2021年高考物理全真模拟信息卷（七 ）(解析版).pdf

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1、绝密启用前2021年普通高等学校招生全国统一考试全真模拟信息卷（七）物理部分第I卷（选择题，共4 8分）二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共4 8分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。1 4.如图甲所示为氢原子部分能级图，大量处于=4 能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从=3 能级向=1 能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K 时，恰好发生光电效应，则下列说法正确的是（）A.从”=2 能 级 向 能 级 跃 迁 时 辐 射 的 光，也一定能使阴极K

2、发生光电效应B.用从”=4 能级向”=1 能级跃迁时辐射的光照射阴极K,阴极K 的逸出功会变大C.在光的频率不变的情况下，饱和电流不随入射光强度的变化而变化D.用从=3 能级向=2 能级跃迁时辐射的光照射=4 能级的氢原子，可以使其电离【答案】：D【解析】：由玻尔理论知n=3 和 n=l 能级的能级差大于n=2 和 n=l 能级的能级差，用 从 n=3 能级向n=1 能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K 时，恰好发生光电效应，若用从n=2 能级向n=l能级跃迁时辐射的光照射阴极K,不能使阴极K 发生光电效应，选项A 错误；逸出功由金属本身决定，与入射光频率大小无关，选 项 8 错误；在

3、入射光的频率不变的情况下，入射光越强，则单位时间逸出的光电子数越多，饱和电流越大，选 项 C 错误；当处于n=4 能级的氢原子吸收的能量大于或等于0.85 eV时，将会被电离,n=3 能级与n=2 能级间的能量差大于0.85 e V,。正确.15.2020年12月，“嫦娥五号”开始实施近月制动，为下一步月面软着陆做准备，首先进入环月圆轨道1 ,其次进入桶圆着陆轨道H,如 图1所示，B为近月点，A为远月点，关于“嫦娥四号”卫星，下列说法正确的是A.卫星在轨道n上A点的加速度小于在8点的加速度B.卫星沿轨道I运动的过程中，卫星中的科考仪器处于超重状态c.卫星从轨道I变轨到轨道n,机械能增大D.卫星

4、在轨道II经过A点时的动能大于在轨道II经过B点时的动能【答案】A【解析】卫星在轨道II上运动，A为远月点，8为近月点，卫星运动的加速度由万有引力产生，牛 二 ma即。=券，所以卫星在B点运行的加速度大，故A正确；卫星在轨道I运动，万有引力完全提供圆周运动所需的向心力，故卫星中科考仪器处于完全失重状态，故B错误；卫星从轨道I变轨到轨道H,需要点火减速，所以从轨道I变轨到轨道H,外力做负功，机械能减小，故C错误；卫星从A点到8点，万有引力做正功，动能增大，故卫星在轨道11经过A点时的动能小于在轨道II经过8点时的动能，故D错误.16.一个带负电粒子从x=0处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方

5、向运动，加速度“随位置变化如图所示，X2XiXjX2可以得出（）A.从XI到X3过程中，电势先升高后降低B.在 两和X3处，电场强度相同C.粒子经为和X3处，速度等大反向D.粒子在X2处，电势能最大【答案】A【解析】由题图可知，0应加速度方向沿X轴正方向，X 2应加速度方向沿X轴负方向，由于粒子带负电,则0X2电场强度方向沿X轴负方向,X3电场强度方向沿X轴正方向，根据沿电场线方向电势降低可知，从 刁 到 X3过程中，电势先升高后降低，在 XI和 X3处，电场强度方向相反，故 A 正确，B 错误.根据运动2学公式/=2 可知，ax 图象与x 轴所围面积表示与，所以粒子经制和用处，速度大小相等，

6、方向相同，故 C 错误.0X2电场强度方向沿X轴负方向，X2X3电场强度方向沿龙轴正方向，则在X2处电势最高，负粒子的电势能最小，故 D 错误.17.在平直公路上，a、8 两小车运动的x-r 图象如图1所示，其中a 是一条抛物线，M 是其顶点，b 是一条倾斜、过原点的直线，关于。、人两小车，下列说法正确的是（）A.1=0时刻，、。两小车相距14 mB.a 车做变加速直线运动，6 车做匀速直线运动C.当 f=2.5 s时，两车相距最远D.a 车速度始终大于匕车速度【答案】A【解析】由题图可知，在 r=o 时，6 车处在坐标原点，“车处于离坐标原点14 m 处，所以两车相距14 m,故 A 正确：

7、由 4 是一条抛物线，所以“车做匀减速直线运动，b 为一条直线，所以。车做匀速直线运动，B错误；由=孙+改 什/，须）=一 14 m,抛物线上找两点（1,0）、（4,18）,解得。=-4m/s v0=1 6 m/s,当两车速度相等时，两车相距最近，即 丫=%+”,即 6=164 r,解得r=2.5 s,故 C 错误；x-f 图象的斜率表示速度，所以a 车的速度逐渐减小，当图象斜率与直线b 平行时，两车速度相等，故 D 错误.18.电动平衡车因为其炫酷的操作，被年轻人所喜欢，变成了日常通勤的交通工具.平衡车依靠人体重心的改变，来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作.下表所示为某款电动平衡车的部

8、分参数，若平衡车以最大速度行驶时，电机恰好达到额定功率，则下列说法中正确的是（）电池输出电压36 V电池容量50 000 mA-h电机额定功率900 W最大速度15 km/h充电时间2-3 小时百公里标准耗电量6kW hA.电池最多输出的电能约为1 800 JB.充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2 hC.该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60 ND.该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3 km【答案】B【解析】电池最多输出的电能为W=qU=50 000 x10-3x3 600 x36 J=6.48xl06 J,故 A 错误：由输出的电能除以额定功率可求得时间为，=然2 s=7 2

9、 0 0 s=2 h,故 B 正确：根 据 功 率 公 式 有 尸=/=禁 N=2163J6N,故 C 错误；由电池总电量除以百公里标准耗电量即可求出=迎嘿臀x 100 km=30 k m,故 D 错误.19.一个质点运动的v-f 图象如图甲所示，它的运动位移可用其图线与f 坐标轴包围的面积来表示.在处理较复杂的变化量问题时，常常先把整个区间化为若干个小区间，认为每一个小区间内研究的量不变，再求和.这是物理学中常用的一种方法.如图乙所示是某物理量y 随时间f 变化的图象，关于此图线与f 坐标轴所围成的面积，下列说法中正确的是（）A.若 y 轴表示力做功的功率，则面积表示该力在相应时间内所做的功

10、B.若），轴表示质点运动的加速度，则面积表示该质点在相应时间内的速率C.若 y 轴表示流过用电器的电流，则面积表示在相应时间内流过该用电器的电荷量D.若 y 轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势，则面积表示该磁场在相应时间内磁感应强度的变化量【答案】AC【解析】根 据 W=P r,则若），轴表示力做功的功率P,则面积表示该力在相应时间内所做的功，选 项 A正确；根 据 =a，则若y 轴表示质点运动的加速度，则面积表示该质点在相应时间内的速度的变化量，选 项 B错误；根据4=可知，若），轴表示流过用电器的电流，则面积表示在相应时间内流过该用电器的电荷量，选项C正确；根 据 =击，则由知，若 y轴

11、表示变化磁场在金属线圈产生的电动势，则面积等于该磁场在相应时间内磁通量的变化量，选项D错误.2 0 .如图甲所示，一滑块置于长木板左端，木板放置在水平地面上.已知滑块和木板的质量均为2 k g,现在滑块上施加一个F=0.5/（N）的变力作用，从 r=0 时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g 取 l OmU,则下列说法正确的是（）A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.4 B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2C.图乙中f2=2 4 s D.木板的最大加速度为2 m/s2【答案】A C D【解析】由题图知，滑块与木板之间的滑动摩擦力为8

12、 N,则滑块与木板间的动摩擦因数为=%=/=0.4,选 项 A正确：由题图可知”时刻木板相对地面开始滑动，此时滑块与木板相对静止，则木板与水平地面间的动摩擦因数为=瀛=奈=0.1,选项B错误；乃时刻，滑块与木板将要产生相对滑动，滑块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力F f m=8 N,此时两物体的加速度相等，且木板的加速度达到最大，则对木板：Ffm解得 m=2 m/s2,对滑块：解得尸=1 2 N,则由 F=0.5 N）可知，玄=2 4 s,选项C、D正确.2 1 .如图，水平放置足够长的光滑平行导轨，电阻不计，间距为L 左端连接的电源电动势为E,内阻为质量为m的金属杆垂直静止在此导轨上，金属杆

13、处于导轨间的部分电阻为凡整个装置处在磁感应强度大小为 8、方向竖直向下的匀强磁场中，闭合开关，金属杆沿导轨做变加速运动直至达到最大速度，则下列说法正确的是（）FA.金属杆的最大速度大小为含DLC.此过程中电源提供的电能为爵D LB.此过程中通过金属杆的电荷量为笳7D.此过程中金属杆产生的热量为盛【答案】A C【解析】闭合开关，金属杆做加速运动，产生感应电动势，感应电动势与电源电动势相等时，电流为零，E m E金属杆开始做匀速运动，电动势为E=BLvf v=瓦,故 A正确.由动量定理BILf=BLq=mvO,得夕=的引故 B错误.由能量守恒可知电源提供的电能E电=g E=器，故 C正确.此过程中

14、电能转化为金属杆的动I 1R RJUF能、穴及厂产生的热量，由于反=呼7：=/唁？金属杆产生的热量为QR=（E 电 一反）7 7：=-.+J B2小故 D错误.第n卷二、非选择题：共 62分，第 2225题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3334题为选考题，考生根据要求作答。（-）必考题：共 47分。2 2.（6分）为探究弹力和弹簧伸长量的关系，某同学把两根弹簧连接起来进行探究：钩码个数1234LA/cm1 9.7 12 3.6 62 7.7 6L/cm2 9.9 63 5.7 64 1.5 14 7.3 6（厂 ）/c m1 6.0 51 7.8 51 9.6 0在弹性限度内，将质量为

15、5 0 g的钩码逐个挂在弹簧下端，在表中记录下指针A、8的示数和及.其中悬挂1 个钩码时，指针4所指的标尺刻度如图所示，此时=c m.由表中数据可得，弹 簧 1 的劲度系数k=N/m,弹簧2的劲度系数42=N/m.（已知重力加速度g=9.8 0 m/s2,结果均保留2位小数）【答案】15.70（15.6915.71 均可）12.24（12.2012.28 均可）27.45（27.4027.48 均可）【解析】指针4 所指标尺刻度的读数为4=15.7（）cm.根据胡克定律，利用逐差法计算，为了减小偶然误差，我们间隔相减以 （3 ）=2/n g心2（4 LA2）2mgR.K.A KAJ则代入数据，

16、整理得hH2.24N/m将 匕=6 7 0 cm 代入表格，算 得 一 八=14.26 cm对应LB-LA就是弹簧B的长度与悬挂重物对应值，用同样的方法可得：心1 g3-3）心）=AB21（LB4 4）（L“2 2）=2mgmil/M i+的2则*2-5代入数据，整理得出仪27.45 N/m.23.（9 分）要测定一节干电池（电动势约1.5 V,内阻约0.5。，放电电流不允许超过0.6 A）的电动势和内电阻，要求测量结果尽量准确.提供的器材有：A.电流表A|：挡 位 1（03 A,内阻约0.05 C）,挡位2（00.6 A,内阻约0.2 C）B.电流表A2：0-300 n A,内阻人=100。

17、C.定值电阻：局=2。，=900C,&=4 900。D.滑动变阻器：&（05 C，2 A）,/?4（015Q,1 A）E.开关一只、导线若干(1)测量电流的仪表：应选择电流表A的挡位_ _ _ _ _ _ _(填力”或者2”).(2)测量电压的仪表：应将定值电阻(填或“&)与A2串联，使其成为改装后的电压表.(3)干电池内阻太小，应 选 择 定 值 电 阻(填“岛 叫 或“&)来保护电源.(4)若要求A,表电流在010.5 A范围内连续可调，则 滑 动 变 阻 器 应 选 择(填“RT或(5)为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响,在给出的两种电路原理图中(图中V表为改装后的电压表),应选择

18、(填“A”或B”).(6)进行实验并记录数据.用人、/2分别表示A i、A2表的示数，根据测量数据作出如图5所示的12Tl图象,由图象可得：电池的电动势为 V,内阻为 Q.(保留到小数点后两位)【答案】(1)2(2)&R)(4)&(5)A(6)1.49 0.49【解析】(1)测量电流的仪表：应选择电流表A i的挡位2.(2)测量电压的仪表：应将定值电阻/?2与A2串联，使其成为改装后量程为U=/g(rA+&)=3 00 xl(T6x5 000V=1.5 V的电压表.(3)干电池内阻太小，应选择与内阻阻值相当的定值电阻R。来保护电源.(4)若要求A i表电流在0.10.5 A范围内连续可调，则滑

19、动变阻器最大值为-=居-2-0.5)。=12.5。最小值 Rmin=(悬 20.5)C=0.5 Q则滑动变阻器应选择/?4(5)因改装后的电压表内阻已知，则为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响，在给出的两种电路原理图中，应选择图A.(6)由题图可知电流表读数为/2=2 9 8 p A,对应的电压值为丽xl.5 V=1.4 9 V则电池的电动势E=l.4 9 V,内阻为r=3 0 0一C M.4 9 Q.2 4.(1 2 分)如 图，直角坐标系xO y 平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在沿)，轴正方向的匀强电场.质量均为机、电荷量均为q 的两带负电粒子、先后以速度

20、内从 y 轴上P点沿x 轴正、负方向入射,经过一段时间后，两粒子恰好在x 轴负半轴上的Q点相遇，此时两粒子均第一次通过x 轴负半轴，已知OP的距离为止 磁感应强度8=魏，不计粒子间的作用力和粒子的重力.求：XXXx Qx xO(1)设 a的轨迹圆心为O i，。卫 与 y 轴的夹角公(2)电场强度E的大小.【答案】(1)6 0。常【解析】(1)粒子。进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有解得R=2d粒子a做匀速圆周运动的轨迹如图所示,根据图中几何关系可得0 0 x=R-0 P=d左 0。1乂有c o s。一万4一解得。=6 0。(2)粒子h做类平抛运动，设粒子b到达。点所用的时间为/,

21、在水平方向有x=2 4 s i n 6 0。=次山在 竖 直 方 向 有 J由牛顿第二定律知F=q E=m a联立可得E=需.2 5.(2 0 分)如图所示，质量为，底=2 电 的物块c静止在倾角均为a=3 0。的等腰固定斜面上E点，质量为ma的物块“和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的轻质细绳相连，细绳绕过斜面顶端的光滑轻质定滑轮并处于松弛状态，按住物块a使其静止在D点，让物块b从斜面顶端C由静止下滑，刚下滑到E点时释放物块小细绳恰好伸直且瞬间张紧绷断，之后物块b与物块c 立即发生弹性碰撞，碰后a、b都经过t=l s 同时到达斜面底端.已知A、。两点和C、E两点的距离均为=0.9 m,E、

22、8两点的距离为，2=。4 m,斜面上 除 仍 段外其余都是光滑的，物 块 氏 c,与E B 段间的动摩擦因数均为=坐，空气阻力不计，细绳张紧时与斜面平行，物块“未与滑轮发生碰撞，取 g=1 0 m/s 2.求：物块6由 C点下滑到E点所用时间；(2)物块a能到达离A点的最大高度;(3)物块。、。的质量之比瞿.【答案】(1)0.6 s (2)0.5 7 8 m (3)1 j【解析】物块h在斜面上光滑段C E 运动的加速度为s=gs in a=5 in/s2,1 2由/2干 山解得：s=0.6 s(2)取沿AC方向为正方向，对物块a有一/|=丫 一%?,1=1 a/=s in a=5 m/s2解得

23、 V=1.6 m/s2物块a沿斜面上滑的距离为5=5 7 7=0.25 6 mLd所以物块a能到达离A点的最大高度=(/1+s)s in a=0.5 7 8 m(3)设绳断时物块的速度为艺，b与 c 相碰后6的速度为可，。的速度为W，以沿CB方向为正方向，则mhV2=mi,V2+mcvcmhV2=mhv22+产 也 2Hlc 2/7?力1 3联立解得打=一产，V2 2Vw=3 m/s,与事实不符，所以舍去.取出=0.5 m/s,则也=1.5 m/s,方向沿斜面向下.设细绳对物块”和。的冲量大小均为/,由I=m（lv/=加从也一次）解 得 四=电 二 及=匕 筌=至附付恤 V 1 1.6 16-

24、（二）选考题：共 15分.请考生从2 道题中任选一题作答.如果多做，则按所做的第一题计分.33.物理选修3-3（15分）（1）（5 分）氧气分子在100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图3中 曲 线 所 示.下 列 说 法 中 正 确 的 是.A.100 时部分氧气分子速率大于900 m/sB.曲线反映了 100 时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布C.在 100 时，部分氧气分子速率比较大，说明内部也有温度较高的区域D.100 时，400500 m/s的速率分子数比0400 m/s的速率分子数多E.温度降低时，氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百

25、分比的最大值将向速率小的方向移动（2）（10分）如图所示，在两端封闭、导热良好、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气，U 形管两端竖直向上.环境温度为240 K 时，左、右两边空气柱的长度分别为八=24 cm和/2=16 c m,左边气体的压强为20 cmHg.现改变环境温度，使左侧竖直管内水银液面下降1 cm（左侧竖直管内仍有水银).求此时的环境温度.【答案 ABE(2)375 K【解析】(1)100 时也有部分氧气分子速率大于900 m/s,选项A 正确；曲线反映了 100 时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布，选 项 B 正确：温度是平均动能的标志，1

26、00 C 时，部分分子的速率较大，部分速率较小，但不能说明内部有温度较高的区域，选 项 C 错误；因图线与横坐标轴围成的的面积表示该温度区间对应的分子数，则由图象可知，100 C时 400-500 m/s的速率分子数比0-400 m/s的速率分子数少，选 项 D 错误；温度降低时，分子平均速率减小，则氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动，选项E 正确.(2)对于左侧气体初状态：pi=20cmHg,/i=24cm,7=240 K末状态：=/|+加?，A/i=l cm根 据 理 想 气 体 状 态 方 程 竽=*卢对于右侧气体初状态：P2=PLg(/i 一公，

27、=16 cm,7=24()K末状态：P1P(2)，2=12 人根据理想气体状态方程罕=号咨联立可得7=375 K.34.物理选修3-4(15分)(1)(5分)如图所示，八b、c.左是弹性介质中等距离分布在一条直线上的若干个质点.1=0时刻，处在e 处的波源从平衡位置开始向上做简谐运动，形成在质点“、仄 c.k 所在的直线上传播的横波，其振幅为3 cm、周期为0.2 s.若沿波的传播方向，后一个质点比前一个质点迟0.05 s 开始振动.f=0.25s时,直线上距波源e点 2 m处的某质点第一次到达最高点.则下列判断正确的是A.该机械波的传播速度为8 m/sB.该机械波的波长为2 mC.图中相邻两

28、个质点间距为0.5 mD.当质点 经过的路程为1 2 c m 时，质点经过的路程为9 c mE.当质点6在平衡位置向下运动时，质点c 位于平衡位置的下方（2）（1 0分）如图所示，折射率=，半径为R的透明球体固定在水平地面上，。为球心，其底部P点有一点光源，过透明球体的顶点Q 有一足够大的水平光屏，已知真空中光速为c,求：光在球体中沿直线从P点到Q 点的传播时间n若不考虑光在透明球体中的反射，光屏上光照面积S的大小.【答案】（l）BCE3 兀 川【解析】（1）后一个质点比前一个质点迟0.05 s 开始振动，所以f=0.2 5 s 时，e 后面的第五个质点开始振动，即质点j 开始振动，所以，质点

29、前面的质点，第一次到达波峰，即从e 到 i 相距2 m,所以相邻质点间的距离为故/=0.2 5 s 时波传播到了 2.5 m 处，所以波速为丫=水行m/s =1 0 m/s故波长为7=v T=2 m,A错误，B、C正确；因为质点h到 e点的距离小于质点4到 e点的距离，所以质点h先振动，故质点经过的路程大于质点a经过的路程，故 D错误；波从e 点向左右两侧传播，根据波的传播方向知，当质点方在平衡位置向下振动时，质点c 位于波谷，即位于平衡位置下方，故 E正确.(2)光在透明球体内传播速度v=光在球体中沿直线从PTQ 的传播时间联立解得，=斗 咨设透明球体介质的临界角为A,由 s i nA=：得 A=6 0。光路图如图所示，光屏上有光照射的区域为以。为圆心，为半径的圆，由几何知识得，其半径厂=小汽光屏上光照面积S=itr=3nR2.