2021届新高考物理模拟培优卷六

2021届新高考物理模拟培优卷（六）

一、选择题：共11题，每题4分，共44分每题只有一个选项最符合题意。

1.一列简谐横波沿x轴传播，图甲为"0.5s时的波形图，图乙为介质中质点尸的振动图像。

下列对该波的传播方向和传播速度的说法中正确的是（）

A.沿x轴正方向传播，波速为4m/sB.沿x轴负方向传播，波速为4m/s

C.沿x轴正方向传播，波速为8m/sD.沿x轴负方向传播，波速为8m/s

2.如图所示，48两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A变化到

状态B时，下列说法正确的是（）

A.体积必然减小B.不可能经过体积减小的过程

C.外界必然对气体做正功D.气体必然从外界吸热

3.一般理论认为恒星释放的能量来自于核聚变反应，恒星内部的高温使原子核高速运动诱发

聚变反应。两个气核的聚变反应方程为；H+：H-X+：）n,其中气核的质量为2.0130u,X核

的质量为3.050u,中子的质量为1.0087u,lu相当于931.5MeV,在两个笊核以相等的动能

0.50MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为产生粒子的动能的情况下，下列说法正确的

是（）

A.X为：He原子核

B.反应后X与中子的速率相等

C.反应前核子的比结合能大于反应后核子的比结合能

D.X原子核的动能为0.79MeV

4.在粗糙的绝缘水平面上相距为6L的A、5两处分别固定电荷量不等的正点电荷，两电荷的

位置坐标如图甲所示，图乙是43连线之间的电势。与位置x之间关系的图像：图线上

x=L处的点为图线的最低点。在x=-2L的C点由静止释放一个质量为小电荷量为式4>0）

的带电物块（可视为质点），物块随即向右运动。则（）

A.物块带负电

B.点电荷A3在x=L点处的合电场强度最大

C.物块向8运动的过程中，电场力先做正功再做负功，在x=0处速度最大

D.若物块与水平面间的动摩擦因数”合适，可以使物块到达x=2L处时速度为零

5.如图所示，某电动牙刷充电时将牙刷插入充电座内，充电座中的线圈接入220V交流电，

牙刷内的线圈两端获得4.5V的电压，再通过控制电路对牙刷内部的直流充电电池充电，电

池的电动势为2.4V,内阻为0.1Q,容量为800mA.h,10小时即可充满。充满电后用户平

均每天使用4分钟，可以连续使用60天。关于此电动牙刷的说法正确的是（）

A.充电座和牙刷中线圈的匝数比为44:9B.充电时，直流充电电池中的平均电流是40

mA

C.使用时电池的平均输出功率为0.48WD.电池最多能提供的电能为6912J

6.一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、3、C,对应时刻

分别为小小4,其X—图像如图所示。则下列说法正确的是（）

A.车头经过立柱B的速度为尹7

玉）

B.车头经过立柱48过程中的平均速度为

f2~f\

-2%+/J

C.动车的加速度为

（，2—乙）（，3T2）（，3F）

2%（〃f+4）

D.车头通过立柱8、C过程中速度的变化量为

（r2-ri）（r3~ri）

7.航天员乘坐宇宙飞船来到一个半径为R的没有大气的星球表面,从该星球表面倾角为30。

的直斜坡顶端以速度%水平抛出一个岩石块，岩石块落在斜坡上，抛出点到落点间的距离

为s,则该飞船绕该星球表面飞行时的速度为（）

8.图甲是用光的干涉法来检查物体表面平整程度的装置，其中A为标准平板，8为被检查的

物体，C为入射光，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（）

T）4^111111

甲乙

A.入射光C应采用复合光

B.干涉条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的

C.当A、B之间某处距离为入射光半波长的奇数倍时，对应条纹是暗条纹

D.若所观察到的条纹如图乙所示，则被检查物体表面上有凹陷

9.某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为何（含水）的自制“水火箭”释放升

空，在极短的时间内，质量为，”的水相对地面以初速度%竖直向下喷出。已知重力加速度

为g,空气阻力不计，下列说法正确的是（）

A.“水火箭”的推力来源于“水火箭”外的空气对它的反作用力

B.水喷出的过程中，“水火箭”和水的机械能守恒

C.“水火箭”获得的最大速度为孚J

M-m

22

D.“水火箭”上升的最大高度为

2g(M-m)2

10.如图甲所示，可视为质点的、质量见=1kg的小物块放在质量？=2kg的木板正中央位

置，木板静止在水平地面上，连接物块的轻质细绳伸直且与水平方向的夹角为37°。现对

木板施加方向水平向左、大小为F=18N的拉力，木板运动的v-f图像如图乙所示，

sin37°=Q6,g取10m/s2,则下列说法错误的是（）

A.木板的长度为2mB.木板的长度为1m

Q

C.木板与地面间的动摩擦因数为0.5D.物块与木板间的动摩擦因数为5

11.一平行板电容器的两块金属板43正对竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细

线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中

的凡为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），%为滑动变阻器，用为定值电

阻。当凡的滑片「在中间时闭合开关S,此时电流表和电压表的示数分别为/和U,带电小

球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为仇电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的

A.若将&的滑片P向。端移动，则Q变小

B.若将&的滑片P向匕端移动，则/减小，U增大

C.保持滑片P不动，用较强的光照射与，则小球重新达到稳定后e变大

D.保持滑片尸不动，用较强的光照射与，则平行板电容器的电荷量增多

二、非选择题：共5题，共56分其中第13题〜第16题解答时请写出必要的文字说明、方

程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写

出数值和单位。

12.(15)用下列实验器材完成两个实验：

A.两节干电池

B.电流表A(内阻未知，标度模糊)

C.滑动变阻器与允许流过的最大电流为2A)

D.电阻箱R(0-9999Q)

E.电压表(量程0~1.5V,内阻1000。)

F.开关和导线若干

(1)①做“测量电流表量程和内阻”的实验，测量电路如图a所示，请在实物图b中正确

连线。

②先将滑动变阻器的滑片调到最左端，闭合开关，缓慢移动滑片位置，并调节电阻箱阻值，

使电流表指针指示到图c的。位置，此时电阻箱阻值为10C,电压表示数为IV；继续调节

滑片位置和电阻箱阻值，当电流表指针指示到图c的b位置时，电压表示数为1.5V,电阻

箱阻值为5C,则电流表内阻为,满偏电流为。

(2)做“测量电源的电动势和内阻”实验，有甲、乙两个电路图，实验中应选择

（填“甲”或“乙”）电路图。实验中电阻箱的阻值调节为4=1000。，把测得的数据在。_/

图像中描点连线，得到的图像如图丙所示，则电源的电动势为V,内阻为

13.（6分）某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，让小球做平抛运动，用频闪照相

机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，己知每个小方格边长为10cm,当地的重

力加速度为g=10m/s2。

（1）若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，求没有被拍摄到的第

4个点的小球位置坐标；

（2）求小球做平抛运动的初速度大小。

14.（8分）如图所示，开口向上的汽缸静置于水平桌面上，用-横截面积SulOOcm。的轻

质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞上表面中心与物块4通过细绳、固定的轻滑轮连

接，可视为质点的A与B之间通过长度为乙=2cm的轻绳连接（图中未画出）并叠放在桌

面上。开始时，滑轮两侧的细绳处于竖直无张力状态，活塞距缸底4=18cm,气体温度

%=27。。，外界大气压强p0=lxl（）5pa。现用特殊装置使缸内气体的温度缓慢下降。已知物

块A的质量为加=5kg,取重力加速度g=10m/s2。

（1）当物块A恰好开始上升时，求汽缸内气体的温度；

（2）若物块B恰好开始上升时汽缸内气体的温度为240K,求物块B的质量。

15.（12分）如图所示，有一原长为2R的轻质弹簧，一端拴接在水平地面4处的固定挡板

上，另一端位于水平地面上3处，弹簧处于原长。竖直平面内半径为R的半圆形光滑轨道

CDE与水平地面相切于C点，3c之间的距离为1.5R,A、B、C、D、E在同一竖直平面内。

质量为小的小物块（可视为质点）自。点（与圆心O等高）沿轨道由静止开始下滑，在水

平地面上向左最远运动到尸点（未画出），随后被水平弹回，恰好运动到C点，已知物块

与水平地面间的动摩擦因数〃=0.2,重力加速度为g,整个过程中弹簧未超出弹性限度。求:

（1）小物块第一次到达C点时对轨道的压力大小；

（2）小物块运动到P点时，弹簧的弹性势能；

（3）若改变物块的质量，使其压缩弹簧至P点，静止释放后物块能滑上半圆形轨道8E,

且在轨道CDE上运动过程中未与轨道脱离，求改变后物块的质量应满足的条件。

16.（15分）如图所示，光滑绝缘的水平面上有一边长为L的正方形金属线框Hcd,平行边

界MN、PQ间有垂直于水平面向里的匀强磁场。已知线框的电阻为R,质量为〃?，线框外边

平行于MMMN、PQ间的距离大于心现给金属线框一水平向右的垂直于磁场边界的初速度

%,金属线框完全穿过磁场后速度大小为3%。求：

IP

XXXX；

«

XXX*：

I

XXXx!

I

XXXx!

:Q

（1）线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热Q；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小及线框完全进入磁场后速度v的大小；

（3）线框在进入磁场的过程中通过金属线横截面的电荷量如

答案以及解析

1.答案：A

解析：本题考查波的传播问题。由题图乙可知，质点尸在f=0.5s时向y轴正方向运动，结

24

合波形图可知波沿x轴正方向传播，波速为v=^=im/s=4m/s,故A正确。

2.答案：D

解析：本题结合图像考查气体状态的变化。根据理想气体状态方程（=C（常数），

解得夕=辛7,可知43与。点的连线均表示等容变化，连线的斜率越大，则表示气体体

积越小，所以气体在状态A时的体积小于在状态8时的体积，气体从状态A变化到状态8

的过程中，体积必然变大，故A错误；因为气体变化的过程未知，可能经过气体体积减小

的过程，故B错误；气体的体积变大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律△0=W+Q,

气体对外界做正功，W为负值，从题图中看出气体温度升高，即△[/为正值，所以。必须

为正值，即气体必须从外界吸热，故C错误，D正确。

3.答案：D

解析：本题考查核反应方程。根据核反应质量数守恒和电荷数守恒可得X为；He原子核，A

错误；反应前后动量守恒，总动量为零，则反应后X原子核与中子的动量大小相等，方向

相反，中子质量小，则速率大，B错误；该反应过程中质量亏损为

A/?/=2wn-w1Ie-mn=0.0023u,释放的核能为AE=0.0023x931.5MeV=2.142MeV,该核

反应为聚变反应，说明X原子核比：H核稳定，则；H核的比结合能小于X原子核的比结合

能，故C错误；反应后粒子的总动能为线=0.5MeVx2+A£=3.142MeV,反应前后总动

量均为零，X原子核与中子的动量等大反向，由Ek=三得普=皿=!，则

2mEgmx3

%=*=0.79MeV,D正确。

4.答案：D

解析：本题结合S-x图像考查带电体在电场中的运动。在_2乙处电场的方向向右，物块向

右运动，所以物块带正电，A错误;。一x图像中，斜率即为合电场强度E,x=乙点处斜率为0,

即合电场强度为0,B错误；物块带正电，向右运动的过程中由题图乙可知电势9先减小后

增大，则电场力先做正功再做负功，摩擦力一直做负功，在x=L处合电场强度为0,但物

块所受合力不为0,速度并非最大，C错误；若物块到达x=2乙处时速度恰为零，则有

3Q(pn

qU「wngS\=Q,即q(例-三例)咫(4A)=0,解得〃~~~故D正确。

7imgL

5.答案：D

解析：本题考查电动牙刷中功率、电流等的计算。原、副线圈的电压之比等于匝数之比，充

电座中线圈两端的电压为220V,牙刷内的线圈两端的电压为4.5V,故充电座和牙刷中线

圈的匝数之比为220:4.5=440:9,故A错误；充电时，电池的容量为4=800mA小，10小时

即可充满，根据4=万得，充电电流』=幺=8叫Rh=80mA,故B错误；若不考虑电池

t10h

的内阻，则电池输出的电能最大，为W=E〃=2.4*0.08xl0x3600J=6912J,此时使用时

电池的平均输出功率P=t="^、W=0.48W,实际上电池有内阻，故实际使用时电

t60x4x60

池的平均输出功率小于0.48W,故C错误，D正确。

6.答案：B

解析：本题考查运动图像、匀变速直线运动规律的应用。车头经过站台上立柱AC段的平均

速度引,=产=令，B点是AC段的中点位置，所以车头经过立柱8的瞬时速度大于AC

lACh~l\

段的平均速度，故A错误；车头经过立柱48过程中的平均速度％8=土坦=一或，故B正

脑h-ri

确；根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得，动车的加速度

a=—==2x0(2r,

Z7—wwA＞故C错误；车头通过立柱8、C过程中速

也一幻《一乙色—2)

2玉)(24fT3)

度的变化量Av="Ar=故D错误。

&-f)

7.答案：B

解析：本题考查第一宇宙速度的计算。岩石块做平抛运动时，有scos〃=卬,ssin〃=；g/，

解得g=J,在星球表面有窄1=叫，飞船绕该星球表面运动时有爷!=/„],解得

v=2v(),B正确。

8.答案：B

解析：本题考查光的干涉现象。入射光C应采用单色光，波长一定，不会出现干涉条纹重

合，若采用复合光则会出现干涉条纹重合的现象，故A错误；干涉条纹是由A的下表面反

射光和B的上表面反射光发生干涉产生的，故B正确；当45之间某处上下反射光的光程

差为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹，故C错误；薄膜干涉是等厚干涉，即

明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明被检查物体表面上有凸起，故D错误。

9.答案:D

解析：本题考查反冲现象。"水火箭''的推力来源于向下喷出的水对“水火箭”的反作用力，

A错误；水喷出的过程中，水和“水火箭”之间的作用力对整体做功，“水火箭”和水的机

械能不守恒，B错误；在水喷出后的瞬间，“水火箭”获得的速度最大，由动量守恒定律有

解得丫=押」，c错误；水喷出后，“水火箭”做竖直上抛运动，有

2

V=2gh,解得〃=c炉、2,D正确。

2g(M-m)

10.答案：B

解析：本题考查牛顿运动定律的综合应用。由题图乙可知，木板运动2s后离开小物块，在

2x1

0~2s内，由图线可知x=-^-m=lm,所以木板的长度L=2x=2m,故A正确，B错误;

设木板与地面间的动摩擦因数为〃2,物块与木板间的动摩擦因数为从，在2~3s内，由题

图乙可得木板的加速度。,=包=4m/s2,由牛顿第二定律得尸-〃，见g=犯。,，解得

Ar

必=0.5,故C正确；在0~2s内，对小物块进行受力分析，竖直方向有心+Tsin37°=町g,

水平方向有Tcos37'=/,又知工=必入,木板加速度q=^=0.5m/s2,对木板进行受力

分析，结合牛顿第二定律得F-f；-〃式瑕g+式)=色q,由牛顿第三定律得/=&=式，

Q

联立解得M=、,故D正确。本题选错误的，故选B。

11.答案：B

解析：本题考查动态电路分析。平行板电容器与光敏电阻并联，而光敏电阻与滑动变阻器串

联，当将与的滑片产向“端移动，总电阻减小，总电流增大，那么光敏电阻两端电压增大,

因此电容器两端的电压也增大，则。变大，故A错误；若将&的滑片P向6端移动，总电

阻增大，则/减小，因此内电压减小，则U增大，故B正确；用较强的光线照射片,飞的

阻值变小，总电阻减小，电流增大，内电压增大，外电压减小，即U减小，但&和两端

电压都增大，故与两端电压减小，所以电容器两端的电压减小，小球重新达到稳定后。变

小，故c错误；由C选项分析可知，当电容器两端的电压减小时，依据Q=CU,平行板电

容器的电荷量变小，故D错误。

12.答案：(1)①见解析②100：150mA

(2)乙；2.90；2

解析：本题考查“测量电流表量程和内阻”实验的数据处理以及“测量电源电动势和内阻”

实验的电路分析与数据处理。

(I)①根据题图a连接实物图如图所示。

②设电流表的满偏电流为4，内阻为0，当电流表指针指示在题图c的a位置时，电流为g,

有虱&+RJ,当电流表指针指示在图c的人位置时，电流为生，有

33

n

S=://%+&)，解得/g=150mA,Rg=10。。

(2)电流表内阻已知，电流表应直接测通过电源的电流，选乙电路图。电源路端电压为2U,

由闭合电路欧姆定律可得2U=£-/(4+「)，得，由U—/图线截距得

£=1.45V,解得E=2.90V,由图像斜率得幺吆=1至一,解得r=2O。

220.15-0

13.答案:(1)(60cm,60cm)

(2)2

解析：本题考查平抛运动实验的数据处理。

(1)因为竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量，可知3、4两点的竖直距离为3

格，则第4个点的纵坐标为60cm,水平方向上相等时间内位移相等，可知第4个点的横坐

标为60cm,即坐标为(60cm,60cm)

(2)根据Ay=g〃得，相等的时间间隔丁=梓据s=0.1s,则小球做平抛运动的初速

度大小％=—m/s=2m/s

T0.1

14.答案：（1）285K（或12℃）

(2)5kg

解析：本题考查气体实验定律与力学规律的综合。

(1)物块A开始上升前气体做等容变化，初态时四=%,7；=273+4(K)=3OOK,

物块A恰好开始上升的气体压强化=为-差

由查理定律得华=*

解得(=285K(或q=12℃)

(2)物块B恰好开始上升时，汽缸内气体的压强为小=为-"詈g

匕=(4-L)S,7；=240K,又匕=/S,由理想气体状态方程有

PMP3匕

工一

解得m„=5kg

15.答案：(1)3mg

⑵邂

2