2021届新高考物理模拟培优卷(二)

2021新高考物模拟培优（二）一选题本共6小题每题分共分。每题出四选中只一项符题要的如图所是一竖直固定在水平地面上的可伸缩细管，上端平滑连接一四分之一细圆弧弯管，管内均光滑，右管口切线水平。竖直细管底部有一弹射装置（高度忽略不计），可以让静止在细管底部的小球（可视为质点）瞬间获得足够大的速度

，通过调节竖直细管的长度h，可以改变上端管口到地面的高度，从而改小球平抛的水平距离，重力加速度为，则小球平抛的水平距离的最大值()

v

vg

C.

vg

vg某同学过上网了解到利用氦3变全无污染，容易控制。月球上有大量的氦，因此获取氦开发月球的重要目标之一嫦娥五”我国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。已知一个氘核（H）和一个氦变的生成物是氦4和一个未知粒子，

H质量为

的量m

的量为

，未知粒子的质量为

，则()未粒子是质子该反属于原子核的人工转变C.反应物和生成物的质量关系是m氦结合能一定小于氦3的合能3.“电东”就是把煤炭、水能资源丰富的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图是远距离输电的电路示意图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n:

，降压变压器原、副线圈匝数比为:

，发

电厂输出电压为U输功率为P升变压器和降压变压器之间输电线总电阻为R下说法正确的)若户获得的电压也为U，则

用获的电压不可能大于

C.当用户用电器总电阻增大时，电线R上损失的功率增大n输线R上失的功率为U

R年发了新冠肺炎疫情新冠肺炎病毒传播能力非常强此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操

武汉病毒研究所是我国防护等级最高的实室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为圆柱形容器右侧流入，左侧流流量值Q等单位时间通过横截面的液体的体空间有垂直纸面向里的磁感应强度为的强磁场，下列说法正确的)带离子所受洛伦兹力方向水平向左正负子所受洛伦兹力方向是相同的C.污水流量计也可以用于测量不电的液体的流速只要测量、N两间电压就能够推算废液的流量年月日我国成功发射执行火星探测任务“天问一”探测器，探测将在地火转移轨道飞行约7个后，到达火星附近，通刹车完火星捕获，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t，知火星半径为R，引力常量为G。下列说法正确的()火上的物体要脱离火星束缚所需速度至少为

R火赤上的物体随火星自转的向心加速度为

t

RC.若火星探测器做圆周运动的轨半径可调转过相同弧长所用时间与轨道半径满足关系式

tt

RR火的质量为

RGt碰碰车大人和小孩都喜欢的娱乐活动。游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车迎面相撞，碰撞前后两人的位-间图象（x图）如图所示。已知小孩的质量为2kg，大人的质量为60，碰碰车质量相同，碰撞时间短。下列说法正确的()碰前后小孩的运动方向没有改变碰车质量为kgC.碰撞过程中小孩和其驾驶的碰车受到的总冲量大小为80碰过程中损失的机械能为600J二选题本共4小题每题分共分。每题出四选中每有多符题要。部对得分选但全得分有错得分。如图甲示，倾角为θ的糙斜面体固定在水平地面上，距地面H高处有一物体，在平行斜面向上的力F作用下由静止开始运选地面为零势能面，物体的机械能E随移的变化关系如图乙所示，其中0~x

是曲线，

是平行于x轴直线0~x

过程中物体一直沿斜面向上运动，则下列说法正确的()

A.0~

过程中，力F做功等于E

B.0~

过程中体加速度增大的加运动C.~

过程中，物体的动能不变

x~x

过程中，力F持不变图甲、所示为相同的两个正八边形，实线表示位于正八边形边上、电荷分布均匀且电荷量相同的彼此绝缘的导线，电性如图所示。已知图甲中正八边形中心O点强大小为，图乙中正八边形中的P点中心，是条对角上的两点，它们与中心P的离相等，以无穷远处电势为零。则下列判断正确的()图中点场强大小为22图中条绝缘导线在点生的电场强度为

4C.图甲中O电势比无穷远处某点的电势高图中P和两的场强相同2如图甲示水平面AB与竖直面内的粗糙程度均匀的半圆形导DB在点平滑相接半形导轨半径

R0.4D

为半圆形导轨的中点一量为

m0.1kg

的物（视为质点）将弹簧压缩到A点由静止释放，在弹力作用下获得向右的速度后脱离弹簧，从点进入半圆形导轨，物体在半圆形导轨上运动时速度的平方与其上升高度的关系如图乙所示，重力加速度gm/s2，则)

弹压缩到A点弹簧的弹性势能为物运到C点时对半圆形轨的压力大小为3NC.物体从B动到C的程中，合力对物体做的功为

J物从D运动到的程中，物体的机械能少了如图所示，光滑的长直金属杆通过两个金属环与一个形状为一个周期内完整正弦函图象的金属导线连，导线其余部分未与杆接触。金属杆电阻不计，导线电阻为R，ab距离为L，导线构成的正弦图形部或底部到杆的距离都是，在导线和金属杆所平面内有两个方向相反的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度均为L，感应强度大小均为B，现在外力作下导线沿金属杆以恒定的速度v向运动时导线从点入磁场，直到全部离开磁场区域的过程中，下列说法正确的()感电流的最大值为Im

外F最大值为F

B

2R

2

C.整个过程中金属导线产生的焦热为

B

2R

2

Lv整过程中金属导线产生的焦热为

22LvR三非择：52分。题为考，个题生必做，题为选题考根要做。（）考：分。（分）气垫导轨装置如图甲所示，验证机械能守恒定律，定滑轮下悬挂质量为的

码A质量为M的块上光条宽度为d实验时，滑块由静止释放，分别测得遮光条通过光电门和光电门2的时间为

和

，两光电门中心之间的距离为L（1用游标卡尺测量遮光条宽度，如图乙所示，其读数为d________cm.（2在钩码从静止开始释放后，验证AB组的系统机械能守恒的表达式________；在钩码从静止开始释放到滑块经过光电门2时子拉力对滑块B做功________用题目所给物理量的符号表示）（3影响上述实验误差的主要因素______________________（至少列出2条12.（分某同学欲利用实验室给出的下器材测量从电动自行车上拆卸的一块废旧电池的电动势和内阻。废电池一块（电动势约为V内阻约为6）滑变器

（最大阻值为

50

）C.电阻箱R

（最大阻值为）电表（量程3，阻

2

左右）E.电流表（量程0.6A内阻为开关、导线若干

（1该同学首先利用所给部分器材连接成如图甲所示的电路，将电压表与电阻R串改装成一个量程为15V的压表。①将滑动变阻器触头移至最右端阻箱R

的阻值调为零闭合开关S然调节滑动变阻器R

，使电压表示数达到满偏；②保持滑动变阻器R接电路的阻值不变，调节电阻箱R（阻箱阻值变化对电路总电阻的影响可忽略不计），只需将电压表示数调_____________V，即可得到一个量程为V的电压表。（2将虚线框内改装好的电压（压表的度没有改变）接入如图乙、图丙所示的电路，要更准确地进行测量，应选择__________填乙或丙）所示电路进行测量。（3根据测得的实验数据，该同学作出了电压表示数U和流表示数I

的关系图象如图丁所示，则该电池的电动势E_____________V内阻

r

____________Ω。（4在测量电源的电动势和内阻时，采用_________（填乙或丙）因电压表分流而产生系统误差，该系统误差会导致电源内阻的测量值r（填大或“测于）电源内阻的真实值

r真

。（12）如图所示，ABEF、CDGH组成一个平行导轨，导轨间距为L，导轨倾斜部分与水平面成37角倾斜部分处于磁感应强度为B的强磁场中水部分处于磁感应强度为B的强磁场中，磁场方向都与导轨平面垂直，导轨倾斜部分与水平部分由两小段光滑绝缘的圆弧相连。A、端一个电阻为的灯泡，质量为m电阻为R的体棒M垂于导轨放置，将导体棒M由止释放，其下滑一段距离后泡刚好达到额定工作状态且保持一段时间不变整个过程中阻为的体棒外力作用下始终静止不动体棒M与轨倾斜部分的动擦因数

0.5

，不考虑导体棒与水平导轨间的摩擦力，导轨电阻忽略不计。已知重力加速度为

g0.6,cos370.8

，求：

（1灯泡的额定功率和此过程中灯泡产生的热量；（2导体棒M在轨的水平部分发生的位移大小。（16）如图所示，两水平虚线之间的距离为两虚线间存在方向水平向右的匀强电场，在电场上方有一光滑管道，管道内两个带正电的小球A通一段锁定的、绝缘的轻弹簧相图未画出电荷量之比q:9

时簧的弹性势能

EJ

。解除弹簧的锁定后，两小球瞬间水平弹出A球入电场时与水平方向的夹角为，B球24进入电场时与水平方向的夹角为60°它的水平移之和为m在们离开电场时，5A球水平向左方向的夹角为60°B球水平向右方向的角为不空气阻力忽小球之间的电磁相互作用，重力加速度取10。：（1）A球球在落入电场前沿水平方向的位移之比；（2电场的宽度；（3电场力分别对、两球做的功。（）考：分请生道中选题答并用2B铅笔答卡所题目应题右方涂，所题进评；涂多，按涂首进评；不，本考的题行分15.【修（9分罐头产品在日常生活中非常常见作罐头时人把包装容器充分加热杀菌然后把无菌的食物装到容器中，趁热封口，最后再加热灭菌，冷却后，容器顶隙（指罐藏食品的表面或液面与罐头容器上盖间所留的空隙的空气体积收缩产生负压证器的密闭性，隔绝外面的细菌。已知某种罐头顶隙内气体的初始压强

Pa，积为5

m

，

温度为77℃当将罐头冷却到℃时气的压强为Pa为将罐头内气体的压强降低到0.5

Pa，则在冷却状态下对罐头进行了5次气，已知每次抽出体积5.2

m

、压强1.0

Pa的体，则顶隙内剩余气体的体积为多少？（可将容器顶隙内气体视为理想气体，结果保留有效数字）16.【修（9分如图所示为用某种透明物质制成的柱状体的横截面截由一个半圆和一个直角三角形组成，其中半圆弧和AB边涂有反射膜为圆的圆心，为圆的直径，BC边的长度为一单色光以

60入射角从边中点射入后，在AB边的发生反射经半圆弧反射后到达点F点到B点距离为AB边度的光在真空中的传播速度为c，求

，该透明物质的折射率；该单色光从P点射入到传播到点历的时间。

答案以及解答案：B解析：设管口到地面的高度是H，球从管射出的速度为，由机械能守恒定律得mgH2

，小球离开管口后做平抛运动满足gt

，联立得，根据数学知识可知x答案：A

v

，选项正。解析：氘核（H）氦3聚变的核反应方程是H

X根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知X的量数为，电荷数为1，所以X质子，故A正；该核反应是原子核的聚变反应B错核应中会放核能释放的核能来源于核反应中的质量亏损，而亏损的质量为，为故m，C错误组原子核的核子越多结能越大氦4比3多个核子故的结合能要大些，错。答案：解析：输电线上有电压损失，要想使用户获得的电压也U

，则应有

n

，A错只降压变压器原副线圈匝数比合适，用户获得的电压可能大U，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；由题意可知I，U

,

InI

n，联立得U

R，对答案：解析带粒子进入磁场后受到伦兹力作用据左手定则可知带正电离子受到竖直向下的洛伦兹力，带负电离子受到竖直向上的洛伦兹力，AB错误；不带电的液体在磁场中不受力，MN两间没有电势差，无法计算液体的流速，故错；带电离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，则有

U，解得废液的流速v

，流量Q

，故只需要测量M两间的电压就能够推算废液的流量，故D正确答案：

解析火星探测器绕火星表面做周运动的速度为火星的第一宇宙速度题意可知火星探测器绕火星表面运行的角速度

，线速度

，而火星上的物体想要脱离火星束缚所要的最小速度为火星第二宇宙速度A错火赤道上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

R，中是星自转角速度，远小于，B误；设轨道半径分别为R、R

，线速度分别为、v

，探测器转过相等的弧长l

所用时间分别为t

，则有

t

lltv

，根据

GMmGMm可v，立可得R

ttR

Mm，错；根据G,v可Rt火星的质量为

Gt

，正。答案：解析规小孩初始运动方向为方向由图可知，碰后两车一起向反方向运动碰前后小孩的运动方向发生了改变，选项A错；由图可知，碰前瞬间小孩的速度为m/s大人的速度为

，碰后两人的共同速度为

，设碰碰车的质量为，由动量守恒定律有

(20)kg(60)M60)(

，解得Mkg

，选项错；碰前孩与其驾驶的碰碰车的总动量为p

，碰后总动量为

，由动量定理可知碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量为

IN

故大小为

240N

选错由能量恒定律可得碰撞过程中损失的机械能为答案：BD

11120200600

，选项D正。解析：～x

过程中，根据功能关系得EFf

，则有EE

，故A错；根据功能关系得

Ff

图线的斜率k

f

，由题图乙可知过程中，图切斜率不断增大，则F不增大，即合力

fsin

不断增大，根据牛顿第二定律知，加速度不断增大，所以0~x

过程中物体做加速度增大的加速运动，故确；xx过中物体的机械能不变，有能增大，则动能减小，故错误D正答案：

f，Ff保持不变，而重力势

222222解析：题图甲中点势与无远处某点的电势相等，选项错误；设题图甲中每条带电绝缘导线在点生的电场强度为E据称性和电场强度的叠加原理可得E，所以可求得E

24

选项B错题图甲中O点场强度为题乙图形相当于题图甲图形逆时针旋转45题图甲中图形叠加所以题图乙中点电场强度大小如答图所示，根据余弦定理得E，选项A正；根据对称性及P电场的叠加原理可知题图乙中P和两场强相同，选项D正。2答案：BC解析：从图乙可以看出，物体到达B时的速度大小为m/s

，到达C点的度大小为m/s

，由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势mv，代入数据解得

，选项A误；设运动到C点时导轨对物体的弹力为F

，则由牛顿第二定律可得

v

，代入数据解得FN

，由牛顿第三定律可知选项B正；由动能定理可得，物体从BC过中合外力做的功

1，入数据解得2

W

，选项C正；由能量守恒定律可知，物体从B到过中减少的机械能为E

1mv2

mg代数据可解得

0.2

由物体从B到过中速度一直减小，根据牛顿运动定律分析可知从B到C的程中物体对半圆形导轨的压力逐渐减小，由摩擦力公式

Ff

可知体B到D过中所受的摩擦力大于从D到C过中所受的摩擦力，由功能关系可知，物体到D过中克服摩擦力做的功大于从D到过中克服摩擦力做的功，由于整个过程中机械能减少了J，从D到过中机械能的减少量小于0.1J，选项D错。答案：BC解析：在0~

LLL和~时内，导线切割磁场的效长度即导线与磁场边界交点到金属vv杆的距离，两段时间内感应电流方向相反；在

L2LLL和~时内，某时刻导线各部vvv

RR分在磁场中的有效切割长度如图甲所示，若导线与磁场中间边界交点处到金属杆的高度为，则此时有效长度为3，切割产生的感应电动势的值为3，则当h时感应电动势有最大值，为3Bdv，两时间内的感应电流方向相反。以导线中ab为电流正方向，整个过程中感应电流与时间的关系图象如图乙所示，可知该过程中感应电流的最大值为Im

3Bdv

B2，选项A错。外力F的最大值为F，选项B正。据交m流电有效值的概念知在整个过程中导线产生的焦耳热为

Bdv2LBdvLBLvRvRR

，选项正D错。答案：1）（2

d2

(mM)

1

1；M()2

（3挡光片的宽度d过；钩码、滑块质量测定；光电门间的距离测定等解析图甲可知标卡尺的精确度为

mm尺的读数为8，游标尺上第12条度与主尺上某刻线对齐，则遮光条宽度d0.860.）验证机械能守恒律，只需验证系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量需满足

d2

1(所受合外力

为绳子对其的拉力据动能定理得块从静止释放到滑块经过光电门时绳子拉力对滑块B做功M答案：1）（2乙（3；7（4丙；小于解析：）②要使V量程电压表的量程变为V，则需使其量程扩大为来的倍，设此时电压表示数为U，有

UUV

，解得

UV

；2由于电流表内阻已知，故选择图乙进行测量比较准确；3由闭合电路欧姆定律可得UI(A

，结合图丁有

5Vr)V，5V)V

，两式联立解得

V,r

；（4如果采用图丙电路进行测量，则流过电源的总电流应该等于流过电压表的电流与电流表电流之和故此时电压表分流产生系统误差此测得的电源内阻应等于电压表内阻R

与电阻箱电阻之和再与电源内阻r并后的阻值，即V

r

(R)r真RV真

，故测量值偏小。答案：1）3（2B

mgRmgdg；BL1025B

L解析（1分析可知，当灯泡达到额定工作状态时导体棒M处匀速直线运动状态，设此时导体棒M的度大小，对导体棒M进受力分，根据平衡条件有

安F而此时安灯泡的额定功率

I

R联立解得P

mR根据法拉第电磁感应定律有感应电动势EBLv结合I

E

，

解得v

B对导体棒下滑的过程根据能量守恒定律有mgd

cos

mv

结合

=灯

，解得Q

mgd

L（2当导体棒M滑水平导轨时，其速度大小仍然是v，此后导体棒割磁感线产生感应电流，导体棒M、均到安培力的作用，导体棒安培力的作用下做减速运动直到停止运动。对导体棒M根据动量定理有

安设导体棒M在平导轨运动的位移为，则I安安

L

2BLxRR2

L

LR联立解得x

3m答案：1）（23.2（3

；

216解析：（）弹簧解除锁定后，两个小球从同一高度同时开始下落，因此它们落入电场前的运动时间t相，落入电场时，竖直方向的分速度

也相同。根据两小球落入电场时速度与水平方向的夹角关系，有30

vv

vv整理得水平方向，小球做匀速直线运动，有，则:x:3:1（2两小球做平抛运动的时间为t，再结合它的水平位移之和为

245

，

22x

1835

由平抛运动竖直方向的运动特点可知，两小球落入电场时的竖直分速度为v