2021届全国高考物理模拟测试卷四（含答案解析）.pdf

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1、2021届全国高考物理模拟测试卷四学校:姓名：班级：考号：一、单选题1.据悉我国第四代反应堆一钱基熔盐堆能源系统（TMSR）研究已获重要突破.该反应堆以笆为核燃料，针俘获一个中子后经过若干次B衰变转化成铀；轴的一种典型裂变产物是领和氟，同时释放巨大能量.下列说法正确的是A.铉核噂T h有 90个中子，142个质子B.铀核裂变的核反应方程为a U+：n%Ba+箓Kr+3:nC.放射性元素衰变的快慢与核内部自身因素无关，由原子所处的化学状态和外部条件决定D.重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能减小2.如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I,运动员入水后到

2、最低点的运动过程记为H,忽略空气阻力，则运动员A.过程I 的动量改变量等于零B.过程II的动量改变量等于零C.过程I 的动量改变量等于重力的冲量D.过程I I 的动量改变量等于重力的冲量3.2018年，我省加大环保督查力度，打响碧水蓝天保卫战.督查暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D,左右两端开口，在前后两个内侧面a、c 固定有金属板作为电极，匀强磁场方向竖直向下.污水（含有大量的正负离子）充满管口从左向右流经该测量管时，a、c 两端的电压为U,显示仪器显示污水流量Q（单位时间内排出的污水体积）.则A.a 侧电势比c 侧电势低B.污水中离

3、子浓度越高，显示仪器的示数越大C.污水流量Q 与 U 成正比，与 L、D 无关D.匀强磁场的磁感应强度4.2018年 11月 2 0 日，国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升空，随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道，它也是中国首个全球低轨通信卫星星座”翔云 的首发星，开启了中国天基物联探测新时代，下列说法正确的是（）A.该卫星的发射速度小于7.9km/sB.据了解该卫星在距离地面约400km的近地轨道运行，则可以估算卫星所受的万有引力C.该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期D.该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道，则卫星应向后喷气加速5.如图所示，一物体以速度vo冲上粗

4、糙的固定斜面，经过2ro时间返回斜面底端，则物体运动的速度v（以初速度方向为正）随时间r 的变化关系可能正确的是（）二、多选题试卷第2页，共8页6.由光滑细管组成的轨道如图所示,其中A8段和BC段都是半径为R 的四分之一圆弧，A、C 处切线均沿水平方向，轨道固定在竖直平面内，一质量为，”的小球从距离水平地面高为H 的管口。处由静止释放，最后能够从A 端水平抛出落到地面上，下列说法正确 的 是（）A.小球落到地面时相对于A点 的 水 平 位 移 为R H -2R。B.小 球落到地面时相对于A 点的水平位移为2y/2RH-4R2C.小球能从细管4 端水平抛出的条件是H2RD.小球能从细管A 端水平

5、抛出的条件是吟R7.某空间内有高度为“、宽度足够大、方向水平向左的匀强电场，当在该空间内建立如图所示的坐标系，从 x 轴上的尸点沿），轴正方向连续射入相同的带电粒子（粒子重力不计），由于粒子的入射速度v 不同，有的粒子将在电场中直接通过），轴，有的将穿出电场后再通过y 轴，设粒子通过y 轴时，离坐标原点的距离为，从 P 到 y 轴所需的时间为f,则（）A.由题中条件不能判断出粒子的带电性质B.对于力讶的粒子，人不同，但时间f 相同C.对 于 的 粒 子，人不同，在时间f 内，电场力对粒子做的功不相等D.不同/?对应的粒子进入电场时的速度丫可能相同8.如图所示，足够长的U 形光滑金属导轨平面与水

6、平面成6 角（0。90。），其 中 与PQ 平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为8 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计，金属棒必由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，曲棒接入电路的电阻为R,当流过油棒某一横截面的电荷量为4 时，油棒的速度为打 则金属棒仍在这一过程中（)NB.下滑的位移为第C.产生的焦耳热小于如人D.受到的最大安培力为幽*R9.下列说法正确的是。A.气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现B.“油膜法”估测分子大小实验中，可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上C.温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大D.摩尔质量为M（kg/mol）

7、,密 度 夕（kg/n?）的 1 n?的铜所含原子数 为*（阿伏伽德罗常数为NA）E.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势10.一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，在 f=0 时刻的波形图如图所示，此时坐标为（10,0）的质点P 刚好开始振动，ri-2.0 s,坐 标 为（0,0）的质点刚好第3 次到达A.质点尸的振动频率为1.25HzB.n=2.0s时 P 点的振动方向沿y 轴正方向C.1=0到 n=1.0s,P 质点向左平移lm试卷第4页，共8页D.f2=1.4s时坐标为(-3 0,0)的质点M首次位于波谷位置E.质点M振动后，M、

8、Q两质点的最大高度差为40cm三、实验题1 1.利用图甲所示装置探究物体的加速度与所受合外力的关系，小车质量约300g,另配置质量20g的钩码5个，质量500g的祛码1个.(1)实验中，平衡摩擦力的具体做法是：(选填“挂上”或“移去”)钩 码，长木板右端用垫块抬高，调至适当高度，接通电源，轻推小车，使纸带上打出的点间距相等.(2)实验通过添加钩码改变小车的受力.关于小车，下 列 说 法 中 正 确 的 有.A.当钩码质量远小于小车总质量时，可认为小车所受合外力与钩码重力大小相等B.开始实验时，应将祛码放人小车C.小车内放入祛码后需重新平衡摩擦力D.实验中不需要测出小车的质量(3)实验中打出一条

9、纸带，如图乙所示，从某清晰点开始取计数点，分别标为0、1、2、3、4、5、6,测量点0到点3的距离为小，点0到点6的距离为心，已知相邻计数点间的时间间隔均为T,则加速度。=.(4)实验小组由小车受到的拉力尸和对应的加速度,作出a-F图线，如图丙中实线所示，下列对实验图线偏离直线的原因分析，正 确 的 是.A.测量不准确引起的，属于偶然误差 B.实验原理方法引起的，属于系统误差C,加速度大，空气阻力作用更加明显 D.滑轮与轴间有摩擦1 2.某研究性学习小组利用如图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r,由于该电池的内阻/较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00。的定值电阻R o,闭合开关S,调

10、整电阻箱的阻值R,读出电压表相应的示数U,得到了如下数据(R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数)：/甲&乙R/Q40.0020.0012.008.006.005.00U N1.891.781.661.571.431.35为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图象来处理实验数据，图象的纵坐标 表 示 电 压 表 读 数U,则 图 象 的 横 坐 标 表 示 的 物 理 量 应 该 是,在图乙中根据给定的坐标点作图_ _ _ _ _，利 用 作 出 的图象得到E=V,r=.Q,电动势的测量值.（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。四、解答题13.如图所示，半 径 R 可调的竖直光滑半圆

11、固定轨道PQ与 光 滑 水 平 地 面 相 切 于 P 点,半 圆 轨 道 的 直 径 与 地 面 垂 直。质 量 为 机 的 小 球（可视为质点）在 P 点受到水平向左的 瞬 时 冲 量/后，从轨道上端点水平飞出，落 地 点 为 S。重力加速度大小为g,不计空气 阻 力。（1）求R与小球受到的冲量/的关系；（2）当R取何值时，落 地 点 S 到 尸点的距离有最大值？最大值为多少？Q14.如 图，纸面内有一平面直角坐标系x Q y,直角 三 角 形 A O B 内存在磁感应强度大小8i=0.25T、方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），B 点 在 y 轴 上，0=3 7。,A、B两 点 间

12、的距离xi=7 c m,直 线A 0下方存在方向沿纸面与0 A 垂直斜向上电场强度为Ei的匀强电场，第一象限存在场强大小E 2=x l0 6 v/m、方 向 与 A O 平行斜向下的匀强电O试卷第6页，共8页场，一比荷为幺=2 xl 0 8 c/k g 的带电粒子(不计重力)从x 轴上的M 点由静止开始运动，m垂直。4从 P点第一次进入磁场中，均恰好不从A B、08边射出磁场，粒子第一次离开磁场时立即仅将磁感应强度大小调为&=0.3 75 T,疝 3 7。=0.6,求：(1)粒子在磁场中运动的速率V；(2)0 4下方匀强电场的电场强度大小Ei以及粒子从M 点开始运动到刚好进入y轴右侧电场所用的

13、时间f;(3)粒子离开第一象限过x轴时位置的横坐标。1 5 .如图所示，一长L=3 7c m 的导热细玻璃管A8水平放置，8端密闭，A端开口.在玻璃管内用一段长L i=2 5 c m 的水银柱密闭一段长Z,2=1 0 c m 的理想气体.已知大气压强p o=75 c m H g,气体初始温度为r i=2 7,热力学温度与摄氏温度间的关系为T=f+2 73 K.(i)若将玻璃管绕A端沿逆时针方向缓慢旋转，当玻璃管与水平面的夹角。为多少时水银柱的下端刚好到达A端？(i i )当玻璃管转到与水平面成a角时，用一薄玻璃片将A端盖住以防止管中水银流出并对管中气体加热.当加热到温度为介时由静止释放玻璃管并

14、同时快速抽去玻璃片，让玻璃管做自由落体运动，下落过程中玻璃管不发生翻转，发现在玻璃管下落过程中管中的水银柱相对于玻璃管的位置不变，求 团(玻璃管下落过程中管中气体温度不变)1 6.如图所示为半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面，0为该横截面的圆心.光线P。沿着与”成 3。角的方向射入玻璃入射点。到圆心。的 距 离 为 和，光线恰好从玻璃砖的中点E 射出，已知光在真空中的传播速度为c.(i)求玻璃砖的折射率；(ii)现使光线P Q 向左平移，求移动多大距离时恰不能使光线从圆弧面射出。(不考虑经半圆柱内表面反射后射出的光)。试卷第8 页，共 8 页参考答案1.B【分析】根据质量亏损，结合爱因斯坦质能方

15、程求出释放的能量.铀核裂变放出的能量很高，反应前后质量数守恒，有质量亏损.【详解】A 项：牡核岩即有90个质子，142个中子，故 A 错误；B 项：根据反应前后质量数守恒，电荷数守恒可知，故 B 正确；C 项：根据半衰期的特点可知，放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，故 C 错误；D 项：较重的核分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核的过程中会释放一定的能量，所以核子的比结合能都会增加，故 D 错误.故选B.【点睛】解决本题的关键知道核反应前后质量数守恒，在重核裂变的过程中有质量亏损，向外放出能量.2.C【分析】分析两个过程中

16、运动员速度的变化、受力情况等，由此确定动量的变化是否为零.【详解】A C.过程I 中动量改变量等于重力的冲量，即为m g t,不为零，故 A 错误，C 正确；B.运动员进入水前的速度不为零，末速度为零，过程II的动量改变量不等于零，故 B 错误；D.过程H 的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故 D 错误.3.D【详解】A、污水中正负离子从左向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏，所以后表面a 侧电势比前表面c 侧电势高，故 A 错误；BCD、最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡，有q E=q v B,即，=用，而污水流量。=辿2=2 包 1

17、=回，可知Q 与 U、D 成正比，与 L 无关；显示仪器的示数4 08 4 4B答案第1页，共11页。=嘤，所以显示仪器的示数与离子浓度无关；匀强磁场的磁感应强度8=翳，故 DTTD 4Q正确，B、C 错误；故选D.4.D【详解】A.在地面发射一颗卫星的最小速度为7.9km/s,所以A 错误；B.该卫星做匀速圆周运动，因此G-=F由于不知道卫星的质量，因此无法估算卫星的万有引力，B 错误；C.由万有引力提供向心力_ Mm(2万 丫G=mr,I T)可知半径越大，周期越长，由于该卫星为低轨卫星，所以周期小于同步卫星的周期，C 错误；D.为了实现向更高轨道的变轨，卫星首先应该向后喷气实现速度变大，

18、从而做离心运动,因此D 正确；故选D。5.C【详解】A B.由于斜面粗糙，上滑时，根据牛顿第二定律mg sin 0+/.nng cos 0=mat而下滑时，根据牛顿第二定律mg sin。一 /.img cos 6=ma、上滑时加速度比下滑时大，即上滑时图象的斜率大于下滑时图象的斜率，A.B 错误；C D.上滑与下滑的位移大小相同，即上滑与下滑图象与时间轴围成的面积大小相等，C 正确，D 错误。故选Co6.BC【详解】A B.小球从。运动到A 过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律得答案第2页，共11页mv+2mgR=mgH解得以=12gH_4gR小球从4 点抛出后做平抛运动，运动时间则小球落

19、到地面时相对于A 点的水平位移x=vAt=2-j2RH-4R2故 A 错误，B 正确；C D.细管可以提供支持力，所以小球到达A 点时的速度大于零即可，即vA=yl2gH-4gR0解得H2R所以小球能从细管A 端水平抛出的条件是H2R故 C 正确，D 错误。故选BC。7.BC【详解】A.粒子受到的电场力向左，可知粒子带正电，A 错误；B.对于力3/的粒子，一直在电场中运动，然后通过y 轴，水平方向的加速度相同，水平方向的位移相同，则运动时间相同，B 正确；C.对于上”的粒子，先在电场中向左偏转，然后从电场上边界离开电场，做直线运动到达y 轴上，/?不同时，从电场上边界射出的位置不同，在电场中沿

20、电场线方向的位移不同，则电场力对粒子做的功不相等，C 正确；D.对于后d 的粒子，水平分位移x 相等，由可知，运动时间r 相等，而竖直分位移九=叫则越大的粒子，进入电场时的速率v 也越大；对于力 ”的粒子，穿过电场时竖直答案第3页，共11页分位移），相等，/?越大，则沿着电场力方向偏转的位移X越小，由可知，在电场中的运动时间由越短，由y=w o,可知，进入电场时速度v 越大，D 错误。故选BC。8.BC【详解】A.金属棒必开始做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀变速直线运动，所以金属棒的平均速度大于g v,故 A 错误；B.由 BLxq=R R可知，金属棒下滑的位移BL故 B 正确；C.产生的

21、焦耳热Q=Rl=qlR而这里的电流/比金属棒的速度为V时的电流/=华 小，所以这一过程中产生的焦耳热小A于q B L v,故 C 正确；D.金属棒受到的最大安培力.c,BLv B2I：VF.J.=BI L=BL-=-及 RR故 D 错误：故选BC。9.CDE【分析】本题考查热学相关的知识。【详解】A.气体总是很容易充满整个容器，这是分子热运动的宏观表现，故 A 错误：B.为形成单分子油膜，应将油酸酒精溶液滴入浅盘的水面上，故 B 错误；C.温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增大，分子热运动加剧，但个别分子的速率可能还会减小，故 C 正确；答案第4页，共11页D.一个铜原子的体积为

22、二M厂，l m 3铜 所 含 有 的 原 子 数o为N好，故D正确；PNA ME.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故E正确。故选C D E。1 0.A D E【分析】本题考查波形图的应用。【详解】A.因波向负方向传播，则P点的起振方向向上，故从尸点传到。点需要1 7,P点到达波峰4需 要;7,则4t.=-T+-T+2 T =2s 4 4解得：T =0.8 s则频率/=-=L 2 5 H zT 0.8故A正确；B.由A项可知，=2；T,则P点振动3丁后向y轴负方向运动，故B错误；C.质点不随波迁移，故C错误；D.由题可知：今=瞿=

23、1 7,波传到（一 3 0,0）的质点M需要一个周期，则再经过17此时M点处于波谷，故D正确；E.质点M振动情况与尸点相同，只需比较M、P两质点的最大高度差即可，则最大高度差为4 0 c m,故E正确。故选AD Eo1 1.移去 ABD 篇 抖 B【详解】（1）平衡摩擦力时，移去钩码，长木板右端用垫块抬高，调至适当高度，接通电源，轻推小车，使纸带上打出的点间距相等.答案第5页，共11页（2）当钩码的质量远小于小车的质量时，可以认为小车所受的合力等于钩码的重力，故 A正确；开始实验时，应将祛码放入小车，使得钩码质量远小于小车质量，故 B 正确：小车内放入祛码后，不需要重新平衡摩擦力，故 C错误；

24、实验研究加速度与力的关系，需保持小车的总质量不变，所以不需要测出小车的质量，故 D正确.（3）根据逐差法（出-4）-4 =（3 7）2得，加速度a =玖.（4）a -F图线中图线上端偏离直线的原因是不能满足钩码的质量远小于小车的质量，该误差属于系统误差，是由实验原理方法引起的.1 2.电流/【详解】川 在测电源电动势与内阻的实验中，应用图象法处理实验数据时，纵轴表示路端电压，横轴表示电路电流，根据实验所测量的量，横轴应该是电压U与电阻R的比值乡（或电流/）。A根据表中的实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后根据坐标系中的点作直线，作出电源的路端电压与电流关系U-/图象如图所示；图象与电压轴的交

25、点的纵坐标表示电源的电动势，由图象可知，电源电动势为=2.0 0 Vo图象的斜率的绝对值等于电源内阻与保护电阻阻值之和，则E-Uk=r+R o=-=2.5 0 Q电源的内阻为答案第6页，共11页r=k-Ro=2.5O Q-2.0 0 Q=0.5 0 Q 5 在该接法中，由于电压表的分流而导致干路电流示数偏小，但电压是准确的，所以电动势的测量值小于真实值。I2 I2 I21 3.(l)RSb；(2)R =k，5m g 8m g 2m g【详解】(1)设小球受到冲量/后从P 点进入轨道时的速度大小为,由动量定理得I=mv(i设小球在。点的速度大小为V,小球从尸到Q,由机械能守恒定律有 mv2-.=

26、2mgR+小球能从。点水平抛出，则有解得(2)小球从Q点水平抛出后，做平抛运动有x=vt2 R=；g/解得栏=3*-4R)当I2-4R=4R g即R=-T 当玻璃管与水平面的夹角为a时，根据平衡条件得Pi+Pg s i n a =p 0答案第9页，共11页气体做等温变化，根据玻意耳定律得04=0(乙-4)解得a =3 0(i i)由题意可知因玻璃管做自由落体运动，水银柱与玻璃管保持相对静止，水银柱处于完全失重状态，故此状态下管内气体的压强和外界大气压强相等，即 P3=Po气体做等容变化,根据查理定律得华=登1,2解得 T 2=3 6 0 K,/2=8 7 1 6.(i)6；(i i)七 叵 R3【分析】本题考查光的折射和全反射。【详解】(i)光线P Q 入射到玻璃砖表面，入射角a=6 0。，设对应折射光线Q E 的折射角为丑，如图所示：由几何关系得：即：根据折射定律有:解得：也 R rs=%二 V=3 0 s i n an=-s i n P答案第10页，共11页(ii)若使光线P Q向左平移距离x,折射光线QE,到达圆弧面的入射角恰好等于临界角C,则:sinC=-n在4 应用正弦定理有:R与R+xsin(90-)sinC联立解得:XR3答案第11页，共 11页