2021年全国新课标高考物理模拟预测卷05 答案详解与评分标准

2021年全国新课标高考物理模拟预测卷05【新课标n卷】

答案详解与评分标准

题号1415161718192021

答案CACBDABCBCBD

14.【命题意图】：本题考查万有引力定律，意在考查考生的理解能力.

【答案】C.

【解析】：根据题意知，引力常量G=6.67x|(F"N-m2/kg2,光速c=3.0xl()8m/s,天体质量

为M=2xlO30kg,则由史瓦西半径公式A=等可得，太阳变成一个黑洞的半径R=

2x6.67x10"x2xlO30：,,一〃

-----(1x1()、)3----m=2.96xl03m,故C正确.

15.【命题意图】：本题考查原子核相关知识点，意在考查考生对基础知识的理解能力.

【答案】A.

【解析】：根据质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的核反应方程为：锣U+缶一盥Ba

+然Kr+3An,选项A正确；原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状

态和外部条件无关，故B错误；车土核(锯Th)经过1次p衰变可变成镁(崭2pa),选项C错误；

重核裂变的过程中释放能量，所以重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能增大，故D

错误.

16.【命题意图】：本题考查动态平衡与受力分析，意在考查考生理解问题的能力.

【答案】C

【解析】以结点。为研究对象，受力分析如图甲所示，由于在整个过程中框架缓慢地旋

转，因此这三个力的合力始终为零，由于结点。的位置保持不变，故两个拉力间的夹角保

持不变，根据三角形定则作图乙，由图乙可知当拉力的方向通过圆心时拉力最大，由此可知

OM上的力一直减小，ON上的力先增大后减小，C正确.

17.【命题意图】：本题考查电场的性质，意在考查考生的理解能力.

【答案】B

【解析】电势能Ep=<pq,由于粒子带负电，0〜处段电势能变大，所以电势变小，A错误；

根据电场力做功与电势能关系：|AEp|-E|^,图象斜率的大小代表场强大小，0〜制段图象

1

斜率变小，场强变小，受力减小，加速度逐渐变小，B正确；X2〜X3段斜率不变，场强不变，

C错误；X2到X3，电势能减小，粒子带负电，所以电势增大，D错误.

18.【命题意图】：本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，意在考查考生分析问题的能

力.

【答案】D

2

【解析】：由洛伦兹力提供向心力/8=叶，得，代入数据解得,m,粒子的运

动轨迹如图，由几何关系可得,r+rsin(9=0.3m,解得(9=30。,所以粒子的偏转角为a=240。，

所以最长的运动时间为%2=4券007=拳47r＜10飞，故选D。

19.【命题意图】：本题考查抛体运动与动量，意在考查考生分析问题的能力.

【答案】ABC.

【解析】：由动量定理/=A〃、,=2/W3Sin60。，A正确；显然甲球抛出初速度大，动能大，势

能相同，B正确；乙球与地面弹性碰撞，由对称性知，甲：》乙=1：3,第一次落地水平位移

比为SOA-S08=3：1,C正确.

20.【命题意图】：本题考查了电磁感应综合，意在考查考生的理解能力和推理能力.

【答案】BC.

FRFd

【解析】：闭合开关瞬间，导体棒〃〃中的电流/=半〃方棒受到的安培力F=8/d=贤，导

体棒做加速运动，产生反电动势随着v变大，E变大，电路中电流变小，F变小，

厂为变力，所以A、D项无法求出.岫棒离开桌面后做平抛运动，水平方向5="，竖直方

向：仁;gp,解■得：由动能定理磁场力对ab棒所做的功为：卬=5加=号看

故B正确；由动量定理可知，冲量/=〃"=祇、^,故C正确.

21.【命题意图】：本题考查功能关系与圆周运动综合，意在考查考生的分析综合能力.

【答案】BD.

【解析】：根据动量定理可知，重力、水平外力以及轨道支持力的合力的冲量等于小球的动

量变化量，选项A错误；从a到b,由动能定理：2f7?=品晶则M-zwg=，〃错误！，解得

Ni,=5mg；从a到c,由动能定理：3FR—mgR=^invi，则M＞一/wg=，〃错误！，解得M=5mg,

%=2病，选项B正确；小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度

2

为零的匀加速直线运动，设小球从C点达到最高点的时间为r,则有：此段时

间内水平方向的位移为：x=%尸=累2避一=2七所以小球从。点开始运动到其轨迹最

高点，小球在水平方向的位移为：L=3R+2R=5R,此过程中小球的机械能增量为：XE=

FL=mgx5R=5mgR,故C错误；小球在圆弧槽中运动过程中，在小球所受的重力、力F以

及槽的支持力三力平衡的位置速度最大，动能最大，由于F=mg,则此位置与圆心的连线

与竖直方向夹角为45。，由动能定理：尸2R+FRsin45。一机gR(l-cos45o)=Ekm，解得E"

=(取+l)mgR,选项D正确.

22.【命题意图】：本题查考生实验原理的理解

【答案】⑴0.80(2)BC⑶岳箕Wn

【解析】(1)匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故：VB=^^=

0.2501-0.0901

------/------m/s=0.80m/s:

(2)位移一速度图象为过原点的曲线，故卬与0一定不是正比关系，也一定不是反比关系，

所以肯定不正确的是B、C;

(3)根据功的定义，有：W0=F^hi

当钩码下落时，合外力对小车所做的功为：W=F^h2

解得：W=^Wo.

23.【命题意图】：本题考查半偏法的原理，意在考查考生的实验探究能力.

【答案】(l)/?i

(2)

(3)19873974(4)大于

【解析】(1)由电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为方便实脸操作，滑动变阻器应

选择R;

(2)根据电路图连接实物图，实物图如图所示：

3

(3)由题图(c)可知电阻箱阻值为1987。，实脸过程认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不

-jUgu

变，电压表和电阻箱串联，电流相等，故有荻TK，解得Rv=3974C；

2\VI\1,70/S»Z

(4)电阻箱接入电路后电路总电阻变大，电路总电流变小，分压电路分压变大，故电压表示

21

数为满偏刻度的押，电阻箱两端电压大于满偏刻度的东电压表内阻小于电阻箱阻值的2

倍，因此电压表内阻测量值大于真实值.

24.【命题立意】板块模型的分析

【答案】(1)5m/s(2)竽m

【解析】(1)对木板和物块：川(M+m)g=(M+Mm...........................(1)

设初始时刻木板速度为vo...........................(2)

由运动学公式：v\=VQ-a\t...........................(3)

代入数据求得：vo=5m/s...........................(4)

(2)碰撞后，对物块："itng=ma2...........................(5)

当速度为。时，设经历时间为f,发生位移为加，则有

vi2_出心

XL赤，为一彳/...........................(6)

解得Xi=2m,t=\s...........................(7)

对木板由牛顿第二定律：〃2/ng+"i(M+次)g=M〃3...........................(8)

经历时间，时，发生位移为为

1,

X2=v\t—^a3r...........................(9)

木板长度/=乃+元2，...........................(10)

代入数据解得/=竽m............................(11)

【参考评分标准：正确得出(8)式2分其余1分】

25.【命题立意】带电体在组合场内的运动

【答案…喑嚼

qE⑶R+8"正

【解析】(1)微粒射入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力,

由牛顿第二定律得：qvB=nr^.(1)

解得丫=簪

(2)

(2)微粒从原点射入磁场，因在磁场中轨迹半径也为凡所以微粒经;圆周后以速度v垂直于

电场方向进入电场，微粒在电场中做类平抛运动，轨迹如图甲所示

微粒在磁场中的运动时间为T号邛nm

—2羽(3)

(3)微粒从y轴上)，=,处射向磁场，微粒运动轨迹如图所示，设微粒在P点射入磁场，入射

点为P,轨迹圆心为。2,如图乙所示

在△APO,中/A。7=30。，ZAPO'=60°,连接O。,因。2尸=O'P=R,ZO2W=120°,

则/POQ=30。，两圆相交，关于圆心连线对称，设出射点为Q,由对称知NO2O'Q=30。,

出射点Q必位于。'点正上方.

由于NPO2Q=60。，所以微粒从磁场中出射方向与x轴成。=60。,⑺

微粒在电场中沿x轴正方向做初速度为侬=vcosd的匀减速运动，加速度大小为

。=延

m(8)

5

2

在电场中向右运动的最远距离Xm=*...........................(9)

由以上三式及丫=喈可解得/=粤普...........................(10)

运动过程中距y轴的最远距离为s=H+xm=R+喂冷...........................(11)

【参考评分标准：(5)(6)(8)每式1分(7)4分其余2分】

33.【命题意图】：分子动理论和气体性质

【答案】：(l)ACD(2)见解析

【解析】：(1)悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是因为液体分子与悬浮颗粒的碰撞，

所以布朗运动的无规则性间接表明了液体分子的运动的无规则性，选项A正确；用打气筒

给自行车打气，越打越费劲是因为自行车轮胎内气体的压强在逐渐增大，而不是气体分子之

间的斥力造成的，选项B错误；一定质量的理想气体，在体积不变时，由查理定律可知，

温度降低，压强减小，气体分子平均每秒与器壁碰撞的次数减少，选项C正确；一定质量

的理想气体经历等压膨胀时，气体的体积增大，由盖一吕萨克定律可知，气体的温度升高,

而温度是分子平均动能的标志，可知分子的平均动能增大，选项D正确；当两分子之间表

现为引力时，距离增大，分子力做负功，分子势能增大，而当两分子间表现为斥力时;分子

间距离增大，分子力做正功，则分子势能减小，选项E错误.

(2)①由于篮球的体积不变，所以当温度升高时，篮球发生等容变化，设温度为30℃时球内

气体的压强为P，由查理定律可得

1.5atm_p

(273+15)K-(273+30)K................................

解得p=1.58atm................................(2)

②设篮球体积为忆气体发生等温膨胀后气体的体积为V*1,则由玻意耳定律可得

1.5V=1.47...............................(3)

解得小=普”...............................(4)

所以漏出篮球的气体的体积为△丫...............................(5)

漏掉的气体占球内原有气体的百分比为

歆x100%=6.67%................................(6)

【参考评分标准：(2)(4)1分，其余每式2分】

34.【命题意图】：本题考查光的性质和机械波的传播在考查考生对基本知识的理解能力和利

用几何方法处理物理问题的能力.

6

【答案】：(l)ACD(2)见解析

【解析】：(1)水中的气泡看起来特别明亮，是因为光经水射向气泡时，是从光密介质射向光

疏介质，一部分光在界面上发生了全反射，A正确；根据尺缩效应可知，当物体运动的速度

接近光速时，物体沿运动方向的长度将变短，火车以接近光速的速度通过站台时，站台上的

旅客观察到车上的乘客变瘦了，而不是变矮了，B错误；在真空中传播的电磁波，它的传播

速度不变，由