2021年江苏省扬州市高考物理调研试卷（一模）（附答案详解）

2021年江苏省扬州市高考物理调研试卷（2月份）（一模）

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1.下列说法正确的是（）

A.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

B.液晶的光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性

C.花粉在液体中做布朗运动的剧烈程度仅与液体的温度有关

D.一块（TC的冰逐渐熔化成OK的水的过程中分子势能会减小

2.一定量的理想气体从状态M开始，经状态N、P、。回到状态如p-T图所示。

下列说法正确的是（）

A.Nt尸过程，气体放热

B.MtN过程，气体体积变大

C.气体在N时的体积比在。时的体积小

D.P-M过程，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增加

3,我国重大科学工程“人造太阳”主要是将气核聚变反应释放的能量用来发电。气核

聚变反应的方程为：H+aH-X+M。已知笊核的质量为mi，中子的质量为机2,反

应中释放的核能为4E,光速为c,下列说法正确的是（）

A.X为黜e

B.X的比结合能比出小

C.X的质量为,+2m1—m2

D.要使该聚变反应发生，必须克服两流核间巨大的库仑斥力

4.科学家通过对大量不同材料进行实验证实：声波速度随传播介质内原子质量的增加

而下降。并由此推测声波在固态氢内传播速度最快，计算得出声波在固态氢内接近

理论极限值的传播速度为36km/s。下列说法正确的是（）

A.声波可以在真空中传播

B.声波在固态铜中的速度比在固态铝中的速度大

C.声波由固态铜传播到固态铝中，波长变长

D.声波在固态氢内传播时，氢原子运动速度可达36/nn/s

5.如图所示为汽车内常备的“菱形千斤顶”，摇动手柄使螺旋杆转动，A、B间距离

发生改变，从而实现重物的升降。若物重为G,螺旋杆保持水平，A3与BC之间的

夹角为0=30。，不计杆件自重，则螺旋杆的拉力大小为（）

A.yGB.GC.V3GD.2百G

6.“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。在某次练习过程中，质量相同

的两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，汽车匀速率行驶，当汽车通过图示位置

时（）

A.汽车所受合力为零B.两学员的速度相同

C.汽车对两学员的作用力大小相等D.汽车对两学员的作用力方向不同

7.2021年1月20日0时25分我国在西昌卫星发射中心用

长征三号乙运载火箭成功将天通一号03星发射升空。

天通一号03星将与在轨的01星、02星组网，构建我国

首个自主可控的卫星移动通信系统。如图所示，天通一

号3颗卫星均在地球同步轨道上，已知每颗卫星的离地

高度为/?,地球质量为半径为凡自转周期为兀表面重力加速度为g,万有

引力常量为G,忽略地球自转，则卫星运行的线速度为（）

A•"照B'v=C♦=Jg（R+h）D.v=年

8.在x轴上的A、B两点各有一个点电荷，其静电场的电势9在x轴上分布如图所示,

尸点电势最低.下列说法正确的是（）

第2页，共19页

A.两点电荷带异种电荷

B.A处的点电荷所带电荷量较小

C.M处的电场强度小于N处的电场强度

D.电子沿x轴从M点移动到N点，电势能先减小后增大

9.如图所示，地面上方存在一个沿水平方向的磁场，以。点为坐标原点，水平向右为

x轴，竖直向下为了轴，磁感应强度在相同高度处大小相等，竖直方向按8=3分

布（k>0）。将一个矩形线框浦4从图示位置水平向右抛出，运动过程中线框始终

处于竖直平面内，且向边保持水平，磁场区域足够大，不计空气阻力。关于线框

下列说法正确的是（）

0

A.电流方向是岫cd”B.水平方向做匀减速运动

C.竖直方向做匀加速运动D.最终斜向右下方做匀速运动

10.如图所示为冲关游戏的一个项目，导轨倾斜固定，倾角为a,导轨内置一滑轮，绳

子一端与滑轮相连，另一端与抱枕相连。选手抱住抱枕后沿导轨下滑，绳与竖直方

向夹角为氏且保持不变。己知抱枕质量为选手质量为爪2,不计一切阻力,

下列说法正确的是（）

A.选手与抱枕一起做匀速直线运动

B.绳子对抱枕的作用力大小为四鬻应

cosp

C.抱枕对选手的作用力大小为巾2%。§6

D.选手质量越大，夕角越小

二、实验题(本大题共2小题，共19.0分)

11.某同学用双缝干涉实验测量某单色光的波长。

(1)实验装置如图所示，将光源放在光具座最左端，由左至右依次放置其它光学元

件，①、②两处放置的元件分别为：、(选填“双缝”或“单缝”)；

(2)接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹，若

双缝的间距为“，屏与双缝间的距离为/,测得第I条亮条纹到第7条亮条纹之间

的距离为△无，则单色光的波长;1=。

12.小明通过实验测量一种合金的电阻率。

(1)如图甲所示，用螺旋测微器测量合金丝的直径时，从调节到读数的过程中，螺

旋测微器上三个部件①、②、③使用的先后顺序应该为①、、、①；

如图乙所示，测得该合金丝的直径为(/=mm.

(2)按图丙连接电路，请在图丁中将电路原理图补充完整。

(3)小明利用刻度尺测出合金丝接入电路的长度/。闭合开关，调节滑动变阻器，读

出电压表和电流表的示数，算出接入电路部分合金丝的阻值上改变线夹在合金丝

上的位置，重复上述步骤，获得多组数据，在方格纸上作出R-2图像，发现图像

是一条倾斜直线，斜率为工，计算该合金丝电阻率p=(用％和d表示)。

(4)小华认为电流表内阻会导致测出的R值偏大，因此小明测出的电阻率偏大。你

觉得小华的观点是否正确？请简要说明理由。

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三、简答题(本大题共1小题，共15.0分)

13.如图所示直角坐标系中，在)，轴和MN之间以x轴为边界存在两个匀强磁场区域I、

H,磁场宽度为4,磁感应强度大小均为8、方向垂直于纸面。一粒子加速器放置

在y轴上，其出射口坐标为(0,y)且y>0,其加速电压可调。初速度为0、质量为

，心电荷量为+q的粒子经加速器加速后平行于x轴射入区域I,不计粒子重力。

(1)若、=心调节加速电压，粒子恰好从。点射出磁场，求加速电压的大小U；

(2)若y=^d,粒子仅经过x轴一次，然后垂直于MN从区域n射出，求粒子在磁

场中运动的时间r：

(3)若粒子以v=包速度射入磁场，最终垂直于MN射出，求y满足的条件。

四、计算题(本大题共3小题，共26.0分)

14.如图所示，圆形线圈的匝数为〃、半径为心电阻为R,电容器的电容为C,右侧电

阻的阻值也为R。匀强磁场垂直于线圈平面向下，磁感应强度在r时间内从0均匀

增加到8,然后保持不变，求：

(1)磁场变化过程中，电容器两端的电压。；

(2)磁场变化过程中，通过右侧电阻R的电荷量分

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15.如图所示为某光学元件的横截面，乙4=ND=4E=90。，AE=20V3cm.现使用

一束波长4=600nm、功率P=66.3mW的激光照射到AB边上的M点,AM=10cm,

入射角a=60。，此时反射光与入射光的功率之比为1：10。元件对激光的折射率

n=V5,真空中光速c=3x1087n右，普朗克常量为/!=6.63x10-34/7,求：

(1)激光通过元件经历的时间t(不考虑多次反射);

(2)单位时间内进入元件的激光的光子数N。

16.如图所示，静置于水平地面的两辆手推车同向沿直线排列，质量均为机。t=0时

刻某同学水平推第一辆车，脱手后小车继续运动，曲时刻与第二辆车发生正碰，碰

撞时间极短，碰后两车以共同速度继续运动距离L后停止。车运动时所受阻力为车

重的上倍，重力加速度为g,求：

(1)碰后瞬间两车的速度V;

(2)该同学给第一辆车的冲量大小/；

(3)若该同学对车做功为生,求整个过程中两车克服阻力所做的功W。

八\ij

G〃加，〃苏M〃力〃〃〃〃吩〃力〃〃/〃〃〃，，力

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答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：A、根据热力学第二定律可知，在外界的影响下物体从单一热源吸收的热

量可全部用于做功，故4正确；

8、液晶光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，故B错误；

C、布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，是由于颗粒越大，分子碰撞的不平衡

性越不明显，温度越高，布朗运动越明显，故C错误；

D、的冰逐渐熔化成0汽的水的过程中吸收热量，冰的内能增大，而冰的温度不变，

则分子的平均动能不变，所以分子势能会增加，故O错误。

故选：Ao

根据热力学第二定律分析热传递的方向性；液晶具有晶体的光学各向异性；布朗运动是

悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微

粒无规则撞击引起的，温度越高，分子热运动越剧烈；冰溶化的过程中吸收热量，分子

势能会增加。

本题主要是考查分子动理论、液晶、布朗运动等知识，解答本题的关键是能够熟练掌握

热学部分的基本知识并能够熟练应用，这种题型知识点广，多以基础为主，只要平时多

加积累，难度不大。

2.【答案】A

【解析】解：A、由图示图象可知，N-P过程气体温度T不变而压强p增大，由理想

气体状态方程与=C可知，气体体积V减小，外界对气体做功，W>0,气体温度不变，

气体内能不变，△(/=(),由热力学第一定律△U=W+Q可知，Q=△U-〃=一勿<0,

气体放出热量，故A正确；

3、由图示图象可知，MTN过程气体温度T降低而压强p不变，由理想气体状态方程

牛=C可知，气体体积V减小，故8错误；

C、由理想气体状态方程华=C可知：p.T,「-7图象的斜率/£=也由图示图象可

知，N、。的连线过坐标原点，图象的斜率不变，说明气体在状态N和状态。时的体积

相等，故C错误；

。、由图示图象可知，P-M过程气体温度升高而压强减小，气体压强减小，气体分子

对器壁单位面积的平均作用力减小，气体温度升高分子平均动能增大，则单位时间内撞

击器壁单位面积的分子数减少，故。错误。

故选：Ao

一定量的理想气体内能由温度决定，温度越高气体内能越大；气体体积增大，气体对外

做功；气体分子对器壁单位面积的平均作用力等于气体的压强；根据图示图象分析清楚

气体状态变化过程，应用理想气体状态方程与热力学第一定律分析答题。

本题主要是考查理想气体的状态方程之图象问题，关键是弄清楚p-7图象中某点与坐

标原点连线斜率表示的物理意义，能够根据图象分析气体做功情况，根据热力学第一定

律判断内能的变化情况。

3.【答案】D

【解析】解：A、根据质量数守恒和电荷数守恒，可知X的质量数为3,电荷数为2,所

以X为称He（氮的同位素），故A错误；

B、由于核聚变的过程中释放能量，所以反应后生成物的总结合能大于反应前的笊核的

结合能，所以X的比结合能比大，故8错误；

C、根据质能方程可得释放的核能为：—me"亏损的质量Am=詈，所以X的

质量为2叫一瓶2-箸，故C错误；

D,要使聚变产生，必须克服核子间库仑斥力作用，故。正确。

故选:Do

根据核反应过程中质量数与核电荷数守恒，求出X的核电荷数，确定其种类；

根据质能方程求出核反应的质量亏损，从而求出生成物的质量即可；

本题考查核聚变的相关内容，包括核聚变的核反应方程以及爱因斯坦质能方程等，要熟

练掌握相关内容。

4.【答案】C

【解析】解：A、声波传播需要介质，不可以在真空中传播，故A错误；

8、铜的相对原子质量为64,铝的相对原子质量为27,所以声波在固态铝中传播速度大，

故B错误

C、同一声波频率不变，速度越大波长越长，因此声波由固态铜传播到固态铝中，由于

波速变大，波长变长，故C正确；

。、固态氢只是作为介质，氢原子速度达不到声速，故。错误。

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故选：Co

本题考查了声波的传播条件，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。

5.【答案】C

【解析】解：根据题意，“菱形千斤顶”C点受到的压力G分解沿两臂的两个分力笃,

根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，如图1所示。

图1

根据几何关系可得：2F\Sin。=G

解得AC杆的弹力大小：居=昌；

2sin0

对“菱形千斤顶”A点受力分析如图2所示,

图2

由平衡条件得：F=2&cos。

联立解得：?=高=卷=遍G,故C正确、ABO错误。

3

故选：Co

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进

行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后

在坐标轴上建立平衡方程进行解答。

6.【答案】D

【解析】解：A、汽车做圆周运动，受到的合外力充当向心力，故汽车受到的合外力不

为零，故A错误；

8、两名学员绕同一圆心做圆周运动，则他们的角速度相等，两名学员离圆心的距离不

相等，由u=r3可知，所以他们的线速度大小不相同，故B错误；

C、两学员受到重力和汽车的作用力，二者的合力充当向心力，因两人转动半径不同，

需要的向心力不同，因两人的重力相等，故汽车对学员的作用力大小不相等，故C错误；

。、因两学员的重力相等，向心力大小不同，方向相同，根据平行四边形定则可知，汽

车对两学员的作用力方向不同，故C正确。

故选：D„

两名学员的角速度相等，但离圆心的距离不相等，根据U=「3半径线速度大小；根据向

心力公式确定汽车对学员的作用力的大小和方向.

本题考查圆周运动的知识，理解共轴角速度相同，同带边缘的线速度大小相等，同时解

决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，明确平行四边形定则的正确应用。

7.【答案】B

【解析】解：ABC.卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为R+八，根据万有引力提

供向心力可知，般”急

根据黄金代换式可知，GM=gR2

联立解得卫星运行的线速度：v=叵=阵，故AC错误，B正确；

y/R+hy/R+h

D、公式v=半计算的是地球上物体的运行速度，故。错误。

故选：B。

卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力结合黄金代换式分析。

该题考查了人造卫星的相关知识，明确万有引力提供向心力是解题的关键。

8.【答案】B

【解析】解：AC、电势w随x变化的关系图线上每点切线的斜率大小等于电场强度，所

以何处的电场强度大于N处的电场强度，P点的切线斜率为0,知P点的场强为0,所

以A、B两点的电荷在P点产生的场强大小相等，方向相反，两电荷为同种电荷，根据

沿电场线方向电势逐渐降低，知两电荷为正电荷，故AC错误；

8、因为P点的场强为0,所以A、B两点的电荷在尸点产生的场强大小相等，方向相反，

根据后=/£与，知距离大的电量大，所以A处电荷的电荷量小于8处电荷的电荷量，故

r2

8正确；

。、电子带负电，根据Ep=q3，电势先减小后增大，电势能先增大后减小，故。错误；

故选：B。

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解答本题应抓住：因为电势9随x变化的关系图线上每点切线的斜率为骨(△%-0),

表示电场强度E,由点电荷场强公式分析两电荷的电量大小.根据P点场强为0,知两

电荷是同种电荷，根据电势的变化，判断电荷的电性.根据Ep=q<p判断电势能的变化.

解决本题的关键掌握电势W随x变化的关系图线上每点切线的斜率表示电场强度E.以P

点场强为0作为突破口，展开分析.

9.【答案】D

【解析】解：A、线框沿水平向右抛出后，在重力作用下在竖直方向上做加速运动，磁

通量增加，磁场方向垂直纸面向外，由楞次定律判断可知感应电流方向是“公物，故A

错误；

8、时边和〃所受的安培力大小相等、方向相反，则线框在水平方向上所受的合力为

零，所以线框在水平方向做匀速直线运动，故3错误；

8、由左手定则可知㈤边受到的安培力竖直向下，儿边受到的安培力竖直向上，由于

6c处的磁感应强度总比而处的大，则儿边受到的安培力比，，"边的大，所以线框所受

安培力方向始终竖直向上，设线框边长为L,某时刻竖直分速度为v,则线框产生的感

应电动势为：E=BbcLv-BadLv=(Bftc-Bad)Lv=kL-Lv=kvl7,故随着速度v的

增加，线圈产生的感应电动势增加，感应电流增加，线框所受的安培力增加，合力减小，

加速度减小，当安培力与重力平衡时开始做匀速运动，所以线框在竖直方向上先做加速

度逐渐减小的加速运动，后做匀速直线运动，线框在水平方向做匀速直线运动，因此,

线框最终斜向右下方做匀速运动，故C错误，。正确。

故选：Do

根据磁通量的变化情况和磁场方向，由楞次定律判断感应电流方向；分析线框水平方向

和竖直方向的受力情况，来判断其运动情况。由左手定则判断安培力的方向。线框在竖

直方向先做加速运动，后做匀速运动。

本题中磁场随着空间位置变化，导致线框移动过程中磁通量变化，从而产生感应电流,

要通过分析线框的受力情况来判断其运动情况，运用正交分解法进行分析。

10.【答案】C

【解析】解：A、由于不计一切阻力，系统具有相同的加速度，根据牛顿第二定律可得：

。=喑喏等=心选手与抱枕一起做匀加速直线运动，故A错误；

(mi+g)

8、以选手与抱枕整体为研究对象，受到重力和绳子的拉力作用，合力方向沿斜面向下,

则有Oi+m2'）gsinP=（恤+m2）a,解得a=gsi叩，所以a=0,即绳子的拉力方向

垂直于导轨，则绳子对抱枕的作用力大小为F拉=（乃+m^gcosp,故B错误；

C、以选手为研究对象，选手受到重力和抱枕对选手的作用力，二者的合力沿导轨向下，

根据力的合成可得抱枕对选手的作用力大小为巾zgcosS，故C正确；

D、无论选手质量多大，始终存在a=/?,所以£角的大小与选手的质量无关，故。错误。

故选：Co

由于不计一切阻力，系统具有相同的加速度，根据牛顿第二定律分析加速度大小，由此

确定运动情况；分析a与夕的大小关系确定绳子的方向，根据力的合成求解绳子对抱枕

的作用力大小以及抱枕对选手的作用力大小；无论选手质量多大，始终存在a=£。

解决本题的关键能够正确地受力分析，抓住它们的加速度相同，结合牛顿第二定律进行

求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用。

11.【答案】（1）单缝：双缝；

⑵《

【解析】解：

（1）根据实验原理，滤光片后面依次应该为单缝、双缝。

（2）测得第1条亮条纹到第7条亮条纹之间的距离为4X,根据条纹间距公式可知,

^―-:入,知4=弓2》。

7-1（162

故答案为：（1）单缝、双缝；（2）《zx。

ol

解决本题的关键掌握“用双缝干涉测光的波长”的实验步骤和实验原理。

（1）为获取单色线光源，白色光源后面依次要有滤光片、单缝、双缝。

（2）根据△x=（a列式求解光的波长。

12.【答案】(1)(2)；③；0.381(0.380-0.382均可);

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(3)；k?rd2；(4)小华的观点是错误的；应用图象法处理实验数据消除了电流表内阻引起

的实验误差。

【解析】解：

(1)用螺旋测微器测合金丝直径时，先打开固定螺钉①，把待测合金丝放在测微螺杆与

测砧之间，然后调节粗调旋钮②，当合金丝与测微螺杆、测砧接触时停止调节粗调旋

钮，然后调节微调旋钮③；为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺

钉①，然后再读数，故①、②、③使用的先后顺序应该①②③①；由图乙所示螺旋

测微器可知，其示数为0mm+38.1X0.01mm=0.381mm()

(2)由图丙所示实物电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，电流表采用内接法，根据

实物电路图完成实验原理图如图所示；

(3)

由电阻定律可知：R=pg=P/M=^'，则/?一1图象的斜率：k=襄,则合金丝的

电阻率：p=^knd2；

4

(4)

设电压表示数为U,电流表示数为/,电流表内阻为心,

根据图示电路图由欧姆定律可知合金丝的测量值：R测=E=R+RA，

由电阻定律得：4娜=R+&=0^=。志=焉1

解得：R=黑1-RA,

则R-1图象的斜率：k=与,则合金丝的电阻率：p=；/wd2,合金丝电阻率的测量值

与真实值相等；

故答案为：(1)②；③；0.381(0.380〜0.382均可)；(2)实验电路原理图如图所示；

(3),兀弓2；(4)小华的观点是错误的；应用图象法处理实验数据消除了电流表内阻引起

的实验误差。

(1)用螺旋测微器测合金丝直径时，把待测合金丝放在测微螺杆与测砧之间，然后调节

旋钮，当合金丝与测微螺杆、测砧接触时停止调节旋钮，然后调节微调旋钮；为防止读

数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉，然后再读数；螺旋测微器固定刻度

与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数。

(2)根据图丙所示实物电路图完成实验原理图。

(3)根据电阻率求出图象的函数表达式，然后求出电阻率的表达式。

(4)根据图示电路图应用欧姆定律与电阻定律求出图象的函数表达式，然后分析实验误

差。

本题考查了螺旋测微器使用与读数问题，考查了实验数据处理，要掌握常用器材的使用

方法与读数方法；理解实验原理是解题的前提，应用电阻定律求出图象的函数表达式，

然后可以解题。

13.【答案】解：(1)由题意可知，如果粒子恰好从。点射出，则粒子轨迹半径为：R*

根据洛伦兹力提供向心力可得：qMB=若

解得：”=磐

根据动能定理可得：qU=lmv'2

联立以上式得：U=殁生；

8m

(2)若粒子只经过一次x轴，又垂直射出，粒子运动轨迹如图所示；

则在区域I、H所经过的半径为：R=：

根据几何关系可得粒子在I、n区域经过的轨迹所对应的圆心角均为90。,

则粒子在磁场中运动的时间为：t=^r=翳；

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⑶根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB=

解得轨迹半径：r=^d

2

根据几何关系可得y应该满足的条件：令+(y-A)2=(等)2

解得y=或者y：4711d考虑到y<d时，粒子可能多次穿过y轴，故y该满

足的条件是y—专或者y=1d——*(九=1、2、3…)

【解析】(1)由题意可知，如果粒子恰好从。点射出，根据几何关系求解半径，根据洛

伦兹力提供向心力求解速度大小，根据动能定理求解电压；

(2)若只经过一次x轴，又垂直MN射出，画出粒子运动轨迹，根据几何关系求解轨迹

所对应的圆心角，根据周期公式求解粒子在磁场中运动的时间：

(3)根据洛伦兹力提供向心力求解粒子轨迹半径，根据几何关系可得y应该满足的条件。

对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径,

结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间。

14.【答案】解：(1)由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势E=^=n^S=

如刎,=竺正，平均感应电流/=£=吧吧,路端电压%=/R=改贮xR=改贮，

t2tR+R4Rtu4RC4t

所以电容器两端的电压u=u0=—；

(2)通过右侧电阻R