【附5套模拟卷】广东省肇庆市2021届新高考一诊物理试题含解析

广东省肇庆市2021届新高考一诊物理试题

一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合

题目要求的

1.如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等,

方向夹角为30。，已知B、C高度差为h,两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（）

II

A.小球甲作平抛运动的初速度大小为2居

B.甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1：2

h

c.A、B两点高度差为:

4

D.两小球在C点时重力的瞬时功率相等

【答案】C

【解析】

【详解】

A.由〃=可得乙运动的时间为

所以到达C点时乙的速度为

所以甲沿水平方向的分速度，即平抛的初速度为

vn=v^sin30°=^^

故A错误；

B.物体甲沿竖直方向的分速度为

vv=v^cos30°=

由v，=gt”所以甲在空中运动的时间为

甲、乙两小球到达C点所用时间之比为

t22

故B错误；

C.小球甲下降的高度为

,,1I3h3,

2=]Xg­=—h

2g4

A、B两点间的高度差

H^h-h'^-h

4

故C正确；

D.两个小球完全相同，根据P=mgv、，因两球在C点的竖直速度不相等，则两小球在C点重力的功率不

等，选项D错误。

故选C。

2.如图所示，MN、PQ是倾角为。的两平行光滑且足够长的金属导轨，其电阻忽略不计。空间存在着垂

直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒ab、cd垂直于导轨放置，且与导轨接触良

好，每根导体棒的质量均为m,电阻均为r,导轨宽度为L,与导轨平行的绝缘细线一端固定，另一端与

ab棒中点连接,细线承受的最大拉力=2mgsin6。现将cd棒由静止释放，当细线被拉断时，则（）

口辽、士.-I、,tnsrsmG

B.cd棒的速度大小为一

BLr

C.cd棒的加速度大小为gsin。D.cd棒所受的合外力为2mgsin。

【答案】A

【解析】

【详解】

AB.据题知，细线被拉断时，拉力达到

（n=2mgsm0

根据平衡条件得：对ab棒

7；=G+机gsinO

则得ab棒所受的安培力大小为

F.f.=mgsin0

由于两棒的电流相等，所受的安培力大小相等，由

E

E=BLv>%=BIL

2r'

得

.B2I^v

七二k

联立解得，cd棒的速度为

_2mgrsinO

V~-B2I?

故A正确，B错误；

CD.对cd棒：根据牛顿第二定律得

〃?gsin0-F,^=ma

代入得

,_1B'l?ImgrsmO八

a=gsm0-------------------——=0

m2rB2I?

故CD错误。

故选Ao

3.如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点.有无数带有同样电荷、具有同

样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场.这些粒子射出边界的位置均处于边界

的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/L将磁感应强度的大小从原来的用变为与，结果相应的

弧长变为原来的一半，则为：司等于

A.2B.73C.72D.1

【答案】B

【解析】

【分析】

画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件好角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出

圆周运动的半径，进行比较即可.

【详解】

磁感应强度为Bi时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界

圆的交点，ZPOM=120°,如图所示：

磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N,最远的点是轨迹上直径与磁场边界

圆的交点，ZPON=60°,如图所示：

由带电粒子做圆周运动的半径：氏=一丁得：

qB

八mvmvV3

K=——=-----=——r

qBqB、2

c，mvmv1

R=——=-------r

qBqB22

联立解得：冬=6.

故选B.

【点睛】

带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动；直线运动一般由动力学公式求

解，圆周运动由洛仑兹力充当向心力，一般的曲线运动一般由动能定理求解.

4.水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、Bo轻

杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q,点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m,电荷

量为+q的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（）

A.小球受到的电场力先减小后增大

B.小球的运动速度先增大后减小

C.小球的电势能先增大后减小

D.小球的加速度大小不变

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.小球下滑时受匀强电场的电场力是不变的，受到点电荷的电场力先增加后减小，则小球受到的电场力

先增大后减小，选项A错误；

B.小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负

功，重力做正功，但是由于不能比较正功和负功的大小关系，则不能确定小球速度变化情况；在后半段，

点电荷电场力和重力均对小球做正功，则小球的运动速度增大，选项B错误；

C.小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负

功，在后半段对小球做正功，则小球的电势能先增大后减小，选项C正确；

D.由小球的受力情况可知，在A点时小球的加速度小于g,在AB中点时小球的加速度等于g,在B点

时小球的加速度大于g,则加速度是不断变化的，选项D错误。

故选C。

5.如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A,由静止

释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立x轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡

位置时开始计时，钢球运动的位移一时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，

则（）

A.。时刻钢球处于超重状态

B.4时刻钢球的速度方向向上

c.4~右时间内钢球的动能逐渐增大

D.4~右时间内钢球的机械能逐渐减小

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.从图中可知八时刻钢球正向下向平衡位置运动，即向下做加速运动，加速度向下，所以处于失重状态,

A错误；

B.从图中可知％时刻正远离平衡位置，所以速度向下，B错误；

C.彳时间内小球先向平衡位置运动，然后再远离平衡位置，故速度先增大后减小，即动能先增大后

减小，C错误；

D.4~时间内小球一直向下运动，拉力恒向上，做负功，所以小球的机械能减小，D正确。

故选D。

6.如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的四分之一光滑圆弧轨

道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的

速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.2s,碰后的速度大小变为4m/s,当A与B碰撞后

立即粘在一起运动，g取10m/s2,贝(j()

।-dr*i.

A.A与墙壁碰撞过程中，墙壁对A的平均作用力的大小尸=15N

B.A和B碰撞过程中，A对B的作用力大于B对A的作用力

C.A、B碰撞后的速度u=2m/s

D.A、B滑上圆弧的最大高度%=0.45m

【答案】D

【解析】

【详解】

A.规定向右为正方向，则

v0=-6m/s,v（=4m/s

对A在与墙碰撞的过程，由动量定理得

FZ—m.V]一，/%

F=75N

所以A错误;

B.A和B碰撞过程中，A对B的作用力和B对A的作用力是一对相互作用力，应该大小相等，方向相

反，所以B错误;

C.由题意可知，A和B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得

m1K=（町+m2）v2

v2=3m/s

所以C错误;

D.A和B碰后一起沿圆轨道向上运动，在运动过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得

12

（m；+m2'）gh=—（m}+丐）%

h=0.45m

所以D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目

要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分

7.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37。的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g.这个物体

沿斜面上升的最大高度为H,则在这过程中（）

A.物体克服重力做功0.9mgH

B.物体克服摩擦力做功0.6mgH

C.物体的动能损失了1.5mgH

D.物体的重力势能增加了mgH

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】

AD.重力势能的增加量等于克服重力做的功mgH,故重力势能增加了mgH,故A错误，D正确；

B.物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：mgSin37°+f=ma,解得摩擦力大小：f=0.3mg,物体克服摩擦

H

力做功：Wf=0.3mgx—=0.5mgH,故B错误；

sin37

C.物体上滑过程，根据牛顿第二定律，得合外力大小为F-ma=0.9mg,根据动能定理得：△Ek=-F合

H

----------=-1.5mgH,故物体的动能减少了1.5mgH,故C正确.

sin37

故选CDo

8.如图为儿童游乐场的滑梯示意图，滑梯可视为倾角为0、质量为M的斜面固定在地面上，小美手持细

线下端悬挂一小球沿滑梯滑下，小美连同小球的质量为m,下滑时，细线呈竖直状态，则在下滑过程中，

下列说法正确的是（）

A.滑梯对地面的压力大小为（M+m）g

B.小美、小球组成的系统机械能守恒

C.小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanO

D.系统增加的内能大于小美减少的机械能

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】

A.由于下滑时，细线呈竖直状态，说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，将滑梯、小美、小球看一个整

体，则滑梯对地面的压力大小为（M+m）g,故A正确；

B.由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则小美、小球组成的系统机械能减小，故B错误；

C.由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则有

mgsin6=/amgcos6

所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tan。，故C正确；

D.由能量守恒可知，小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能，则系统增加的内能大于小美减少的

机械能，故D正确。

故选ACD。

9.如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于。点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星

质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕。点做半径为「的匀速圆周运动，

乙卫星绕。点的运动轨迹为椭圆，半长轴为小半短轴为二，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动

2

轨迹共面且交于M、N两点。某时刻甲卫星在“处，乙卫星在N处。下列说法正确的是（）

A.甲、乙两卫星的周期相等

B.甲、乙两卫星各自经过M处时的加速度大小相等

C.乙卫星经过M、N处时速度相同

D.甲、乙各自从加点运动到N点所需时间之比为1：3

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】

A.椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；

B.甲、乙在M点都是由万有引力产生加速度，则有

GM

r

故加速度大小相等，故B正确；

C.乙卫星在M、N两点的速度方向不同，故C错误；

D.甲卫星从M到N,根据几何关系可知，经历!T,而乙卫星从M到N经过远地点，根据开普勒行

星运动定律，可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从“到N运行时间大于‘7,而

2

从N到M运行时间小于,丁，故甲、乙各自从M点运动到N点的时间之比不是1：3,故D错误。

2

故选AB。

10.如图所示，一物块从光滑斜面上某处由静止释放，与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰。设物块运动

的加速度为a,机械能为E,速度为v,动能Ek,下滑位移为x,所用时间为t。则在物块由释放到下滑至

最低点的过程中（取最低点所在平面为零势能面），下列图象可能正确的是（）

A.B

D.

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

AB.设斜面的倾角为。，在物块自由下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得

ma=/MgsinO

解得

a=gsinO

物块与弹簧接触后，根据牛顿第二定律可得

/?jpsin0-kx..k

a----------------=gsmt)-----x

mm

当弹力与重力相等时，加速度为零，随后反向增大，且加速度与时间不是线性关系，故A正确，B错误;

C.以物体和弹簧组成的系统为研窕对象，整个过程中整体的机械能守恒，即有

E4=E+Ep

解得

E—E&—kx1

2

与弹簧接触前EP=O,物体的机械能守恒，与弹簧接触后弹簧的弹性势能增加，则物体的机械能减小，

根据数学知识可知C图象正确，故C正确；

D.在物块自由下落的过程中，加速度恒定，速度图象的斜率为定值，与弹簧接触后，加速度先变小后反

向增大，速度图象的斜率发生变化，故D错误；

故选ACo

11.如图为磁流体发电机的原理示意图，间距为4的平行金属板M、N间有磁感应强度大小为B且方向

垂直纸面向里的匀强磁场，将一束含有大量带正电和带负电的等离子体以速度v水平喷入磁场，两金属板

间就产生电压.定值电阻凡、滑动变阻器R（最大值为2R。）及开关S串联后接在M、N两端，已知磁流

体发电机的电阻为r（1.5&<r<24）,则在电路闭合、滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程

中（）

V/

XXXXX

aB

RXxXXX

h

I

S

A.金属板M为电源正极，N为电源负极

B2d2V2国

B.电阻《消耗功率的最大值为

（凡+「）2

B2d2V2

C.滑动变阻器消耗功率的最大值为

D.发电机的输出功率先增大后减小

【答案】BD

【解析】

【详解】

A.等离子体喷入磁场后，由左手定则可知正离子向N板偏转，负离子向M板偏转，即金属板M为电源

负极，N为电源正极，故A错误;

B.等离子体稳定流动时，洛伦兹力与电场力平衡，即

E

Bqv^q—

a

可得电源电动势£=即口，当滑片p位于b端时，电路中电流最大，电阻R。消耗的功率最大，且为

-4=以注

（4+疗（&+r）2

故B正确;

C.滑动变阻器最大阻值为2尺，小于定值电阻与电源内阻之和，故滑动变阻器阻值为2r时消耗的功率

最大，且为

E2.2&2B2d2V2用

鸟=

（30+4（34+）

故C错误;

D.因1.5%<「<2凡，所以滑片P由a端向b端滑动的过程中，外电路电阻减小，必然在某位置有

r=&+R漕

由外电阻与内阻相等时电源输出功率最大可知，滑片P由a端向b端滑动的过程中，发电机的输出功率先

增大后减小，故D正确。

故选：BD.

12.下列说法正确的是（）

A.水龟可以停在水面上是因为液体具有表面张力

B.功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功

C.当两分子间距离大于平衡位置的间离时，分子间的距离越大，分子势能越小

D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点

E.气体分子无论在什么温度下，其分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点

【答案】ADE

【解析】

【详解】

A.水虽可以停在水面上是因为液体具有表面张力的缘故，故A符合题意；

B.功可以全部转化为热；而热量也可以全部转化为功，但要引起其他方面的变化，故B不符合题意；

C.当两分子间距离大于平衡位置的间距rO时，分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子引力做负功,

分子势能增加，故C不符合题意；

D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D符合题意；

E.气体分子无论在什么温度下，根据统计规律知道气体的分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点,

故E符合题意。

故选ADE。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分

13.某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势E和总电阻厂。

A.待测干电池两节；

B.电压表V-V2,量程均为3V,内阻很大；

C.定值电阻&（阻值未知）；

D.电阻箱R；

E.导线若干和开关。

(1)根据如图甲所示的电路图，在实物图乙中补全相应的电路图__________0

(2)实验之前，需要利用该电路测出定值电阻凡。先把电阻箱R调到某一阻值再闭合开关，读出

电压表V1和V2的示数分别为Qo、U20,贝！J4=(用No、。20、%表示)。

(3)实验中调节电阻箱R,读出电压表匕和匕的多组相应数据4、力。若测得q=1.20,根据实验

描绘出。1一。2图象如图内所示，则两节干电池的总电动势E=V、总电阻r=Q。(结

果均保留两位有效数字)

【答案】

【解析】

【分析】

【详解】

(1HU

（2）［2］闭合开关后，根据串并联电路规律可知，尺两端电压Uo=u，o-qO,电流为/=螳，根据欧姆

定律

K坛=52二%R

/5。

⑶⑶根据闭合电路欧姆定律可知

U,=E_UjU、r

变形可得

U=。2（，+&）E&

1rr

由图象可知，当q=o时，（/2=i.ov,则有

尸+氏）_Exl.2

rr

图象的斜率为

k=2.4-0=15

r2.6-1.0

联立解得E=3.0V,r=2.4。。

14.某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球A底部竖直地粘住一片宽度为d的

遮光条，用悬线悬挂在O点，光电门固定在O点正下方铁架台的托杆上，小球B放在竖直支撑杆上，杆

下方悬挂一重锤，小球A（包含遮光条）和B的质量用天平测出分别为加A、〃％，拉起小球A一定角度

后释放，两小球碰撞前瞬间，遮光条刚好通过光电门，碰后小球B做平抛运动而落地，小球A反弹右摆

一定角度，计时器的两次示数分别为A、％，测量O点到球心的距离为L,小球B离地面的高度为h,小

球B平抛的水平位移为X。

(1)关于实验过程中的注意事项，下列说法正确的是

A.要使小球A和小球B发生对心碰撞

B.小球A的质量要大于小球B的质量

C.应使小球A由静止释放

⑵某次测量实验中，该同学测量数据如下：d=0.5cm,L=0.5m,〃=().45m,x=0.30m,八=0.0025s,

%=0.0050s,重力加速度g取10m/s2,则小球A与小球B碰撞前后悬线的拉力之比为，若小

球A(包含遮光条)与小球B的质量之比为加八：，码=，则动量守恒定律得到验证，根据数据可

以得知小球A和小球B发生的碰撞是碰撞________(“弹性”或“非弹性

31

【答案】A士彳弹性

23

【解析】

【分析】

(1)由实验原理确定操作细节；(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过最低点的速度,

从而得出动能的增加量，根据小球下降的高度求出重力势能的减小量，判断是否相等。

【详解】

(1)[1]A.两个小于必发生对心碰撞，故选项A正确；

B.碰撞后入射球反弹，则要求入射球的质量小于被碰球的质量，故选项B错误；

C.由于碰撞前后A的速度由光电门测出，A释放不一定从静止开始，故选项C错误；

故选A；

(2)[2]碰撞前后入射球A的速度由光电门测出：

0.5x10-2

vi2.5x10-3m/s=2.0m/s,

，d_0.5x10-2

Vm/s=l.Om/s

1「5x107

被碰球B碰撞后的速度为:

，X0.3,,c,

v,=,——=।:m/s=l.Om/s

I2h/2x0.45

V7寸1。

根据牛顿第二定律，碰撞前有：

Tmv；

4_"=?，

所以

7J=18〃〃；

同理碰撞后有：

所以

T2=12〃2A,

贝必

7；_3

7i-2s

⑶若碰撞前后动量守恒则有：

，

心匕=/nA(-v,J+wBv2,

从而求得：

〃入一吗‘J；

mBV]+v：3

⑷碰撞后的动能

旦=万%%2=2%,

而碰撞后的动能

1，21，2c

£2=2WAVI+5恤彩_=2^A，

由于

&=£1?,

所以机械能守恒，故是弹性碰撞。

【点睛】

考查验证动量守恒定律实验原理。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分

15.质量为1kg的小型无人机下面悬挂着一个质量为0.5kg的小物块，正以2m/s的速度匀速下降，某时

刻悬绳断裂小物块竖直下落，小物块经过2s落地，已知无人机运动中受到的空气阻力大小始终为其自身

重力的倍，无人机的升力始终恒定，不计小物块受到的空气阻力，重力加速度为10m*2,求当小物

块刚要落地时：

（1）无人机的速度；

（2）无人机离地面的高度。

【答案】⑴4.8m/s；方向竖直向.上（2）27.44m

【解析】

【详解】

（1）设无人机的升力为口，则

F+0.\Mg=（M+〃z）g

求得b=14N

悬绳断开后，无人机先向下做匀减速运动，设加速度大小为为，则

F+0AMg—Mg-Mat

求得q=5m/s2

运动到速度为零时，需要的时间

=—=0.4s

q

然后无人机向上做加速运动，设加速度大小为生,

根据牛顿第二定律有

F-Mg-0.1A/g=Ma,

求得叼=3m/s2

再经过t2=1.6s无人机的速度

V1—a"2=4.8m/s

方向竖直向上

（2）小物块从无人机上刚脱落时，

离地的高度

1,

h=vot+-gr=24m

小物块脱落后，无人机下落的高度

后又在1.6s内上升的高度

"=二=3.84m

-2a2

因此当小物块落地时，无人机离地面的高度

“二"一"+为=27.44m

16.在如图所示的xoy平面直角坐标系中，一足够长绝缘薄板正好和x轴的正半轴重合，在全部区

域和y＜的条形区域内均分布着方向垂直纸面向里的相同的匀强磁场，且y〈一。区域磁场上下边界平

行。一带正电粒子，从y轴上的(0,a)点以速度V沿与y轴负向成45。角出射。带电粒子与挡板碰撞前

后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变，且碰撞过程中无电荷量损失。已知粒子质量

为m,电荷量为q,磁感应强度的大小8=卫竺，不计粒子的重力。

4qa

⑴求粒子进入下方磁场后第一次打在绝缘板上的位置;

(2)为保证粒子不从＜一。的下边界射出，磁场下边界位置纵坐标y需要满足的条件;

(3)在满足(2)的情况下，若在绝缘板上的合适位置开一小孔，粒子穿过后能再次回到出发点。写出在板上

开这一小孔可能的位置坐标(不需要写出过程);

(4)在满足⑶的情况下，求粒子从(0,a)出射仅一次经过区域的磁场到再次返回出发点经历的时间。

y

XXXXXX

XXXXXX

oX

-Q

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

【答案】(1)击中点的坐标x=。；⑵y=(2展z+3a)；⑶X=6〃a+a(n=0,l,2,3,......)或》=6侬+5々

(n=0,i,2,3,……);(4).+13办局或(8+104)缶

VV

【解析】

【分析】

【详解】

⑴粒子的轨迹如图所示,

XX?xXXX

XXXXXX

n人力V2mv.

已知B=--------由

4qa

v2

qvB=m—

得

r=2\/2a

下磁场区域中弦长

I=2〃sin450=4。

所以第一次击中点的坐标

x=4a-2a-a=a

⑵如图，当运动轨迹与磁场下边界相切时，刚好不从yv・a的磁场下边界射出，磁场宽度d应满足:

1="1+sin45。)=20a+la

即磁场下边界位置坐标应满足

y<-(2&a+3a)

⑶开孔位置

x=Gita+a(n=0,1,2,3,.......)或x=6/〃z+5a(n=0,1,2,3,........)

(4)如图，满足题意的运动过程分以下两种情况

若开孔位置在x=7a,如甲图所示，所用时间为:

32/rr12万r.2垃a

4=4x—x--------1--x--------FOX---------

4v4vv

解得

(12+137)伍

V

若开孔位置在x=5。，如乙图所示，所用时间为:

_32TTr1Ijir.2也a

t2=3x—x------+—x-------+4x---------

4v4vv

解得

(8+10万)0。

才2=--------------------------

V

33

17.如图所示，直线y二一x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场区域n,直线x=d与尸一x间

44

有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=3xl05v/m,另有一半径R=与m的圆形匀强磁场区域I,磁感

应强度Bi=0.9T,方向垂直坐标平面向外，该圆与直线x=d和x轴均相切，且与x轴相切于S点。一带负

电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度vo进入圆形磁场区域L经过一段时间进入匀强磁场区域H,且第

一次进入匀强磁场区域n时的速度方向与直线y=2x垂直。粒子速度大小％=3xl()5m/s,粒子的比荷为

4

—=lxlO5C/kg,粒子重力不计。已知sin37°=0.6,cos370=0.8»求：

m

⑴粒子在圆形匀强磁场区域工中做圆周运动的半径大小；

(2)坐标d的值；

(3)要使粒子能运动到x轴的负半轴，则匀强磁场区域II的磁感应强度B2应满足的条件。

【解析】

【分析】

【详解】

⑴在磁场片中，有

4%q=7

4

代入数据解得

10

r.=­m

13

⑵在电场中类平抛运动：设粒子X方向位移为x,y方向位移为y,运动时间为t,则

v=」一=4x105m/s

>tan37°

又

v产，

m

解得

4

/=—xlO-5s

3

又根据

%=卬

0+八

解得

8

x=4m,y=—m

3

所以坐标d的值

_xtan37°+y+zj

12m

tan37°

(3)进入磁场与的速度为

v=———=5x10'm/s

sin37°

带电粒子出磁场区城n中做匀速圆周运动

2

qvB]=-

r

当带电粒子出磁场区域n与y轴垂直时

r2=R=]0m

2sin37°

可得

B=0.5T

当带电粒子出磁场区域II与y轴相切时，轨迹半径为与'，圆周半径为

，ny+R

,+―=—=—---10m

cos37°sin37°

可得

B2=1.125T

所以要使带电粒子能运动到x轴的负半轴，0.5T<B2<1.125TO

2021届新高考物理模拟试卷

一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合

题目要求的

1.若一个质点由静止开始做匀加速直线运动，下列有关说法正确的是（）

A.某时刻质点的动量与所经历的时间成正比

B.某时刻质点的动量与所发生的位移成正比

C.某时刻质点的动能与所经历的时间成正比

D.某时刻质点的动能与所发生位移的平方成正比

2.如图所示为氢原子的能级图，用光子能量为12.09eV的单色光照射大量处于基态的氢原子，激发后的

氢原子可以辐射出几种不同频率的光，则下列说法正确的是（）

nEleV

00-----------------------0

4------------------------0.85

3--------------------------1.51

2--------------------------3.4

1---------------------------13.6

A.氢原子最多辐射两种频率的光

B.氢原子最多辐射四种频率的光

C.从〃=3能级跃迁到〃=2能级的氢原子辐射的光波长最短

D.从〃=3能级跃迁到〃=1能级的氢原子辐射的光波长最短

3.2019年10月30日在新疆喀什发生4级地震，震源深度为12km。如果该地震中的简谐横波在地壳中

匀速传播的速度大小为4km/s,已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x=120m处，如图所示，则下

列说法错误的是（）

A.从波传到x=120m处开始计时，经过t=0.06s位于x=360m的质点加速度最小

B.从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3s时间

C.波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，动能在变大

D.此刻波动图像上除M点外与M点位移大小相同的质点有7个

4.如图所示，圆形线圈在条形磁铁顶部S极处，线圈平面与磁铁垂直.当条形磁铁缓缓沿竖直方向上升,

直至远离线圈的整个过程中，从上往下看线圈中感应电流方向为（）

|N|

A.始终顺时针B.始终逆时针

C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针

5.氮是一种化学元素，符号为Rn,无色、无嗅、无味具有放射性，当人吸人体内后可在人的呼吸系统造

成辐射损伤，引发肺癌，而建筑材料是室内氨的主要来源。氨的一种衰变为第Rn-丁Po+X则下列判

断正确的是

A.该衰变为p衰变

B.衰变过程中质量数守恒，电荷数不守恒

C./Rn的结合能小于*Po的结合能

D.阴Rn的比结合能小于Po的比结合能

6.图示装置为阅读时使用的角度可调支架，现将一本书放在倾斜支架上，书始终保持静止。关于该书受

力情况，下列说法正确的是（）

A.可能受两个力

B.可能受三个力

C.一定受摩擦力

D.支架下边缘对书一定有弹力

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目

要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分

7.a、b两物体沿同一直线运动，运动的位置一时间（X-f）图像如图所示。分析图像可知（）

A.乙时刻两物体的运动方向相同B.G时间内的某时刻两物体的速度相等

C.乙时间内a、b两物体运动的路程不等D.J时刻b物体从后面追上a物体

8.如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离

地高度〃=0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度〃

并作出如图乙所示滑块的々-/?图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲

线，以地面为零势能面，不计空气阻力，取g=10m/s2,由图象可知（）

图1图2

A.小滑块的质量为0.1kg

B.轻弹簧原长为0.2m

C.弹簧最大弹性势能为0.5J

D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J

9.如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上，一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力

F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说法

A.半圆柱体对小物块的支持力变大

B.外力F变大

C.地面对半圆柱体的支持力先变大后变小

D.地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小

10.一带正电的粒子只在电场力作用下沿X轴正向运动，其电势能综随位移x变化的关系如图所示，/处

为粒子电势能最大位置，则下列说法正确的是（）

A.X2处电场强度最大

B.粒子在0%段速度一直在减小

C.在0、X、々、七处电势。0、/、幺、*3的关系为仍>03=例>例

D.%刍段的电场强度大小方向均不变

11.如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的

读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，不考

虑电表对电路的影响，以下判断错误的是（）

A.电路中电源电动势为3.6V

B.变阻器向右滑动时，V2读数逐渐减小

C.此电路中，电动机的输入功率减小

D.变阻器的最大阻值为30。

12.下列说法中正确的是（）

A.布朗微粒越大，受力面积越大，所以布朗运动越激烈

B.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子力先增大后减小再增大

C.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子势能先增大后减小

D.两个系统达到热平衡时，它们的分子平均动能一定相同

E.外界对封闭的理想气体做正功，气体的内能可能减少

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分

13.某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表Vi的内阻，可选用的器材如下:

A.待测电压表Vi：量程3V,内阻约3kC

B.电压表V2：量程15V,内阻约21k。

C.电流表A：量程3A,内阻约1.I。

D.定值电阻Ri：2.Ik。

E.滑动变阻器Ri：1〜211。

F.滑动变阻器R2:l~2k。

G.电源E：电动势约为12V,内阻忽略不计

H.开关、导线若干

（1）现用多用电表测电压表H的内阻，选择倍率“xlll”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图所示,

则电压表V\的内阻约为Q.

（2）为了准确测量电压表Vi的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路，

你认为（选填“甲”或“乙”）更合理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整.

（3）该实验中滑动变阻器应该选用一（选填“Ri”或“R2”）.

（4）用已知量Ri和Vi、V2的示数Ui、3来表示电压表Vi的内阻Rv尸.

14.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3VJ.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡

的电流.现有如下器材：

直流电源（电动势1.2V,内阻不计）

电流表Ai（量程1A,内阻约2.1。）

电流表Az（量程622mA,内阻约5。）

电压表Vi（量程IV,内阻约1k。）

电压表V2（量程15V,内阻约222k。）

滑动变阻器Ri（阻值2〜12C,额定电流1A）

滑动变阻器R2（阻值2〜1k。，额定电流122mA）

（1）在该实验中，电流表应选择（填“Ai”或“A2”），电压表应选择（填“Vi”或“V2”），滑动变

阻器应选择（填“Rr或"R2”）.

（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在乙图方框中完成实验的电路图

(1)该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好.但闭合开

关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线

为.

(4)如图是学习小组在实验中根据测出的数据，在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线.若将该灯泡与一

个6.2。的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=W(保留

两位有效数字).(若需作图，可直接画在图中)

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分

15.如图所示，在xoy平面内y轴右侧有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B,磁场方向垂直

纸面向外；分成I和II两个区域，I区域的宽度为d,右侧磁场II区域还存在平行于xoy平面的匀强电场,

场强大小为E=g2眩，电场方向沿y轴正方向。坐标原点O有一粒子源，在xoy平面向各个方向发射质

2m

量为m,电量为q的正电荷，粒子的速率均为丫=幽。进入H区域时，只有速度方向平行于x轴的粒

m

子才能进入，其余被界面吸收。不计粒子重力和粒子间的相互作用，求：

⑴某粒子从O运动到O,的时间；

⑵在I区域内有粒子经过区域的面积；

⑶粒子在II区域运动，当第一次速度为零时所处的y轴坐标。

16.如图所示，质量为mc=lmb的物块c静止在倾角均为a=30。的等腰斜面上E点，质量为ma的物块a

和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的匀质轻绳相连，细绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松驰状态，

按住物块a使其静止在D点，让物块b从斜面顶端C由静止下滑，刚下滑到E点时释放物块a,细绳正

好伸直且瞬间张紧绷断，之后b与c立即发生完全弹性碰撞，碰后a、b都经过t=ls同时到达斜面底端.已

知A、D两点和C、E两点的距离均为h=0.9m,E、B两点的距离为h=0.4m.斜面上除EB段外其余都

是光滑的，物块b、c与EB段间的动摩擦因数均为空气阻力不计，滑轮处摩擦不计，细绳张紧

3

(1)物块a能到达离A点的最大高度.

(3)a、b物块的质量之比之.

，叫，

17.如图所示，竖直放置的光滑金属导轨水平间距为L,导轨下端接有阻值为R的电阻。质量为m、电

阻为r的金属细杆ab与竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连，弹簧上端固定。整个装置处在磁感应强度大小为

B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。现使细杆从弹簧处于原长位置由静止释放，向下运动距离为h时

达到最大速度Vm,此时弹簧具有的弹性势能为Ep。导轨电阻忽略不计，细杆与导轨接触良好，重力加速

度为g，求：

(1)细杆达到最大速度m时，通过R的电流大小I；

(2)细杆达到最大速度Vm时，弹簧的弹力大小F；

(3)上述过程中，R上产生的焦耳热Q。

b

A

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合

题目要求的

1.A

【解析】

【详解】

A.根据〃=加丫和口=8，联立可得

p=mat

〃与f成正比，故A正确；

B.根据义=12ax可得

p=mv=mJ2ax

，与五成正比，故B错误；

C.由于

1212

Ek=—mv

々与产成正比，故C错误；

D.由于

E,=—1mv2=-1m-o2ax=max