2021年高考物理全真模拟预测试卷附答案,(4)
1、本卷的答案及解题过程都写在答题纸相应的位置上。
2、本卷 g 一律取 10m/s 2 。
3、第 30、31、32、33 题要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。
第Ⅰ卷（共 56 分）
本卷分单项选择题和多项选择题，共 20 小题，单项选择题每小题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得 2 分或 3 分；多项选择题每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的.选对得 4分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得 0 分.
（一）单项选择题每小题 2 分，共 16 分. 1．下列物理量不属于矢量的是（
）
A．磁感应强度B．功 C．位移 D．速度
2．用分子动理论和能的转化的观点判断下列说法，其中正确的是 （
）
A．温度是物体分子热运动平均动能的标志 B．物体中一个分子的动能加一个分子的势能，就是一个分子的内能 C．改变物体内能的方式有做功和热传递，它们的本质是相同的 D．物理过程都是可逆的，能的转化不具有方向性
3．关于牛顿运动定律，以下说法正确的是（
）
A．作用力和反作用力大小相等方向相反，合力为零 B．力是使物体产生加速度的原因，先有力的作用，然后才产生加速度 C．质量越大的物体惯性也越大 D．物体受到力的作用就一定会运动
4．发现天然放射现象的意义在于使人类认识到（
）
A．原子具有一定的结构 B．原子核具有复杂的结构 C．原子核中含有质子 D．原子核中含有质子中子
5．以下关于波的说法中正确的是（
）
A．麦克斯韦预言并且首先通过实验验证了电磁波的存在 B．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理 C．入射光的频率必须大于金属的“极限频率”,才能产生光电效应 D．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
6．以下涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法不符合史实的是
Q R S P A B D C （
）
A．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因 B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场 C．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律 D．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量
7．如图所示，直线 AB 和 CD 表示彼此平行且笔直的河岸。若河水 不流动，小船船头垂直河岸由 A 点匀速驶向对岸，小船的运动轨 迹为直线 P 。若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个 河中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸，由 A 点匀速 驶向对岸，则小船实际运动的轨迹应该是图中的（
）
A．直线 R B．曲线 Q C．直线 P D．曲线
S
8．根据速度定义式txv??? ，当 t ? 极短时，tx??就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义应用了下列哪种物理方法（
）
A．控制变量法 B．假设法 C．微元法 D．极限的思想方法
（二）单项选择题. 每小题 3 分，共 24 分. 9．如图所示，甲、乙是摆长相同的两个单摆，它们中间用一根细线相连， 两摆线均与竖直方向成 θ 角。已知甲的质量大于乙的质量，当细线突 然断开后，两物块都做简谐运动，在摆动过程中（
）
A. 甲的最大速度小于乙的最大速度 B.甲的运动周期大于乙的运动周期 C.甲的振幅小于乙的振幅 D.甲的振幅等于乙的振幅
10．在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，经过相等的时间（设小球均未落地）（
）
A．做竖直下抛运动的小球加速度最大 B．三个小球的速度变化相等 C．做平抛运动的小球速度变化最小 D．做竖直下抛的小球速度变化最小
11．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为 m 的小球套在圆环上。一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移。在移动过程中手对线的拉力 F 和轨道对小球的弹力 N 的大小变化情况是（
）
A． F 不变， N 增大 B． F 不变， N
减小 C． F 减小， N 不变 D． F 增大， N 减小
θ F O θ
12．真空中相距为 3 a 的两个点电荷 M 、 N ，分别固定于 x 轴上 x 1 =0 和 x 2 =3 a 的两点上，在它们连线上各点场强随 x 变化关系如图所示，以下判断中正确的是（ ）
A．点电荷 M 、 N 一定为同种电荷 B．点电荷 M 、 N 一定为异种电荷 C．点电荷 M 、 N 有可能是同种电荷，也可能是异种电荷 D． x =2 a 处的电势一定为零 13．现代汽车中有一种先进的制动系统一一防抱死（ABS）系统。它有一个自动控制刹车系统的装置，原理如图．铁质齿轮 P 与车轮同步转动。右端有一个绕有线圈的的磁体，M 是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，线圈中会产生感应电流。这是由于齿靠近线圈时被磁化，使通过线圈的磁通量增大，齿离开线圈时又使磁能量减小，从而能使线圈中产生感应电流．这个电流经电子装置放大后能控制制动机构．齿轮 P 从图示位置按顺时针方向转过α角的过程中，通过 M 的感应电流的方向是（
）
A．总是从左向右 B．总是从右向左
C．先从左向右，然后从右向左 D．先从右向左，然后从左向右
14．在如图所示电路中，电源电动势 E ＝6V，内阻 r＝1Ω，保护电阻 R 0 ＝3Ω，滑动变阻器总电阻 R＝20Ω，闭合电键 S ，在滑片 P 从 a 滑到 b 的过程中，正确的是（
）
A．滑动变阻器消耗的功率先减小后增大
B．滑动变阻器消耗的功率先增大后减小 C．滑动变阻器消耗的功率先减小后增大，再减小后增大 D．滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，再增大后减小
15．如图所示，足够长的水平传送带以速度 v 沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的 A 点距离底部的高度为 h =0.45m。一小物块从 A 点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g 取 10m/s 2 ，则下列说法正确的是（）
A．若 v =1m/s，则小物块能回到 A 点 B．若 v =3m/s，则小物块能回到 A 点 C．若 v =5m/s，则小物块能越过 A 点 D．无论 v 等于多少，小物块均能回到 A点 E r A S P b a R 0
R
S O S 1 S 2 绿光 P 双缝
16．图示为一个半径为 R 的均匀带电圆环，其单位长度带电量为 η 。取环面中心 O 为原点，以垂直于环面的轴线为 x 轴。设轴上任意点 P 到 O 点的距离为 x ，以无限远处为零势， P 点电势的大小为 Φ 。下面给出 Φ 的四个表达式（式中 k 为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的电势 Φ ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性判断。根据你的判断， Φ 的合理表达式应为（
）
A.2 22x Rk R??? ?? B.2 22x RRk????
C2 22x Rk R??? ?? D. xx Rk R2 22??? ??
[来源:学科网] （三）多项选择题. 每小题 4 分，共 16 分. 17．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝 S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝 S 1 和 S 2 与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上 O 点距双缝 S 1 和 S 2 的距离相等， P 点是距 O 点最近的第一条亮条纹。如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上 O 点及其上方的干涉条纹的情况是（
）
A． O 点处是红光的亮条纹 B． O 点处不是蓝光的亮条纹 C．红光的第一条亮条纹在 P 点的上方 D．蓝光的第一条亮条纹在 P 点的上方
18．在 2008 北京奥运会上，俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05m 的成绩第 24 次打破世界纪录．图为她在比赛中的几个画P R x O
面．下列说法中正确的是（
）
A．运动员过最高点时的速度不可能为零 B．撑杆形变恢复时，弹性势能完全转化为动能 C．运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆 D．运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功
19．如图电路中，电源电动势、内电阻、 R 1 、 R 2 为定值。闭合 S 后，将 R 的滑健向右移动，电压表的示数变化量的绝对值为⊿ U ，电阻 R 2 的电压变化量的绝对值为⊿ U’ ，电源电流变化量的绝对值为⊿I，下列说法正确的是：（
）
A．通过 R 1 的电流增大，增大量等于⊿ U/R 1
B．通过 R 2 的电流增大，增大量⊿I 小于⊿ U/R 2
C．⊿ U’ 与⊿I 的比值保持不变 D．⊿ U 与⊿I 的比值保持不变
20．如图所示，斜劈静止在水平地面上，有一物体沿斜劈表面向下运动，重力做的功与克服力 F 做的功相等。则下列判断中正确的是(
) A．物体可能加速下滑 B．物体可能受三个力作用，且合力为零 C．斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左 D．撤去 F 后斜劈可能不受地面的摩擦力 ?F?
第Ⅱ卷（共 94 分）
（四）填空题. 每小题 4 分，共 20 分.
21．右图为一逻辑电路图及其真值表，该逻辑电路为______ 门电路，其真值表中 X 处的逻辑值为______。
22．如图所示， O 是一列横波的波源，从 O 点起振开 始计时， t ＝0.4s 时，波形如图示(即此刻仅在 OA 之间有波形)．则波的传播速度为_______m/s；从 图示时刻起再经过_______ s 点 Q 第二次出现波峰。
23．两个完全相同的物块 A 、 B ，质量均为m =0.8 kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动，图中的两条直线分别表示 A 物块受到水平拉力 F 作用和 B 物块不受拉力作用的 v-t 图象，则：物块 A 所受拉力 F 的大小为_____N；8s 末两物块 A 、 B 之间的距离为_____m。
24．如图所示，长为 L =4m 轻杆可绕其中点O 自由转动，初始时质量 M =4kg 的小物体通过细绳挂在杆的右端，质量m =5kg 的小物体通过细绳挂在杆的左端，为使轻杆水平静止，12 9 t（s）
0 2 4 6 8 v(m/s)
在距左端 1m 的 P 处将其托住，则 P 点受到轻杆的压力大小为________N；若用水平拉力缓慢将 M 拉高 y，则 P 处受到的压力________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
25．如图所示，是一种家用电熨斗的电路原理图（额定电压为 220V），虚 线 框 内 为 加 热 电路. R 0 是定值电阻， R 是可变电阻（调温开关）．该电熨斗温度最低时的耗电功率为 121W，温度最高时的耗电功率为 484W．则R 0 的阻值为________Ω；假定电熨斗每秒钟散发的热量 q 跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将 R 的阻值调为________Ω。
（五）实验题.共 24 分. 26．（4 分）多用电表是实验室和生产实际中常 用的仪器．使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图中 a、b 所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于 a，则被测电阻的阻值是_________Ω；若选择开关处 R R 0
U 80 160 240 320 400 0 40 80 120 160 200 q/J Δt/℃
在“直流电压 2.5V”档时指针位于 b，则被测电压是_____________V。
27．（5 分）如图所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球 A、B，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A 球做平抛运动，B 球进入一个光滑的水平轨道，则：
（1）B 球进入水平轨道后将做运动；改变 A 轨道距离 B 轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到 A 球正好砸在 B 球上，由此现象可以得出的结论是。
（2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的 P 点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格每边长均为 5cm，则可算出 A铁球刚达 P 点的速度为 m/s。
28．（6 分）DIS 实验是利用现代信息技术进行的实验。学生实验“用P
A B 0.40 0.80 1.20 1.60 0 0.5 1.5 h /
( × 10 - 1 )
m E p
E k
E /
( × 10 - 2 )
J 丙 丙 甲 甲 乙 乙 1.0 （ b ）
（ a
）
接数据采集器 J J v 0
= 0
DIS 研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择 DIS 以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距 D 点的高度 h ，纵轴表示摆球的重力势能 E p 、动能 E k 或机械能 E 。试回答下列问题：
（1）图（b）的图像中，表示小球的重力势能 E p 、动能 E k 、机械能 E 随 小 球 距 D 点 的 高 度 h 变 化 关 系 的 图 线 分 别 是__________________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。
（2）图（a）所示的实验装置中，小球起到_______________的作用，传感器 K 的名称是_______________。
（3）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论是____________________________。
29．（9 分）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题图 1 所示电路探究硅光电池的路端电压 U 与总电流 I 的关系。图中 R 0 为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。
（1）请根据题图 1，用笔画线代替导线将题图 2 中的实验器材连接成实验电路。
（2）实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的 U-I曲线 a。见题图 3，由此可知电池内阻 （填“是”或“不是”）常数，电动势为 V。
（3）实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得 U-I 曲线b，见图 3.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字）。
（六）计算题.共 50 分.
30．（10 分）一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气
体，如图所示。开始时气体的体积为 2.0×10 -3 m 3 ，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为137ºC。（大气压强为 1.0×10 5 Pa）
（1）求气缸内气体最终的体积； （2）在 p-V 图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化（请用箭头在图线上标出状态变化的方向）。
31．（12 分）汽车发动机的功率为 60 kW，若汽车总质量为 5?10 3
kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为 5?10 3
N，试求：
（1）汽车所能达到的最大速度； （2）若汽车以 0.5 m/s 2 的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？若汽车要继续加速，牵引力 F 因如何变化？汽车做何运动；
32．（14 分）如图所示，光滑绝缘V（×10 -3 m 3 ）
p（×10 5 Pa）
0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0
水平面上放置一由均匀材料制成的正方形导线框 abcd，导线框的质量为 m ，电阻为 R ，边长为 L ，有一方向竖直向下的有界磁场，磁场的磁感应强度为 B ，磁场区宽度大于 L ，边界与 ab 边平行，线框在水平向右的拉力作用下垂直边界线穿过磁场区。
（1）若线框以速度 v 匀速穿过磁场区，求线框进入磁场过程中通过 ab 截面的电量和 ab 两点间的电势差； （2）若线框从静止开始以恒定的加速度 a 运动，经 t 1 时间 ab 边开始进入磁场，求 cd 边将要进入磁场时线框的电功率； （3）若线框初速度 v 0 进入磁场，且拉力的功率恒为 P 0 .。经过时间T ，cd 边进入磁场，此过程中ab 边产生的电热为 Q 。当ab 边刚穿出磁场时线框的速度也为 v 0 ， 求线框穿过磁场所用的时间。
33．（14 分）下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的二个圆形轨道组成，Ｂ、C 分别是二个圆形轨道的最低点， BC 间距 L =12.5m，第一圆形轨道半径 R 1 =1.4m。一个质量为 1.0 m? kg 的小球（视为质点），从轨道的左侧 A 点以012.0m/s v ? 的初速度沿轨道向右运动。小球与水平轨道间的动摩擦因数 0.2 ? ? ，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。计算结果保留小数点后一位数字。试求
（1）如果小球恰能通过第一圆形轨道，AB 间距 L 1 应是多少； （2）在满足（1）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第二个圆形轨道的设计中，半径 R 2 的可变范围； （3）小球最终停留点与起点 A 的距离。
物理答题纸 （满分 150 分，考试时间 120 分钟）
第Ⅰ卷（共 56 分）
（一）单项选择题每小题 2 分，共 16 分. （二）单项选择题每小题 3 分，共 24 分 （三）多项选择题每小题 4 分，共 16 分.
以上答案请涂写在答题卡上
（四）填空题. 每小题 4 分，共 20 分. 21 ． ________________
________________
22 ． ________________
________________ 23 ． ________________
________________
24 ． ________________
________________ 25．________________
________________
（五）实验题.共 24 分. 26．___________；___________； 27．（1）___________________； ________________________________________________ （2）_______________。
28．（1）___________ （2）__________，___________。
（3）__________________________________________
29．（1）见图 （2）________ ， ________（3）________
（乙）
（六）计算题.共 50 分.
30．(10 分)
V（×10 -3 m 3 ）
p（×10 5 Pa）
0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0
31．（12 分）
32．（14 分）
33．（14 分）
物 理 评 分 标 准 和 参 考 答 案
题号 一、单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 B A C B C A A D D B
案 四、填空题：
21．或，122．10m/s
1.2s
23．1.8N
60m 24．20， 不变 25．100Ω
10Ω 五、实验题 26．500Ω（2 分）;
1.98~2.00V（2 分）
27．（1）匀速直线运动（1 分）， A 球（平抛运动小球）水平方向的分运动是匀速直线运动（2 分）
（2）
10 m/s（2 分）
28．（6 分）
（1）丙、乙、甲（2 分）
（2）挡光片（或遮光片、遮光板），（1 分）； 光电门传感器（或光电门、光电传感器）；（1 分）
（3）在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒。（2 分）
29．（9 分）（1）图略（2 分）； （2）不是（2 分）2.67(2.64-2.70) （2 分）； （3）0.065(0.060-0.070) （3 分）
题号 二、单项选择题 三、多项选择题 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C A D D B A AC AD BCD BD V（×10 -3 m 3 ）
p（×10 5 Pa）
0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0
六、计算题 30.解：（1）
p 1 =1.0×10 5 Pa， V 1 =2.0×10 -3 m 3 ， T 1
= 273K p 2 = p 1
V 1 V 2 =2.0×10 5 Pa，（3 分）
V 2 =1.0×10 -3 m 3 ， T 2
= 273K
p 3 =2.0×10 5 Pa， V 3 =?， T 3
= 410K V 2 = V 2
T 3 T 2 = 1.0×10 -3 ×410 273
m 3 = 1.5×10 -3 m 3 （3 分）
（2）如图（4 分）
31.解：
解：（1）
F ＝ f ，最大速度为 v m ＝Pf ＝60?10 35?10 3 m/s＝12 m/s。
（3分）
（2）设 0.5 m/s 2 加速度运动的最大速度设为 v ’，则 Pv "
－ f ＝ ma ，（2 分）
v ′=33 360 105 10 5 10 0.5Pf ma??? ? ? ? ?m/s＝8 m/s
（2 分）
又 a ＝v "t，这一过程能维持的时间为 t ＝v ’a ＝80.5
s＝16 s
（2分）
（3）减小；加速度减小的加速运动
（3分）
32．解：
（1）线框在进入磁场时， ab 边产生的感应电动势 E = BLV 回路中的电流 I = E/R
（1 分）
则通过 ab 截面的电量 q = BL 2 /R
（1 分）
ab 两点间的电势差 U = I3.R/4=3.BLRv/4（2 分）
（2）
t 1 时刻线框速度
v 1 = at 1
设 cd 边将要进入磁场时刻速度为 v 2 ，则 2 22 12 v v aL ? ?
此时回路中电动势 E 2 = BL v 2 （2 分）
回路的电功率22EPR? （2 分）
解得2 2 2 21( 2 ) B L a t aLPR?? （2 分）
（3）设 cd 边进入到 ab 边离开磁场的时间为 t P 0 （T + t）—4 Q = 0 解得 t = 4 Q/P 0 — T（2 分）
线框离开磁场时间还是 T ，所以线框穿过磁场总时间 t 总
t 总 = 2T + t = 4 Q/P 0 + T
（2 分）
33.解：（1）设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为
v 1 =1gR = 14 m/s 根据动能定理 2021 1 121212 mv mv mgR mgL - ? ? ? ?
L 1 =18.5m
(
2 分 )
（2）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：
I．轨道半径较小时，小球恰能通过第二个圆轨道，设在最高点的速度为 v 2 ，应满足 222Rvm mg ?
? ?2022 2 121212 mv mv mgR L L mg ? ? ? ? ? ?
m .4 0 R 2 ?
(
2 分 ) II．轨道半径较大时，小球上升的最大高度为 R 2 ，根据动能定理 ? ?20 2 1210 mv mgR L L mg ? ? ? ? ? ?
解得
m 1.0 R 2 ? (
2 分 ) 为了保证圆轨道不重叠， R 2 最大值应满足 ? ? ? ? 22 1222 1-R R L R R ? ? ?
解得
R 2 =27.9m(
2 分 ) 综合 I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件 m 4 . 0 R 02? ? (
1 分 ) 或
m 27.9 m 1.02? ? R
(
1 分 )
当 m 4 . 0 R 02? ? 时，小球最终停留点与起始点 A 的距离为 L ′，则 20210 mv L mg - ? ? ? ?
m 36.0 ? ? L (
2 分 )
当 m 27.9 m 1.02? ? R 时，小球最终停留点与起始点 A 的距离为 L 〞，则 ? ? m 0 26. 2 L L1? ? ? ? ? ? ? ? ? L L L (
2 分 )