2021高考物理全真壓軸模擬卷含解析

1、10/18第I卷(選擇題，共40分)一、單項選擇題(每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項中， 只有一個選項是正確的)U和另一個原子1 .一個靜止的缽核2»BPu自發(fā)衰變成一個鈾核:核X.假設(shè)該反應(yīng)沒有Y射線產(chǎn)生,則下列說法正確的是()A . X是氨(He)原子，又叫a粒子B.該反應(yīng)質(zhì)量增加C.鈾核與X的動量大小之比為1: 2D . X與鈾核的動能之比為235 : 42 .下列有關(guān)熱力學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的描述不正確的是()A.布朗運(yùn)動的無規(guī)則性反映了液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性B.用打氣筒給自行車充氣，越打越費(fèi)勁，說明氣體分子間表現(xiàn) 為斥力C.一定質(zhì)量的理想氣體，在體積不變時，氣體分子平均每

2、秒與 器壁碰撞次數(shù)隨溫度的降低而減少D.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過程，分子平均動能增大 3 . 2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞 照片,黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃2GM逸.黑洞的大小由史瓦西半徑公式R = e決定其中引力常量G=6.67x10 -11 N-m2/kg2，光速 c = 3.0x108 m/s ,天體的質(zhì)量為M.已知太陽的質(zhì)量約為2x1030 kg，假如它變成一個黑洞，則太 陽黑洞”的半徑約為()A . 1 cmB . 1 mC . 3 kmD . 300 km4 .一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球直徑的延長線放置一均勻帶電的

3、細(xì) 桿MN ,如圖所示.金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、 b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec ,三者相比，則()A . Ea 最大 B . Eb 最大 C . Ec 最大 D . Ea = Eb = Ec5 .質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間 有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為口.初 始時小物塊停在箱子正中間，如圖所示.現(xiàn)給小物塊一水平向右的初 速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保 持相對靜止設(shè)碰撞都是彈性的，則整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為 0C21mM 1A.5mv2B，2( m + M ) v2cgNi

4、umgLD . 2NpmgL二、多項選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個選項中 均有多個符合題意，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，不 選或選錯的得0分）6 .質(zhì)量為0.3 kg的物體在水平面上運(yùn)動，圖中的兩條直線分別表示 物體受水平拉力和不受水平拉力的速度時間圖象，則下列說法中正 確的是（）A.物體不受水平拉力時的圖象一定是bB.物體受水平拉力時的圖象一定是aC .物體的摩擦力可能等于0.2 ND .水平拉力一定等于0.1 N7 .跳傘愛好者從高樓進(jìn)行跳傘表演，他們從345 m的高處跳下,在 距地面150 m高處打開傘包.假設(shè)打開傘包前后兩段時間都可看做 勻變速直線運(yùn)動，且始末

5、速度均為零.一個質(zhì)量為60 kg的跳傘愛好 者，若在30 s內(nèi)完成此跳傘表演（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10 m/s2）, 則下列關(guān)于跳傘愛好者在跳傘的整個過程中說法錯誤的是0A.機(jī)械能先不變后減小B.機(jī)械能一直變小C .克服阻力做功207 kJD .最大速度為11.5 m/s8 .如圖所示,水平桌面上放著一對平行的金屬導(dǎo)軌，左端與一電源相連，中間還串有一開關(guān)K ,導(dǎo)軌上放著一根金屬棒ab ,空間存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場,已知兩導(dǎo)軌間距為d ,電源電動 勢為E ,導(dǎo)軌電阻及電源內(nèi)阻均不計,ab棒的電阻為R ,質(zhì)量為m ,棒與導(dǎo)軌間摩擦不計.閉合開關(guān)K , ab棒向右運(yùn)動并從桌邊水平飛出，已知

6、桌面離地高度為h ,金屬棒落地點(diǎn)的水平位移為s.下面的結(jié) 論中正確的是()mgRs2A.開始時ab棒離導(dǎo)軌右端的距離L = 病友mqs2B .磁場力對ab棒所做的功W = 4nC .磁場力對ab棒的沖量大小I = msmsR / gD.ab棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時間t = ZA B2d2E l 2n第n卷(非選擇題，共60分)三、實(shí)驗題(本題共2小題，共16分.)9 .(8分)某實(shí)驗小組用圖甲所示的實(shí)驗裝置測量滑塊與長木板之間的 動摩擦因數(shù).在一端裝有定滑輪的長木板上固定A、B兩個光電門， 與光電門相連的計時器能顯示滑塊上的遮光片通過光電門時的遮光 時間，滑塊通過繞過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與測力計掛鉤相連，

7、測力計另 一端吊著沙桶，測力計能顯示滑塊所受的拉力，滑塊對長木板的壓力 與滑塊的重力大小柜等，已知遮光片寬度為d ,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?g-光電門8 光電門A遮光片(1)為了滿足實(shí)驗的要求,下列說法正確的是 .A.長木板應(yīng)放在水平桌面上B.長木板沒有定滑輪的一端應(yīng)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力C.沙桶及測力計的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量D.定滑輪與滑塊之間的細(xì)繩應(yīng)與長木板平行(2)甲同學(xué)測出A、B兩光電門之間的距離為L ,滑塊通過A、B 兩光電門的時間分別為tl、t2 ,滑塊的加速度大小a =(用字母L、d、tl、t2表示).(3)多次改變沙桶里沙的質(zhì)量，重復(fù)步驟(2),根據(jù)測得的多組F 和a作出a -

8、 F圖象如圖乙所示，由圖象可知，滑塊的質(zhì)量為 滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為.10 .（8分）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電阻器 （NTC）.正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值增大，負(fù)溫度系 數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值減小，熱敏電阻的這種特性，常 常應(yīng)用在控制電路中.某實(shí)驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻 Rx（常溫下阻值約為10.0 Q）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn).A .電流表A1（量程0100 mA ,內(nèi)阻約1 Q）B .電流表A2（量程00.6 A ,內(nèi)阻約0.3 Q）C .電壓表VI（量程。3.0 V ,內(nèi)阻約3 kQ）D .電壓表V2（量程0

9、15.0 V ,內(nèi)阻約10 kQ）E .滑動變阻器R（最大阻值為10 Q）F .滑動變阻器R'（最大阻值為500 Q）G .電源E（電動勢15 V ,內(nèi)阻可忽略）H .開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的 電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應(yīng)選 擇的器材為電流表；電壓表；滑動變阻器（只 需填寫器材前面的字母即可）.(2)請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計的電路圖.(3)該小組測出熱敏電阻R1的UI圖線如圖甲中曲線I所示.請分析說明該熱敏電阻是(填PTC或NTC).(4)該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻R

10、2的UI圖線如圖 甲中曲線n所示.然后又將熱敏電阻RI、R2分別與某電池連成如 圖乙所示電路，測得通過R1和R2的電流分別為0.30 A和0.60 A , 則該電池組的電動勢為 V ,內(nèi)阻為。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字).四、計算題(本題共3小題，共44分.解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計 算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11 .（12分）如圖所示，絕熱汽缸倒扣放置,質(zhì)量為M的絕熱活塞 在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計， 活塞下部空間與外界連通，汽缸底部連接一U形細(xì)管（管內(nèi)氣體的體 積忽略不計）.初始時，封閉氣體

11、溫度為T ,活塞距離汽缸底部為hO , 細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差.已知水銀密度為p ,大氣壓強(qiáng)為pO , 汽缸橫截面積為S ,重力加速度為g.加熱絲rIaTj|（1）求U形細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差；（2）通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降A(chǔ)hO求此時的溫 度；此加熱過程中，若氣體吸收的熱量為Q,求氣體內(nèi)能的變化.12 .（16分）如圖所示,地面和半圓軌道面均光滑.質(zhì)量M = 1 kg、長 為L = 4 m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離為s = 3 m，小 車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平.現(xiàn)有一質(zhì)量m = 2 kg的 滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))以v0 = 6 m/s的初速度滑上小車左端，

12、帶動小車向 右運(yùn)動.小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的 動摩擦因數(shù)以 = 0.2 , g取10 m/s2.(1)求小車與滑塊的相對位移；(2)求小車與墻壁碰撞時的速度；(3)要使滑塊在半圓軌道上運(yùn)動時不脫離，求半圓軌道的半徑R 的取值.13 .(16分)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，有I、II、W三個 區(qū)域，各邊界均與y軸平行，I、口區(qū)域存在勻強(qiáng)電場，方向分別沿 + x和y方向,I區(qū)域電場強(qiáng)度大小為E , HI區(qū)域有垂直xOy平面 向里的磁場.三個區(qū)域?qū)挾染鶠長 ,一個氣核1H和一個笊核2H先后 從坐標(biāo)原點(diǎn)釋放，已知2 H與左邊界成60。進(jìn)入磁場，最后恰好與右 邊界相切

13、離開磁場，1H的質(zhì)量為m ,電荷量為q ,不計重力.求：y i(1)IH第一次離開n區(qū)的坐標(biāo)；(2)in區(qū)域勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；(3)1H第一次離開磁場位置的坐標(biāo).1 .答案D解析由原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知，X是氨 (He)原子核,又叫a粒子，不是氯(He)原子,選頊A錯誤;衰變過程 有質(zhì)量虧損，選項B錯誤；杯核衰變過程動量守恒，鈾核與X的動 量大小相等、方向相反選項C錯誤根據(jù)動能與動量的關(guān)系Ek 可以得到X與鈾核的動能之比為235 : 4 ,選項D正確.2 .答案B解析懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動是因為液體 分子與懸浮顆粒的碰撞，所以布朗運(yùn)動的無規(guī)則性間接表明了液體分

14、 子的運(yùn)動的無規(guī)則性，選項A正確；用打氣筒給自行車打氣，越打 越費(fèi)勁是因為自行車輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)在逐漸增大，而不是氣體分子 之間的斥力造成的，選項B錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體，在體積不變 時，由查理定律可知，溫度降低，壓強(qiáng)減小，氣體分子平均每秒與器 壁碰撞的次數(shù)減少，選項C正確；一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等壓膨 脹時，氣體的體積增大，由蓋呂薩克定律可知，氣體的溫度升高， 而溫度是分子平均動能的標(biāo)志，可知分子的平均動能增大，選頊D 正確.3 .答案C解析根據(jù)題意知，引力常量G = 6.67x10 - 11 Nm2/kg2 , 光速c二3.0x 108 m/s ,天體質(zhì)量為M = 2x 1030 kg

15、,則由史瓦西半 2GM徑公式R = 一丁可得,太陽變成一個黑洞的半徑R = c22x6.67x10 - 11x2x1030r co c m = 2.96x103 m ,故 C 正確. (3x108)24 .答案C解析處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，故a、b、c 三點(diǎn)的場強(qiáng)都為零.靜電平衡在導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零是感應(yīng)電荷產(chǎn)生的 電場與外電場疊加的結(jié)果，所以感應(yīng)電荷在球內(nèi)某點(diǎn)產(chǎn)生的電場的場 強(qiáng)與MN在這一點(diǎn)形成的電場的場強(qiáng)等大、反向.上瞰a、b、c三 點(diǎn)感應(yīng)電場的場強(qiáng)，實(shí)質(zhì)上是匕飩滯電體MN在這三點(diǎn)的場強(qiáng).由 于c點(diǎn)離MN最近，故MN在c點(diǎn)的場強(qiáng)最大，感應(yīng)電荷在c點(diǎn)場 強(qiáng)也最大.故選C.5 .答案

16、B解析設(shè)系統(tǒng)損失的動能為AE ,根據(jù)題意可知，整個過程中 小物塊和箱子構(gòu)成的系統(tǒng)滿足動量守恒和能量守恒，則有mv = (M +1 1m）vt（式）、-mv2 = -（M + m）v2 + AE（式），由式聯(lián)立解得AEMm=777；，可知選項A錯誤，B正確;又由于小物塊與箱壁碰撞為彈性碰撞，則損耗的能量全部用于摩擦生熱，即AE二NpmgL , 選項C、D錯誤.6.答案CD解析兩圖線加速度大小不同，拉力方向與滑動摩擦力方向 可能相反，也可能柜同，無法判斷物體不受水平拉力是哪個圖象，故 選項A、B錯誤；設(shè)拉力大小為F ,摩擦力大小為f ,由圖讀出加速12度大小分別為aa = - m/s2 , ab

17、= - m/s2 ,若物體受水平拉力時的速度圖象是a時，拉力與速度方向相同，根據(jù)牛頓第二定律得f- F 二maa , f = mab ,解得F = 0.1 N , f=0.2 N ;若物體受水平拉力時 的速度圖象是b時，拉力與速度方向相反，根據(jù)牛頓第二定律得f + F = mab , f = maa ,解得 F = 0.l N , f=0.1 N ,故選項 C、D正確. 7.答案AD解析跳傘過程中跳傘者始終受阻力作用,因而機(jī)械能始 終減小，選項A錯誤，B正確；對整個過程運(yùn)用動能定理有，mgH W阻=0，解得W阻=mgH = 600x345 J = 207 kJ，選項C正確; 設(shè)最大速度為vma

18、x ,打開傘包前的下落過程用時間t,則有（345vmaxvmax150) m = -t ,打開傘后的過程有150 m = (30 -1),解得vmax = 23 m/s ,選項 D 錯誤.E8 .答案BC解析閉合開關(guān)瞬間，導(dǎo)體棒ab中的電流I 二二，ab棒受 KBEd到的安培力F = BId=-z導(dǎo)體棒做加速運(yùn)動，產(chǎn)生反電動勢E'二 KBdv.隨著v變大，E'變大，電路中電流變小，F(xiàn)變小，F(xiàn)為變力，所以A、D項無法求出.ab棒離開桌面后做平拋運(yùn)動，水平方向s=vt ,豎直方向：h = -gt2 ,解得:v = sA 艮,由動能定理磁場力對ab 2 2h1 ms2q棒所做的功為：

19、w = -mv2 = *，故B正確;由動量定理可知,沖量1= mv = ms' * ,故C正確.FOaO7解析因滑塊對長木板的壓力d2f 1 19 .答案AD(2)元4-J(3) 與滑塊的重力大小柜等，所以長木板應(yīng)放在水面桌面上，為保證滑塊 做勻加速運(yùn)動，繩子的拉力必須恒定，應(yīng)調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木 板平行，故A、D正確；本實(shí)驗要測量動摩擦因數(shù)，不需要平衡摩擦 力，故B錯誤；由于本實(shí)驗中有測力計，故不要求沙桶及測力計的總 質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，故C錯誤.d d滑塊通過A、B兩光電門的速度分別為:vA = -z vB = -f由勻變速直線運(yùn)動的速度T立移公式可知，2aL=vBv亂，解得

20、：ad2 d2vB-vA t2 - t2 d2(l_ V二 2L = 2L =而2- t2/滑塊受到的摩擦力為：f=pmg ,由牛頓第二定律可得：F-pFmg = ma ,解得力F與加速度a的函數(shù)關(guān)系式為:a=- pg ,由圖 maO 1FO象所給信息可得圖象斜率為：k二三;二一，所以m二不，由圖象所給FO maOaO信息可得圖象截距為：b= -|jg= -aO,所以口 =. g10 .答案 Q)BDE(2)如圖所示 (3)PTC(4)10.0(9.6 10.4)6.67(6.00 8.00)解析(1)由于實(shí)驗要求電壓從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法，變阻器應(yīng)選擇阻值較小的E以方便調(diào)節(jié)；根據(jù)

21、電源電動勢為15 V可 知電壓表應(yīng)選D ;常溫下當(dāng)I = 0.6 A時U = IR = 6 V< 15 V ,由此可 見，為了得到多組數(shù)據(jù)，電流表應(yīng)選B.(2)由于熱敏電阻的阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外 接法，又變阻器采用分壓式接法，電路圖如答案圖所示.(3)根據(jù)U = RI,可知圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率等于待測電 阻的阻值大小，從圖線I可知線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸增大， 所以電阻隨電壓(溫度)的增大而增大，即該電阻是正溫度系數(shù)電阻 器，所以該熱敏電阻是PTC.(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律，接R1時有E = UI + Hr，接R2時有 E = U2 + I2r,再根據(jù)U -

22、1圖象可讀出II = 0.3 A時對應(yīng)的電壓U1 =8.0 V ,當(dāng)12:0.6 A時對應(yīng)的電壓U2 = 6.0 V ,聯(lián)立以上兩式解得 E = 10.0V, r = 6.67 Q.M hO + AhO11 .答案Q)r(2)TOQ (pOS - Mg)AhO 解析(1)設(shè)封閉氣 sp nu體的壓強(qiáng)為P ,對活塞分析有：pOS=pS + Mg ,用水銀柱表達(dá)氣體M的壓強(qiáng)p = p0 - pgAh ,解得：Ah二砥.hOS (hO + AHO)S hO + AhO(2)加熱過程是等壓變化;二二,T = . nTO ,TO TnO氣體對外做功為W=pSAhO = (pOS - Mg)AhO，根據(jù)熱

23、力學(xué)第一定 律：AU 二 Q - W ,可得AU = Q - (pOS - Mg)AhO.12 .答案Q)3 m(2)4 m/sRwO.24 m或RnO.6 m解析設(shè)滑塊與 小車的共同速度為vl滑塊與小車相對運(yùn)動過程中動量守恒 有mvO = (m + M)vl，代入數(shù)據(jù)解得vl = 4 m/s.設(shè)滑塊與小車的相對位移為I 1II ,由系統(tǒng)能量守恒有|jmgLl = 5mv0 - -(m + M)v2，代入數(shù)據(jù)解得 LI = 3 m.(2)設(shè)與滑塊相對靜止時小車的位移為si ,根據(jù)動能定理有|J1mgsl = -Mv2 - 0，代入數(shù)據(jù)解得si = 2 m.因L1<L , sl<s，說明