2021屆全國百強中學(xué)新高考原創(chuàng)預(yù)測試卷（十八）

物理

★?？荚図樌?/p>

注意事項：

1、考試范圍：高考范圍。

2、答題前，請先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色簽字筆填寫在試題卷和答題卡

上的相應(yīng)位置，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。用2B鉛筆將答題卡上試卷

類型A后的方框涂黑。

3、選擇題的作答：每個小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂

黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選擇題答題區(qū)域的答案一律無效。

4、主觀題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙

和答題卡上的非答題區(qū)域的答案一律無效。如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答

案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。

5、選考題的作答：先把所選題目的題號在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。答案用

0.5毫米黑色簽字筆寫在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選

修題答題區(qū)域的答案一律無效。

6、保持卡面清潔，不折疊，不破損，不得使用涂改液、膠帶紙、修正帶等。

7、考試結(jié)束后，請將本試題卷、答題卡、草稿紙一并依序排列上交。

二、選擇題（本題共8小題，每小題6分，在四個選項中，14—18題只有一個選項符合題目

要求，19—21題有多個選項符合題目要求，選項全部正確得6分，選項正確但不全得3分，

選項有錯得0分）

1.2017年12月6日報道，中國散裂中子源項目將于2018年前后建成.日前，位于廣東東莞

的國家大科學(xué)工程一一中國散裂中子源（CSNS）首次打靶成功，獲得中子束流.這標(biāo)志著CSNS

主體工程順利完工，進(jìn)入試運行階段.對于有關(guān)中子的研究，下面說法正確的是

A.中子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性

B.一個笊核和一個僦核經(jīng)過核反應(yīng)后生成氨核和中子是裂變反應(yīng)

C.盧瑟福通過分析。粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

D.核反應(yīng)方程?Pof$X+：He中的y=206,X的中子個數(shù)為128

【答案】A

【解析】

所有粒子都具有波粒二象性，A正確；裂變是較重的原子核分裂成較輕原子核的反應(yīng)，而該反

應(yīng)是較輕的原子核的聚變反應(yīng)，B錯誤；盧瑟福通過分析a粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子的

核式結(jié)構(gòu)模型，查德威克通過a粒子轟擊被核（：Be）獲得碳核（［C）的實驗發(fā)現(xiàn)了中子，C錯

誤；尸210-4=206,X中中子個數(shù)為206-82=124,D錯誤.

2.如圖所示，一架無人機執(zhí)行航拍任務(wù)時正沿直線朝斜向下方向勻速運動.用G表示無人機

重力，廠表示空氣對它的作用力，下列四幅圖中能表示此過程中無人機受力情況的是（）

【答案】B

【解析】

【詳解】由于無人機正沿直線朝斜向下方勻速運動即所受合外力為零，所以只有B圖受力可

能為零，故B正確.

3.剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一.圖中所示的圖線甲，乙分別為甲，乙兩輛

汽車在緊急剎車過程中的剎車距離x與剎車前的車速/的關(guān)系曲線，已知緊急剎車過程中車

與地面間是滑動摩擦.據(jù)此可知，下列說法中正確的是

A.以相同的車速開始剎車，甲車先停止運動

B.乙車與地面間動摩擦因數(shù)大，乙車的剎車性能好

C.甲車的剎車距離隨剎車前的車速/變化快，甲車的剎車性能好

D.乙車受到地面的摩擦力大

【答案】B

【解析】

汽車剎車后做減速運動，根據(jù)運動學(xué)公式可知：s=v?/2a,故s和v的圖象是拋物線，根據(jù)拋

物線特點可知a.Vaz.,即甲車剎車時加速度小于乙車的，以相同的車速開始剎車乙車先停止

運動，故乙車剎車性能好，乙車與地面間的動摩擦因數(shù)較大，因兩車的質(zhì)量關(guān)系不確定，不

能確定摩擦力關(guān)系，故ACD錯誤，B正確.故選B.

4.2019年4月10日21時，人類首張黑洞照片在全球六地視界面望遠(yuǎn)鏡發(fā)布會上同步發(fā)布.該

黑洞半徑為此質(zhì)量"和半徑K的關(guān)系滿足：絲=二（其中c為光速，G為引力常量）.若

R2G

天文學(xué)家觀測到距黑洞中心距離為r的天體以速度丫繞該黑洞做勻速圓周運動，則

2

A.該黑洞質(zhì)量為上v工rB.該黑洞質(zhì)量為空工

2GG

2

C.該黑洞的半徑為當(dāng)D.該黑洞的半徑為上

C2c2

【答案】c

【解析】

A/fN

【詳解】AB.天體受到黑體的萬有引力提供天體圓周運動所需向心力，貝U：G”=加上,

rr

即有加=口，故AB錯誤；

G

Mc22V2r

CD.設(shè)黑洞的半徑為此質(zhì)量M和半徑的關(guān)系滿足：—=即有7?=一，該黑洞的

R2Gc

2v2r

半徑為丁",故C正確，D錯誤；

c

5.如圖所示，10匝矩形線圈，在磁感應(yīng)強度為0.4T的勻強磁場中，繞垂直磁場的軸必‘以

角速度為100rad/s勻速轉(zhuǎn)動，線框電阻不計，面積為0.5m2,線框通過滑環(huán)與一理想變壓器

的原線圈相連，副線圈接有兩只燈泡。和心.已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,開關(guān)

斷開時L正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為0.01A,則：

A.若從圖示位置開始計時，線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值為200sinl00t/

B若開關(guān)S閉合，電流表示數(shù)將增大

C.若開關(guān)S閉合，燈泡。將更亮

D.燈泡L的額定功率為2W

【答案】B

【解析】

【詳解】A.變壓器的輸入電壓的最大值為：〃乎以S3=10X0.4X0.5X100=2001，；從垂直中性

面位置開始計時，故線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值為；u="cos&i=200cosl00t(V),故選項A

不符合題意；

B.若開關(guān)S閉合，輸出電壓不變，輸出端電阻減小，故輸出電流增加，故輸入電流也增加，

電流表示數(shù)將增大，故選項B符合題意；

C.若開關(guān)S閉合，輸出電壓不變，故燈泡L亮度不變；故選項C不符合題意；

D.變壓器輸入電壓的有效值為：U=宗=*=100&丫；開關(guān)斷開時U正常發(fā)光，且電

流表示數(shù)為0.01A,燈泡L的額定功率等于此時變壓器的輸入功率，為：

尸1000X0.01=0W,故選項D不符合題意；

6.半徑為〃的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為6,。是圓心，夕是磁場

邊緣上的一點。在處的粒子源沿不同方向、以相同的速率不斷向磁場中釋放出相同的帶電

粒子，粒子質(zhì)量0、帶電量°。不計重力和粒子間的相互作用，各帶電粒子穿出磁場時，一點

與出射點間的最大距離為夜R”由此可知()

A.帶電粒子在磁場中做圓周運動半徑等于立R

2

B.帶電粒子進(jìn)入磁場時的速度大小丫=叵”

2m

C.從離尸點最遠(yuǎn)處射出的帶電粒子在磁場中運動方向偏轉(zhuǎn)了90°

D.由于洛倫茲力不做功，帶電粒子在磁場中運動時動能和動量都保持不變

【答案】AB

【解析】

【詳解】A.當(dāng)入射點與出射點分別在直徑的兩端時距離最大，則

2r=同

即

r=----R

2

A正確；

B.根據(jù)

V2

qvB=m—

r

可知

_qBr_0qBR

V=-

m2m

B正確；

C.從距離尸最遠(yuǎn)點射出的粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度為180°,C錯誤；

D.由于洛倫茲力不做功，帶電粒子在磁場中運動時動能保持不變，但是由于速度方向改變，

則動量改變，D錯誤。

故選AB。

7.如圖所示，平行金屬板A、B水平放置并帶有等量異種電荷，現(xiàn)有a、b兩個帶電粒子，質(zhì)

量分別為，。和機2,帶電量大小分別為名和外,它們以相同的初速度先后垂直電場線從同一

點射入平行板間的勻強電場，a、b兩粒子分別打在金屬板B上的"點和"點，不計粒子重力,

則下列說法正確的是（）

//C

V

A.a、b兩粒子均帶正電

B.a、b兩粒子電荷量關(guān)系為

C.a、b兩粒子比荷關(guān)系為幺＞幺

町m2

I).電場對a、b兩粒子所做功的關(guān)系為叱＜叫

【答案】C

【解析】

【分析】

帶電粒子垂直電場方向進(jìn)入電場，做類平拋運動，運用類平拋運動的公式，結(jié)合電場中的公

式進(jìn)行計算。

【詳解】A.由于A、B兩金屬板帶電正負(fù)未知，故不能確定a、b兩粒子的電性，選項A錯誤;

BC.兩粒子在電場力的作用下做類平拋運動，在水平方向

x=vot,

在豎直方向

1,Eqx1

y=-at~-.......r9

22mvj

由圖可知

—＞演，

則有

gm2'

由題設(shè)條件無法比較％與％關(guān)系，選項B錯誤，C正確；

D.由電場力做功公式W=知，因加速電壓〃相同，而%與%的大小關(guān)系不能確定，所以

不能確定叫，與網(wǎng)的大小關(guān)系，選項D錯誤;

故選Co

【點睛】帶電粒子在電場中的運動。

8.如圖，平行光滑金屬導(dǎo)軌M、N固定在水平面上，處于豎直向下的勻強磁場中.完全相同的

兩金屬棒P、Q搭放在導(dǎo)軌上，開始均處于靜止?fàn)顟B(tài).給P施加一與導(dǎo)軌平行的恒定拉力作用,

運動中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好.設(shè)導(dǎo)軌足夠長，除兩棒的電阻外其余電

阻均不計.則兩棒的速度及棒中的感應(yīng)電流隨時間變化的圖象正確的是

【答案】AD

【解析】

P向右做切割磁感線運動，由右手定則判斷知，回路中產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流，由左手定則判

斷可知，Q棒所受的安培力方向向右，故Q向右做加速運動；Q向右運動后，開始階段，兩桿

的速度差增大，產(chǎn)生回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流增大，兩桿所受的安培力都增

大，則P的加速度減小，Q的加速度增大，當(dāng)兩者的加速度相等時，速度之差不變，感應(yīng)電流

不變，安培力不變，兩桿均做加速度相同的勻加速運動.AB、開始運動時，P棒做加速度減小

的加速度運動，Q棒做加速度增大的加速運動，最終做加速度相同的加速度運動，故A正確，

B錯誤；CD、開始運動時，兩棒的速度差增大，感應(yīng)電動勢增大，通過電流增大，最終兩棒都

做勻加速運動，速度差保持不變，故回路中感應(yīng)電動勢不變，電流恒定，故C錯誤，D正確.故

選AD.

【點睛】P向右做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流流過Q,Q受到安培力而運動

起來，先根據(jù)右手定則判斷回路中感應(yīng)電流的方向，再由左手定則判斷Q所受的安培力方向，

即可判斷其運動方向.通過分析安培力的變化，來分析兩棒的運動情況和電流變化情況.

三、必考題(共129分)

9.研究性學(xué)習(xí)小組為“研究勻變速直線運動的規(guī)律”和“測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?，采用了?/p>

圖甲所示的裝置，其中泌=50g、＜.=150g,開始時保持裝置靜止，然后釋放物塊姓，和可以

帶動向拖著紙帶打出一系列的點，只要對紙帶上的點進(jìn)行測量，即可研究勻變速直線運動。

某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，0是打下的第一個點，兩相鄰點間還有4個點沒有標(biāo)出，交

流電頻率為50Hz。

(1)系統(tǒng)加速度大小為m/s；

(2)打點5時系統(tǒng)的速度為m/s2；

2

(3)忽略一切阻力，某同學(xué)作出的匕-/?圖像如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣犬a(chǎn)

2

2

______m/so

【答案】(1).4.8(2).2.4(3).9.6

【解析】

【詳解】(1)[1]據(jù)題意，從紙帶可以求出系統(tǒng)的加速度

%—七5=江2

而相鄰計數(shù)點之間時間間隔為T=O.ls,則加速度為a=4.8m/s2。

(2)[2]計數(shù)點5瞬時速度為

v,==2.4m/s

52T

(3)[3]根據(jù)

12

(機2一)g力=5(町+加2)V5

整理得

v

5=

2〃&+/4

則圖像斜率為

一(也-〃q)g=22=4.8

7721+m21.5

重力加速度為g=9.6m/s2。

10.實際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測量實際電流表。內(nèi)阻r的電路

如圖所示。供選擇的儀器如下：

①待測電流表G,(0~5mA,內(nèi)阻約300Q)

②電流表G?(2.0~10mA,內(nèi)阻約100Q)

③定值電阻石(300Q)

④定值電阻尼(10Q)

⑤滑動變阻器"(0^10000)

⑥滑動變阻器吊(0~20Q)

⑦干電池(1.5V)

⑧電鍵S及導(dǎo)線若干

(1)定值電阻應(yīng)選，滑動變阻器應(yīng)選；(只能在空格內(nèi)填

寫序號)

(2)用連線連接實物圖

待測電流農(nóng)

⑶補全實驗步驟：①按電路圖連接電路，；

②閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置，記錄G,,金的讀數(shù)人A；

③__________j

④以人為縱坐標(biāo)，為為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示；

(4)根據(jù)A-/圖線的斜率〃及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式

【答案】(1).③.將滑動

觸頭移至最左端(5).(6).

「(I冰

【解析】

【詳解】根據(jù)電路連接特點，&為定值電阻和電流表G的總電流，若定值電阻選10Q,

則容易使流過G2的總電流超過其滿偏值，故選用。

[2]分壓接法用小阻值的滑動變阻器即可。

(2)L3]

(3)[4]在閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器滑片打在最左端以保護(hù)儀表；

[5]要多測量幾組數(shù)據(jù)，所以要多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G”G,讀數(shù)九九

(4)[6]根據(jù)歐姆定律

解得

1Si

《

即

女=ZL±A

&

所以4=伏一1)1?10

11.如圖所示是一種質(zhì)譜儀的原理圖，離子源(在狹縫S上方，圖中未畫出)產(chǎn)生的帶電粒子經(jīng)

狹縫S與S之間的電場加速后，進(jìn)入A和R兩板間相互垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域.沿

直線通過狹縫W垂直進(jìn)入另一勻強磁場區(qū)域，在洛倫茲力的作用下帶電粒子打到底片上形成

一細(xì)條紋.若從離子源產(chǎn)生的粒子初速度為零、電荷量為+(?、質(zhì)量為如S與S之間的加速電

壓為%S和2兩金屬板間距離為M兩板間勻強磁場的磁感應(yīng)強度為5,測出照相底片上的

條紋到狹縫W的距離力求：

(1)粒子經(jīng)加速電場加速后的速度71；

(2)月和8兩金屬板間勻強電場的電壓4；

(3)經(jīng)S垂直進(jìn)入的勻強磁場的磁感應(yīng)強度反

【答案】⑴「恃⑵…d憐⑶與用誓

【解析】

試題分析：(1)在加速電場中，根據(jù)動能定理求出加速后的速度；(2)帶電粒子在A和8兩

金屬板間運動時，電場力與洛倫茲力平衡，由此求出電壓；(3)在勻強磁場中偏轉(zhuǎn)，根據(jù)洛

倫茲力提供向心力求出磁感應(yīng)強度.

1,

(1)帶電粒子在S和S兩極板間加速，根據(jù)動能定理有：qU^-mv；-0

解得：加速后的速度h=J鄴人

Vm

(2)帶電粒子在4和月兩金屬板間運動時，電場力與洛倫茲力平衡：q2=qvB

a

解得：U,=8/、陛五

Vm

(3)帶電粒子在磁場中運動，做勻速圓周運動，據(jù)牛頓第二定律有：4/坊=相生，又R=

R2

解得,BL謬

【點睛】粒子在速度選擇器中的運動可以分為勻加速直線運動、勻速運動和勻速圓周運動，

根據(jù)不同階段的運動的特點來分類解決.

12.如圖所示，足夠長的斜面傾角為30°,初始時，質(zhì)量均為勿的滑塊4、6均位于斜面上，

且46間的距離為b1m。現(xiàn)同時將兩個滑塊由靜止釋放，已知滑塊4、8與軌道間的動摩擦因

數(shù)分別為〃4=孝和〃8=弓，重力加速度lOm/s常設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，滑塊

之間發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，滑塊可視為質(zhì)點。求：

(1)經(jīng)過多長時間，滑塊之間發(fā)生第一次碰撞？

(2)再經(jīng)過多長時間，滑塊之間發(fā)生第二次碰撞？

(3)/從釋放到最終停止所運動的位移。

A

B

n[c

【答案】（1）i=ls（2）t=￡rr.s（3）產(chǎn)5m

'5

【解析】

【詳解】將兩滑塊由靜止釋放后，對滑塊力進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得:

mgsin30°-juAmgcos30°=may

得

2

a[=2m/s

對6有

mgsin300</JBmgcos30°,

故8靜止

則

L——a.t~

2'

得

t=ls

（2）設(shè)發(fā)生第一次碰撞前的瞬間滑塊A的速度是％

%=卬=2m/s

碰后滑塊/、8的速度分別是斗、匕，由彈性碰撞得：

mv()=mv,+mv2

g加片=，叱2+；加H

解得

匕=0,匕=2m/s

滑塊8開始向下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律得：

mgsin30°-cos30°=ma-.

2

a2=-2.5m/s

設(shè)滑塊6下滑時間to后停止運動，則

’0紀(jì)=0.8s

L,=~axt~-0.64m

11

L2-v2z0+—at~-0.8m

由于右V右，8停止運動時二者仍未發(fā)生第二次碰撞，即

得

15

（3）由（2）知，每次碰撞后6先減速到零，再次與/碰撞，又

21ngsin300<%mgcos30°+gmgcos30°

最終4,6將靜止在斜面上，設(shè)/下滑的位移為x,由能量守恒得：

mgxsin30°+mg(x-L')sin30°=^uAmgcos30°-x+/4Hmgcos30°(x-L)

解得：

A=5m

13.一列橫波沿x軸正方向傳播，在片0時刻的波形曲線如圖所示.已知這列波的質(zhì)點P從片0

時刻起第一次達(dá)到波峰的時間為0.6s,質(zhì)點⑶的坐標(biāo)分別為（1,0）和（7,0）,則有（）

y/oa

A.這列波的頻率為1.25"z

B.這列波的波長為5m

C.這列