高中物理高考 2021届高考考前冲刺卷 物理（十三）教师版

（新高考）此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 2021届高考考前冲刺卷 物 理 （十三） 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．如图所示，在真空中，绝缘杆连接了两个带等量异种电荷的小球，杆上O点离＋q较远，O点正下方有一小磁针，当杆绕O点在水平面内沿顺时针方向（俯视）匀速转动时，下列选项正确的是(　　) A．－q形成的等效电流方向为顺时针（俯视） B．－q形成的等效电流比＋q形成的等效电流大 C．小磁针N极向上偏转 D．小磁针不偏转 【答案】C 【解析】杆绕O点在水平面内沿顺时针方向（俯视）匀速转动时，－q形成的等效电流方向为逆时针（俯视），A错误；根据可知，周期和电量均相等，则－q形成的等效电流与＋q形成的等效电流等大，B错误；根据安培定则可知，正电荷在O点的磁场方向为竖直向下，而负电荷在O点的磁场方向为竖直向上，由于负电荷运动时在O点产生的磁场强，根据矢量叠加原理，则合磁场的方向为竖直向上，则小磁针N极向上偏转，故C正确，D错误。 2．一个小球被竖直向上抛出，不计空气阻力，取g＝10 m/s2。若前3 s内的位移和第4 s内的位移大小相等、方向相反，则小球前4 s内的位移和上抛初速度大小分别为(　　) A．0，20 m/s B．0，30 m/s C．45 m，20 m/s D．45 m，30 m/s 【答案】A 【解析】由于前3s内的位移和第4 s内的位移大小相等、方向相反，可知4 s内的总位移为零，竖直上抛运动的初速度方向竖直向上，加速度的方向竖直向下，为－g，选取竖直向上为正方向，设初速度的大小为v，则，代入数据可得v＝20 m/s，故A正确。 3．《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。2020年7月23日，我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实。图中虚线为天问一号的“地”“火”转移轨道，下列说法正确的是(　　) A．天问一号最小发射速度为7.9 km/s B．天问一号由虚线轨道进入火星轨道需要点火加速 C．天问一号由地球到火星的虚线轨道上线速度逐渐变大 D．天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于火星公转周期的一半 【答案】B 【解析】天问一号要离开地球到达火星，所以“天问一号”的最小发射速度要大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度，故A错误；根据题给图片，天问一号在图中地球位置加速做离心运动，此时速度大于地球绕太阳的公转速度，之后到达虚线轨道远日点之后，再加速才能进入火星轨道，故B正确；天问一号由地球到火星的虚线轨道向火星运动的过程中，只有重力做功，重力势能增加，动能减小，机械能守恒，故速度逐渐减小，故C错误；天问一号椭圆轨道半长轴小于火星轨道半径，由开普勒第三定律可知，火星运行周期较长，天问一号从地球飞到火星轨道的时间小于半个火星年，故D错误。 4．如图所示，理想变压器副线圈中心抽头O与a、b间匝数都是120，接在O、b间的标有“6 V，0.1 A”的灯泡L正常发光，接在a、b间的交流散热风扇正常工作。已知变压器原线圈接220 V交变电流，风扇的内阻为0.8 Ω，交流电流表A（不考虑内阻）的示数为0.6 A。以下判断正确的是(　　) A．风扇的额定电压是6 V B．风扇输出的机械功率是3.6 W C．变压器输入的电功率是6.6 W D．变压器原线圈的匝数是2200 【答案】C 【解析】由题意，灯泡正常发光，表明O、b间电压为6 V，而O为中点，故a、b间电压为12 V，由于风扇正常工作，故其额定电压是12 V，A错误；流过风扇的电流I＝0.6 A－0.1 A＝0.5 A ，风扇的输入功率P0＝UI＝6 W，热功率P热＝I2R＝0.2 W，风扇输出的机械功率P＝P0－P热＝5.8 W，B错误；根据能量守恒可知，变压器的输入功率P总＝P0＋PL＝6.6 W，故C正确；根据得，故D错误。 5．如图所示，内壁光滑、绝缘的半球形槽固定在地面上，整个半球形槽处于竖直向下的匀强电场中，质量相等的带异种电荷的A、B两小球用轻质绝缘细杆固定连接，两球置于半球形槽中且处于静止状态时，小球A、B与半球形槽球心O点的连线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，已知θ1＜θ2，则(　　) A．无法判断A、B两小球的电性 B．一定是A球带负电，B球带正电 C．现用外力将小球B向下移动一小段距离，A、B两小球的电势能将增大 D．突然撤去匀强电场，则两小球组成的系统仍能静止在原处 【答案】C 【解析】两球质量相等，如果没有匀强电场，则静止时两球高度相同，绝缘细杆水平；由于θ1＜θ2，可知A球比B球位置低，即A球受到了向下的电场力，B球受到了向上的电场力，说明A球带正电，B球带负电；撤去匀强电场，两小球组成的系统不能静止在原处，故ABD错误；将小球B向下移动一小段距离，则小球A将向上移动一小段距离，该过程中电场力对A、B两小球都做了负功，所以A、B两小球的电势能将增大，故C正确。 6．质量为400 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a与速度的倒数的关系如图所示，己知图像斜率k数值大小为400，则赛车(　　) A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀增大 C．赛车运动时发动机输出功率为160 kW D．图中b点取值应为0.01，其对应的物理意义表示赛车的最大时速为160 km/h 【答案】C 【解析】对汽车受力分析，根据牛顿第二定律得，化简得。功率恒定，所以加速度随时间发生变化，汽车做变加速直线运动，A错误；随着速度增大，加速度逐渐减小，B错误；结合图像得，解得，C正确；图像的斜率为，解得，其对应的物理意义表示赛车的最大时速，D错误。 二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 7．如图所示，方向相反的两个水平恒力F1、F2同时作用在静止于光滑水平面上的A、B两物体上，已知物体A的质量MA大于物体B的质量MB，经过相等时间同时撤去两力，又经过一段时间两物体相碰并粘为一体且恰好静止，则下列说法正确的是(　　) A．F1、F2的大小关系是F1＞F2 B．F1、F2的大小关系是F1＝F2 C．从F1、F2开始作用到两物体相碰并粘为一体静止，整个过程系统动量守恒 D．只有两物体相碰过程系统动量守恒 【答案】BC 【解析】由于粘合体静止，对两物体相碰过程根据动量守恒定律得MAvA＋MBvB＝(MA＋MB)v，其中v＝0，得MAvA＝－MBvB，根据动量定理得F1t＝MAvA，同理F2t＝MBvB，时间相同，所以F1、F2等大反向，A错误，B正确；由于F1、F2等大反向，系统合外力为零，故整个过程系统动量守恒，C正确，D错误。 8．图甲为氢原子部分能级图，大量的氢原子处于n＝4的激发态，向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光。用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K，已知阴极K的逸出功为4.54 eV，则(　　) A．这些氢原子能辐射6种不同频率的光子 B．某氢原子辐射出一个光子后，核外电子的速率减小 C．阴极K逸出光电子的最大初动能为8.21 eV D．若滑动变阻器的滑片右移，电路中的光电流一定增大 【答案】AC 【解析】大量氢原子处于n＝4的激发态，向低能级跃迁时，会辐射出，即6种不同频率的光子，故A正确；某氢原子辐射出一个光子后，能量减小，轨道半径减小，库仑力做正功，核外电子的速率增大，故B错误；处于n＝4的氢原子向低能级跃迁时放出光子最大能量ΔE＝E4－E1＝12.75 eV，由光电效应方程可知Ekm＝hν－W0＝(12.75－4.54) eV＝8.21 eV，故C正确；若滑动变阻器的滑片右移，正向电压增大，如果光电流达到最大光电流时，则电路中的光电流不变，故D错误。 8．如图所示，飓风飞椅像是一把大伞下吊着很多吊椅，悬挂吊椅的绳索长短不一，大伞转动时，吊椅在空中随大伞旋转。我们可以把它简化为：若干小球用长度不同的细绳固定在竖直杆上同一点，当杆绕其竖直轴线匀速转动时，小球也随杆做匀速圆周运动。关于小球的运动，下列说法正确的是(　　) A．小球的质量越大，细绳与竖直杆的夹角越小 B．小球的质量越大，细绳与竖直杆的夹角越大 C．固定小球的细绳越长，细绳与竖直杆的夹角越大。 D．所有小球位于同一水平面上 【答案】CD 【解析】设绳杆长为L，转动半径为r，杆与竖直方向的夹角为θ，根据重力和杆的合力提供球的向心力得，，所有小球的角速度相等设为ω，所以，解得，所以L越长夹角越大，与质量无关，故C正确，AB错误；小球到最高点的高度，故D正确。 10．如图甲所示，直角坐标系中，x轴上方有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂南纸面向外，O处有一粒子源，能以相同的速率v沿纸面不断地放出比荷为k的同种粒子，粒子射入磁场的速度方向与x轴正方向的夹角范围是30°～150°，粒子重力及粒子间的作用力均不计。图乙中的阴影部分表示粒子能经过的区域，其内边界与x轴的交点为C，外边界与y轴的交点为D，与x轴的交点为A。下列说法正确的是(　　) A．D点的坐标是（0，） B．OD＝OC C．若仅改变粒子电性，则粒子运动所经过区域的面积变大 D．带电粒子在磁场中运动最长时间与最短时间之差为 【答案】AD 【解析】根据题意画出粒子在磁场中运动的轨迹图如图所示，由轨迹图可知，A正确；由于，则OD＞OC，B错误；若仅改变粒子的电性而其他条件不变，则粒子在磁场中运动所经过的区域的面积大小不变，C错误；粒子在磁场中运动的周期，由轨迹图可知，时间差，D正确。 三、非选择题：共52分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共43分 11．(6分)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计) (1)实验时，一定要进行的操作是_________。 A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为__________m/s2(结果保留两位有效数字)。 (3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_____。 A．2tanθ　　　　　B．　　　　　C．k　　　　　D． 【答案】(1)BCD　 (2)1.3 (3)D 【解