2021届新高考物理模拟培优卷(九)

2021届新考物理模培优卷（九一单选题本题7小题，小分共分在小给的个项，有项符题要的查德威在用X子轰击铍核的实验中发现了中子了物理学家在原子研究中遇到的难题，使原子物理研究取得了一项突破性进展。下列核反应方程中，产生的未知粒子（X、X、X、）不是X粒的是)U

ThX

PaX

C.HHX

HX

n1如图所，中间有缺口的铁芯绕有两个线圈，原、副线圈匝数比为n7

，原线圈两端交流电压为30V圈两端接一阻值为

70

的电阻R电阻均忽略不计。由于铁芯有缺口，这种变压器磁通量损耗很大，则副线圈中理想电流表的示数可能()A.7AAC.3AA如图所体甲放在水平地面上乙用不可伸长的轻绳跨过定滑轮后与物体甲相连，初态物体甲、乙都静止，现用力F用于物体乙和定滑轮A间的O点缓将绳沿竖直方向拉成沿水平方向，此过程中力F的向始终与OA垂，物体甲始终保持静止。下列说法正确的是()此程中F先大减小C.物体甲对地面的压力一直减小

绳对滑轮的作用力先减小后增大物甲对地面的摩擦力一直减相距为L的质量不等的两颗星球组成双星系，做匀速圆周运动的周期为，要给这个系统发射一颗人造卫星星质量远远小于星球质量星绕双星轨道圆心做匀速圆周运

动。对于这颗人造卫星，单纯从牛顿力学的角度分析，下列说法正确的()卫轨道与双星系统的轨道同平面，轨道半径一定大于

L卫位一定在两星球连线或连线的延长线上C.卫星运动周期为卫轨道半径越大，线速度越如图所为霍尔元件的简易图，已知该元件为长方体，长、宽、高分别为、、c该元件内的导电微粒是电子，电子的电荷量为，元件单位体积内的电子个数为，空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B当元件中通有水平向左的电流时，前后表面的电势差为U。下列法正确的()前面的电势比后表面的电势低仅加后表面的距离，则前后表面的电势差U减C.仅增加上下表面的距离c，则后表面的电势差增通的电流的大小为

B均匀带的球壳在球壳外空间中某点产生的电场可等效为在球心处所带电荷量相同的点电荷产生的电场。如图所示，半径为R的球壳（厚度不计上均匀分布着总电荷量为q的正电荷以心O坐标原点、以过半球壳中心的轴线为轴立坐标，在x

处固定一带电荷量为点荷，在

处由静止释放一试探电荷，在

处试探电荷速度最大，静电力常量为k，则

处的电场强度大小为()k

QR9

k

2

D.k

Q

如图所的电路，电源电动势E恒且内阻r不可忽略，、、

为定值电阻，

为滑动变阻器，A、

为理想电流表，V、V、V

为理想电压表。闭合开关后I、I

分别表示两个电流表的示数，、、U

分别表示三个电压表的示数。现将滑动变阻器

的滑片稍

向上滑动一些、

分别表示两个电流表示数变化的大小、、分表示三个电压表示数变化的大小。下列说法正确的()A.U变小

U变小I

C.小于

大于二多选题本题3小题，小分共分在小给的个项，多符题要。部对得分选但全得3分选的分如图所，一竖直圆盘上固定一质量为的球（可视为质点），球与圆盘圆心O的距离为。现使圆盘绕过圆心O且直于圆盘的水平轴以大小为的速度匀速转动，重力加速度大小为gm/s，()小的重力和圆盘对小球作用力的合力不变当球动到点上方时，圆盘对小球的作用力最小C.圆盘对小球的作用力方向与竖方向的夹角最大为30小从最高点运动到最低点的程中，圆盘对小球的作用力一直增大如图所，劲度系数

N/m

的轻质弹簧放置在光滑的水平面上，左端系在墙上，在大小为N的平向左的推力F作下，物块、紧着弹簧处于静止状态，两物块不粘连，质量均为

mkg

。现突然改变F的向使其水平向右，即变为拉力作用在物块上，同时的小按某规律变化、一以A、B分，弹簧始终处于弹性限度内，()

的加速度向右做匀加速运动到

两块刚开始向右做匀加速运动时，拉力为10N弹刚恢复原长时，两物块正好分离10C.从两物块一起做匀加速运动开，经过s两块正好分离10从物块一起开始做匀加速运到分离，拉力F对块做的功为圆心为、径为的圆形区域内存在磁感应强度大小为、向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边缘上的A点一粒子源，该粒子源可以在纸面内向磁场中发射速度不同的同种带电粒子，OA竖，MN与平行，且与圆周相切于B，在MN的侧有方水平向左的匀强电场当粒子的速度小为

且沿AO向时粒子刚好从B点开磁场不计粒子重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的()粒的比荷为

v速同

的粒子在磁场中运动的总时间与入射方向有关C.若粒子的速度大小为v

且沿方时，粒子第一次在磁场中运动的时间为

3v粒的速度大小为

32

1v且向沿纸面内个方向时，的周上有粒子射出磁场三非择:共54。11题为必题考都须答第15～题选题考根要作。（）考:共42。用图示装置验证动量守恒定律。先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸铺放复写纸白上记录下重垂线所指的位置O验中静止释放小球A放点位置不变。

（1小王选择了两半径相等的小球，测得m2.00m3.99kg测得不放被碰小球B时，小球的落点为NONm，放上被碰小球B时，被碰小球B的点为P，小球A的点为，m，则该碰撞过程中动量（选“恒或不恒）实验目的达到后小利用所给数又判断了该碰撞中机械能是否守恒王判断的结果是机械能_（守恒或不守恒）（2小李选择了另外两个半径相等的小球C、，得m，没有测量两小球的具体质量，测得不放被碰小球D时，小球C的落点为，上被碰小球时小球的点为，被碰小球D的点为，用刻度尺测量出M、和的度，若小李要验证碰撞为弹性碰撞，则需要验证的关系式（OM、OP和ON示）。某实验小组计划测量电源的电动势和内阻。（1用如图所示的实验电路测量毫安表的内阻，实验器材如下：待测毫安表A（量程为mA内阻约为50）电源（电动势约为V内阻不计）；电阻箱

（0~

999.9

）；滑动变阻器R（）单刀单掷开关和单刀双掷开关各一个及导线若干。①电表X要选择下列仪表中的______电表0~0.6A）B.压表V）

C.电压表（0~1V，内阻为00）②实验步骤如下：闭合开关K之前，应该将滑动变阻器的滑片滑端（填”或”），闭合开关K

，将单刀双掷开关接1，调节滑动变阻器的滑片，使电X有当的示数x

；将单刀

双掷开关接，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱的阻值，使电表X的数仍为x。若此时电阻箱的阻值为R

，则毫安表的内阻为。（2将毫安表与一电阻箱串联改装成电压表V（量程为，内阻为），取一电阻箱V并用图2所的电路测量电源的电动势和内阻。实验步骤如下：①调节电阻箱R，使电压表有适当的示数②记录电阻箱R的值和电压表的示数U；③重复步骤①、②，多测几组数据；④用图象法处理数据，以

1为横轴，以为轴得到的图为一条直线，若最后测得此直U线的斜率为k，纵截距为，则可以求出电源的动势，源的内阻r

（题目中给的物理量符号表示）。若考虑电压表的分流，则电源内阻的测量值比真实值_（填“偏大”“偏小或“相等”）。如图所示，质量为、带电荷量为

(q

的小物块静止在墙壁处，处一个弹射器（未画出），可让小物块瞬间获得动能，并向右运动是度为4R的缘水平轨道，B端半径为的光滑绝缘半圆轨道BCD相切半的直径竖直且的右侧空间有水平向右的匀强电场（图中未画出），电场强E

mg4q

g

为重力加速度。小物块与AB间的动摩擦因数0.5，sin37°。小块恰能通过半圆轨道，求：

（1小物块在A点获得的动能

k

；（2小物块运动到半圆轨道最高点D时对轨道的压力大小。距离为d的根轨道CDGH平行放置ABCD水平面的夹角为、为两段光滑绝缘圆弧轨道（长度可忽略），除、两外余部分均为金属，电阻可忽略不计，、GH均滑、足够长且二者在同一水平面上，轨道的AC端一个电容为C

B

m

的电容器，FH端一个电阻恒为R的灯泡，ABCD所在平面内的磁场方向垂直于平面向下，右的水平面内的磁场方向竖直向上，磁感应强度的大小均为B。为、质量为m电阻不计的导体棒P从近AC的位置由静止开始沿轨道下滑，在EG处与静止在此处的质量为2m、电阻为2、长度为d的导体棒Q发弹碰撞，碰撞后瞬间导体棒P被拿走，此时小灯泡刚好正常发光棒初始位置离平面的高度为h，导体棒3与倾斜轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g导体棒在运动过程中始终与轨道9垂直且接触良好。求:（1小灯泡的额定功率；（2导体棒Q磁场中运动的距离及此过程中导体棒上生的焦耳热。（）考:共12分请生道中选题答如多，按所的一计分【选修–3（1某实验小组的同学进行用膜法估测油酸分子的大”验。若油酸酒精溶液的体积分数为k，滴液的体积为取1滴液滴在浅盘形成的油膜面积为则酸分子的

直径大小应_实验时如果所用的油酸酒精溶液长时放置在空气中测量结果。（填偏大偏或不变）（2如图甲所示，一个厚度不计的圆筒形导热气缸开口向上竖直放置，气缸底面积

m

高度

h0.2m

已知大气压强p

Pa室温为℃gm/s

。缸内气体可视为理想气体。（i）若室温升到27℃求此时气缸内空气质量与室温为时气缸内空气质量之比；（ii）若室温仍为℃，如图乙所示，在气缸口处加质量为

m0.2kg

的活塞，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气果在活塞上缓慢放置一定质量的细砂柱度变为气缸高度的

，求砂子的质量并判断此过程缸内气体吸热还是放热。【选修–4（）如图所示是实验室得的一个单摆的共振曲线。取gm/s

，，则该单摆的摆长约为（结果保留一位小数），若摆长减小，共振曲线的峰将________移动。（2如图甲所示为某半径为的球形透明介质的面，为半圆的直径为圆心，在O点左侧一单色光从AO上E点直射半球形介质在圆弧上恰好发生全反2射，。2（i）求该半球形明介质的折射率。（ii）若将该透明介制成截面为直角三角形的透明体，如图乙所示，30边的长度为L

35

令述单色光的平行光束从边°角入射求边和BC边有光射出的区域的长度之和（不考虑光在介质中二次反射）。

答案以及解答案：B解析查德威克通过粒子轰击铍核的实验发现了中子据反应遵循电荷数守恒和质量数守恒判断出X、X、X是粒，X(不是α粒子，选项B符题意。答案：解析原圈两端电压的有效值U

Q2

VV若芯没有缺口根理想变压器电压关系

UU

得，副线圈两端电压的有效值210V，于铁芯有缺口，考虑到磁通量实际有损耗，副线圈两端电压的有效值应小于210V则副线圈中电流的有效值应小于210V70

A

，则副线圈中理想电流表的示数可能是A，选项D确。答案：解析：设物体甲质量为M物体乙质量为，某时刻对点受力分析并建立如图1所坐标系，有Fmg

，

Fmg

，得Fsin

Tmg

，由题意可知角慢从增大到，所以力逐增大，绳子张力逐减小A错；由于绳子张力逐渐减小滑两的绳子的夹角逐渐变大绳子对滑轮的合力逐渐减小，B错；对物体甲受力分析并建立如图所示的坐标系，有

sin

Ff

，F

，得Fsinf

FMg

，由A项分析可知绳子张力T逐变小，滑轮左侧绳子与竖直方向夹角不，所以面对物体甲的支持力F

逐渐增大，即物体甲对地面的压力逐渐增大，物体甲受到的摩擦力

F

f

逐渐减小，即物体甲对地面的摩擦力逐渐减小，C错，正。

答案：解析卫质量远远小于星球质用考虑卫星对双星系统的影响卫星绕双星轨道圆心做匀速圆周运动卫所受合一定总指向轨道圆心卫在运动中相对双星有固定的位置轨与双星轨道共平面卫可以在双星连线上也可以是三星连线为三角形选B错；在双星连线上时，卫星轨道半径可以小于

L

，选项A错误；卫星运动周期须与双星周期T相，所受合力大小恒定，选正；周期一定，则轨道半径越大，线速度越大，选项D错。答案：解析：由题意可知，电流方向向左，电子定向移动的方向向右，由左手定则可知，电子所受洛伦兹力的方向指向后表面则表面带负电因此前表面的电势比后表面的电势高选项A错当电子所受的电场力和洛伦兹力相等时电子处于平衡状态电子定向移动的速度大小为v，则由平衡条件可知

eBv

，解得Bbv，此仅增加前后表面的距离，前后表面的电势差增大，选项错；由电流的微观表达式有INebcv，由以上可解得I

B

，选项D正确。答案：A解析：试探电荷在x2R处速度最大，说明试探电荷在该处的加速度大小为0，即点电荷和半球壳在此处产生的电场强度大小相等，设半球壳在此处产生的电场强度大小为E，E

Q

，将半球壳补全，完整球壳在处生的电场强度大小为

，由对称性可知右侧半球壳在处产生的电场强度大小为

Q

，左半球壳在x处产生的电场强度大小为

Q,x

处的电场强度大小为

10Q9R

，故A选正确。答案：解析：滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器

接入电路的电阻变大，由“串反并同”可知U

变大错由欧姆定律知

UI

R

U接入电路的阻值变大以变，IB错电表V的示数等于电阻R和R两端的电压之和，接入电路阻值变大电表V

的示数变大，由于总电流变小，但是流过R

的电流变大，所以流过电阻R

的电流变小，

电阻R两的压变小，所以大，正确；由闭合电欧姆定律分析可知r

，所以

小于

错误。答案：BCD解析：小球随圆盘做匀速圆周运动，合力提供向心力，大小不变

N，向时刻改变，选项A错；当小球运动到O点正上方时圆盘对小球的作用力最小，为FmgN项B正确图所示圆对小球的作用力方向与半径方向垂直时，与竖直方向夹角最大，此时

mg2

则

项C确；根据力的矢量三角形可知，小球从最高点运动到最低点的过程中，圆盘对小球的作用力一直增大，选D正。答案：解析静止时的压缩量设为xFN/mm，两物块刚开始向右做匀加速运动时，对两物块由牛顿第二定律有FF2ma，代入数据可得F6N

，A错；物块刚好分离时，物块之间的弹力正好为，此时弹簧的压缩量为，对物块A由牛顿第二定律有kxma，得xm，错；两物块一起做匀加速运动，分离时运动的位移xx0.2m，总总

解得ts

，正；弹簧对两物块向右的弹力与弹簧的压缩量x关系图象如图所示力对两物块做正功，弹则有

F2

x

x

，由胡克定律有

kx、弹

，可得

弹

，两物块从一起做匀加速运动到分离，应用动能定理有WmvF弹W1.4J，正。F

v

，解得

123q123q答案：解析当子的速度大小为且AO方向时粒子在磁场中运动轨迹的圆心为运轨迹如图所示，由几何关系得粒子磁场中运动轨迹的半径rR

，带电粒子在磁场中做v匀速圆周运动，由牛顿第二定律有mr

q，解得mBR

A正；当粒子的速度大小为

且沿其他方向时，设粒子第一次由C射出磁场，粒子在磁场中的运动轨迹如图示，设粒子运动轨迹的圆心为O，迹所对圆心角为

，由几何关系可知OAOC

是一个菱形，所以粒子从点开磁场时的速度方向平行于电场方向，粒子在电场中做匀变速直运动先减速到零又反向加速从点再次进入磁场，设再次进入磁场后粒子运动轨迹的圆心为O，迹所对圆心角为

，由几何关系可知

，速率为

的粒子在磁场中做完整圆周运动的周期

T

2R0

，所以速率为v

的粒子在磁场中运动的总时间1πRt2v0

与粒子速度方向无关B错粒子的速度大小为且方进入磁场时，由牛顿第二定律有qB

r

，解得此时粒子在磁场中运动的轨迹半径rR

此时粒子在磁场中做圆周运动周期为

2r2πRTv0

粒子在磁场中运动的轨迹如图3所，由几何关有

R13r2

，所以

π

，则粒子第一次在磁场中运动的时间

t

πRT2π60

3，错误；粒子的速度大为v时，粒子离开磁场的位置离203点最远时其运动轨迹如图示粒在磁场中做匀速圆周运动42r

，

解得r

32

，几何关系有s

r

，解得AOF120粒子入射速度方向沿纸面内各个方向时，粒子离开磁场的位置在AF弧间，

120，D正。3答案：1）守恒不守恒（2OP解析：（）用平抛运动的水平距离代替两个小球的速度，2.000.40mOPkg0.20由碰撞后球的动量为因在误差允许范围内ONm系动量守恒碰有ON)2.00kg(0.40)

m

碰1后有(OP(0.20)m，算可知系统动能有损失，因此机械能不守恒。2（2若碰撞为弹性碰撞，则满足OPOMmON，1m(m(OM)()答案：1）①②aR

，解得OPON。（2④

k；rb

；偏小解析：1由于毫安表的量程为mA所以电表X不选择A选项中量程为0~0.6A的

电流表，而B选项中的电压内阻未知，不能使用中电压表在内阻已知的情况下可以改装为电流表，它允许通过的最大电流

Im

1V

10

，所以电表X应该选择C；闭合开关之前应该让并联支路的电压最小以滑动变阻器的滑片应该置于端于实验使用替代法测电阻，所以当开关K接2电表X的数仍为x时电阻箱的阻值即为毫安表的内阻。U（2④忽略电压表的分流影响时，由闭合电路欧姆定律UrE,

整理得rr为轴为轴得到的图象为一条直线意有kURERUE

，解得r

；若考虑电压表的分流作用，则电源内阻的测量值为电源内阻与电压表内阻的并联电阻阻值，即

r

rVrV

r

，所以电源内阻的测量值比真实值偏小。答案：1）

3（）4解析：（）设小物块在半圆轨道上的点，电场力与重力的合力指向半圆轨道的圆心。由题意知小物块恰能通过半圆轨道，说明小物块在点的向心力由电场力与重力的合力供，如图所示，其中

3mg

，则375由牛顿第二定律有4R解得v

gR研究小物块从AP的程，由动能定理有

qER

mv

解得E

（2研究小物块从到的程，由动能定理有

mv解得v

gRv设小物块在D点到轨道向下的支力，大小为F，则有mg

22t22t解得F

根据牛顿第三定律知，小物块运动到半圆轨道最高点时轨道的压力大小为答案：1）（2243R81解析：（）导体棒在斜轨道上运动时，对导体棒受分析有mg30

安且BId

BCB

mgg解得设P棒达EG时速度为，v

a

设导体棒

、

碰撞后瞬间的速度分别为、、

棒碰撞过程动量守恒，有mvmv11由能量守恒定律有mvmv22解得v

2此时导体棒产的感应电动势此时流过灯泡的电流I

ER此时灯泡的功率P

2

2243（2当导体棒Q在平轨道上滑动时，对导体棒