决战高考-物理全真模拟卷七（含答案解析）

决战高考•物理全真模拟卷七

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选

对得4分，选错得0分。

1.（2021•山东・青岛二中高三期末）为了研究某品牌车辆的刹车性能，研发人员在平直公路上做刹

车试验，若从，=。时起汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确

的是（）

64v7(m2s2)

A.汽车刹车过程的加速度大小为加通？

B.汽车刹车过程经过3s时位移为5m

C.f=。时汽车的速度为8mzs

D.汽车刹车过程的位移与时间的关系式为工=8-4f2

【答案】C

【解析】

AC.由图象可得

根据

2

Vr-vG=2ar

可得

a=-4m/s2

vo=8m/s

故A错误，C正确;

B.汽车刹车过程的时间为

/=三=2s

a

汽车刹车过程经过3s时位移为

x=­/=8m

2

故B错误；

D.汽车刹车过程的位移与时间的关系式为

2

x=vQt+-at=8f-力？

选项D错误。

故选C。

2.（2021・山东济宁•高三期末）2021年10月16日，中国神舟十三号载人飞船成功发射升空，与天

和核心舱成功对接，将中国三名航天员送入“太空家园"。“飞船与核心舱对接过程的示意图如

图所示，天和核心舱处于半径为门的圆轨道HI上，神舟十三号飞船先被发送至半径为"的圆轨道

I上,运行周期为r,通过变轨操作后，沿椭圆轨道II运动到远地点3处与天和核心舱对接。关

于神舟十三号飞船，下列说法正确的是（）

神

州▲

飞

十

一-

恤

三

轨H

号ill

天和通小舱

A.沿轨道n从近地点A运动到远地点8的过程中，速度不断增大

B.沿轨道I运行时的机械能等于沿轨道II运行时的机械能

（空）3

c.沿轨道n运行的周期为V2彳

D.沿轨道I运动到A点时的加速度小于沿轨道II运动到A点时的加速度

【答案】C

【解析】

A.由开普勒第二定律知，飞船沿轨道H从近地点A运动到远地点B的过程中，速度不断减小,

故A错误：

B.匕船在轨道I上的A点加速后才能进入椭圆机道，此过程中燃料内能转化为机械能，故B错

误；

C.设飞船在轨道II运行的周期为.，由开普勒第三定律可知

甲T；

可解得

故C正确；

D.£船沿轨道I运动到A点时和沿轨道II运动到4点时受到的万有引力相同，因此加速度相同，

故D错误。

故选C。

3.（2021.山东师范大学附中高三期中）济南市长清区南部一带山体常年风力较大，为风力发电创

造了有利条件。如图，风力推动三个叶片转动，叶片带动转子（磁极）转动，在定子（线圈）中产

生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片长为「，风速为L空气密度为「，流到叶片旋转形成

23

的画面的空气中约有《速度减速为0,有？原速率穿过，如果不考虑其他能量损耗，下列说法正确

的是（）

1,,

-pjrr'v'

A.一台风力发电机的发电功率约为6

2/）乃「2V3

B.一台风力发电机的发电功率约为5

2.

—pnr~v~

C.空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为5，

-p^r2v2

D.空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为15

【答案】D

A.M、N连线中点处的场强最大

B.B、。两点场强相同

C.把一试探电荷由A沿直线移到片,电场力一直不做功

D.把一带负电的试探电荷由。沿直线移到2,电势能先减小再增大

【答案】B

【解析】

A.由等蜃异种点电荷形成的电场特点可知,两点电荷连线中点处是连线上场强最小的点，A错误:

B.B、/）两点到两点电荷的距离相等，场强大小相等，由「平面为两电荷连线的中垂面，故

8、D两点的电场方向均垂直于中垂面指向负点电荷，B正确；

C.根据对称性可知人、4点电势相等，但该两点与M点电势不相等，因此移动过程中，电场力做

功，但总功为零，C错误；

D.平面88Ao为两点电荷的一个等势面，电荷由。点移到R点，电势能不变，D错误。

故选B。

5.（2021•山东淄博・三模）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻“、&和4的阻值分别为

血、1C和4C,A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断

开时，电流表的示数为/；当S闭合时，电流表的示数为4/。该变压器原、副线圈匝数比为（）

\s

J

C.5D.6

【答案】A

【解析】

设变压器原、副线圈通数之比为h则可知，开关断开时，副线圈电流为勺；则根据理想变压器

原理可知

u-阳八

kI（H2+R3）（］）

同理可知

U-4I%

4kiR

2(2)

代入数据联立解得

U=48/

代入（1）解得

k=3

故A正确。

故选A。

6.（2021.山东省实验中学•模）渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的

一列沿工轴传播的超声波在，=。时的波动图像如图甲所示，图乙为质点尸的振动图像，则（）

A.该波沿x轴正方向传播

B.若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象

C.该波的传播速率为0.25m/s

D.经过0.5s,质点尸沿波的传播方向移动2m

【答案】B

【解析】

A.力图乙知/=0时，质点P经平衡位置沿y轴负方向运动，根据图甲结合“逆向波形法”可判断

知该列波沿x轴负方向传播，故A错误；

B.由图甲知，该列波波长为2=4m,而3m的障碍物尺寸比波长小，故该波能发生明显的衍射现

象，故B正确；

C.由图乙知，该波周期为7=k,则波的传播速率为

v=—=4m/s

T

故c错误；

D.质点P只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故D错误。

故选B.

7.（2021・山东济宁•高三期末）如图甲所示，倾角为0的传送带以恒定的速率%）沿逆时针方向运行。

片0时，将质量〃Flkg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的17图像如图乙所

示，2s末滑离传送带。设沿传送带向下为正方向，重力加速度^=10m/s2o下列说法正确的是（）

A.物体所受摩擦力方向一直沿传送带向上

B.传送带的倾角族30°

C.物体在传送带上留下的痕迹为6m

D.物体在传送带上运动过程中产生的热量为24J

【答案】D

【解析】

A.由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，摩擦力沿斜面向卜，速度达到传送带速度后,

由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，摩擦力沿斜面向上,

故A错误，

B.在0-1.0s内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为

q=gsin^+//^cos^=10ni/s2

在1.0-2.0s,物体的加速度为

a2=gsin£一〃4cosg=2m/s?

联立解得

。=37’

//=0.5

故B错误；

C.根据“面积”表示位移、可知0〜1.0s物体相对地面的位移

%=；xl0xl=5m

传送带的位移

x,=卬］=10x1=10m

A.V）=x2-xl=5m

可知0.1~2.0s物体相对地面的位移

10+12,,,

占=-----Xi=11m

2

传送带的位移

x4=votl=10x1=10m

物体相对传送带的位移

Aq=x4-x3=-lm

物体在传送带上留下的痕迹为5m,故C错误：

D.物体在传送带上运动过程中产生的热量为

Q=凤="mgcos0x=24J

故D正确。

故选D。

8.（2021.山东日照.三模）现代科学仪器常用电场、磁场控制带电粒子的运动。真空中存在着如图

所示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，电场和磁场的宽度都相同，长度足够长。电场强度方

向水平向右，磁场方向垂直纸面向里。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个带正电

的粒子在第1层左侧边界某处由静止释放，不计粒子的重力及运动时的电磁辐射。已知粒子从第4

层磁场右侧边界穿出时，速度的方向与水平方向的夹角为30。。若保证粒子不能从第一层磁场右边

界穿出，〃至少为（）

第1层第2层第〃层

L-------人-----------------人-------L--------------------人------、

：---------►XX：--------►XX：；-------►XX

!---------rXX!--------►：XX：!-------►：XX

；-------►；xx：-------xx:...........：-----xx

--------XX；------------►XX：--------►XX

A.12B.16C.20D.24

【答案】B

【解析】

设粒子在第〃层磁场中运动的速度为轨道半径为小则有

ne/E=-mv'/l

设粒子进入第〃层磁场时，速度的方向与水平方向的夹角为％，从第〃磁场右侧边界穿出时速度

方向与水平方向的夹角为内，粒子在电场中运动时，垂直于电场线方向的速度分量不变，则有

%sine“T=i，“sin%

由图甲可知

图甲

Cfsiny/

则有

Gsirgfsin=4

则

小inq、仆in%Gsin%.Fsinq为一组等差数列,公差为力可得

/;sinOt)=z;sin^+(/z-l)J

当〃=1时，由图乙可知

图乙

Gsinq=d

则

rnsinOn=rul

解得

0=-

若粒子恰好不能从第〃层磁场右侧边界穿出，则2即

sin。?=I

由题目可知当〃=4时，3=30；即

.仆14qd

sin39=BDA-----

V2mE

当sin。,=1时，联立解得

/?=16

所以B正确；ACD错误；

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部

选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得。分。

9.（2021・山东•模拟预测）研究光电效应现象的实验装置如图甲所示，用光强相同的红光和蓝光照

射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U和S，产生的光电流/随光电管两端电压U

的变化规律如图乙所示。已知电子的质量为“电荷量为-e,红光和蓝光的频率分别为匕和匕，且

匕＜4。则下列判断正确的是（）

甲乙

A.蓝光的入射光子数多于红光的入射光子数

B.国乙中的〃图线对应红光照射

C.用蓝光照射时，光电子的最大切动能为eS

叫

匕----

D.阴极K金属的极限频率为h

【答案】CD

【解析】

A.根据光子说，光强由光子数〃和单个光子的能显/山（或频忘U）决定，光强相同，红光

的频率D较小，则红光的入射光子数〃较多，A错误；

B.由

叫=小=加一州

得频率较小的红光对应的遏止电压U较小，遏止电压是图乙中图线与横轴的交点的横坐标的绝对

值，红光对应的是图乙中的a,B错误；

C.蓝光照射时，由

c正确；

D.由逸出功

1%=丽

=产牝-乂

得金属的极限频率

或由

e%=线碓=牝-叫

得

ir

D正确。

故选CDo

10.（2021•山东潍坊・二模）如图所示，某工厂将圆柱形工件a放在倾角为。的斜面上，为防止工

件滚动，在其下方垫一段半径与。相同的半圆柱体瓦若逐渐减小斜面倾角，。、人始终处于静止

状态，不计a与接触面的摩擦，人的质量很小.则（）

A.斜面对。的弹力变大B.斜面对〃的弹力先变大后变小

C.b对。的弹力逐渐变小D.》对。的弹力不变

【答案】AC

【解析】

对”进行受力分析，如图所示

根据平衡，斜面对〃的弹力"、6对a弹力入的合力与0的重力等大反向，则在倾角逐渐减小过程

中，斜面对a的弹力6和〃对〃弹力居的变化过程，根据三角形法如图所示

分析可得，斜面对〃的弹力可变大，〃对a的弹力巴逐渐变小。

故选AC。

11.（2021・山东师范大学附中模拟预测）如图所示，半径为2/的圆形金属导轨固定在水平面上，一

根长也为2/、电阻为2R的金属棒,向一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴。

上，由电动机A带动旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面、大小为8的匀强磁场，金属

导轨区域中心半径为/的区域内磁场竖直向上，其余部分磁场竖直向下。另有一质量为用、氏为/、

电阻为R的金属棒MN放置于导轨后面并与固定在竖直平面内的平行导轨保持良好接触，导轨间

距为/，处于大小为8、方向竖直向上的匀强磁场中。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴

引出导线平行导轨连接。MN处于•静止状态，MN与竖直平行导轨间的动摩擦因数为〃，认为最大

静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A.MN中电流方向由用到N

B.MN两端电压为团%

3叫R

C.MN与平行导轨间的动摩擦因数〃至少为万而

4研%2

D.电路总电功率为3R

【答案】AC

【解析】

A.WN处于静止状态，竖直方向上受重力和静摩擦力处于平衡，可知MN所受安培力方向垂直导

凯向外，根据左手定则知，通过中的电流方向由M到MA正确；

B.由于金属棒，心被分成两部分位于相反的磁场中，所以产生的感应电动势相反，，力产生的总电

动势

k一69-2/+Ct）!八（）+3/

f=Bl2CD

E=Hlv2-B/Vj=Bl----------------Bl---------

则MN两端的电压

F

U=R=-E=-Blzco

3R33

B错误;

C.MN恰好处于静止时，有

mg=pBIl

根据闭合电路姆定律得

,EBI%

I=—=-------

3R3R

解得动摩擦因数的最小值

3mgR

B-Pco

C正确;

D.电路的总电功率

E2B-l4(o2

〃D=—=---------

3R3R

D错误。

故选ACo

12.(2021・山东・济南-中高三期中)如图所示，长度均为L的三根轻杆构成一个正三角形支架，

在人处固定质量为2〃?的小球，8处固定质量为机的小球，支架悬挂在。点可绕过。点并与支架

所在平面相垂直的固定轴转动。开始8球位于悬点。正下方，放手后到连接A、B两球的杆第一

次水平时，下列说法正确的是()

A.此时A球的速度大小为B.此时两球的速度最大

C.比过程中4球的机械能减少D.此过程中轻歼对B做功5”隹

【答案】AD

【解析】

A.A、B两球均做圆周运动，任意时刻的角速度都相同，所以任意时刻的线速度大小也相同，设

连接A、B两球的杆第一次水平时两球的速度大小均为也，根据巩械能守恒定律有

2/〃gL(sin600-sin300)-mgL(\-cos30°)=g-3m;

解得

班

故A正确；

B.当A向下转过的圆心角为〃时系统重力势能的减少量为

△综=2/〃gL(sin0-sin30°)一〃四卬一cos(<9-30°)]=[V7sin(6+0)-2〉?也

由上式可知的最大值为

然>“=(2)〃?皿

根据机械能守恒定律可知当△然最大时，两球的速度最大，则

-13〃“；=(>/7-2)mgL

解得

所以当连接A、3两球的杆第一次水平时两球的速度不是最大，故B错误；

C.比过程中A球的机械能减少量为

AE4=2mgL(sin600-sin300)-g-2〃?v；=三mgL

故C错误；

D.由于A、8组成系统的机械能守恒，所以轻杆对A做的功与对8做的功的代数和为零，根据C

项分析可知轻杆对4做负功，对8做正功，且对A做负功的绝对值等于A0,因此连接A、B两球

的杆第一次水平的过程中，轻杆对8做功5'阳；故D正确。

故选AD。

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。

13.(2021.山东淄博.二模)一种新的短途代步工具——电动平衡车，被称为站着骑的电动车。某同

学为了探究该车在平直水泥路面上的运动情况，设计/如下实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，

连同输液管一起绑在平衡车的扶手上，调节输液管的滴水速度。某滴水刚落地开始计时，从下一滴

水落地开始依次计数为1、2、3........当第5()滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s。该同

学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行。如图所示是某次实

验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值(左侧是起点，单位：m),当地重力加速度8取lOm/s)

根据该同学的测量结果口」得出：

（A~~BCDE（V~FGH1~~7）

）・••••2Q•••••（

（j।।।j\।jII!]

：＜"►：＜-----►：＜---►：＜----------►：r＜-----------►：＜-------►：＜------―►：

:1.01：1.50:1.98；2.47::2.36:2.26:2.16：2.07：

（1）平衡车经过路面上相邻两水滴间的时间间隔八s.

（2）平衡车加速过程的加速度大小。=Ws2,运动到Z）点的速度大小-=m/s.（结

果均保留三位有效数字）

（3）设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的左倍，则2=;（结果保留两

位有效数字）

（4）通过分析路面上水滴间距的变化情况，可知平衡车从哪段开始关闭动力。

A.所段B.尸。段C.GV段

【答案】0.501.944.450.042A

【解析】

（1）平衡车经过路面上相邻两水滴间的时间间隔为

25.0八“

---s=0.50s

T=50

（2j根据逐差法，可知

_XCE-XAC=1.94m/s'

4尸

运动到。点的速度大小为

4.45m/s

"=2T=

（3）在减速阶段，根据逐差法得加速度大小为

2

（e^G,-x,K=042m/s

4T2

根据牛顿第二定律，有

f=kmg=ma

解得

）1=0.042

（4）由纸带上信息，可知BC段与AB段之差为0.49m,CO段与8C段之差为0.48m,OE段与CO

段之差为0.49m,EF段与/g段之差为0.30m,由此可知，平衡车从政段开始关闭动力。故选A。

14.（2021•山东滨州•二模）某同学为了研究申有小灯泡的电源连接负载后的输出特性，设计连接了

如图所示电路。调节滑动变阻器，汜录两个电压表和电流表的示数，并作出电压和电流的图线，曲

线1描述的是电压表V1的小数与电流的关系，曲线2描述的是电压表V2不数与电流的关系，如

图所示。图中为已知量，电流表内阻为业，。

（1）由图像中给出的数据可得电源的电动势为,内阻为。

（2）滑动变阻器阻值为。时，计算小灯泡的功率为，小灯泡功率的测量值与真实值相

比（选填“偏大”、“偏小”或“无偏差”）

--ui

【答案】U。3,o3°°偏大

【解析】

（1）根据闭合电路欧姆定律可得

q=£-/（&+「+'）

结合图像中给出的数据可得，=。时，有

所以电源的电动势为

E=U.

对于小灯泡，根据欧姆定律可得

力=IR,

/=-/

结合图像中给出的数据可得4。0时，有

3

U\=U=&U。

2cS

联立可得

r="-R'

然

（2）滑动变阻器阻值为。时，可得

q=o

结合图像中给出的数据可得

4争）

小灯泡的功率为

由于电压表V2分压使电流表示数偏大，所以尸=W可得小灯泡功率的测量值大于真实值。

四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45

分。解答应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

值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.（2021•山东临沂・二模）如图所示，透明玻璃体的上半部分是半球体，下半部分是圆柱体，半球

%

体的半径为R,。为半球体的球心。圆柱体的底面半径和高也为现有一半径为2的圆环形平

行光垂直于圆柱体底面射向半球体，。。为圆光环的中心轴线，所有光线经折射后恰好经过圆柱体

下表面圆心Oi点，光线从。射出后在玻璃体下方的水平光屏上形成圆形亮环，光到圆柱体底面的

距良为R，光在真空中的传播速度为c。求；

（1）透明玻璃体的折射率；

（2）光从入射点传播到光屏所用时间。

【答案】(1)"=&；(2)-c

【解析】

（1）作出光路图如图所示:

由几何关系可得

Rsina=^~R

2

解得

«=60°

由图可知

a=20

所以

夕=30。

由折射定律有

（2）光在介质中的速度为

1

n

光在透明介质中的传播时间

27?cos/73R

rt=-----=一

VC

由图及折射定律知光线从4点出射后与竖直方向的夹角为

«=60°

所以光从透明球体出射后到光屏所用的时间

2R

’2=----

则光从入射点到光屏所用的时间为

5R

16.（2021.山东师范大学附中模拟预测）一玻璃瓶质量为208g,密度为O=2.6g/cm',容积为200cmi

当把它从空气中开口向下缓缓按入水中某一深度，释放后恰能平衡。若忽略空气质量，大气压强为

〃o=l0'Pa,取g=10m/s2,整个过程中温度不变。（水的密度为lxl04g/m\保留两位有效数字）

（1）求瓶平衡位置时两液面差高度〃？

（2）讨论瓶在此位置偏上或偏下释放，瓶做何种运动？

【答案】（1）〃=5.6m；⑵见解析

【解析】

（1）分析瓶中气体在空气中时

5

p1=p0=10Pa匕=200cm

瓶在水中平衡时，深度为爪则气体末态

54

“2=+P禾gh=10+10x/z(Pa)

体积为匕，有

瓶子体积为

m208

%=-=---=80cm

"p2.6

平衡时浮力为

,启='8（咻+匕）=〃区

匕=-^--匕K=]28cm

P水

从而求得

/i=5.6m

（2）若瓶释放的位置偏上，压强变小，气体体积变大，浮力变大，瓶加速上升，越上升浮力越大，

加速度越大，向上做加速度增加的加速运动：

若瓶释放的位置偏下，则瓶加速下沉，且加速度越来越大，向下做加速度增加的加速。

17.（2021•山东・青岛二中高三期末）如图甲所示，带有半圆形轨道的凹槽放在水平面上，凹槽左侧

有一固定的障碍物，出力为轨道的两端，轨道半径为R。在，点正上方某高度从静止开始释放一质

量为，〃的小球，小球下落后从1端进入轨道，此后小球只在凹槽内运动，设凹槽质量为2机，不计

摩擦和空气阻力。

（1）求小球释放时距离〃端的最大高度；

（2）在满足（1）的条件下，求凹槽离开障碍物后轨道最低点对小球的支持力的大小：

（3）现将该凹槽固定在倾角为3伊的斜面上（图乙），将小球从距离“点某高度水平抛出，小球恰

好能无碰撞地从〃端进入轨道运动，此后小球能原路返回到抛出点.试求抛出点距离〃端的最大高

度。

甲乙

,更

【答案】（1）,；（2）4mg.（3）T

【解析】

（1）小球进入凹槽后，到达最低点速度设为w