2021高考物理模拟测试卷（一）

2021年高考物理模拟测试卷

二、选择题：本题共8小题，每小题6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。

14.一质量为勿的小球在空中由静止释放，若小球运动过程中受到的空气阻力与速度成正比，用r和a分

别表示小球下落的速度和加速度的大小，t表示时间。则关于小球下落过程的运动描述，下列图象可

能正确的是

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】CD.阻力与速度成正比，则

其中k为常数，对物体列牛顿第二定律

即

随着速度增大，阻力增大，加速度不断减小，最终变为零，所以CD错误；

AB.速度时间图像的斜率代表加速度，因为加速度不断减小直至0,所以曲线斜率应该越来越小最后

水平，所以A错误，B正确。

故选Bo

15.如图。水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为，板间距离为，上极板与静电计相

连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间点有一个静止的带电油滴，所带电荷

量绝对值为»静电力常量为伍下列说法正确的是

A.油滴带正电

B.油滴受到的电场力大小为

C.若仅将上极板平移到图中虚线位置，则静电计指针张角减小

D.若仅将上极板平移到图中虚线位置，则油滴将加速向上运动

【答案】1)

【解析】A.根据受力分析知，油滴受重力和电场力，因为油滴受力平衡，因此可判断油滴带负电，所受电

场力竖直向上，故A错误；

B.因为油滴处于匀强电场中，因此只能用匀强电场公式，根据平行板电容器公式可得

可得

故B错误；

C.平行板电容器电荷量不变，根据公式

因此将上极板平移到图中虚线位置，间距变小，电容变大，电压变小，静电计指针张角变小，故C正

确；

D.电场力

可知电场力与两极板距离d无关，若仅将上极板平移到图中虚线位置，所受电场力不变，因此油滴仍

静止不动，故D错误。

16.地球绕太阳的公转可视为匀速圆周运动，周期为几轨道半径为打；月球绕地球做匀速圆周运动，周

期为。轨道半径为4。由此可知

A.地球和月球的质量之比为

B.太阳和月球的质量之比为

C.月球和地球的向心加速度大小之比为

D.太阳和地球的质量之比为

【答案】D

【解析】AB.根据万有引力公式可得

由于不知道绕月轨道的周期，无法求月球的质量，故AB错误;

C.根据公式

可知，要求向心加速度，需要知道星球的质量，由于无法求月球质量，因此无法比较月球和地球的向

心加速度大小，故C错误;

D.根据万有引力公式可得

解得

故D正确。

17.如图，在水平地面上方的4点，先后以不同的水平初速度平抛同一小球，不计空气阻力，第一次小球

落在地面上的6点，第二次小球撞到竖直墙面的。点后落地，测量得知，从。点之间的水平距离是

4、8点间的水平距离的2倍，/、6点之间的竖直距离是从C点间的竖直距离的2倍，则第一次与第

二次平抛小球的初速度之比为

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】第一次平抛过程中，水平方向上

x=vt

竖直方向上

联立解得

第二次平抛过程中，水平方向上

2x=vt'

竖直方向上

联立解得

则第一次与第二次平抛小球的初速度之比

A.,与结论相符，选项A正确；

B.,与结论不相符，选项B错误；

C.,与结论不相符，选项C错误；

D.,与结论不相符，选项D错误；

故选A«

18.如图所示，A物体套在光滑的竖直杆上，B物体放置在粗糙水平桌面上，用一细绳连接。初始时细绳

经过定滑轮呈水平，入6物体质量均为诙A物体从P点由静止释放，下落到。点时，速度为r,

国之间的高度差为h,此时连接A物体的细绳与水平方向夹角为0,此过程中，下列说法正确的

是

A.A物体做匀加速直线运动

B.A物体到Q点时，B物体的速度为/sin®

C.A物体减少的重力势能等于4、B两物体动能增量之和

D.B物体克服摩擦做的功为mgh-

【答案】B

【解析】A.滑块/下滑时:竖直方向受重力和细绳拉力的竖直分量，因细绳拉力的竖直分量是变化的，

则滑块4所受的合力不是恒力，则力的加速度不是恒量，即4不是匀加速下滑，选项A错误；

B.若滑块4的速度为匕则由速度的分解可知，滑块8的速度为rsin。，选项B正确；

C.由能量关系可知，/物体减少的重力势能等于8克服摩擦力做功和4、8两物体动能增量之和，

选项C错误；

D.8物体克服摩擦做的功为，选项D错误；

故选Bo

19.如图所示，物块甲和乙的质量分别为勿、20，用一个劲度系数为4的竖直轻质弹簧连接，最初系统静

止。现在用方向竖直向上的力缓慢拉动甲直到乙刚好离开地面，重力加速度为g,忽略空气阻力，则

A.物块乙刚好离开地面时，弹簧弹力大小为2而g

B.物块乙刚好离开地面时，物块甲上升的高度为

C.物块乙刚好离开地面时突然撤去拉力，物块甲的瞬时加速度大小为3g

D.在此过程中，拉力做的功大于甲的重力势能的增加量

【答案】ACD

【解析】

A.物块乙刚好离开地面时.，对乙受力分析可知，弹簧弹力大小为2砥，选项A错误；

B.开始时弹簧的压缩量为，当物块乙刚好离开地面时，弹簧伸长量，则此时物块甲上升的

高度为，选项B错误；

C.物块乙刚好离开地面时甲受到的拉力为3而g,则突然撤去拉力，物块甲受到的合力为3而g,根据牛

顿第二定律可知，甲的瞬时加速度大小为3g,选项C正确；

D.在此过程中，弹簧的形变量增加，弹性势能变大，拉力做的功等于甲的重力势能与弹簧的弹性势

能的增加量之和，则拉力做的功大于甲的重力势能的增加量，选项D正确；

故选ACD.

20.如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，。点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半

圆弧的/点（。、1等高，不计4处摩擦），轻绳一端系在竖直杆上的6点，另一端连接一个小球凡现将另

一个小球。用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的熊之间，已知整个装置处于静止状态时，。=30°,B=

45°则

A.将绳的8端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变

B.将绳的8端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球尸位置下移

C.静止时剪断4处轻绳瞬间，小球户的加速度为g

D.小球尸与小球。的质量之比为

【答案】ACD

【解析】

A.绳子6端向上移动一小段距离，根据受力分析可知P球没有发生位移，因此4Q0变成了晾衣架问

题，绳长不会变化，力到右边板的距离不变，因此角度不会发生变化，即绳子的张力也不会变化；

选项A正确。

B.如果产向下移动一段距离，绳子1尸拉力变小，绳长力尸变长，而48之间的绳子长度变短，则角

度变大，绳子16之间的张力变大，｛尸的张力也变大，产生矛盾；B错误。

C.剪短/处细绳，拉力突变为零，小球?只受重力的分力，所以加速度为；C正确。

D.根据受力分析，分别对两个小球做受力分析，因为是活结所以绳子的张力都是相同，根据分析可

得；故D正确。

故选ACDo

21.如图所示，两个固定的光滑四分之一圆弧轨道所在的竖直平面平行，且连线与轨道所

在平面垂直，轨道间距为，圆弧所在圆的半径为，轨道下端处切线水平，轨道上端

连接有阻值为的定值电阻，轨道处在辐向的磁场中，磁场方向垂直轨道所在圆弧面，圆弧面

上磁感应强度大小处处为，一根导体棒放在轨道的上端处并由静止释放，导体棒向下运动过

程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体棒的质量为，导体棒和轨道电阻均不计，重力加速

度为。若导体棒从运动到过程中，定值电阻上产生的热量为，则导体棒从静止运动

到的过程中，下列说法正确的是

A.电阻中的电流方向为从到B.当导体棒的速度为时，电阻的瞬时功率为

C.通过电阻的电量为D.在位置时，对轨道的压力大小为

【答案】BC

【解析】

A.根据右手定则可知，通过电阻的电流方向为到，故A错误；

B.由于速度方向始终与磁场垂直，当导体棒的速度为时，感应电动势，则电阻的瞬时功

率

E2B^v1

n1-------

RR

故B正确;

C.通过电阻的电量

Sx—urL

△①2TtBDrLr

q=——

RR2R

故c正确;

D.根据功能关系，导体棒运动到位置时,

—wv2=mgr-E

在位置

v2

F-mg-m—

r

求得

2E

F-3mg------

r

故D错误。

故选BCo

三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根

据要求作答。

(-)必考题：共129分。

22.(6分)某物理兴趣小组利用图示装置探究小车加速度与外力的关系，小车前端固定的力传感器可以

测量轻绳的拉力大小汽

(1)将长木板放在水平桌面上，安装好实验装置，在平衡摩擦力的过程中，下列说法或做法正确的是

()

A挂上小吊盘

B.滑轮右侧的轻绳必须水平

C.轻推小车，使得与小车相连的纸带上打出的点迹均匀分布

(2)平衡摩擦力后，保持小车的总质量不变，增加吊盘中的小祛码以改变轻绳的拉力大小，为了减小实

验误差，（选填“需要”或“不需要”）满足吊盘及盘中祛码的总质量远小于小车的总质

量。

（3）若某同学平衡摩擦力时木板的倾角过大，但其他步骤操作正确，增添吊盘中小祛码以探究加速度a

与外力厂的关系，得到的a-6图线应为。

【答案】（1）C（2分）（2）不需要（2分）（3）D（2分）

【解析】

（1）将长木板放在水平桌面上，安装好实验装置，在平衡摩擦力的过程中，需要平衡摩擦力，需要轻

推小车，使得与小车相连的纸带上打出的点迹均匀分布；

（2）因为本实验使用了力传感器，力传感器的示数即为小车所受的合外力，所以不用满足吊盘及盘中

祛码的总质量远小于小车的总质量；

（3）因为平衡摩擦力时木板的倾角过大，所以在没有给予外力的情况下，小车就会有一个加速度，由

于使用了力学传感器，所以应是一条直线，所以应选D。

23.为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：

A.待测干电池（电动势约为1.5V,内阻约几欧）

B.电流表A（量程0〜50mA,内阻尸10Q｝）

C.电压表V（量程0〜3V,内阻约3kQ）

D.滑动变阻器用（0-20Q,10A）

E.滑动变阻器尼（。〜100C,1A）

F.定值电阻庐2.5Q

G.开关、导线若干

（1）为了多测量几组数据且便于操作，滑动变阻器应该选择________（填选项前字母）

（2）请依据以上提供的器材中选择所需器材设计测量电路，在图甲线框内画出完整的电路图.

甲乙

(3)根据合理电路的测量数据，电流表A的示数记为/,电压表V的示数记为小某同学测出了多组数

据，并已描绘出如图乙所示关系图线.根据已描绘出的图线，可得被测电池的电动势为V,

内阻为________Q(结果均保留三位有效数字).

【答案】(DD(2分)(2)⑶1.45V（2分）1.96Q（2分）

【解析】

(1)由于电源电动势较小，为了方便控制，滑动变阻器的总阻值略大于内阻即可，所以滑动变阻器应

选D。

(2)由于电流表的量程较小，所以需要扩大量程，将定值电阻与电流表并联即可，滑动变阻器应起

到明确的调节作用，并且还要易于调节，故一般限流接法，所以电路图如图

(3)由实验原理可知，

Ir

E=U+b+(I+R)r内

整理得

。=£-(10+5%)/

图像与纵坐标的截距表示电动势，所以

E=1.45V

图像的斜率为

k1.45-0.5

-48x10-3

即为

（10+5%）=%

联立解得

%»1.96Q

24.如图所示，在光滑的水平面上放置一个长为£=2.2m的木板区在6的左端放有一个可视为质点的小滑

块4、8间的动摩擦因数。=0.2,二者的质量均为w=lkg,^=10m/s2.现对4施加后6N的水平向右

的拉力，1s后撤去拉力尸，求：

（1）撤去拉力/时小滑块/和长木板8的速度大小；

（2）4相对于6静止的位置与长木板右端的距离。

【答案】（1）匕=4m/s,%=2m/s（2）片0.7m

【解析】

（1）对A滑块根据牛顿第二定律有：

F-〃mg=maA（1分）

代入数据解得：

2

aA=4m/s（1分）

Is时滑块A的速度为：

Vx=aAt=4Xlm/s=4m/s（1分）

对B木板有：

〃（1分）

代入数据解得：

2

aB=2m/s（1分）

则1s时B的速度为：

疗绿片2m/s（1分）

⑵撤去「前，A的位移为：

xA=；=2m（1分）

B的位移为：

1,

xB=-aBt~=Im（1分）

对AB,在撤去尸之后到相对静止过程中，根据动量守恒定律有：

niv^mv^2niv（1分）

根据能量守恒定律有:

1,1,12

〃加gx相对=5加匕+万加共(1分)

代入数据解得：

X相对=0.5m(1分)

则A最终到右端的距离为：

d^L—(4—为)一万相对(1分)

代入数据得：

0to.7m(1•分)

25.如图，为一除尘装置的截面图，塑料平板也N的长度及它们间距离均为d.大量均匀分布的带电尘埃以

相同的速度％进入两板间，速度方向与板平行，每颗尘埃的质量均为小，带电量均为-<?.当两板间同时

存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强电场时，尘埃恰好匀速穿过两板间；若撤去板间电

场，并保持板间磁场不变，尘埃恰好全部被平板吸附，即除尘效率为100乳若撤去两板间电场和磁

场，建立如图所示的平面直角坐标系xoy,y轴垂直于板并紧靠板右端，x轴与两板中轴线共线，要把

尘埃全部收集到位于P(2d,7.5d)处的条状容器中，需在y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁

场区域.尘埃颗粒重力、颗粒间作用及对板间电场磁场的影响均不计，求：

(1)两板间磁场磁感应强度用的大小；

(2)若撤去板间磁场，保持板间匀强电场不变，除尘效率为多少；

(3)y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度艮大小的取值范围.

【答案】(1)0=*；(2)除尘效率为50%;(3)

qd2qaqa

【解析】

(1)沿N极板射入的尘埃恰好不从极板射出时尘埃的运动轨迹如图所示,

由几何知识可知，尘埃在磁场中的半径：尸4（2分）

尘埃在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力,

由牛顿第二定律得：］出=皿（1分）

解得：B尸二■（1分）

qa

（2）电场、磁场同时存在时，尘埃匀速直线,满足：qE=qy0B,（1分）

撤去磁场以后粒子在电场作用下平抛，假设距离N极板y的粒子恰好离开电场：

水平方向：d=vQt（1分）

竖直方向：y=（1分）

加速度：ci=（1分）

m

解得：y=0.5d（1分）

当歹＞0.5〃时，时间更长，水平位移，即0.5d到d这段距离的粒子会射出电场，则从平行金

属板出射的尘埃占总数的百分比：（2分）

（3）设圆形磁场区域的半径为R。,尘埃颗粒在圆形磁场中做圆周运动的半径为R”要把尘埃全部收集

到位于P处的条状容器中，就必须满足（1分）

另（1分）

如图，当圆形磁场区域过P点且与M板的延长线相切时，圆形磁场区域的半径R。最小，磁感应强度B：

最大，有（1分）

解得：（1分）

如图，当圆形磁场区域过P点且与y轴在M板的右端相切时，圆形磁场区域的半径R.最大，磁感应强

度比最小，有（1分）

解得：（1分）

所以圆形磁场区域磁感应强度B2的大小须满足的条件为

.（2分）

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,

则每科按所做的第一题计分。

33.[物理一选修3-3]（15分）（2020•四川高三）

（1）（5分）下列说法中正确的是（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3

个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A.热量可能自发地从低温物体传到高温物体

B.布朗运动是固体微粒的无规则运动

C.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不产生其他影响

D.一些昆虫可以停在水面上，是由于表面张力作用的结果

E.晶体的物理性质一定表现为各向同性

【答案】BCD

【解析】

A.热量能自发的由高温物体传递给低温物体，但是不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项A错

误；

B.布朗运动是悬浮在液体表面的固体微粒的无规则运动，选项B正确；

C.根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不产生其他影响，

选项C正确；

D.一些昆虫可以停在水面上，是由于表面张力作用的结果，选项D正确；

E.单晶体的物理性质一定表现为各向异性；多晶体的物理性质一定表现为各向同性，选项E错误；

故选BCD.

(2)(10分)如图所示，截面积分别为SA=lcm2、SB=0.5cm2的两个上部开口的柱形容器A、B,底部

通过体积可以忽略不计的细管连通，A、B两个气缸内分别有两个不计厚度的活塞，质量分别为m,=L

4kg、mB=0.7kg.A气缸内壁粗糙，活塞与气缸间的最大静摩擦力为Fr=3N；B气缸内壁光滑，且

离底部2h高处有一活塞销.当气缸内充有某种理想气体时，A、B中的活塞距底部均为h,此时气体

温度为T0=300K,外界大气压为P°=l.0X105Pa.现缓慢升高气体温度，(gHX10m/s2,)求：

(i)当气缸B中的活塞刚好被活塞销卡住时，气体的温度；

(ii)当气缸A中的活塞刚要滑动时，气体的温度T2.

【答案】(i)(ii)

【解析】

(i)此过程为等压过程，由盖吕萨克定律可得，其中(2分)

解得(1分)

(ii)气体做等容变化，由查理定律得:(2分)

5

最初，对活塞B：PiSB=P0SB+mBg,P}=2.4xlOPa（2分）

活塞要动时，对活塞A,P2SA=P0SA+m/lg+f,6=2.7x10'Pa（2分）

解得4=450K（1分）

34.［物理一选修3-4）（15分）

（1）（5分）关于波的认识，下列说法正确的是（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得

4