2021届西藏拉萨市高考物理二模试卷附答案详解

2021届西藏拉萨市高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）

1.一般烟雾报警器工作原理如图所示，半衰期为432年的放射性元素锢会。m哀变所释放的射线可

使空气分子电离成正、负离子，正、负离子分别向两极板运动，从而产生电流。当烟雾进入探

测腔内时，烟雾会吸收部分射线，导致电流减少，外电路探测到两个电极之间电压电流的变化，

从而触发警报。根据以上信息，下列说法正确的是（）

A.若图中电流表中电流方向从左向右，则正离子向右极板运动

B.锢放出的射线只有y射线

C.Mg的锢经1296年将有125g发生衰变

D.根据欧姆定律，理想电流表中的电流与两极板间电压成正比、与两极板之间的电阻成反比

2.如图所示，物体4、B的质量分别为加、2m,物体8置于水平面上，

B物体上部半圆型槽的半径为R,将物体4从圆槽的右侧最顶端由

静止释放，一切摩擦均不计。则下列说法中正确的是（）

A.若物体B固定不动，物体4可滑到左边的最高点

B.若物体B不固定不动，物体4、B在滑动过程中机械能守恒，动量也守恒

C.若物体B不固定不动，物体B向右移动的最大距离为

D.若物体B不固定不动，m滑到最低点时的动能为|mgR

3.弹簧的原长为10sn,一端固定，用5N的力可以使弹簧伸长2cm,如果用ION的力拉它，这时弹

簧的总长应是

A.4cmB.6cmC.14cmD.16cm

4.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力.若不计空气阻力，

则在整个上升过程中，下列关于物体机械能E、速度大小以重力势能马,、动能a随时间变化的

关系中，正确的是（）

B.周期相同时，绳短的容易断

C.线速度大小相等时，绳短的容易断

D.线速度大小相等时，绳长的容易断

6.一列简谐横波在士=0时刻的波形图如图中实线示数，从此刻起,经0.1s

波形图如图中虚线示数，若波传播的速度为l（hn/s,a、b两点的纵坐

标分别为为=10cm,yb=-10cm,则（）

A.这列波沿为轴负方向传播

B.b点的振动形式传到a点的时间小于?

C.在相等的时间内，a、b两质点的位移相等

D.经过?，a点回到平衡位置

O

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

7.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁，磁铁正下方不远处的水平面上放

一个质量为m，电阻为R的闭合线圈.将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开，

磁铁开始上下振动，线圈始终静止在水平面上，不计空气阻力，则以下说法正确

的是（）

A.磁铁一直上下振动，不会停止

B.磁铁最终能静止

C.在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg,有时小于mg

D.若线圈为超导线圈，磁铁最终也能静止

8.小船在静水中速度为3m/s,它在一条流速为4zn/s,河宽为1506的河流中渡河，则（）

A.小船不可能到达正对岸

B.小船渡河时间至少为30s

C.小船渡河时间至少为50s

D.小船若在最短时间渡河，到达对岸时被冲下200m

9.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正A+L

电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示.用E表示两极板间场强，U表

.P

示电容器的电压，％表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，心一

将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）

A.U变小，E不变B.E变大，Ep不变

C.U变小，Ep不变D.U不变，弓不变

三、实验题（本大题共3小题，共27.0分）

10.2010年广州亚运盛会堪称是LEO绿色照明技术、节能照明产品得到全面应用的照明科技博览

会.无论是海心沙、广州塔、广州中轴线城市景观照明等重点工程项目，还是亚运城、大学城

等数十个场馆和设施，处处都闪耀着国产LED绿色照明、节能照明产品的光芒.某实验小组要

精确测定额定电压为3U的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约5000左右,

电学符号与小灯泡电学符号相同.

实验室提供的器材有：

额定电压为3V的LED灯，正常工作时电阻大约5000左右

电流表4（量程为。至3帆4内阻以2=15。）

定值电阻/?2=19850

滑动变阻器&（0至200）一只

电压表U（量程为0至12V,内阻Ry=1k。）

蓄电池E（电动势为12k内阻很小）

电健S一只

（1）不增减上述器材的情况下在下边方框中画出应采用的电路图

（2）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式％,当表达式中的（填字母）达到

,记下另一电表的读数代入表达式，其结果为正常工作时电阻.

11.某同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图(a)为实验装置简图,

4为小车，8为某种打点计时器，C为装有细砂的小桶，。为一端带有定滑轮的长方形木板，实验

中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求

得..

(r)

(1)图(b)为实验中所用打点计时器的学生电源.由学生电源可以判断该同学选用的是图(c)中的

(填“甲”或“乙”)计时器.

上述图(匕)的安装中存在的错误有：①②.

(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m,分别记录小

车加速度a与其质量m的数据.在分析处理时，该组同学存在两种方案；甲同学认为应该根据实

验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象；乙同学认为应该根据实验中测得的数据作

出小车加速度a与其质量倒数上的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行

771

了标注，但尚未完成图象(如图d所示).你认为同学(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请

继续帮助该同学作出坐标中的图象.

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中内9方今+4MT»X

(d)

(3)在“探究加速度a与合力尸的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根

据实验数据作出了加速度Q与合力F的图线如图(e),该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过

坐标原点的原因.答：.

12.用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.08%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻

度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45x50cm2浅盘、琲子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、

坐标纸。

(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C。

A.用滴管将浓度为0.08%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数

N

及将琲子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.08%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央

一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n

C.______

D将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1CM的正方形为单位，计算轮廓

内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积Sc/n2

(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子直径的大小(单位：cm)。

四、计算题(本大题共4小题，共40.0分)

13.如图所示，在竖直方向上4、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，4放在水平地面上；B、

c两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，c放在固定的光滑斜面上.用手拿住C，使细线刚刚拉

直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知4、B的质量均为m,

C的质量为4机，重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态.释

放C后它沿斜面下滑，4刚离开地面时，B获得最大速度，求：

(1)从释放C到物体4刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离.

(2)斜面倾角a.

(3)B的最大速度与

14.如图所示，质量rn=30kg的小孩坐在质量不计的秋千板上，小孩重心与拴绳子的横梁距离入=

2.5m,当秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角。=60。，秋千自由摆到最低点时(忽略手

与绳间的作用力、空气阻力和摩擦)，gmOm/s2,求:

(1)小孩速度"的大小

(2)小孩受到支持力N的大小

15.用传统的打气筒给自行车打气时，不好判断是否已经打足了

气.某研究性学习小组的同学们经过思考，解决了这一问题.他

们在传统打气筒基础上进行了如下的改装(示意图如图所示)：圆

柱形打气筒高H,内部横截面积为S,底部有一单向阀门K,厚

度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时

可将打气筒内气体推入容器B中，B的容积匕=3HS,向B中打气前4、B中气体初始压强均为po,

该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C(体积不计)，C距气筒顶部高度为八=|",这样就可以

自动控制容器B中的最终压强.求：

①假设气体温度不变，则第一次将活塞从打气筒口压到C处时，容器B内的压强是多少？

②要使容器B内压强不超过5p0，九与H之比应为多少？

16.如图所示，有一四棱镜4BCD,4B=NC=90。，4。=75。.某同学

想测量其折射率，他用激光笔从BC面上的P点射入一束激光,从Q点

射出时与4。面的夹角为30。，Q点到BC面垂线的垂足为E,P、Q两

点到E点的距离分别为a、V3a，已知真空中光束为c,求：

①该棱镜材料的折射率小

②激光从P点传播到Q点所需的时间t。

参考答案及解析

1.答案：A

解析：解：4、正离子的定向移动方向就是电流方向，故A正确；

B、三种射线中a射线的电离本领最强，能使空气电离，所以锢放出的是a射线，故B错误；

3

C、半衰期为432年，当经1296年，发生3次衰变，还剩下巾=m0(1)=0.125kg=125g没有衰变，

则衰变了875g,故C错误；

。、该电路为非纯电阻电阻，不符合欧姆定律，故。错误。

故选：i4o

电流方向与正电荷的定向移动方向一致；

根据三种射线的特征判断；

根据半衰期公式租余=巾0(》"计算未衰变物质的质量；

非纯电阻元件不符合欧姆定律；

考查三种射线的电离能力大小，掌握半衰期的计算公式，会用半衰期公式计算相关问题。

2.答案：D

解析：解：4、B固定不动，由题意可知，一切摩擦都不计，4在运动过程只有重力做功，4的机械能

守恒，A滑到左侧最高点时速度为零，4的初速度为零，由机械能守恒定律，4到达左侧最高点时高

度与初位置高度相等，即4可以滑到左边最高点，故A错误；

2、物体8不固定，力、B组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，但系统

在竖直方向所受合外力不为零，即系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故B错误；

C、因为A和B组成的系统在水平方向上动量守恒，当4运动到左侧最高点时，B向右运动的位移最大，

设B向右的最大位移为X,取水平向左为正方向，根据水平动量守恒得：

0=mvA—2mvB

即为：2mt=0

解得：X=|R,故c错误；

D、设4到达最低点时的速度大小为以，槽的速度大小为外.取水平向左为正方向，根据动量守恒定律

得：

0=mvA—2mvB

解得：VB—:，

根据系统的机械能守恒得:

mgR=-mv^+-•2mv1

解得：%=ggR

力滑到最低点时的动能：EKA==|mgR,故。正确；

故选：D。

物体4和B组成的系统，水平方向不受外力，在水平方向上系统的动量守恒，当4到达左侧的最高点

时，水平方向上的速度相等，竖直方向上的速度为零，根据动量守恒定律和能量守恒定律求出4上升

的最大高度以及到达最低点的速度。当4运动到左侧最高点时，B向右的位移最大，根据动量守恒定

律求出最大位移的大小。

本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，知道4、B组成的系统在水平方向上动量守恒，总

动量并不守恒，当月到达左侧的最高点时，B向右的位移最大。

3.答案：C

解析:

根据胡克定律可知弹簧的弹力与伸长量成正比，由公式F=列式求解即可。

本题关键掌握胡克定律，能熟练运用比例法进行求解，也可以先求出k,再求解弹簧的伸长量。

设弹簧劲度系数为匕用5N力拉时，有：Fi=%；

用ION的力拉时，有：F2=fcx2；

两式相比得：x2=4cm；

总长10cm+4cm=14cm,

故选C。

4.答案：D

解析：

恒力做功的大小等于机械能的增量，撤去恒力后，物体仅受重力，只有重力做功，机械能守恒.物

体先做匀加速直线运动，后做竖直上抛运动，由速度公式分析v-t图象的形状.由重力势能表达式

和动能表达式分析co两项.

解决本题的关键是要明确物体的运动情况，掌握功能关系以及动能、重力势能的决定因素，根据表

达式来分析图象的形状.

人设物体在恒力作用下的加速度为a,由功能原理可知，机械能增量为：4E=F4h=F4at2,知

E-t图象是开口向上的抛物线。撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变。故A错误；

8.撤去产前，v=at,u-t图象是过原点的直线。撤去F后，v=v0-gt,u-t图象是向下倾斜的直

线。故8错误；

C以地面为参考平面，撤去恒力前，重力势能为Ep=mg*at2,蝎-t图象是开口向上的抛物线。

当撤去拉力后Ep二机外见七一^如?），蝎应先增大后减小。故C错误；

D撤去恒力前，动能为a=：?71（砒）2,Ek-t图象是开口向上的抛物线（右支）。撤去拉力后Ek=

2

lm（v0-gt）,Ek-t图象是开口向上的抛物线（左支），故。正确。

故选：D。

5.答案：C

解析：解：4、重物在水平面内做匀速圆周运动，结合运动的图可知，重物受到重力、水平面的支持

力以及绳子的拉力作用；它们的合力提供向心力，不能说重物受到向心力.故A错误；

B、周期相同时，则角速度相同，根据尸=mr32,知绳越长，所需的向心力越大，则绳越容易断.故

B错误.

CD、线速度相等，根据F=m《知，绳越短，向心力越大，则绳越短越容易断.故C正确，。错误.

r

故选：C

重物在光滑水平面上做圆周运动，靠拉力提供向心力，根据牛顿第二定律进行判断.

解决本题的关键知道向心力的来源，以及知道线速度、角速度、周期与向心力的关系，难度不大，

属于基础题.

6.答案：A

解析：解：力、由图读出波长4=4m,则波的周期为7='=土s=0.4s；因为t=O.ls=J,则根据

v104

波形的平移可知，波的传播方向沿支轴负方向，故A正确.

B、据题y。=10cm,yb=-10cm,a、b平衡位置相距半个波长，则b点的振动形式传到a点的时间

等于］故B错误.

C、a、b的振动情况总是相反，则位移总是相反，故C错误.

D、t=0时刻a正向下运动，速度增大，所以回到平衡位置的时间t<］经过q，a点在平衡位置下

OO

方，故。错误.

故选：A.

由图读出波长，求出周期.根据时间t=0.1s与周期的关系，结合波形的平移，确定波的传播方向.由

波形平移法分析b点的振动形式传到a点的时间.平衡位置相距半个波长的质点振动情况总是相反.

此题考查读图的能力，能由波动图象可以直接读出振幅、波长，若知道波的传播方向，还判断出质

点的振动方向.

7.答案：BCD

解析：解：4、8：根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动做负功，所以磁铁最终会停止，A错误

B正确；

C、因为磁铁在运动所以穿过线圈的磁通量变化，产生安培力，当磁铁运动时，安培力方向向下时

压力大于重力，相反压力小于重力，C正确；

。、若线圈为超导线圈，由楞次定律，线圈中产生感应电流，感应电流随磁体位置的变化而发生变

化，线圈中的磁通量会发生变化，在磁体中也会产生电磁感应.磁体会发热，磁铁最终也能静止.故

。正确；

故选：BCD

利用楞次定律判断线圈所受安培力的方向，从而判断线圈对水平面的压力变化情况，线圈会阻碍磁

铁运动做负功，所以磁铁最终会停止.

本题巧妙的考查了楞次定律的应用，只要记住“增反减同”这一规律，此类题目难度不大.

8.答案：ACD

解析：解：4、因为静水速小于水流速，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能垂直河岸，所

以小船不可能到达正对岸.故A正确.

BC、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，则最短时间t=@=Fs=50s.故8错误，C正确.

。、小船若在50s内渡河，到对岸时，它将被冲下的距离x=u次t=4x50m=200m.故。正确.

故选：ACD.

判断小车能否到达正对岸，看合速度的方向能否垂直河岸.当垂直河岸方向的分速度最大时，渡河

时间最短.根据分运动和合运动具有等时性，结合运动学公式进行求解.

小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，结合平行

四边形定则进行求解.知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短.

9.答案:AC

解析：

平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小，通过

电容的变化，确定两极板电势差的变化，电场强度的变化，以及P点的电势变化，确定P点电势能的

变化。

本题是电容器动态变化分析问题，是电容的两个公式：c=Mc=S，的综合应用.基础题。

解：平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小,

根据c=指知，电容增大，根据则电势差减小。E=号=半，知电场强度不变.贝IJP与负

极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变。故A、C正确，B、。错误。

故选4C。

10.答案：Rx=j；如L5m4

Rv2

解析：解：（1）要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED

灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程偏大，测量误差较大，不

能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表4与定值电阻串联改装为

电压表测量电压；LED灯正常工作时的电流大约在6mA左右，电流表的量程，电

流表无法测量，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器

采用分压式接法.电路图如图所示.

（2）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=/2（R+&2），通过灯泡的电流/=堇-，2,所以

nU，2（/2+町2）

LEO灯正常工作时的电阻Rx=7=

因为改装后的电压表内阻为1985+150=20000,则当=1.5m4时，LED灯两端的电压为3V,达

到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻.

/r、n/2(&2+凡12)

故答案为：(1)如图所示.(2)Rx=,-与一,l,1.5mA.

22

滑动变阻器阻值远小于LE。的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法.灯的额定电压为3V,题

目所给的电压表量程太大，测量不准确，需通过电流表和定值电阻改装为电压表，因为通过LED的

电流较小，可以用题目中的电压表当电流表使用.根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电

阻，根据欧姆定律得出LED电压为3U时，电流表的电流.

本题的难点在于电流表的量程偏小，无法测电流，电压表的量程偏大，测量电压偏大，最后需通过

改装，用电流表测电压，电压表测电流.

II.答案：乙接线柱应接在交流电上电压应选择61/挡乙该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力

解析：解：(1)图(b)为实验中所用打点计时器的学生电源.由学生电源可以判断该同学选用的是图(c)

中的乙打点计时器.

上述图(b)的安装中存在的错误有：①接线柱应接在交流电上②电压应选择6V挡.

(2)由牛顿第二定律尸=ma可知当合力F不变时m与a成反比，在a-m图象中应该是双曲线，但是实

验得出的各组数据是不是落在同一条双曲线上是不好判断的，

但是工的关系是正比例函数，此时各组数据是不是落在同一条直线上是非常容易观察的，

m

所以乙同学的方案更合理.实验得出的各组数据应该大体上落在同一条直线上.

(3)从图象可以看出当有了一定的拉力?时，小车的加速度仍然是零，小车没动说明小车的合力仍然

是零，即小车还受到摩擦力的作用，说明摩擦力还没有平衡掉，或者是平衡摩擦力了但是平衡的还

不够，没有完全平衡掉摩擦力，

所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力.

故答案为：

(1)乙、接线柱应接在交流电上、电压应选择6V挡

(2)乙、如图

(3)该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力.

(1)根据打点计时器的工作电压进行选择；

(2)为研究a与m的关系，作a与'的关系关系图线，注意选取好标度.

(3)图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足.

本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查

了学生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握，平衡摩擦力的方法.

12.答案：将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上耳舞

解析：解：(1)C、将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；

(2)每一滴油溶液的体积是：V0=^ml,

滴入水面的油溶液的体积：

滴入水中的油的体积：

油膜的厚度，即油分子的直径为：K

d=S=NS

故答案为：(1)将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；

''NS

(1)根据实验的原理确定缺少的步骤；

(2)油膜法测分子直径需要测出油膜的面积，求出油膜的体积，然后求出油膜的厚度，即油分子的直

径。

掌握该实验的原理是解决问题的关键，理解该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一

个，同时用油膜法测分子直径，要注意求出滴入水中的纯油的体积，不是求出油溶液的体积。

13.答案：解：(1)设开始时弹簧的压缩量出，则

kxB=mg①

设当物体A刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为马，则

kxA=mg(2)

当物体4刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为

h=xA+xB③

由①②③式解得

仁等④

(2)物体4刚刚离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力卜必、细线的拉力T三

个力的作用，

设物体B的加速度为a,根据牛顿第二定律，

对B有

T—mg—kxA=ma⑤

对C有

4mgsina-T=4ma⑥

由⑤、⑥两式得

4mgsina—mg—kxA—5ma⑦

当B获得最大速度时，有a=0⑧

由②⑦⑧式联立，解得sina=：⑨

所以：a=30°

(3)由于马=XB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，且物体川刚刚离开地面时，B、C

两物体的速度相等，

设为班加，以B、C及弹簧组成的系统为研究对象，

由机械能守恒定律得：4mghsina-mgh=|(4m+m)V^m⑩

由④、⑨、⑩式，解得：力巾=严噪施=2g指

答：(1)从释放C到物体4刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离是等.

(2)斜面倾角a是30。.

(3)8的最大速度加皿是二2g店.

解析：(1)4刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离应该等于弹簧原来被压缩的长度再加上后来弹簧

被拉长的长度，被压缩和被拉长的长度可以根据胡克定律求得；

(2)B获得最大速度时，B应该处于受力平衡状态，对B受力分析，可以求得斜面的倾角a；

(3)对于整个系统机械能守恒，根据机械能守恒列出方程就可以求得B的最大速度.

对于机械能守恒定律，有多个表达式，可以用初态的机械能等于末态的机械能，也可以用动能的增

加等于势能的减少，对于第一种表达式要选取零势能面，第二种由于用的它们的差值的大小，所以

不用取零势能面，在解题时要注意公式的选择