2021年高考物理真题+模拟重组卷02（新高考卷）（解析版）

冲刺2021年高考物理精选真题+模拟重组卷（新高考）

第二套

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，

用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无

效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分,

选错得0分。

1.（2012•安徽高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时波形如图所示，已知波速为10m/s,

则t=0.15时正确的波形是图中的（）

【答案】C

【解析】

因为波的波长为4m,波速为10m/s,故周期为0.4s,当t=O.ls时正好经过了1/4个周期，即处于x=0处的

质点向下移动到平衡位置，处于x=lm处的质点向上振动到最大位置处,x=2处的质点向上振动到平衡位置,

故该波形是图C的波形，选项C正确.

2.（2020•浙江高考真题）如图所示，一质量为m、电荷量为夕（^>0）的粒子以速度均从MN连线上的

P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知MN与水平方向成45。角，粒子的重力可以

忽略，则粒子到达MN连线上的某点时（）

M

■■奂

A.所用时间为窄

qE

B.速度大小为3%

C.与P点的距离为环

qE

D.速度方向与竖直方向的夹角为30°

【答案】C

【解析】

A.粒子在电场中做类平抛运动，水平方向

X=卬

竖直方向

y」且产

2m

由

tan45。=上

x

可得

Eq

故A错误；

B.由于

Eq与

匕=一1=2%

m

故粒子速度大小为

「跖+丫；=&。

故B错误；

C.由几何关系可知，到P点的距离为

乙=应卬=阻止

Eq

故c正确；

D.由于平抛推论可知，tana=2tan尸，可知速度正切

tana=2tan45°=2>tan60°

可知速度方向与竖直方向的夹角小于30。，故D错误。

故选C。

3.（2020•山东高考真题）一定质量的理想气体从状态。开始，经a-b、bfc、c玲。三个过程后回到初始状

态。，其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（%,2p。）、b（2%,po）、c（3Vo,2p0）以下

判断正确的是（）

A.气体在。玲b过程中对外界做的功小于在b玲c过程中对外界做的功

B.气体在a玲b过程中从外界吸收的热量大于在b玲c过程中从外界吸收的热量

C.在c玲。过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量

D.气体在c3a过程中内能的减少量大于b3c过程中内能的增加量

【答案】C

【解析】

A.根据气体做功的表达式W===可知p-V图线和体枳横轴围成的面积即为做功大小,

所以气体在afb过程中对外界做的功等于匕fc过程中对外界做的功，A错误；

B.气体从af方，满足玻意尔定律〃V=C,所以

Ta=Tb

所以△UM=O,根据热力学第一定律AU=Q+W可知

0=。“〃+%

气体从匕-c，温度升高，所以AUA.>0,根据热力学第一定律可知

八4=或+眩

结合A选项可知

心=也<（）

所以

Qbc>Qah

8fc过程气体吸收的热量大于afb过程吸收的热量，B错误；

C.气体从Cfa,温度降低，所以△"“,<（）,气体体积减小，外界对气体做功，所以叱.“>0,根据热力

学第一定律可知Q“<0,放出热量，c正确；

D.理想气体的内能只与温度有关，根据（=%可知从

MAMI

所以气体从c―。过程中内能的减少量等于bfc过程中内能的增加量，D错误。

故选C。

4.（2020・海南高考真题）图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用

乙和乙表示甲和乙两电流的有效值，则（）

甲乙

A./]：，2=2：1B./（：Z2=1：2

C./]：/,=l:>/2

D./,：/2=y/2：1

【答案】D

【解析】

对图甲的交流电分析，可知一个周期内交流电的电流方向变化，而电流的大小不变，故图甲的电流有效值为

/1=/（）；对图乙的交流电分析可知，其为正弦式交流电，故其有效值为4=4,故，：/,=J5：i,故选

5.（2020•全国高考真题）真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为。和3a的同轴圆柱面，磁场的

方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为

m,电荷量为e,忽略重力.为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小

为（）

/xxx\

<XXXX\

XX/47]\XX

XX'、、、Xx

、xXX/

3mv

A.——

2ae4ae

【答案】c

【解析】

电子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力

eBv-m—

r

则磁感应强度与圆周运动轨迹关系为

即运动轨迹半径越大，磁场的磁感应强度越小。令电子运动轨迹最大的半径为小ax，为了使电子的运动被限

制在图中实线圆围成的区域内，其最大半径的运动轨迹与实线圆相切，如图所示

A点为电子做圆周运动的圆心，电子从圆心沿半径方向进入磁场，由左手定则可得•，ABA.OB,MBO

为直角三角形，则由几何关系可得

（3。-%）2==+/

解得

4

*x=铲

解得磁场的磁感应强度最小值

__mv_3mv

min-

%ax4Aae

故选C。

6.（2014•山东高考真题）2013年我国相继完成"神十"与"天宫"对接、"嫦娥"携"玉兔"落月两大航天工程.某

航天爱好者提出“玉兔"回家的设想：如图，将携带"玉兔"的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与

在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送"玉兔"返回地球.设“玉兔”质量为m,月球为R,月

面的重力加速度为g月.以月面为零势能面."玉兔”在h高度的引力势能可表示为E,,=G丽加，其中

G为引力常量，M为月球质量，若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对"玉兔”做的功为（）

(A+-/?)

2

D

C需")簧

【答案】B

【解析】

根据万有引力提供向心力，得:

Mm

G-----------=m-------

(R+h)2R+h

在月球表面上，由重力等于万有引力，则得:

Mm'

G下〃吆月

即有GM=g”R2

"玉兔"绕月球做圆周运动的动能

12

Er.=­mv~

k2

联立以上三式解得：纥=mg月*

A2(/?+/1)

GMmh_mg月Rh

玉兔”在h高度的引力势能为后尸=

R(R+h)R+h

根据功能关系得：从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为的=与+&=理胚(/z+’R)

「"R+h2

故应选B.

点晴：先根据万有引力提供向心力，以及重力等于万有引力，求出"玉兔"绕月球做圆周运动的动能，再根据

功能关系求解需要对“玉兔”做的功.

7.(2020•江苏高考真题)中欧班列在欧亚大陆开辟了"生命之路"，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫

物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节

车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为

()

19FFF

A.FB.-------C.—D.—

201920

【答案】C

【解析】

根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F,因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3

节车厢根据牛顿笫二定律有

F-38/=38m/2

设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为Fi,则根据牛顿第二定律有

F「2于=Ima

联立解得月=

故选C,

8.（2018•全国高考真题）甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运

动，甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（）

A.在ti时刻两车速度相等

B.从0到h时间内，两车走过的路程相等

C.从h到t2时间内，两车走过的路程不相等

D.在h到t2时间内的某时刻，两车速度相等

【答案】D

【解析】

A.%一，图象的斜率大小表示速度的大小，根据图象可知在h时刻两车速度不相等，故A错误；

B.h时刻两车在同一位置，由于甲乙的起点位置不同，所以在。到h时间内，两车走过的路程不相等，故

B错误；

C.X—f图象的斜率的正负表示速度方向，则两车的速度方向未发生改变，从图像可看出从tl到b时间内，

两车走过的路程相等，故c错误；

D.X—，图象的斜率表示速度，结合图象可知从ti到t2时间内的某时刻，两车速度相等，故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4

分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.（2020•全国高考真题）一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动

能随下滑距离s的变化如图中直线I、II所示，重力加速度取10m/s2。则（）

A.物块下滑过程中机械能不守恒

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5

C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2

D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J

【答案】AB

【解析】

A.下滑5m的过程中，重力势能减少30J,动能增加10J,减小的重力势能并不等与增加的动能，所以机械

能不守恒，A正确；

B.斜面高3m、长5m,则斜面倾角为2=37。。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能

mgh=30J

可得质量

m=lkg

下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功

〃mgcos95=20J

求得

〃=0.5

B正确：

C.由牛顿第二定律

mgsini?-jumgcosi?=ma

求得

o=2m/s2

C错误；

D.物块下滑2.0m时，重力势能减少12J,动能增加4J,所以机械能损失了8J,D选项错误。

故选AB。

10.（2020•江苏高考真题）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关

S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（）

A.车灯的电流变小B.路端电压变小

C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大

【答案】ABD

【解析】

A.开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流/灯变小，A正确;

B.电路的路端电压为

。跻灯=/灯火灯

/灯变小，路端电压变小，B正确；

C.总电流即干路电流为

U路减小，干路电流增大，C错误;

D.电源总功率为

之=El千

/干增大，总功率变大，D正确。

故选ABD,

1L（2020•山东高考真题）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方

向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于。xy平面内的刚性导体框abcde

在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4s末be边刚好进入磁

场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为I,ab边所受安培力的大小为F°b,二者与时间t的关系图像，

【解析】

AB.因为4s末be边刚好进入磁场，可知线框的速度每秒运动一个方格，故在0~ls内只有ae边切割磁场,

设方格边长为L，根据

Et=2BLv

八下

可知电流恒定；2s末时线框在第二象限长度最长，此时有

E2=3BLV

/,="

2R

可知

1=-I

22'

2~4s线框有一部分进入翳-象限，电流减小，在4s末同理可得

A3=2­1A

综上分析可知A错误，B正确；

CD.根据

%=BI%

可知在O-ls内ab边所受的安培力线性增加；1s末安培力为

%=BI、L

在2s末可得安培力为

耳监=8创|42L

所以有5£=3乙,；由图像可知C正确，D错误。

故选BC。

12.(2019•浙江高考真题)静止在匀强磁场中的原子核X发生a衰变后变成新原子核Y.已知核X的质量数

为A,电荷数为Z,核X、核Y和a粒子的质量分别为mx、my和ma,a粒子在磁场中运动的半径为R.则

衰变方程可表示为打核的结合能为2

A.2XfY+；HeB.Y(mx-my-ma)c

2

mY(mx-mY-ma)c

C.核Y在磁场中运动的半径为——D.核Y的动能为EKY

Z-2mY+ma

【答案】AC

【解析】

A.根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程可表示为2X->ZY+；He,选项A正确;

2

B.此反应中放出的总能量为：AE二（mx-my-ma）c?,可知核Y的结合能不等于（mx-my-ma）c,选项B错误；

LP

根据半径公式「=一£,乂（动量），则得一片，在衰变过程遵守动量守恒，根据动量守恒定律

C.qBmv=Pr=qB

rY22R

得：O=Py-Pa（则PY=Pa,得半径之比为上=*=D，则核Y在磁场中运动的半径为弓=-----,故C

raqYZ.-2.Z-2

正确；

D.两核的动能之比：争1=?”=生"注=a，因与+4a=龙=缸mvm/2,解得

4amy（mavay啊

in（m-my-myc2

E”二上_y_―aj_,选项D错误.

mY+ma

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。

13.（2020•全国高考真题）某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，

挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。

图（b）

已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02s,从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速

度大小VB=m/s,打出P点时小车的速度大小v尸m/s（结果均保留2位小数）。

若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量

为o

【答案】0.361.808、P之间的距离

【解析】

由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度

(4.00-2.56)x1。2mzs=o.36mzs

(57.86-50.66)x10^

验证动能定理需要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功，所以还需要测量对应的8、P之间的距离。

14.（2020•北京高考真题）用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1C）。其中R

为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Q，电压表的内电阻约为3kQ。

<v>

（1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势£和内电阻r,所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”

的电动势日和内电阻若电流表内电阻用时表示，请你用E、r和心表示出白、，，并简要说明理由

（2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数

据（图甲：U=IR,图乙：/）描点作图得到的U-/图像；虚线是该电源的路端电压。随电流/变化的U-

/图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。

在图3中，对应图甲电路分析的U-/图像是：:对应图乙电路分析的U-/图像是：。

(3)综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的(填"甲"或"乙

【答案】E=E，r+&，理由见解析CA乙

【解析】

(1)将电源和电流表视为等效电源，电源电动势是电源本身具有的属性，电流表不具有产生电动势的本领，所

以等效电源的电动势仍然为

E=E

而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻，即

产=r+&

(2)对甲图，考虑电表内阻时，根据闭合电路欧姆定律得

E=U路+/%=U+/(R+RA)

变形得

直接通过实验获得数据，可得

U=-rI+E

图像与纵轴截距均为电源电动势E，虚线对应的斜率大小为，实线对应的斜率大小为(r+RA)，所以对

应图甲电路分析的U—/图像是C；

对乙图，考虑电表内阻时(即虚线对应的真实情况)，根据闭合电路欧姆定律得

Ur

E=(/路+/%=〃+(/+2)r=U+/r+U—

RvRy

变形得

U=+

Rv+rRv+r

直接通过实验获得数据，可得

U=-rI+E

Rv

虚线对应的斜率大小为「，实线对应的斜率大小为了■二「<厂，虚线对应的纵轴截距为E,实线对应的纵

Rv+r

RvE

轴截距为妥」E<E；两图线在U=0时，对应的短路电流均为/短=—，所以对应图乙电路分析的U-/

Rv+rr

图像是A»

⑶图甲虽然测量的电源电动势准确，但电流表分压较为明显，所以内阻测量的误差很大；图乙虽然电动势和

内阻测量均偏小，但是电压表内阻很大，分流不明显，所以电动势和内阻的测量误差较小，所以选择图乙可

以减小由电表内电阻引起的实验误差。

四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答

应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案

中必须明确写出数值和单位。

15.（2020•江苏高考真题）国际宇航联合会将2020年度"世界航天奖"授予我国"嫦娥四号"任务团队。"嫦娥

四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号"月球车朝正下方发射一束频率为了的电磁波，

该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号"的时间差为Af。已知电磁波在月

壤层中传播的波长为4,求该月壤层的厚度或

【答案】

2

【解析】

电磁波的在土壤中传播速度满足

根据题意可知

2d=v^t

解得土壤厚度为

d九

2

16.（2020•全国高考真题）潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相

似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简

化为截面积为5、高度为/)、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为“的水

下，如图所示。已知水的密度为p,重力加速度大小为g,大气压强为po,HDh,忽略温度的变化和水密度

随深度的变化。

(1)求进入圆筒内水的高度/；

(2)保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为P。时的体积。

【答案】⑴：缶,pgSHh

h；(2)V=——

Po

【解析】

(1)设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为％和%,放入水下后筒内气体的压强为

P1,由玻意耳定律和题给条件有

P11/1=P0V0①

V0=hS②

比=(/J-/)S③

pi=po+pg(H-D(4)

联立以上各式并考虑到H口h,h>l,解得

缶h

(2)设水全部排出后筒内气体的压强为P2；此时筒内气体的体积为心，这些气体在其压强为p