絕密★啟用前

2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試

全真模擬信息卷（八）

物理部分

第I卷（選擇題，共48分）

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14?

18題只有一項符合題目要求，第19?21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但

不全的得3分，有選錯的得。分。

14.“新冠肺炎”席卷全球，某汽車廠決定改建生產(chǎn)線轉(zhuǎn)產(chǎn)口罩，原生產(chǎn)線工作電壓為380V,而口罩機工作

電壓為220V.現(xiàn)在需要變壓器來進行降壓，若變壓器原線圈匝數(shù)為1900匝，則副線圈匝數(shù)為（）

A.110B.220C.1100D.2200

【答案】C

【解析】根據(jù)方解得〃2=粵="啜譽=1100匝，故選C.

U2〃2Ul3oU

15.2019年12月7日10時55分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“快舟一號”甲運載火箭，成功將“吉林一號”

高分02B衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，繞地球做勻速圓周運動.已知地球質(zhì)量為M、引力常量

為G,衛(wèi)星與地心的連線在時間f（小于其運動周期）內(nèi)掃過的面積為S,則衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑為（）

4s2_2s_GM?tyfGM

A?麗B訴^c.^rD.2s

【答案】A

【解析】衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力可知華=根。2r根據(jù)幾何關(guān)系可知，衛(wèi)星

14勺2

與地心連線在時間t內(nèi)掃過的面積S=33/聯(lián)立解得衛(wèi)星繞地球的軌道半徑/=湍聲故A正確，B、C、D

錯誤.

16.如圖所示，用-根長1m的輕質(zhì)細繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大

張力為10N,為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為（g取10m*）（）

A.2mB.2mC.爹mD.^m

【答案】A

【解析】一個大小方向確定的力分解為兩個等大的力時，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越

大，分力越大，因而當(dāng)繩子拉力達到尸=10N的時候，繩子間的張角最大，此時兩個掛釘間的距離最大；

畫框受到重力和繩子的拉力，三個力為共點力，受力如圖，F(xiàn)1=F2=F,則有：mg=2Fcos仇

知繩子與豎直方向的夾角為8=60。，繩子長為：Lo=lm,故兩個掛釘?shù)拈g距：L=2xysin8,解得：L喳

m.

17.如圖，A、B、C三點構(gòu)成等邊三角形，邊長為2cm,勻強電場方向與ABC構(gòu)成的平面夾角為30。，電勢

9A=(PB=4V,(pc=1V,下列說法正確的是()

1'、、、

?、、、、、

>c

A.場強大小為150V/m

B.場強大小為200V/m

C.將一個正電荷從A點沿直線移到C點,它的電勢能一直增大

D.將一個正電荷從A點沿直線移到B點,它的電勢能先增大后減小

【答案】B

【解析】勻強電場在A8C構(gòu)成的平面上的電場強度分量E=Ecos30。，因為電勢0A=0B=4V,僅■=1V,

所以A8為等勢線，電場線與AB垂宜指向C,則￡=弊=,.V/m=10MV/m,解得E=200V/m,

故A錯誤，B正確；根據(jù)Ep=q%將一個正電荷從A點沿直線移到C點，電勢一直降低，它的電勢能一直

減小，故C錯誤；因為A8為等勢線，所以將一個正電荷從A點沿直線移到8點，它的電勢能不變，故D

錯誤.

18.如圖所示，足夠長的小平板車B的質(zhì)量為M,以水平速度也向右在光滑水平面上運動，與此同時，質(zhì)量

為m的小物體A從車的右端以水平速度加沿車的粗糙上表面向左運動.若物體與車面之間的動摩擦因數(shù)為

H，重力加速度大小為g,則在足夠長的時間內(nèi)（）

,8—Fl以

I彳、八I-*,

A.若物體4相對地面向左的最大位移是

"（,M二十二m）、g

B.若平板車8相對地面向右的最大位移是燃

C.無論M與〃?的大小關(guān)系如何，摩擦力對平板車的沖量均為

D.無論M與〃?的大小關(guān)系如何，摩擦力的作用時間均為

十m）

【答案】D

【解析】規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：MVO-/MVO=（M+W）V,解得。=隼誓2若M>m,A

M-vm

所受的摩擦力R=〃mg,對4,根據(jù)動能定理得：一"mgx八=0一/血2,則得物體4相對地面向左的最大位

21

移&=可Vn6故A錯誤；若M<"?,對8,由動能定理得：一卬7吆0=0一嚴詔，則得平板車3相對地面向右

的最大位移沖=既，B錯誤；根據(jù)動量定理知，摩擦力對平板車的沖量等于平板車動量的變化量，即/

=—Fa=Mv—Mvo=—空罌，尺=囚叫,解得，=，故C錯誤，D正確.

19.如圖所示，輕彈簧一端固定在。點，另一端連接在一個小球上，小球套在光滑、水平的直桿上，開始時

彈簧與桿垂直且處于原長.現(xiàn)給小球一個水平向右的拉力F,使小球從桿上A點由靜止開始向右運動，運

動到B點時速度最大，運動到C點時速度為零.則下列說法正確的是（）

o

A.小球由A到2的過程中，拉力做的功大于小球動能的增量

B.小球由B到C的過程中，拉力做的功大于彈簧彈性勢能的增量

C.小球由4到C的過程中,拉力做的功等于彈簧彈性勢能的增量

D.小球由A到C的過程中，小球所受合力的功先減小后增大

【答案】AC

【解析】小球由A到3的過程中，小球的動能增加，彈簧的彈性勢能增加，根據(jù)功能關(guān)系可知，拉力做的

功大于小球動能的增量，故A正確；小球由8到C的過程中，小球的動能減少，彈簧的彈性勢能增加，根

據(jù)功能關(guān)系可知，拉力做的功與小球減少的動能之和等于彈簧彈性勢能的增量，則拉力做的功小于彈簧彈

性勢能的增量，故B錯誤；小球由A到C的過程中，動能的增量為零，根據(jù)功能關(guān)系可知，拉力做的功等

于彈簧彈性勢能的增量，故C正確；根據(jù)動能定理知：小球所受合力的功等于小球動能的變化量，小球由

A到C的過程中，小球的動能先增大后減小，所以合力做的功先增大后減小，故D錯誤.

20.如圖所示，一半徑為R的豎直光滑半圓軌道在底部與光滑水平面相切，質(zhì)量為m的小球A以初速度vo

=6碗沿水平面向右運動，與靜止的質(zhì)量為3〃2的小球8發(fā)生碰撞后粘連在一起滑向半圓軌道.小球可視

為質(zhì)點且它們碰撞時間極短，重力加速度為g,關(guān)于AB粘連之后的運動，下列說法中正確的是（）

A.能夠到達半圓軌道的最高點

B.會在到達半圓軌道最高點之前某個位置脫離軌道

C.剛滑上半圓軌道時對軌道的壓力為4mg

D.在半圓軌道上滑到與圓心等高處時對軌道的壓力大小為mg

【答案】BD

【解析】A、B小球發(fā)生碰撞，以vo方向為正方向，由動量守恒定律得mvo=（m+3"?）v,得口=%（）.

剛滑上圓軌道時，對A、8整體受力分析入一4〃*=4臉，解得尸N=13岫由牛頓第三定律知，剛滑上半

圓軌道時對軌道的壓力為⑶叼對A、8整體在半圓軌道上的運動，運用動能定理得，如“療一/4吐一=一

4mg-2R,vt無解,無法到達軌道最高點.對A、8整體從底端運動到與圓心等高位置，運用動能定理得,；.4加也2

一34辦/=—得也="乳支持力充當(dāng)向心力―赤賢一明，由牛頓第三定律知，滑到與圓心等

高處時對軌道的壓力大小為，叫，故A、C錯誤，B、D正確.

21.如圖所示，在x軸上方第一象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,x軸下方存在沿y軸正方向的勻強電場.a、

b兩個重力不計的帶電粒子分別從電場中的同一點P由靜止釋放后，經(jīng)電場加速從M點射入磁場并在磁場

中發(fā)生偏轉(zhuǎn).最后從y軸離開磁場時，速度大小分別為必和也，力的方向與y軸垂直，也的方向與），軸正

方向成60。角.。、力兩粒子在磁場中運動的時間分別記為力和亥，則以下比值正確的是（）

A.vi:也=2：1B.vi:也=1:2

C.t\：力=3:2D.力：介=3:8

【答案】AD

【解析】粒子在電場中加速，令加速的位移為x,

則根據(jù)動能定理有qEx=^in\r

2qEx

所以V—

m

粒子在磁場中運動時，其軌跡如圖,

。粒子的圓心為O,b粒子的圓心為O,

根據(jù)幾何知識可知/?2-sin30。+凡=心

則有R:&=1：2

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有42=嗜

聯(lián)立可得也：—=1：4,V!：V2=2:I，

Q\俏

故A正確，B錯誤；

粒子在磁場中運動的周期為「=平=鬻

所以兩粒子在磁場中運動的時間之比為

.90°.60°2mHi_2nm2.

n'fc-360°J1,360O/2-4^IB.6仇L3-8,

故C錯誤，D正確.

第n卷

二、非選擇題：共62分，第22?25題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33?34題為

選考題，考生根據(jù)要求作答。

(-)必考題：共47分。

22.(6分)圖甲為測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置示意圖.木板固定在水平桌面上，打點計時

器連接的電源的頻率為50Hz.開始實驗時，在托盤中放入適量祛碼，滑塊開始做勻加速直線運動，在紙帶

上打出一系列點：

打點計時器

（連接紙帶）滑塊

在

碼

托盤

甲

0I234567891（）

（）ABCDE

乙

（1）圖乙是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，相鄰兩計數(shù)點間還有一個計時點未標出.用刻度尺測量計數(shù)點

間的距離如圖乙所示，則打點計時器打計數(shù)點C時滑塊的速度大小。=m/s；打該紙帶的過程中滑

塊的加速度大小a=m/s?；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（2）若已知滑塊的質(zhì)量為〃“，木板的質(zhì)量為巾2,托盤和祛碼的總質(zhì)量為〃?3,重力加速度為g，則滑塊與木板

間的動摩擦因數(shù)"=.（用相應(yīng)的字母符號表示）

.田3g一(加1+加3)。

【答案】(1)0.584.7(2)0:mg--

【解析】（1）相鄰兩計數(shù)點間還有一個計時點未標出,

則T=0.04s;

_XBD(5.85-1.20)X10~2

V"2T=().08m/s=0.58in/s

XCI--XAC(9.30-3.15-3.15)X10-2

2

4r-=4X0,042m/s

*4.7m/s2

（2）根據(jù)牛頓第二定律可得m^g—/.im=（w?+tni）a

m3g一（，〃1+你3）。

解得〃=

mig

23.（9分）某興趣小組同學(xué)應(yīng)用所學(xué)的物理知識來測量一捆細銅電線的電阻率，檢驗其是否合格.小組成

員經(jīng)查詢資料知純銅的電阻率為1.8X10Fdm.現(xiàn)取橫截面積約為1mn?、長度為10nm的銅電線進行實

驗.實驗所用主要器材如下：

A.電源（電動勢約為5V,內(nèi)阻不計）

B.待測長度為100m的銅電線，橫截面積約1mm2

C.電壓表V1（量程為3V,內(nèi)阻約為2kC）

D.電壓表V2（量程為4.5V,內(nèi)阻約為3kC）

E.電阻箱R（阻值范圍0—99.9Q）

F.定值電阻R0=1C

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）用螺旋測微器測量得該細銅電線直徑d=1.000mm

（2）小組合作設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，則&）在電路中的作用是.

（3）對照電路圖，連接好實物電路，調(diào)節(jié)R,讀出電表示數(shù)，作出如圖乙所示圖象.則在閉合開關(guān)S之前，

電阻箱R阻值應(yīng)先調(diào)到（“零”或“最大”）.

（4）通過圖乙相關(guān)數(shù)據(jù)，計算得銅導(dǎo)線的電阻為。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

（5）利用實驗得到的數(shù)據(jù)，通過計算得銅電線的電阻率p=6m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；與純銅的

電阻率有一定的差距，從銅電線自身角度，你認為出現(xiàn)差距的可能原因是.

【答案】（2）保護電壓表（3）零（4）2.6

（5）2.0X10-8細銅電線的材料不純，其中摻雜有電阻較大的其他金屬

【解析】（2）&在電路中的作用是保護電壓表；

（3）為了保護電壓表，則閉合開關(guān)S之前，電阻箱/?阻值應(yīng)先調(diào)到零：

（4）由電路可知窄小工心

AA.v

嘮=&知

」2.30-1.00

由題圖可知Rx=k=-兩一Q=2.6Q

⑸根據(jù)尺'=4=馨

a…兀/&3.14X(1X10-3)2x2.6

解付P=WT=4X100Qm

—2.0Xl()-8c.m

出現(xiàn)差距的可能原因是細銅電線的材料不純，其中摻雜有電阻較大的其他金屬.

24.(12分)如圖所示，我國“遼寧號”航母的艦載機采用滑躍起飛方式，即飛機依靠自身發(fā)動機從靜止開

始加速至滑躍起飛,滑躍仰角為。其起飛跑道可視為由長度為/i=1.6X102m的水平跑道和長度為/2=20m

的傾斜跑道兩部分組成，水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=

4m.己知質(zhì)量"1=2.0X104kg的艦載機噴氣發(fā)動機推力大小恒為尸=1.2X105N,方向與速度方向相同.若

飛機起飛過程中受到的阻力大小恒為飛機重力的01倍，飛機質(zhì)量視為不變并看成質(zhì)點，重力加速度g取

lOm/s2,航母處于靜止狀態(tài).

h------------h------------H

(1)求飛機在水平跑道運動的時間；

(2)求飛機在傾斜跑道上的加速度大?。?/p>

(3)為了使飛機速度在傾斜跑道的末端達到屈面m/s,外界還需要在整個水平軌道加速階段對飛機施加助

推力，求助推力尸推的大小.

【答案】(1)8s(2)3m/s2(3)2.0X105N

【解析】(1)飛機在水平跑道上運動時，水平方向受到推力與阻力作用，設(shè)加速度大小為“I、運動時間為

t\,有

F-F(=ma\

/尸%由2

解得：h=8s

(2)飛機在傾斜跑道上運動時，沿傾斜跑道方向受到推力、阻力與重力沿傾斜跑道的分力作用，設(shè)沿傾斜跑

道方向的加速度大小為ai

F-FLmgsinO=ma?

解得:02=3m/s2

2

(3)在水平軌道上：Fn+F-F(=ma,v}=2al}

在傾斜跑道上：Vr~V\2=2ci2l2

解得：F我=2.0X105N.

25.(20分)如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌C。、E尸傾斜放置，其所在平面與水平面間的夾角為6

=37。，兩導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌下端分別連著電容為C的電容器和阻值R=3/?的定值電阻.一根質(zhì)量為〃?、

電阻為r的金屬棒放在導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好，一根不可伸長的絕緣輕繩一端拴在金屬

棒中間、另一端跨過輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量例=36"的重物相連.金屬棒與定滑輪之間的輕繩始終在兩導(dǎo)軌所

在平面內(nèi)且與兩導(dǎo)軌平行，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，導(dǎo)軌電阻不計，初始狀

態(tài)用手托住重物使輕繩恰處于伸直狀態(tài)，由靜止釋放重物，求：(sin37。=0.6,重力加速度大小為g,不計

滑輪摩擦)

(1)若Si閉合，S?斷開，電阻R的最大瞬時熱功率；

(2)若吊和S2均閉合，當(dāng)金屬棒速度達到最大值時，遇到障礙物突然停止運動，金屬棒停止運動后，通過金

屬棒的電荷量；

(3)若吊斷開、S2閉合，請通過計算判斷重物的運動性質(zhì).

【答案】⑴爺滬⑵與黔(3)重物做初速度為零的勻加速直線運動

【解析】(1)S1閉合，S2斷開時，重物由靜止釋放后拉動金屬棒沿導(dǎo)軌向上做加速運動，金屬棒受到沿導(dǎo)

軌向下的安培力作用，速度最大時，感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，則電阻/?的瞬時熱功率最大，當(dāng)金

屬棒速度最大時有Mg="?gsin37°+8〃，得/=鬻

2

Pm=IR

聯(lián)立解得Pm=2翠滬

（2）S|和S2均閉合時，電容器兩極板間的最大電壓Um=UR=IR」^

電容器所帶的最大電荷量Qm=CUm=^^-

金屬棒停止運動后，電容器開始放電，此時電阻R與金屬棒并聯(lián)，

通過金屬棒的電荷量q=《7Qm="篝工

（3）S［斷開、S2閉合時，設(shè)從釋放重物開始經(jīng)時間，金屬棒的速度大小為0,加速度大小為4,通過金屬棒的

電流為z,金屬棒受到的安培力F=BiL,方向沿導(dǎo)軌向下，設(shè)在［?”+加）時間內(nèi)流經(jīng)金屬棒的電荷量為A。，

AQ也是平行板電容器在/?。+時間內(nèi)增加的電荷量，感應(yīng)電動勢E=BLv,平行板電容器所帶電荷量Q

=CE=CBLv,板卜Q=CBL&

△。=的

則i=^^=CBLa

設(shè)繩中拉力為Fr,由牛頓第二定律，對金屬棒有后一“zgsin。一

對重物有Mg—FT=Ma

Mg一加gsin8

解付“-M+m+CBt2

可知a為常數(shù)，則重物做初速度為零的勻加速直線運動.

（二）選考題：共15分.請考生從2道題中任選一題作答.如果多做，則按所做的第一題計分.

33.［物理——選修3-3］（15分）

（1）（5分）如圖是一定質(zhì)量的理想氣體的壓強與熱力學(xué)溫度的圖象，a、b、c是理想氣體的三個狀態(tài)，其

中be平行于坐標軸T,ac平行于坐標軸p.則從a到b過程中氣體的分子平均動能（填“變大”“變

小”或“不變”），從。到c的過程（填“可能”或“不可能”）為絕熱過程，從c到。的過程中氣體

的密度（填“變大”“變小”或“不變”）.

(2)(10分)如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的圓柱形汽缸固定在水平面上，汽缸上端開口，內(nèi)壁光滑，截面積為

S.A是距底端H高處的小卡環(huán).質(zhì)量為m的活塞靜止在卡環(huán)上，活塞下密封質(zhì)量為恤的氫氣，C為側(cè)壁上

的單向?qū)Ч?大氣壓強恒定為po.環(huán)境溫度為n時，從c處注入水，當(dāng)水深為當(dāng)時，關(guān)閉c,卡環(huán)恰對活塞

無作用力.接下來又從C處緩慢導(dǎo)入一定量氫氣，穩(wěn)定后再緩慢提升環(huán)境溫度到1.67b，穩(wěn)定時活塞靜止在

距缸底2.7”處，設(shè)注水過程中不漏氣，不考慮水的蒸發(fā)，氫氣不溶于水.求：

①最初被封閉的氨氣的壓強0;

②導(dǎo)入氫氣的質(zhì)量M.

,

【答案】⑴變小不可能變小⑵①"喘‘磁價

【解析】(1)氣體的分子平均動能和溫度有關(guān)，溫度越高氣體的分子平均動能越大.從〃到匕過程中，溫

度降低，所以氣體的分子平均動能變小.從〃到c的過程壓強不變，溫度升高，則內(nèi)能增加，同時體積增

大，氣體膨脹對外做功，因此氣體要吸熱，不可能為絕熱過程.從c到a的過程中溫度不變，壓強降低，

可知體積增大，則氣體的密度變小.

(2)①設(shè)注水前氧氣的體積為從最初到水深為孝時，氫氣經(jīng)歷等溫過程，注水后氨氣壓強為〃，由玻意

耳定律得

Pl%=P2V2

其中V1=SH

V2=S(W—y)

對活塞，有pgS+mg=p2s

聯(lián)立解得p尸也抖

②設(shè)導(dǎo)入氫氣后且尚未升溫時氨氣總高度為h,顯然此時活塞已經(jīng)離開卡環(huán)，接下來升溫過程為等壓過程,

則有

/；S_(2.7-0.5)H5

片L67B一

解得/?=4■，

O

考慮到此〃高度的氫氣中，原有氫氣高度為9”,故后導(dǎo)入的氫氣高度為

7

利

設(shè)此時氫氣的密度為P,則有

M_pSh\

恤一0H

ps,5

解得例=中.

34.[物理——選修3-4](15分)

(1)如圖(a)所示，位于M、N兩點處的兩波源相距18m,在M、N兩點間連線上有一點P,MP=6m.r=0

時，兩波源同時開始振動，振動圖象均如圖(b)所示，產(chǎn)生的兩列橫波沿MN連線相向傳播，波在MN間的

均勻介質(zhì)中傳播的速度為300m/s.下列說法正確的是.

A.兩波源產(chǎn)生的橫波的波長2=6m

B.r=0.025s