------------------1.51

A.核外电子的动能减少2----------------------------3.40

B.最多能够辐射3种频率的光子

1----------------------------13.6

C.氢原子辐射出0.66eV的光子后，能够稳定在n=3的能级

D.氢原子从n=4直接跃迁到n=1的能级，发出的光子频率最大

2.甲、乙两车从同一地点出发同向运动，其u-t图象如图所示。下列

说法正确的是（）

A.甲、乙两车都做初速度为零的匀加速运动，且甲的加速度比乙的

小

B.图中P点表示两车到达空间同一点

C.在0〜4s内两车逐渐远离

D.4s之后乙一直在甲的后面

3.北京时间2019年4月10日21时全球六地召开新闻发布会，“事件视界望远镜”项目发布了近邻

巨椭圆星系M87中心捕获的首张黑洞照片，这意味着人类成功获得了超大黑洞的第一个“视觉”

证据，验证了1915年爱因斯坦在广义相对论中的伟大预言。假设某一黑洞的半径R约为45km,

其质量M和半径R的关系满足史瓦西半径公式*=盘,其中c为光速,G为万有引力常量；由此可

得出该黑洞（实为一个天体）表面的重力加速度的数量级为（）

A.106m/s2B.108m/s2C.1010m/s2D.1012m/s2

4.如图所示，一个人静止在地面上，人与地面间动摩擦因数为〃=?,已

知地面对人的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（忽略定滑轮的摩擦力），当

a=60。时，人静止时能拉起重物的最大重力为人重力的（）

A.9倍B.消C.日倍D.1倍

5.如图，AC.为圆的两条互相垂直的直径，圆心为。.将等电量的正、负

点电荷放在圆周上它们的位置关于4c对称.要使圆心。处的电场强度为

零，可在圆周上再放置一个适当电量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在（）

A.4点

B.B点、

C.C点

D.D点、

二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）

6.如图所示，以%=10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞

在倾角。=30。的斜面上，按g=10m/s2考虑，以下结论中正确的是（）

A.物体飞行的时间是

B.物体撞击斜面时的速度大小为20m/s

C.物体飞行的时间是2s

D.物体下降的距离是10m

7.如图所示，绳的上端固定在。点，下端系小球P.P与斜面Q的接触面粗糙。用水平力向右推Q,

使它沿光滑水平面匀速运动。从图中实线位置到虚线位置过程中（）

Z//Z/Z

\

A.摩擦力对小球P做正功

B.斜面Q对小球的弹力垂直于斜面因此对小球不做功

C.绳的拉力对小球P不做功

D.推力尸对斜面做的功和小球P对斜面做的功的绝对值相等

8.如图所示，t=0时，一小物块从光滑斜面上的4点由静止开始下滑，经过BA

点进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。下表记录了

每隔2s物块的瞬时速度，重力加速度g=10?n/s2,贝人）

t/s0246

v/(m•s-1)08128

A.斜面与水平面的夹角满足sina=0.4

B.物体在4秒末滑到水平面

C.4B的长度为22.2米

D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.4

9.对于以下教材中配图说明，说法正确的是（）

A.甲图为油膜法估算分子直径的实验图。实验中需注意待油酸薄膜形状稳定

后再描绘油酸膜的形状

.・•

B..'乙图为布朗运动产生原因示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它

4O*"

的数量越多，布朗运动越明显

丙图为模拟气体压强产生机理实验图。说明气体压强是由气体分子对器壁频繁碰撞

产生的

D...丁图为热机工作时的能流分配图。说明热机的效率可能达到100%

f件；■■]

10.下列说法正确的是（）

A.波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化

B.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同

C.用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光

D.变化的电场可能产生变化的磁场

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

11.热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。学校科技小组欲利用热敏电阻制作一个体温计:

吠，n

（1）先用多用电表的欧姆挡粗测热敏电阻的阻值。选择开关打到“X100”挡，按正确步骤操作，测

量热敏电阻的阻值，示数如图甲中虚线所示，为了较准确测量，应将选择开关打到（选填

“xlk”或“X10”挡，进行再测量热敏电阻的阻值，示数如图甲中实线所示，则热

敏电阻的阻值为。；

（2）用伏安法测量热敏电阻在不同温度下的阻值，若提供的电压表的内阻约为80k。电流表的内阻

约为20,则应选用电流表（选填“内接法”或“外接法”）测量热敏电阻的阻值。根据测

得的热敏电阻在不同温度下的阻值，用描点法得到热敏电阻的阻值外与温度t的关系图像如图乙

所示。

（3）将热敏电阻耳与电源（电动势E为1.5匕内阻不计）、电流表4（量程为9m4内阻为40）、保护电

阻&、开关S连成图丙所示电路，用热敏电阻即做测温探头，把电流表的表盘刻度改为相应的

温度刻度，就得到了一个简单的“热敏电阻体温计”。若要求电流表指针满偏的位置标为45冤，

则电阻a=_0,电流表6mA处应标为℃»（结果均保留两位有效数字）

12.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图1所示：

（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz,常用的电磁式打点计时器和电火花计时器,

使用的都是（填“直流电”或“交流电”）。

（2）下列措施中不正确的是

A.为了使绳对小车拉力的大小近似等于祛码总的重力，要求祛码的总质量m远小于小车的质量M。

B.平衡摩擦力的方法就是添加祛码，使小车能匀速滑动

C.每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力

。.实验中通过增加祛码来改变小车受到的拉力

(3)某同学在实验中。打出的一条纸带如图2所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点

间还有4个计时点没有标出，其中S]=7.06cm、s2-7.68cm^S3=8.30cm、s4=8.92cm,那

么打b点的瞬时速度大小是m/s；纸带加速度的大小是m/s2(计算结果保留两位有

效数字)。

(4)某同学将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力。但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大。

四、简答题(本大题共1小题，共8.0分)

13.一直流电动机，线圈电阻R=2.00,当它两端所加的电压U=24U时，电动机正常运转，测得

通过其电流/=0.504求此工作状态下，这台电动机的输出功率。

五、计算题(本大题共3小题，共30.0分)

14.如图所示，光滑的倾斜轨道与半径为R的粗糙半圆形轨道相连接，质量为小的小球在倾角为。的

轨道上由4点静止释放，开始离地面高度为“，求:

(1)画出小球在斜面上的受力示意图;

(2)小球在斜面上的加速度大小;

(3)要使小球恰能通过圆形轨道的最高点C,小球在圆形轨道上克服摩擦力做功为多少.

15.如图所示，一端开口的玻璃管力和两端开口的玻璃管B,用胶皮管连接起来后呈

U型竖直放置，管中有一端水银，4管上端封闭了一段长L=8sn的气柱，外界

压强为Po=8OsnHg,左右两水银面的高度差九=10cm,4管中气柱温度A=

300K；保持温度不变，向下缓慢移动B管直至两管水银面等高，求：

(1)此时4管内气柱的长度；

(2)保持4、B管位置不动，为了让4管中气柱长度恢复到8cm,A管中气柱温度应为

多少？

16.直角梯形玻璃砖4BCD的截面如图所示，一束单色光沿与4B边成45。角

的方向从边上的£点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射,

并重直于CD边射出，已知玻璃砖对该光的折射率n=&，zB=90°,

EB=0.4m,BC=V3m.真空中的光速c=3x108m/s,求：

⑴“；

(2)该束光在玻璃砖中传播的时间t。

参考答案及解析

1.答案：D

解析：解：4氢原子从高能级跃迁到低能级，静电力做正功，核外电子的动能增加，故A错误；

8.一个氢原子从n=4能级向基态跃迁，最多可辐射3种不同频率的光子，大量处于n=4能级的氢原

子向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子，故B错误；

C从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV,此时仍处于高能级状态，会有概率继续跃迁到更

低的能级，所以不能稳定在n=3的能级，故C错误；

。.从n=4跃迁到n=1,能级差最大，放出光子的能量最大，频率也最大，故。正确。

故选：Do

氢原子从高能级向低能级跃迁时，原子能量减小，根据库仑引力提供向心力得出电子动能的变化；

依据数学组合公式鬃，即可判定氢原子能级间跃迁时，能发出光的种类；

根据辐射光子能量等于两能级之差，即可判定；

能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，

频率越大。

正确根据氢原子的能级公式和跃迁进行有关问题的计算，是原子物理部分的重点知识，解决本题的

关键知道能级间跃迁满足的规律，即Em-En=H，同时注意求解跃迁放出多少频率的光子时，是

大量的氢原子，还是一个氢原子。

2.答案：C

解析：解：4、由速度图象的斜率等于加速度得知，甲。乙都是初速度为零的匀加速运动，且甲的加

速度比乙的大。故4错误。

BC、由图知，甲在t=2s时刻出发，乙在t=0时刻出发，即乙比甲提前2s钟出发，两者距离增大，

图中P点，t=4s,速度相等，距离最远。故B错误，C正确。

。、4s之后，甲的速度大于乙的速度，甲将追上乙，相遇之后甲将在乙的前面。故。错误。

故选：Co

根据速度图象与坐标轴所围的“面积”大小等于物体的位移，分析P点两物体位置关系；速度图象的

斜率等于加速度；根据速度大小关系，分析4s之后位置关系。

本题是为速度--时间图象问题，关键要明确斜率的含义，知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成

的面积的含义。

3.答案：D

解析：解：黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，

对黑洞表面的某一质量为m物体有：G^-=mg,

又有竺=”，

R2G

联立解得。=品

代入数据得重力加速度的数量级为1012nl小2,故。正确、ABC错误。

故选：D。

根据物体与该天体之间的万有引力等于物体受到的重力，列出等式表示出黑洞表面重力加速度。结

合题目所给的信息求解问题。

处理本题要从所给的材料中，提炼出有用信息，构建好物理模型，选择合适的物理方法求解。

4.答案：B

解析：解：当a=60。时，对人，根据平衡条件可得：G^sin60°="(G人-G^cos600),解得：£=|,

所以人静止时能拉起重物的最大重力为人重力的|倍，故8正确，ACD错误。

故选：Bo

当人拉起重物的最大重力时，人和地面间达到最大静摩擦力，当a=60。时，根据平衡条件列平衡方

程求解即可。

本题考查了平衡条件的应用，关键是知道绳子的拉力大小等于重物重力。

5.答案：D

解析：解：根据正点电荷在某点的电场强度方向为这两点的连线并背离正点电荷，若负点电荷则为

这两点连线并指向负点电荷，可知：等电量的正、负点电荷在圆心处的合电场强度方向是0。，若使

圆心。处的电场强度为零，则正点电荷必须放在。点处，

故选：D

由正点电荷在某点的电场强度方向为这两点的连线并背离正点电荷，若负点电荷则为这两点连线并

指向负点电荷，从而来确定等电量的正、负点电荷在。点的电场强度方向.若要使圆心处电场强度

为零，则放置的正点电荷在。处产生的电场强度方向必须与等量异种电荷产生电场强度方向相反.

本题还可以由正电荷在该点所受电场力的方向表示该点电场强度的方向，若是负点电荷则在该点所

受的电场力的反方向即为该点的电场强度方向.同时电场强度是矢量，因此叠加时要用平行四边形

定则.

6.答案:AB

解析：解：力、小球撞在斜面上时速度与竖直方向的夹角为30。，则根据速度的分解可得：

竖直方向的速度为：为=舟=£血/5=1°百机/5,

3

则物体飞行的时间t="=噂s=V5s,故A正确，C错误。

910

B、根据平行四边形定则知，物体撞击斜面的速度大小为："=瀛=学m/s=20m/s,故B正确。

2

D、物体下降的高度为：仁孚=要血=15m,故。错误。

2g20

故选：AB.

根据速度与斜面垂直，结合平行四边形定则求出竖直分速度，根据速度时间公式求出飞行的时间.根

据平行四边形定则求出物体撞击斜面的速度大小，根据速度位移公式求出下降的距离.

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难

度不大.

7.答案：ACD

解析：解：4、斜面对小球P的摩擦力沿斜面向下，与小球P的位移方向的夹角为锐角，所以摩擦力

对小球P做正功，故A正确；

3、斜面Q对小球的弹力垂直于斜面，速度垂直于细线，因此支持力对小球做正功，故B错误；

C、拉力沿着绳子收缩方向，速度方向垂直于绳子，故拉力对小球P不做功，故C正确；

。、对物体Q受力分析，受推力、重力、支持力、P对Q的压力和摩擦力，由于支持力和重力与速度

垂直不做功，根据动能定理，推力产对斜面做的功和小球P对斜面做的功的代数和为零，故推力F对

斜面做的功和小球P对斜面做的功的绝对值相等，故D正确；

故选：ACD.

根据恒力做功的公式W=FScos。，判断一个力是否做功。功的正负可以看力与位移的夹角，当。＜

90。时，力做正功；当0=90。时，力不做功；当。＞90。时，力做负功。

解决本题的关键要掌握功的正负的判断方法，以及会根据功的定义和动能定理比较功的大小。

8.答案：AC

2

解析：解：AD,根据图表中的数据，根据a=詈可以求出物体下滑的加速度为：a1=4m/s,在水

2

平面上的加速度为：a2=-2m/s0

物体下滑的过程，根据牛顿第二定律得：mgsina-i^mgcosa=mat

物体在水平面上滑行过程，根据牛顿第二定律得：-"ng=ma2。

联立解得：sina=0.4,〃=0.2,故A正确，£＞错误。

B、设物块在斜面上运动的总时间为£,则有：a*-。2（4-£）=%，=12m/s

解得：t=?s,知经过到达B点，到达8点时的速度为：u=Qit=?m/s,故3错误。

C、根据速度位移公式有：v2=2ax,代入数据求出4B段的长度％=^^1=22.2m,故C正确。

故选：AC.

根据图表中的数据，由运动学公式可以求出物体下滑的加速度和在水平面上的加速度。研究物体下

滑的过程，根据牛顿第二定律求得斜面与水平面的夹角。如果第4s还在斜面上的话，速度应为16m/s,

从而判断出第4s已过B点。通过运动学公式求出如，即可求出4B、BC的距离。研究物体在水平面上

滑行过程，根据牛顿第二定律求物块与水平面间的动摩擦因数。

解决本题的关键要掌握匀变速直线运动的速度时间公式、速度位移公式，并能灵活运用，分析出第4s

时在水平面上是解决本题的关键。

9.答案:AC

解析：解：力、甲图为油膜法估算分子直径的实验图。根据实验注意事项，可知实验中需注意待油酸

薄膜形状稳定后再描绘油酸膜的形状，故A正确；

8、乙图为布朗运动产生原因示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，受力越

均衡，布朗运动越不明显，故B错误；

C、由图可知，丙图为模拟气体压强产生机理实验图。实验说明了气体压强是由气体分子对器壁频繁

碰撞产生的，故C正确；

。、由图可知，丁图为热机工作时的能流分配图，说明热机的效率不可能达到100%,故。错误。

故选:AC«

题中涉及几个配图分别为油膜法估算分子直径的实验图、布朗运动产生原因示意图、模拟气体压强

产生机理实验图以及热机工作时的能流分配图，主要为热学部分知识点，可在熟练掌握课本相关内

容的基础上进行判断。

本题考查热学知识，要求学生理解以及掌握相关实验以及现象的原理，会根据所学知识解释相关现

象。

10.答案：AD

解析：解：4、波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应，观察者接收到的波的频

率都会发生变化；故A正确。

B、根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度大小相等。故B错误。

C、验钞机利用发出的紫外线照射钞票上隐微的荧光标记，识别钞票的真伪。故C错误。

根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，可能是变化的磁场，也可能

是恒定的磁场。故。正确。

故选：ADo

根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定能产生电磁波；波源与

观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应。利用光速不变原理分析B项；验钞机利用其发

出的紫外线照射钞票上隐藏的荧光标记，识别钞票的真伪。

解决本题的关键多普勒效应、麦克斯韦电磁场理论、相对论等基础知识，及区别红外线与紫外线的

不同，难度不大。

11.答案：x10欧姆调零240外接法2.729

解析：解：(1)用多用电表测量电阻，指针应指在满刻度的捌|之间，故需要换用“X10”挡测量,

换挡后需重新进行欧姆调零：由题图甲实线读出热敏电阻的阻值为24.0x100=240。.

(2)由于电压表阻值远大于待测电阻阻值，应采用电流表外接法。

(3)根据闭合电路的欧姆定律有/=—,由题图乙得当t=45久时=1600,代入数据解得

F

&=2.70；电流表的指针指在6nM处，热敏电阻的阻值R72=T一品一心

12

代入数据解得32=243.30,结合题图乙可知对应的温度为29。C

故答案为：(1)x10,欧姆调零,240；(2)外接法(3)2.7,29

(1)根据多用电表的使用原理即读数方法解得；

(2)由于电压表阻值远大于待测电阻阻值，可知电流表接法；

(3)根据欧姆定律解得电阻值，并结合图像判断温度。

本题考查多用电表的测量原理，解题关键注意欧姆定律的使用已经判断电流表内外接的方法。

12.答案：交流电BC0.740.62C

解析：解：(1)电磁式打点计时器和电火花计时器，使用的都是交流电。

(2)4、设小车的质量为M,祛码盘和祛码的质量为粗，设绳子上拉力为F,以整体为研究对象有mg=

(m+M)a,解得a=鼠；以M为研究对象有绳子的拉力尸=Ma=篝=揖，显然要有尸=mg必

有M»m,即于祛码盘和祛码的总质量远小于小车的质量时才可以认为绳对小车的拉力大小等于

盘和盘中祛码的重力，故A正确；

3、平衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把小车放在斜面上给小车一个初

速度，看小车能否做匀速直线运动，故B错误；

C、每次改变拉小车的拉力后不需要重新平衡摩擦力，故c错误;

。、实验中通过增加祛码来改变小车受到的拉力，故。正确；

此题选择不正确的选项，故选8C。

(3)相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速

直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上匕点时小车的瞬时速度大小。

S1+S20.0706+0.0768

Vh=---m/s-0.74m/s；

°2T2X0.1

设a到b之间的距离为匕，以后各段分别为%2、巧、x4＞根据匀变速直线运动的推论公式△x=a72可

22

以求出加速度的大小，得：=2a1T；x4-x2=2a2T；为了更加准确的求解加速度，我们

对两个加速度取平均值，得：。="的+。2)；

即小车运动的加速度计算表达式为：a=⑸+S黄+S2)=(0.0830+0.08设w706+0.0768)=Q62m/s2

(4)平衡摩擦力时把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大，在不挂祛码盘时，小车受到的合力不为

零，小车已经有加速度，a-F图象不过原点，在a轴上有截距，绘出的a-F图象是C。

故答案为：(1)交流电(2)BC(3)0.740.62(4)C

(1)打点计时器是使用交流电源的计时仪器，打点的时间间隔等于交流电的周期。

(2)明确实验原理和注意事项，从而确定实验中的应进行的操作；

(3)做匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度；

做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位于之差是定值，△x=at2,据此求出纸带的加速

度。

(3)实验时要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车受到的合力小于线的拉力，a-F图

象不过原点，在F轴上有截距；平衡摩擦力时如果木板垫得过高，过平衡摩擦力，在小车受到的合力

大于线的拉力，a-F图象不过原点，在a轴上有截距。

本题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速

度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过

平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力。

13.答案：解：根据功率公式可知，电动机消耗的总功率：P=U/=12勿

2

电动机内阻消耗的功率：PR=IR=0.5W

根据能量守恒定律可知，电动机输出的功率：P廛=P-PR=IISW。

答：这台电动机的输出功率为11.5W。

解析：电动机输出的功率等于总功率与热功率之差。

由功率公式求出总功率与热功率，然后求出输出功率。

此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，电动机是非纯电阻电路，总功率等于热功率与机械功率(

mg=m-

从4到C点的过程，由动能定理得：

mg(H—2R)—Wf=gm讲—0

联立可得：Wf=mg(H—|/?)

答：(1)小球在斜面上的受力示意图如图；

(2)小球在斜面上的加速度大小为gs讥0；

(3)要使小球恰能通过圆形轨道的最高点C,小球在圆形轨道上克服摩擦力做功为-|/?).

解析：(1)小球在斜面上受到重力和斜面的支持力作用，画出受力示意图.

(2)根据牛顿第二定律求解加速度大小.

(2)要使小球恰能通过圆形轨道的最高点C,在C点时，由重力充当向心力，由牛顿第二定律求出小球

通过C点