2021年高考物理全真模拟信息卷（七 ）(解析版)

绝密★启用前

2021年普通高等学校招生全国统一考试

全真模拟信息卷（七）

物理部分

第I卷（选择题，共48分）

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14〜

18题只有一项符合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但

不全的得3分，有选错的得。分。

14.如图甲所示为氢原子部分能级图，大量处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率

的光，其中用从〃=3能级向〃=1能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，恰好发生光电效

应，则下列说法正确的是（）

A.从”=2能级向能级跃迁时辐射的光，也一定能使阴极K发生光电效应

B.用从”=4能级向”=1能级跃迁时辐射的光照射阴极K,阴极K的逸出功会变大

C.在光的频率不变的情况下，饱和电流不随入射光强度的变化而变化

D.用从〃=3能级向"=2能级跃迁时辐射的光照射〃=4能级的氢原子，可以使其电离

【答案】：D

【解析】：由玻尔理论知n=3和n=l能级的能级差大于n=2和n=l能级的能级差，用从n=3能级向n

=1能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，恰好发生光电效应，若用从n=2能级向n=l

能级跃迁时辐射的光照射阴极K,不能使阴极K发生光电效应，选项A错误；逸出功由金属本身决定，与

入射光频率大小无关，选项8错误；在入射光的频率不变的情况下，入射光越强，则单位时间逸出的光电

子数越多，饱和电流越大，选项C错误；当处于n=4能级的氢原子吸收的能量大于或等于0.85eV时，将

会被电离,n=3能级与n=2能级间的能量差大于0.85eV,。正确.

15.2020年12月，“嫦娥五号”开始实施近月制动，为下一步月面软着陆做准备，首先进入环月圆轨道1,其

次进入桶圆着陆轨道H,如图1所示，B为近月点，A为远月点，关于“嫦娥四号”卫星，下列说法正确的是

A.卫星在轨道n上A点的加速度小于在8点的加速度

B.卫星沿轨道I运动的过程中，卫星中的科考仪器处于超重状态

c.卫星从轨道I变轨到轨道n,机械能增大

D.卫星在轨道II经过A点时的动能大于在轨道II经过B点时的动能

【答案】A

【解析】卫星在轨道II上运动，A为远月点，8为近月点，卫星运动的加速度由万有引力产生，牛二ma

即。=券，所以卫星在B点运行的加速度大，故A正确；卫星在轨道I运动，万有引力完全提供圆周运动

所需的向心力，故卫星中科考仪器处于完全失重状态，故B错误；卫星从轨道I变轨到轨道H,需要点火

减速，所以从轨道I变轨到轨道H,外力做负功，机械能减小，故C错误；卫星从A点到8点，万有引力

做正功，动能增大，故卫星在轨道11经过A点时的动能小于在轨道II经过8点时的动能，故D错误.

16.一个带负电粒子从x=0处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方向运动，加速度“随位置变化如图

所示，X2—Xi—Xj—X2＞可以得出（）

A.从XI到X3过程中，电势先升高后降低B.在两和X3处，电场强度相同

C.粒子经为和X3处，速度等大反向D.粒子在X2处，电势能最大

【答案】A

【解析】由题图可知，0〜应加速度方向沿X轴正方向，X2〜应加速度方向沿X轴负方向，由于粒子带负电,

则0〜X2电场强度方向沿X轴负方向,©〜X3电场强度方向沿X轴正方向，根据沿电场线方向电势降低可知，

从刁到X3过程中，电势先升高后降低，在XI和X3处，电场强度方向相反，故A正确，B错误.根据运动

2

学公式/=2"可知，a—x图象与x轴所围面积表示与，所以粒子经制和用处，速度大小相等，方向相同，

故C错误.0〜X2电场强度方向沿X轴负方向，X2〜X3电场强度方向沿龙轴正方向，则在X2处电势最高，负粒

子的电势能最小，故D错误.

17.在平直公路上，a、8两小车运动的x-r图象如图1所示，其中a是一条抛物线，M是其顶点，b是一条

倾斜、过原点的直线，关于。、人两小车，下列说法正确的是（）

A.1=0时刻，〃、。两小车相距14mB.a车做变加速直线运动，6车做匀速直线运动

C.当f=2.5s时，两车相距最远D.a车速度始终大于匕车速度

【答案】A

【解析】由题图可知，在r=o时，6车处在坐标原点，“车处于离坐标原点14m处，所以两车相距14m,

故A正确：由4是一条抛物线，所以“车做匀减速直线运动，b为一条直线，所以。车做匀速直线运动，B

错误；由》=孙+改什/』，须）=一14m,抛物线上找两点（1,0）、（4,18）,解得。=-4m/s\v0=16m/s,当

两车速度相等时，两车相距最近，即丫=%+”,即6=16—4r,解得r=2.5s,故C错误；x-f图象的斜率

表示速度，所以a车的速度逐渐减小，当图象斜率与直线b平行时，两车速度相等，故D错误.

18.电动平衡车因为其炫酷的操作，被年轻人所喜欢，变成了日常通勤的交通工具.平衡车依靠人体重心的

改变，来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作.下表所示为某款电动平衡车的部分参数，若平衡车

以最大速度行驶时，电机恰好达到额定功率，则下列说法中正确的是（）

电池输出电压36V电池容量50000mA-h

电机额定功率900W最大速度15km/h

百公里

充电时间2-3小时6kWh

标准耗电量

A.电池最多输出的电能约为1800J

B.充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2h

C.该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60N

D.该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3km

【答案】B

【解析】电池最多输出的电能为W=qU=50000x10-3x3600x36J=6.48xl06J,故A错误：由输出的电能

除以额定功率可求得时间为，=然2s=7200s=2h,故B正确：根据功率公式有尸=/=禁N=216

3J6

N,故C错误；由电池总电量除以百公里标准耗电量即可求出》=迎嘿臀」x100km=30km,故D错

误.

19.一个质点运动的v-f图象如图甲所示，它的运动位移可用其图线与f坐标轴包围的面积来表示.在处理

较复杂的变化量问题时，常常先把整个区间化为若干个小区间，认为每一个小区间内研究的量不变，再求

和.这是物理学中常用的一种方法.如图乙所示是某物理量y随时间f变化的图象，关于此图线与f坐标轴

所围成的面积，下列说法中正确的是（）

A.若y轴表示力做功的功率，则面积表示该力在相应时间内所做的功

B.若），轴表示质点运动的加速度，则面积表示该质点在相应时间内的速率

C.若y轴表示流过用电器的电流，则面积表示在相应时间内流过该用电器的电荷量

D.若y轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势，则面积表示该磁场在相应时间内磁感应强度的变化量

【答案】AC

【解析】根据W=Pr,则若），轴表示力做功的功率P,则面积表示该力在相应时间内所做的功，选项A

正确；

根据△■=a，则若y轴表示质点运动的加速度，则面积表示该质点在相应时间内的速度的变化量，选项B

错误；

根据4=〃可知，若），轴表示流过用电器的电流，则面积表示在相应时间内流过该用电器的电荷量，选项C

正确；

根据£=击，则由知，若y轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势，则面积等于该磁场在相

应时间内磁通量的变化量，选项D错误.

20.如图甲所示，一滑块置于长木板左端，木板放置在水平地面上.已知滑块和木板的质量均为2kg,现在

滑块上施加一个F=0.5/（N）的变力作用，从r=0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙

所示，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取lOmU,则下列说法正确的是（）

A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.4B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2

C.图乙中f2=24sD.木板的最大加速度为2m/s2

【答案】ACD

【解析】由题图知，滑块与木板之间的滑动摩擦力为8N,则滑块与木板间的动摩擦因数为〃=%=/=0.4,

选项A正确：由题图可知”时刻木板相对地面开始滑动，此时滑块与木板相对静止，则木板与水平地面间

的动摩擦因数为〃'=瀛=奈=0.1,选项B错误；乃时刻，滑块与木板将要产生相对滑动，滑块与木板间的

摩擦力达到最大静摩擦力Ffm=8N,此时两物体的加速度相等，且木板的加速度达到最大，则对木板：Ffm

解得〃m=2m/s2,对滑块：解得尸=12N,则由F=0.5«N）可知，玄=24s,

选项C、D正确.

21.如图，水平放置足够长的光滑平行导轨，电阻不计，间距为L左端连接的电源电动势为E,内阻为〃

质量为m的金属杆垂直静止在此导轨上，金属杆处于导轨间的部分电阻为凡整个装置处在磁感应强度大小

为8、方向竖直向下的匀强磁场中，闭合开关，金属杆沿导轨做变加速运动直至达到最大速度，则下列说法

正确的是（）

F

A.金属杆的最大速度大小为含B.此过程中通过金属杆的电荷量为笳7

DL

D.此过程中金属杆产生的热量为盛

C.此过程中电源提供的电能为爵

DL

【答案】AC

【解析】闭合开关，金属杆做加速运动，产生感应电动势，感应电动势与电源电动势相等时，电流为零，

EmE

金属杆开始做匀速运动，电动势为E=BLvfv=瓦,故A正确.由动量定理BILf=BLq=mv—O,得夕=的引

故B错误.由能量守恒可知电源提供的电能E电=gE=器，故C正确.此过程中电能转化为金属杆的动

I1RRJUF~

能、穴及厂产生的热量，由于反=呼7：=]/唁？金属杆产生的热量为QR=（E电一反）％77：=---.+JB2小

故D错误.

第n卷

二、非选择题：共62分，第22〜25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33〜34题为

选考题，考生根据要求作答。

（-）必考题：共47分。

22.（6分）为探究弹力和弹簧伸长量的关系，某同学把两根弹簧连接起来进行探究：

钩码个数1234

LA/cm19.7123.6627.76

L^/cm29.9635.7641.5147.36

（£厂〃）/cm16.0517.8519.60

在弹性限度内，将质量为50g的钩码逐个挂在弹簧下端，在表中记录下指针A、8的示数〃和及.其中悬挂

1个钩码时，指针4所指的标尺刻度如图所示，此时〃=cm.由表中数据可得，弹簧1的劲度系数

k\=N/m,弹簧2的劲度系数42=N/m.（已知重力加速度g=9.80m/s2,结果均保留2位

小数）

【答案】15.70（15.69〜15.71均可）12.24（12.20〜12.28均可）27.45（27.40〜27.48均可）

【解析】指针4所指标尺刻度的读数为4=15.7（）cm.根据胡克定律，利用逐差法计算，为了减小偶然误

差，我们间隔相减

以।（〃3—〃।）=2/ng

心2（〃4—LA2）—2mg

..K.A\\KAJ

则R

代入数据，整理得hH2.24N/m

将匕=670cm代入表格，算得一八=14.26cm

对应LB-LA就是弹簧B的长度与悬挂重物对应值，用同样的方法可得：

心1［g3-〃3）——心।）］=

AB21（LB4—〃4）—（L“2—〃2）］=2mg

mil/Mi+的2

则*2---------5

代入数据，整理得出仪27.45N/m.

23.（9分）要测定一节干电池（电动势约1.5V,内阻约0.5。，放电电流不允许超过0.6A）的电动势和内电

阻，要求测量结果尽量准确.提供的器材有：

A.电流表A|：挡位1（0〜3A,内阻约0.05C）,挡位2（0〜0.6A,内阻约0.2C）

B.电流表A2：0-300nA,内阻人=100。

C.定值电阻：局=2。，％=900C,&=4900。

D.滑动变阻器：&（0〜5C，2A）,/?4（0~15Q,1A）

E.开关一只、导线若干

(1)测量电流的仪表：应选择电流表A\的挡位_______(填力”或者"2”).

(2)测量电压的仪表：应将定值电阻(填或“&")与A2串联，使其成为改装后的电压表.

(3)干电池内阻太小，应选择定值电阻(填“岛"叫"或“&")来保护电源.

(4)若要求A,表电流在01〜0.5A范围内连续可调，则滑动变阻器应选择(填“RT或

(5)为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响,在给出的两种电路原理图中(图中V表为改装后的电压表),

应选择(填“A”或"B”).

(6)进行实验并记录数据.用人、/2分别表示Ai、A2表的示数，根据测量数据作出如图5所示的12Tl图象,

由图象可得：电池的电动势为V,内阻为Q.(保留到小数点后两位)

【答案】(1)2(2)&⑶R)(4)&(5)A(6)1.490.49

【解析】(1)测量电流的仪表：应选择电流表Ai的挡位2.

(2)测量电压的仪表：应将定值电阻/?2与A2串联，使其成为改装后量程为U=/g(rA+&)=300xl(T6x5000V

=1.5V的电压表.

(3)干电池内阻太小，应选择与内阻阻值相当的定值电阻R。来保护电源.

(4)若要求Ai表电流在0.1〜0.5A范围内连续可调，

则滑动变阻器最大值为

-=居-2-0.5)。=12.5。

最小值Rmin=(悬—2—0.5)C=0.5Q

则滑动变阻器应选择/?4

(5)因改装后的电压表内阻已知，则为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响，在给出的两种电路原理

图中，应选择图A.

(6)由题图可知电流表读数为/2=298pA,对应的电压值为丽xl.5V=1.49V

则电池的电动势E=l.49V,

300

内阻为r=一CM.49Q.

24.(12分)如图，直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在

沿)，轴正方向的匀强电场.质量均为机、电荷量均为q的两带负电粒子〃、〃先后以速度内从y轴上P点沿

x轴正、负方向入射,经过一段时间后，两粒子恰好在x轴负半轴上的Q点相遇，此时两粒子均第一次通过

x轴负半轴，已知OP的距离为止磁感应强度8=魏，不计粒子间的作用力和粒子的重力.求：

XXX

xQxxO

(1)设a的轨迹圆心为Oi，。卫与y轴的夹角公

(2)电场强度E的大小.

【答案】(1)60。⑵常

【解析】(1)粒子。进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

解得R=2d

粒子a做匀速圆周运动的轨迹如图所示,

根据图中几何关系可得

00x=R-0P=d

▽左0。。1

乂有cos。一万4一］

解得。=60。

(2)粒子h做类平抛运动，设粒子b到达。点所用的时间为/,

在水平方向有x=24sin60。=次山

在竖直方向有J

由牛顿第二定律知F=qE=ma

联立可得E=需.

25.(20分)如图所示，质量为，底=2〃电的物块c静止在倾角均为a=30。的等腰固定斜面上E点，质量为

ma的物块“和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的轻质细绳相连，细绳绕过斜面顶端的光滑轻质定滑轮并

处于松弛状态，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点时释放物块小

细绳恰好伸直且瞬间张紧绷断，之后物块b与物块c立即发生弹性碰撞，碰后a、b都经过t=ls同时到达斜面

底端.已知A、。两点和C、E两点的距离均为=0.9m,E、8两点的距离为，2=。4m,斜面上除仍段外其

余都是光滑的，物块氏c,与EB段间的动摩擦因数均为"=坐，空气阻力不计，细绳张紧时与斜面平行，物块

“未与滑轮发生碰撞，取g=10m/s2.求：

⑴物块6由C点下滑到E点所用时间；

(2)物块a能到达离A点的最大高度;

(3)物块。、。的质量之比瞿.

【答案】(1)0.6s(2)0.578m(3)1j

【解析】⑴物块h在斜面上光滑段CE运动的加速度为s=gsina=5in/s2

,,12

由/]——2干山

解得：s=0.6s

(2)取沿AC方向为正方向，对物块a有一/|=丫"一%"?,1=1a/=^sina=5m/s2

解得V]=1.6m/s

2

物块a沿斜面上滑的距离为5=577=0.256m

Ld\

所以物块a能到达离A点的最大高度〃=(/1+s)sina=0.578m

(3)设绳断时物块〃的速度为艺，b与c相碰后6的速度为可，。的速度为W，以沿CB方向为正方向，则

mhV2=mi,V2'+mcvc

2

^mhV2=^mhv2'+产也2

Hlc—2/7?力

13

联立解得打'=一产，V2—2V<-

因总的方向沿斜面向下，故切的方向沿斜面向下，艺’的方向沿斜面向上.

物块b在EB段上的加速度为O2=gsina—〃geosa=10xg一坐x坐)m/s2=0,故物块b在EB段上做匀速运

动.

物块b和物块c相碰后物块b先向上滑再下滑到E点时的速度为也"=1也1，则V2"(t-2t2)=l2

代入数据，得2刊'2—5也〃+2=0

解得也”=0.5m/s,或也"=2m/s

物块b刚下滑到E点时的速度为VO=VW^=A/2X5XO.9m/s=3m/s

若取P2"=2m/s,则生的大小为6m/s>w=3m/s,与事实不符，所以舍去.

取出"=0.5m/s,则也=1.5m/s,方向沿斜面向下.

设细绳对物块”和。的冲量大小均为/,由I=m（lv］

—/=加从也一次））

解得四=电二及=匕筌=至

附付恤V11.616-

（二）选考题：共15分.请考生从2道题中任选一题作答.如果多做，则按所做的第一题计分.

33.［物理——选修3-3］（15分）

（1）（5分）氧气分子在100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图3

中曲线所示.下列说法中正确的是.

A.100℃时部分氧气分子速率大于900m/s

B.曲线反映了100℃时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布

C.在100℃时，部分氧气分子速率比较大，说明内部也有温度较高的区域

D.100℃时，400〜500m/s的速率分子数比0〜400m/s的速率分子数多

E.温度降低时，氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动

（2）（10分）如图所示，在两端封闭、导热良好、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各

封闭有一段空气，U形管两端竖直向上.环境温度为240K时，左、右两边空气柱的长度分别为八=24cm

和/2=16cm,左边气体的压强为20cmHg.现改变环境温度，使左侧竖直管内水银液面下降1cm（左侧竖直

管内仍有水银).求此时的环境温度.

【答案］⑴ABE(2)375K

【解析】(1)100℃时也有部分氧气分子速率大于900m/s,选项A正确；曲线反映了100℃时氧气分子速

率呈“中间多，两头少”的分布，选项B正确：温度是平均动能的标志，100C时，部分分子的速率较大，部

分速率较小，但不能说明内部有温度较高的区域，选项C错误；因图线与横坐标轴围成的的面积表示该温

度区间对应的分子数，则由图象可知，100°C时400-500m/s的速率分子数比0-400m/s的速率分子数少，

选项D错误；温度降低时，分子平均速率减小，则氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的

最大值将向速率小的方向移动，选项E正确.

(2)对于左侧气体

初状态：pi=20cmHg,/i=24cm,7=240K

末状态："=/|+加?，A/i=lcm

根据理想气体状态方程竽=*卢

对于右侧气体

初状态：P2=PL"g(/i一公，"=16cm,7=24()K

末状态：P1~P\——(2')，［2’=12—△人

根据理想气体状态方程罕=号咨

联立可得7=37