2020-2021学年高考理综(物理)考前最后一卷压轴题及答案解析

1、新课标最新年高考理综(物理)模拟试题14公元 1543 年，哥白尼临终前在病榻上为其毕生致力的著作天体运行论 印出的第一本书签上了自己的姓名。 这部书预示了地心宇宙论的终结。 哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动，其运动的示意图如图所示。假设行星只受到太阳的引力，按照哥白尼上述的观点。下列说法中正确的是( )A太阳对各行星的引力相同B土星绕太阳运动的向心加速度比火星绕太阳运动的向心加 速度小C水星绕太阳运动的周期大于一年D木星绕太阳运动的线速度比地球绕太阳运动的线速度大v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是( )B对 A没有弹力A对 B的没有弹力B对 A的弹力向上A对B有向上的弹力15如图所示，小

2、球 B放在真空正方体容器 A内，球 B的直径略小于 A的内边长，现将它们以初速度A若不计空气阻力，下落过程中，B若考虑空气阻力，上升过程中，C若考虑空气阻力，下落过程中， D若不计空气阻力，上升过程中，16.如图所示 ,放在空气中的平行玻璃砖,光束射到它的第一表面 ,则下列判断中错误的是( )A. 在第一表面光由空气射入玻璃不会发生全反射B. 在第二表面光由玻璃射入空气 ,可能发生全反射C. 光由第二表面射出时 , 出射光线必与入射光线平行D. 通常防盗门的猫眼是一块玻璃砖，如果人眼安装玻璃砖小孔向外看，视 线范围比没放玻璃砖广17如图所示，正方形 ABCD 处于真空中一对等量异种点电荷形成的

3、电场中，点电荷和正方形共 面。已知 AC 连线为电场中的一条等势线 (图中未画出 )，下列分析正确 是 ()AB、D 两点场强大小一定相等BA、 C两点场强大小一定相等CB、D 两点电势可能相等 D若将一电荷先从 A移到 B，再从 B 移到 C，电势能的变化量大小 不相等18. 如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，滑动变阻器最大电阻为 R，开关 K 闭合。两平行金属 极板 a、b间有匀强磁场，一带负电的粒子 （不计重力）以速度 v水平匀速穿过两极板。下列说法 正确的是 （ ）A若将滑片 P向上滑动，粒子将向 a 板偏转B若将 a极板向上移动，粒子将向 a 板偏转C若增大带电粒子的速度，粒子

4、将向b 板偏转D若增大带电粒子带电荷量，粒子将向b 板偏转19如图所示，放置在水平地面上的木板B 的左端固定一轻弹簧，弹簧右端与物块 A相连。已知A、B 质量相等，二者处于静止状态，且所有接触面均光滑。现设法使物块A 以一定的初速度沿木板 B 向右运动，在此后的运动过程中弹簧始终处在弹性限度内，且物块 A 始终在木板 B 上。下列说法中正确的是（ ）A物块 A 的加速度先减小后增大B物块 A 的速度最大时弹簧的弹性势能最大C木板 B 的速度最大时弹簧最长D木板 B的速度最大时物块 A 的速度为零20如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、 PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为 L，磁

5、感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为 m 的两根金属 a、 b 放置 在导轨上， a、 b 接入电路的电阻均为 R。轻质弹簧的左端与 b 杆连接，右端固定。开始时 aAb 杆受到弹簧的弹力为B2L杆以初速度 0 向静止的 b 杆运动，当 a 杆向右的速度为 时， b 杆向右的速度达到最大值 m ，此过程中 a 杆产生的焦耳热为 Q， 两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好， 则 b 杆达到最大速度时2RBa 杆受到的安培力为22B2L2Ca、b 杆与弹簧组成的系统机械能减少量为QD弹簧具有的弹性势能为1 m021 m2 1 mm22Q202 2m第卷（非选择题 共 180 分）2

6、1实验题.（8 分）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形法则”, 弹簧测力计 A 挂于固定点 P, 下端用细线挂一重物 M。 弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点, 手持另一端向左拉 使结点 O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数, 并在竖直木板的白纸上记录 O点的位置和拉线的方向。（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中 A 的示数为N。（2）下列不必要的实验要求是。 （请填写选项前对应的字母A应测量重物 M 所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉力方向应与木板平面平行D改变拉力 ,进行多次实验 ,每次都要使 O 点静止在同一位置（3）某次实验中 ,该同学发现

7、弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程您提出两个解决办法。（10 分 ）某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电 阻 R0的阻值 （约为几欧到十几欧 ）及电源的电动势 E和内阻 r。 实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表 A（量程为 0.6A，内阻不计 ），电阻箱 R（099.9 ），开关 S1和S2 ，导线若干。（1）先测电阻 R0的阻值。请将学习小组同学的操作补充完整：先 闭 合 S1 和 S2 ， 调 节 电 阻 箱 ， 读 出 其 示 数 R1 和 对 应 的 电 流 表 示 数 I ， 然 后 ，使电流表的示数仍为 I，读出此时电阻箱的示数 R2。则电阻 R0的表达式为 R

8、0=（2）同学们通过上述操作，测得电阻R0 9.5 ，继续测电源的电动势 E 和内阻 r。该小组同学的做法是：闭合 S1，断开 S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电流表示数I，如下表数据：请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图。利用图象求出该电源的电动势 E=V，内阻 r= （保留两位有效数字）22（14 分）如图所示，一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动，质量均为 m 的小物块 P和小物块 Q 由通过滑轮组的轻绳连接， 轻绳足够长且不可伸长 某时刻物块 P 从传送带左端以速度 2v0 冲上传送带， P与定滑轮间的绳子水平已知物块 P 与传送带间的动摩擦因数 =0.25，

9、重力加2）物块 P 刚冲上传送带到右方最远处的 过程中， PQ 系统机械能的改变量；23（16 分）有一种利用电磁分离同位素的装置， 可以将某种化学元素的其它类型的同位素去除而达到浓缩速电沿垂中心有理磁场MN与点。已真空应均A 产生的初速度为零、电荷量为 e、该种特殊的同位素的目的，其工作原理如图所示。粒子源 质量为 m 的氕核和质量为 2m 氘核，经过电压为 U0的加 场加速后匀速通过准直管，从偏转电场的极板左端中央 直电场方向射入匀强偏转电场，偏转后通过位于下极板 位置的小孔 S 离开电场，进入范围足够大、上端和左端 想边界、磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的匀强磁场， 区域的上端以偏转

10、电场的下极板为边界，磁场的左边界 偏转电场的下极板垂直， 且 MN 与小孔 S 左边缘相交于 M 知偏转极板的长度为其板间距离的 2 倍，整个装置处于 中，粒子所受重力、小孔 S 的大小及偏转电场的边缘效可忽略不计。1）求氕核通过孔 S 时的速度大小及方向；2）若氕核、氘核进入电场强度为 E 的偏转电场后，沿极板方向的位移为x，垂直于极板方向的位移为 y，试通过推导 y 随 x 变化的关系式说明偏转电场不能将氕核和氘核两种同位素 分离（即这两种同位素在偏转电场中运动轨迹相同） ；3）在磁场边界 MN 上设置同位素收集装置，若氕核的收集装置位于MN 上 S1 处，氘核的收集装置位于 MN 上 S

11、2 处。求 S1和 S2之间的距离。24（ 20 分）某同学设计了如图所示的趣味实验来研究碰撞问题，用材料和长度相同的不可伸长 的轻绳依次将 N个大小相同、 质量不等的小球悬挂于水平天花板下方， 且相邻的小球静止时彼 此接触但无相互作用力，小球编号从左到右依次为1、2、 3、 N，每个小球的质量为其相邻左边小球质量的 k 倍（k<1）。在第 N 个小球右侧有一光滑轨道， 其中 AB段是水平的， BCD 段是竖直面内的半圆形，两段光滑轨道在 B 点平滑连接，半圆轨道的直径 BD沿竖直方向。在 水平轨道的 A 端放置一与第 N 个悬挂小球完全相同的 P 小球，所有小球的球心等高。现将 1 号

12、小球由最低点向左拉起高度 h，保持绳绷紧状态由静止释放 1号小球，使其与 2 号小球碰撞， 2 号小球再与 3 号小球碰撞。所有碰撞均为在同一直线上的正碰且无机械能损失。已知重 力加速度为 g，空气阻力、小球每次碰撞时间均可忽略不计。（ 1）求 1 号小球与 2 号小球碰撞之前的速度 v1 的大小；（ 2）若 N=3，求第 3 个小球与 P 小球发生第一次碰撞前的速度v3 的大小；32（3）若 N=5，当半圆形轨道半径 Rh时，P 小球第一次被碰撞后恰好能通过轨道的最高点5D，求 k 值的大小。物理部分14.B 15.A 16.B 17.A 18.C 19.D 20.D 21（一）（1）3.6

13、（2分） （2）D（2分） （3）使B拉力减小;减小 M的重力大小 ;A换成量程更大 的弹簧测力计或改变 B的拉力方向等 （任选两个） （4分，写一个得 2分）（二）、（1）断开 S2，调节电阻箱的阻值（ 2 分）；R1-R2（2分）（ 2）图象如图（ 2 分）26.0（5.86.2）（2分），2.5（2.42.6）（2 分） 22.（1）设 P 的位移、加速度大小分别为 s1、 a1， Q 的位移、加速度大小分别为 s2、 a2， 因 s1=2 s2，故 a1=2a2（ 5 分）（2）对 P有： mg+T=ma1 （2 分） 对 Q 有： mg 2T=ma2 （ 1 分） 得： a1=0.6

14、gP 先减速到与传送带速度相同，设位移为x1，2 分）2 2 2 (2v0) v05v0x12a12g共速后，由于 f= mg<mg/2， P 不可能随传送带一起匀速运动，继续向右减速， 设此时 P加速度为 a1' ，Q 的加速度为 a2'=a1' /2对 P有： T mg=ma1' ，对 Q有： mg2T=ma2 ' 解得： a1' =0.2g （1分）设减速到 0 位移为 x2，x2v02 5v022a1' 2g（ 1 分）PQ系统机械能的改变量等于摩擦力对P 做的功Emgx1 mgx2 0 ( 2 分)（或对 PQ 系统用能量

15、守恒求解x1E mgx221 2 1 2 m(2v0)mv0 0 )2223（ 16 分）（1）设氕核经加速电场加速后的速度为v，根据动能定理有 eU0 1 mv202解得： v2eU0 m（ 2 分）氕核垂直射入匀强偏转电场，在平行极板方向做匀速直线运动，在垂直极板方向做匀加速直线运 动。设偏转极板长为 l，极板间距为 d，氕核从 S 孔射出时速度为 vS，垂直极板方向的速度为 vy ，因为 l vt ，2d vy t ， l=2d （1 分）22所以v=vy（ 1 分）氕核通过小孔S 时速度大小 vS2v 2 2eU0meU0 （1 分）2m氕核通过小孔（2）设氕、根据动能定理有 eU 0

16、S 时速度方向与极板成 45 °（1 分） 氘核经加速电场加速后的速度分别为 12， eU 02mv （ 1212mv2v、 v分）解得： v2eU0 ，mveU01 分）设氕、氘核在平行极板方向通过x 所用时间分别为t、tx，t 2eU01 分） eU0设偏转电场的场强为 E， eEeE， a（ 1 分）m2m氕核、氘核在偏转电场中的加速度分别为a、a则a氕核、氘核在垂直极板方向 y1 at 22Ex4U01at2E x2（1 分）4U0氘核在偏转电场中的运动轨迹是相同的。即氕、（3）设氕、氘核在磁场中的做圆运动的速度分别为1 分）vS、vS，半径分别为 R1、R2根据牛顿第二定律

17、有 evSB2mvS ，R1 ，22mvSevS BR22 分）根据（ 1）中 vS2v 22 emU0 ， m2eU0 m可知氕核、氘核在磁场中运动半径之比R1 1R221 分）2eU0氕核、氘在磁场中做圆周运动所对应的弦长都是半径的 2 倍，mU所以 S1 和 S2 之间的距离 s （4 2 2）20 （ 1 分）eB224（ 20 分）（1）设 1 号小球的质量为 m1，碰前的速度为 v1，12对于 1 号小球由 h 高运动到最低点过程，根据机械能守恒有m1ghm1v12 （2分）1 2 1 1 解得： v1 2gh（2 分）（2）设 1号、2 号小球碰撞后的速度分别为 v1和 v2，取

18、水平向右为正方向。 对于 1、2 号小球碰撞的过程，根据动量守恒定律有m1v1 m1v1 m2v2（2 分）1 2 1 2 1 2 2根据机械能守恒有m1v12m1v12m2v22（2分） 解得： v22gh （1分）2 2 2 1 k设 2 号、 3 号小球碰撞后的速度分别为 v2和 v3 ，12 m3v3对于 2、3 号小球碰撞的过程，根据动量守恒定律有m2v2 m2v2 m3v3根据机械能守恒有 1 m2v22 1m2v222 2 2 2 2 2同理可解得：3 号小球被碰后的速度v31k2gh2 分）即 3 号小球与P 小球发生第一次碰撞前的速度大小v3212k2gh （1分）3）由（ 2）中的结果可推知 5 号小球被碰后的