2021届新高考物理模拟培优卷（八）.pdf

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1、2021届新高考物理模拟培优卷（A）一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。1.2 02 0年 7月 2 3 日，我国长征五号运载火箭成功将“天问一号”火星探测器送入预定轨道，开启了火星探测之旅。火星上存在大量的铀、牡等放射性元素，下列关于放射性元素衰变和半衰期的说法正确的是（）A.铀元素在地球上和火星上的半衰期不同B.P 衰变产生的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的C.发生一次a衰变后原子中的质子数减少4个D.空U衰 变 的 核 反 应 方 程 为+；,n -T Ba+累K r+3；n2.“西电东送”就是把煤炭、水能资源丰富

2、的西部省区的能源转化成电力资源，输送到电力紧缺的东部沿海地区。如图是远距离输电的电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为勺：丐，降压变压器原、副线圈匝数比为%：4，发电厂输出电压为G，输出功率为P,升压变压器和降压变压器之间输电线总电阻为R,下列说法正确的是（）A.若用户获得的电压也为“，则 广=UB.用户获得的电压不可能大于5C.当用户用电器总电阻增大时，输电线R上损失的功率增大D.输电线R上损失的功率为R3.生活中经常用刀来劈开物体。如图所示是刀刃的横截面，尸是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为仇刀刃一侧与物体接触面间的弹

3、力为%,摩擦力为力动摩擦因数为，则用刀缓慢劈开物体时，下列说法正确的是（）A.增大力尸和夹角仇则&一定增大 B.仅减小。角，则摩擦力/一定减小C.仅增大时，则?一 定 增 大 D.仅增大作用力凡则摩擦力，一定增大4.2020年 7 月 23日我国成功发射执行火星探测任务的“天问一号”探测器，探测器将在地火转移轨道飞行约7 个月后，到达火星附近，通 过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展登陆、巡视等任务。若火星探测器绕火星表面做匀速圆周运动转过。（弧度制）所用时间为，已知火星半径为R,引力常量为G。下列说法正确的是（）A.火星上的物体要脱离火星束缚所需速度至少为n2B.火星赤道上的物体

4、随火星自转的向心加速度为tC.若火星探测器做圆周运动的轨道半径可调，则其转过相同弧长所用时间与轨道半径满足关系 式 去 哈D.火 星 的 质 量 为 空Gt2二、多项选择题：本题共4 小题，每小题6 分，共 24分。每小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0 分。5.如图，电源的电动势和内阻分别为E、r,电流表和电压表都是理想电表，在滑动变阻器R的滑片由向b 移动的过程中，下列说法正确的是（）A.电压表Y 的示数一直变大B.电流表A 的示数先变大后变小c.电压表Y 的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值不变D.电压表V?的示数变化量大小和电流表的示

5、数变化量大小的比值变大6.如图是某静电场在x 轴上各点的电势夕随坐标x 的分布图，左右两侧图线关于纵轴对称,下列说法正确的是（）A.B点电场强度小于A点电场强度B.若在。点放一试探电荷q,其所受电场力可能不为零C.将某电荷从A 点移到8 点，其电势能可能增大D.该电场可能是处于x 轴上的两个等量异种电荷产生的7.一物块从倾角9=37。、高为=3 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和机械能随下滑高度力的变化关系如图中图线I、II所示，重力加速度取10 m/s2,sin370=0.6,cos37=0.8,以斜面底端所在平面为零势能参考平面，则（）A.物块的质量为m=1 kgB.物块下滑

6、过程中所受阻力大小为5 NC.物块由斜面顶端滑到底端的过程中，合外力做的功为15JD.物块重力势能和动能相等时，对应物块下滑的高度为1.25m8.如图所示，两侧带有固定挡板的平板车乙静止在光滑水平地面上，挡板的厚度可忽略不计,车长为2 E,与平板车质量相同的物体甲（可视为质点）由平板车的中点处以初速度均向右运动，已知甲、乙之间的动摩擦因数为，重力加速度为g,忽略甲、乙碰撞过程中的动能损失。下列说法正确的是（）*乙 nA.甲、乙达到共同速度所需的时间为产2HgB.甲、乙共速前甲的速度一定始终大于乙的速度C.如果甲、乙碰撞的次数为，则最终甲距离乙左端的距离可能为乎-+乙-2,辽D.如果甲、乙碰撞的

7、次数为，则最终甲距离乙左端的距离可能为L+2L-普4g三、非选择题：共 60分。考生根据要求作答。9.将一单摆。悬挂在力传感器的下面，让单摆小角度摆动，图甲记录了力传感器示数尸随时间/的变化关系，随后将这个单摆和其他两个单摆氏c 拴在同一张紧的水平绳上（c 的摆长和 a 的摆长相等，6 的摆长明显长于a 的摆长），并让先摆动起来。则单摆的摆长为，单摆c 的摆动周期（填“大于”“小于”或“等 于 ）单摆6 的摆动周期。网申 图乙10.如图1所示，水平放置的导热气缸通过上端活塞封闭了一定质量的理想气体，体积为匕，温 度 为 现 将 气 缸 放 入 温 度 恒 为 4 的液体中加热，并将物块1放在活

8、塞上，稳定后测得气体体积仍为匕，如图2 所示。在活塞上继续放上物块2,稳定时测得气体体积为匕，如图3 所示。已知外界大气压强为为，活塞质量为砥，横截面积为5,不计活塞与气缸之间的摩擦。放上物块1后，稳定时气体的压强=;若 今=2,）=2,则物块1和物块2 的 质 量 总 和 为。图 1图2图311.某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门与光电计时器相连记录小球经过光电门所用的时间（1）利用游标卡尺测量小球的直径，结果如图乙所示，小球的直径=mm。（2）若要计算出当地的重力加速度，除上述己知量，还 需 要 测 量 的 物 理 量 是,重力 加 速 度 的 表 达 式 为（用题目中的已知

9、量和所测物理量符号表示）。（3）以下实验操作中，可 以 减 小 系 统 误 差 的 是。A.适当增加固定挡板与光电门之间的距离B.多次测量取平均值C.小球选用质量较大、体积较小的金属球12.某实验小组做测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率实验，备选器材如下。A.量程为5 mA、内阻=50。的电流表B.量程为0.6 A、内阻4 的电流表C.量程为6V、内阻g 约为15 k。的电压表D.最大阻值为15。、允许通过的最大电流为2 A 的滑动变阻器E.定值电阻凡=5。F.定值电阻E =500。G.电动势E=6 V、内阻可忽略不计的直流电源H.开关一个，导线若干I.多用电表，螺旋测微器，刻度尺（1）如图

10、甲所示，用多用电表欧姆“X 10”挡粗测该金属丝的电阻为 Q,用螺旋测（2）采用图丙所示电路尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电 流 表 应 选 用（填“A”或“B”），定 值 电 阻 应 选 用 （填“E”或F”）。（3）电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为/,则该金属丝的电阻的表达式为R,=若用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,则其电阻率的表达式为夕=。（用所给物理量符号表示）13.如图，一小物块在沿斜面向上的拉力F作用下从斜面上A处由静止沿斜面向上做匀加速运动，经时间吞=2 s后撤去力F,物块做匀减速运动到达最高点B后，向下做匀加速运动,最终到达斜面底端C o已知从撤去力F到物块运动

11、到C处的全过程中加速度大小恒定且为力尸作用下的加速度大小的2倍，G4=AB=9 mo物块可视为质点，求：（1）物块从A运动到B的过程中所用的时间/；（2）物块到达C处时的速度大小以14.2020年9月15日，中智行5 G A i无人驾驶汽车亮相上海5G科普活动，活动现场，中智行展示了公司最新研发的、具有百分百自主知识产权的无人驾驶技术。在一次性能测试中，质量7 =1000 kg的无人驾驶汽车以恒定加速度启动，达到额定功率后保持额定功率继续行驶，在刚好达到最大速度时，突然发现前方有一行人要横穿马路而紧急刹车，车载速度传感器记下了整个过程中速度随时间变化图象如图所示。已知汽车启动时所受阻力恒定，且

12、是汽车 刹 车 时 所 受 阻 力 的 求:（1）该无人驾驶汽车发动机的额定功率P;（2）汽车从启动至再次静止的整个过程中所通过的路程。15.xOy直角坐标系中的第一象限内分布着方向垂直纸面向下的磁场，磁感应强度沿水平x轴方向均相同，沿竖直y 轴正方向的磁感应强度纥=外（4 1,且为常量），一边长为乙、质量为，小 电阻为R 的正方形导体线框碗的 边刚好与x 轴重合，如图所示。已知重力加速度为g,现将线框从静止开始释放，求：（1）正方形导体线框的最大速度%;（2）通过线框某一边横截面的电荷量与位移的关系。答案以及解析1 .答案：B解析：放射性元素的半衰期与原子所处化学状态和外部条件无关，A错；0

13、 衰变产生的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的，B对；发生一次a衰变后，原子的质子数减少2个，中子数减少2 个，即原子质量数减少4个，C错；U n B a Kr +3 n方程，不是衰变方程，D 错。2 .答案：D解析：输电线上有电压损失，要想使用户获得的电压也为N,则应 有 片 最，A错；只要降压变压器原副线圈匝数比合适，用户获得的电压可能大于G，B错；当用户用电器总电阻增大时，降压变压器副线圈中电流减小，输电线中电流减小，输电线上损失的功率减小，C错；由题意可知=联立得 尸=（芷R,D 对。3 .答案：D解析：对刀刃受力分析可知，受到重力、作用力F、两侧的支持力8和两侧的摩擦力力如图所示

14、，由于刀刃缓慢劈开物体，则刀刃受力平衡，在竖直方向有0 0mg+F=2FN si n-+2/c o s-,/=,联立有F _ F+mg _F+mg_二MY）二 亦i n ），其中 小 夕，根据牛顿第三定律可得,%=FN，同时增大力F和夹角仇 则氏可能减小，即场可能减小，选项A错误；仅减小0,si n（3 +4 可能减小，则国可能增大，摩擦力/可能增大，选项B错误；仅增大，则n _夕增大，si n（,+可能增大，J 1 +筋 增 大,则/减 小，则&减 小，选项C错误；仅增大作用力凡 则“增大，摩擦力/增大，选项D 正确。A 4 fmg4.答 案:D解析：火星探测器绕火星表面做圆周运动的速度为火

15、星的第一宇宙速度，由题意可知火星探测器绕火星表面运行的角速度啰=，线速度v=0R=年，而火星上的物体想要脱离火星束缚，所需要的最小速度为火星的第二宇宙速度，A 错误；火星赤道上的物体所受到的万有引力提供物体的重力和物体随火星自转所需要的向心力，物体随火星自转的向心加速度为痴R,其中豌是火星自转角速度，远小于/=B 错误；设轨道半径分别为鸟、&,线速度分别为W、，探测器转过相等的弧长/所用时间分别为G G，则有根据 笑=加 且 可 得 v 座，联立可得与=5，c 错误；根据6 粤=工 丫 =,可 得R2 R V R g 号 R2 R t夕 2 p3火星的质量为M=Z ,D 正确。Gr5.答案：C

16、解析：分析电路图可知，电压表Y 测量的是路端电压，电流表A 测量的是干路总电流，电压表V?测量的是定值电阻0 两端的电压，滑动变阻器左右两部分并联，在滑片由向匕移动的过程中，并联总电阻先增大后减小，干路总电流先变小后变大，路端电压先增大后减小，A、B 错误；根据E=U+/z可知电压表Y 的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值的绝对值等于电源的内阻 所以两表示数变化量大小的比值不变，C 正确；电流表测量的是干路总电流也是流过 的电流，根据=容=可知电压表V,的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值不变，D 错误。6.答案：BC解析：e-x 图象斜率表示沿X轴电场强度分量，所以8 点

17、电场强度沿x 轴的分量小于A 点电场强度沿x 轴的分量，但 2 点电场强度不一定小于A 点电场强度，A 错；图线在0 点斜率为零，所以。点电场强度沿x 轴分量为零，但。点电场强度不一定为零，放在0 点的试探电荷所受电场力不一定为零，B 对：将负电荷从A 点移到8 点，电势降低，电场力对其做负功，其电势能增大，C 对；x 轴上电势都大于零，不可能是等量异种电荷产生的，D 错。7.答案：AC解析：重力势能综=，跖，以斜面底端所在平面为零势能面，则图线I 的斜率的绝对值等于m g,即，咫=1 0 N,解得物块的质量m=1 kg,A 正确;根据机械能守恒定律可知Wf=A E =Ffx=Ff-,解得与=

18、3 N,B错误；由图象可知，物块滑到斜面底端时的动能 为1 5 J,根据动能定理可知，物块由斜面顶端滑到斜面底端的过程中，合外力做的功为1 5 J,C正确；以斜面底端所在平面为零势能参考平面，设当物块重力势能和动能相等时物块所处高度为4，有/九=4/,物块下滑的加速度为。=鳖哩 二 土，根据运动学公式2 m有v2=2 a*m,联立解得=l m,所以物块下滑高度为2 m,D错误。s i n 3 78.答案：A C D解析：设甲、乙的质量均为?，碰前瞬间甲的速度为匕，乙的速度为匕，碰后瞬间甲的速度为V,乙的速度为V；,由动量守恒定律和机械能守恒定律有mv,+mv2=mv+mv2,3 m M:+3加

19、 丫；：阴，.2,解得片=匕,%=匕，即甲、乙发生碰撞时速度互换，设甲、乙最终的速度大小为匕，则 机%=2机匕，得 匕=与，则达到共速所需的时间为，=端，故A正确，B错误；甲、乙从开始运动到相对静止，设甲、乙相对路程为s,由动能定理有%if片，解得$=普，甲、乙共发生”次碰撞，设相对静止时物体甲4g距平板车左端的距离为s。，若甲、乙最后一次碰撞发生在平板车的左侧挡板或不发生碰撞,则 L +2 L S-l)+s=s,解得 SO=4+L-2 L(=O、2、4、6 L L)；若甲、乙最后一次碰撞4g发生在平板车右侧挡板，贝l JL +2 L(l)+2 Z,-s=s,解得50=2nL+L-(n=h3

20、5 L L ),C D 正确。4g9.答案：4也一：)g；等于解析：对单摆。受力分析可知，摆球经过最低点时拉力最大，摆球经过最高点时拉力最小,所以单摆a振动的周期为4&,由单摆周期公式丁 =2兀得单摆a的摆长4 =4。；单摆b、c均做受迫振动，振动的周期均等于单摆a的固有周期。兀10.答案:Po+诬+3%g解析：设初始时封闭气体的压强为P i，对活塞受力分析，有“S=p。S+，g,根据查理定律有 PeVl=P 2 K，将 Pc=律 有 华=*,得 =%+iPo+:设放上物块2后封闭气体压强为P 2,根据玻意耳定代入得P?=4 PO+,设两物块总质量为M，对3 Pos活塞受力分析有p-+3%。2

21、s=puS+Mg+，&g,解得M =g11.答案：(1)3.0 (2)小球球心与光电门中心之间的距离力；gd22ht2(3)C解析：(1)根据游标卡尺读数规则可知，小球的直径为=3.0 mm。jJ2(2)根据/=2 g/?,v=：可得重力加速度8=嘉，因此还需要测得小球球心与光电门中心之间的距离人(3)选项A、B 可以减小实验的偶然误差，实验时在计算过程中忽略了空气阻力的作用,故选择体积较小、质量较大的金属球可减小系统误差，故选C。R.(U-lr.)TtD-R.(U-lr.12 .答案：(1)110.0：1.7 0 0 (1.6 9 8 7.7 0 2 均可)(2)A：E (3)；二/4+/)

22、4Z,/?,+/;解析：(1)用多用电表欧姆“X 1 0”挡测量，读数为1 1.0 x 1 0 0 =1 1 0.0。，根据螺旋测微器读数规则可得 O =L5 mm+2 0.0 x 0.0 1 m m =1.7 0 0 mm。(2)电压表量程为6 V,金属丝电阻约1 1。，电流表量程应该为5 5 mA左右，可以将量程 5 mA的电流表并联5。的电阻改装成量程为5 5 mA的电流表，即电流表选择A,定值电阻选择E。I r.,凡 +斗 金 属 丝 中 电 流 为 八/+尹/k，电 压 小。-，由欧姆定律可得金属丝电阻U R.(U-lr.)L itD2 TtD2R.(l/-Ir.)=下=卡哥由 电

23、阻 定 律 得 凡=的,又 5 解 得 电 阻 率卬3+3。1 3 .答案：(1)3 s；(2)6#m/s解析：(1)物块从4 处开始先做匀加速运动后做匀减速运动,到达B处速度为零。设物块向上做匀加速运动的末速度大小为匕，物块在力尸作用下的加速度大小为“，则 匕=叫，0 =q-2 a(r-J,解得f =3 s(2)设物块向上做匀加速运动的位移大小为外，则12X|=/IB-x,=x2a(/-/,),解得a=3m/s2物块从B点开始沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，则v2=2x2a(CA+AB)解得v=6瓜m/s14.答案：(1)60kW；(2)180m解析：(1)由图象可知汽车刹车过程中的

24、加速度大小为M =3om/s2=Wm/s2 2 3可知刹车时汽车所受阻力与2=1x10,N因此汽车启动时所受阻力%=(号2=2x103 N汽车达到最大速度时，弓=?该 汽 车 发 动 机 的 额 定 功 率=60kW(2)在 04 s 内，根据牛顿第二定律可知尸一五八=W A联立解得匕=12 m/s汽车在该段时间内的位移士=*=24 m在 41 4 s内，汽车功率恒定，阻力恒定，根据动能定理有D 1 ,1 2Pt2-=5 帆 ,n v解得汽车该段时间内的位移毛=111 m在 14 17 s 内，汽 车 的 位 移 演=当 4 =45 m整个过程中，汽车通过的路程x=5+W+&=180m15.答

25、案：=鬻 4=等解析：(1)设线框下落距离为y 时，速度大小为口油边切割磁感线产生的电动势大小为g =A(L+y)Lv cd边切割磁感线产生的电动势大小为 生=心，由得E=EE2=klvE又/=6 Aab边受到的安培力大小为 K =B JL=k(y+L)ILcd边受到的安培力大小为 F2=B JL=kyJL由得导体线框所受安培力的合力大小为r r Z 7 左 21y 分尸二a一g=一 一 根据牛顿第二定律得mg-2=wR当。=0 时，速度最大，=黑 K L(2)设在极小的时间微元加 内线框的速度为匕，则磁通量的变化量0=k(y+L)LvQ-kyLvQ=kl3vxi=kQAy 对式从导体线框开始运动到其位移为)，进行累加得=k C y一 bf(另法：求出初始位置和导体线框位移为y 时线框内的平均磁通量，即 =k(y+L)+k y 则4 0 =a-可=打)心 等 一q=j&t 由 得 q=WA