2021届全国天一大联考新高考原创预测试卷（二十一）物理

2021届全国天一大联考新高考原创预测试卷（二十一）

物理

★祝考试顺利★

注意事项：

1、考试范围：高考范围。

2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡

上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B铅笔将答题卡上试卷

类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂

黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸

和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答

案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

5、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案用

0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选

修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

一、单项选择题

1.某物体做直线运动的Lt图像如图所示，下列说法正确的是

A.0~2s内物体做匀速直线运动

B.0~2s内物体做匀减速直线运动

C.0~2s内物体的位移为2m

D.0~2s内物体的位移为零

【答案】D

【解析】

【详解】AB.物体0~ls内向正方向做匀减速直线运动，ls~2s向反方向做匀加速直线运动，故

AB错误;

CD.根据速度时间图象围成的面积表示位移，则0~2s位移为：

故C错误，D正确.

2.如图所示，在飞镖比赛中，某同学将飞镖从0点水平抛出，第一次击中飞镖盘上的a点,

第二次击中飞镖盘上的b点，忽略空气阻力，则（）

or*................-n

A.飞镖第一次水平抛出的速度较小

B.飞镖第二次抛出时的动能较小

C.飞镖两次在空中运动的时间相等

D.飞镖两次击中飞镖盘时的速度方向相同

【答案】B

【解析】

【详解】飞镖做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有：h=-gt2,得：f=J劲,

2V8

知飞镖第二次下降的高度大，运动时间较长.由x=冏3x相等，知飞镖第二次水平抛出的速

度较小，动能较小，故AC错误，B正确.飞镖击中飞镖盘时的速度方向与水平方向夹角正切

为：柩〃。=匕=图,知飞镖第二次抛出时运动时间较长，而初速度较小，可知飞镖第二次

%%

抛出时击中飞镖盘时的速度方向与竖直方向的夹角较大，故D错误.

3.据报道“嫦娥一号”和“嫦娥二号”飞行器工作时绕月球做匀速圆周运动，轨道半径分别

为1900km和1800km,运行速率分别为匕和匕.那么匕和匕的比值为

【答案】D

【解析】

【详解】“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有:

GMmv2

——--=m—

rr

解得:

它们的轨道半径分rLigOOkm、々=1800km,则有:

故选D.

4.如图所示，通电直导线a6质量为山，水平地放置在倾角为0光滑导轨上，导轨宽度为乙

通以图示方向的电流，电流为/,磁场的方向垂直水平面竖直向上，要求导线数静止在斜面

上（已知重力加速度为g）;则磁感应强度大小为

【答案】A

【解析】

【分析】

本题考查安培力作用下的三力平衡

由题意可知，受力分析如图所示，则有:

F=B1L=mgtan6

解得:

_mgtan0

D—

IL

故A正确BCD错误。

5.在庆祝新中国成立70周年阅兵中，领衔歼击机梯队的是我国自主研发的新一代隐身战斗机

"歼-20”,它是目前亚洲区域最先进的战机，当它向左上方做匀加速直线飞行时（如图），

气体对它的作用力的合力方向可能为

V

【答案】B

【解析】

【详解】战机沿直线匀加速飞行时，合力方向沿速度方向，战机受重力、气体对它的作用力

（包括浮力、阻力等），重力方向向下，则气体对它的作用力与重力合力方向沿运动方向，故

ACD错误，B正确；

二、多项选择题

6.两个质量和电荷量均相同的带电粒子a、b,分别以速度r和2「垂直射入一匀强磁场，其运

动半径分别为乙和四，运动的周期分别为7；，和2不计粒子重力，则

A.ra>r*B.ra<rb

C.T〉TbD.北=。

【答案】BD

【解析】

【分析】

本题考查运动粒子在匀强磁场中的运动

【详解】运动粒子在匀强磁场中受到洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，有

qvB=m—

解得

_m_v_i-_Z_r_r-_2_7_r_m

qB'vqB

两粒子的质量和电荷量均相同，但6粒子的速度大于a粒子，则有乙＜打，T=Tbi故BD正确

AC错误。

7.如图所示，电源电动势为反内阻为r,闭合开关S,调节可变电阻〃的阻值时，下列判断

正确的有

R1X

/1—

R

M£>-

一2

A.当A的阻值增大时,电压表示数增大,电流表示数增大

B.当月的阻值增大时,电压表示数增大,电流表示数减小

C.当A的阻值减小时,电压表示数减小,电流表示数增大

I).当斤的阻值减小时,电压表示数增大,电流表示数增大

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.增大可变电阻7?的阻值后，电路中电流减小，电流表示数减小，由欧姆定律分析

得知，电阻K两端的电压减小，内电压减小，电阻斤两端的电压增大，电压表示数增大，故A

错误，B正确；

CD.减小可变电阻《的阻值后，电路中电流增大，电流表示数增大，由欧姆定律分析得知，电

阻石两端的电压增大，内电压增大，电阻k两端的电压减小，电压表示数减小.故C正确，D

错误.

8.如图所示，在。点处放置一点电荷+0,a、b、c、d、e、/■为以。点为球心的球面上的点，

则下列说法中正确的是

A.b、d两点的电场强度相同，电势相等

B.在球面上任意两点间移动电荷，电场力做功可能不为零

C.a、c两点的电场强度不同，电势相等

D.球面上各点电势相等

【答案】CD

【解析】

【分析】

本题考查点电荷产生的电场分布特征

【详解】A.正电荷形成的电场是向四周发散状的，场源电荷在6点的电场强度方向竖直向上,

而d点的电场强度竖直向下，因电场强度是矢量，所以这两点场强方向并不相同，故A错误;

BD.以场源为球心的这个球面是一个等势面，在等势面上移动电荷，电场力做功一定为0,故

B错误D正确；

C.a、c两点的电场强度方向相反，但同处于一个等势面上，故两点电势相等，故C正确。

9.一物体做自由落体运动，以水平地面为零势能面，运动过程中重力的瞬时功率P、重力势能

E“、动能反随运动时间t或下落的高度h的变化图象可能正确的是（）

【答案】AC

【解析】

j11

【详解】物体做自由落体运动，物体的速度V=gt,物体下落位移h=-gt2=-vt,v=-,v2=2gh；

22t

物体重力的瞬时功率P=mgv=mg"访=mg2t,故A正确，B错误；物体做自由落体运动，机械能

2

E守恒，物体的重力势能EkE-'mvJE-Jmg'z,故C正确；EK=—mv=mgh,动能与h成正比，

222

故D错误；故选AC.

三、实验题填空题

10.如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置图.

A.先释放小车，再接通电源

B.先接通电源，再释放小车

C.同时释放小车和接通电源

(2)本实验必须

A.要平衡摩擦力

B.要求悬挂物的质量远小于小车的质量

C.上述两项要求都不需要

(3)如图为在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，得到的纸带，从中确定五个计数点,

量得d=8.00cm,&=17.99cm,4=30.00cm,"=44.01cm.每相邻两个计数点间的时间

间隔是0.1s.则打「点时小车的速度什=m/s,小车的加速度a=m/s2.(结

果保留两位有效数字)

【答案】(1).B(2).C(3).1.1(4).2.0

【解析】

【详解】第一空.在使用打点计时器的实验中，为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳

定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故AC错误，B正确.

第二空.该实验实验目的是“探究小车速度随时间变化的规律”，只要小车能做匀变速直线

运动即可，即使不平衡摩擦力，悬挂物的质量没有远小于小车的质量，小车依然做匀变速直

线运动，故该二项操作均不需要，故AB错误，C正确.

第三空、第四空.匀变速直线运动中时间中点速度等于该过程中的平均速度，因此有：

d.-d.(30.00-8.00)xlO-2,一，

v=-----=-----------------m/s=1.1m/s

c2T2x0.1

S4-Sz=2ai7

Si~Si—2d2T

q+4(4-4)—4

24T2

代入数据解得：^2.Om/s2.

11.某同学用伏安法测量导体的电阻率，现有量程为3V、内阻约为3kQ的电压表和量程为

0.6A、内阻约为0.1Q的电流表.采用分压电路接线，待测电阻丝尼阻值约为5Q.

图甲

（1）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，6为电流表正极接线柱，c

为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱.则导线①应连接（选填a

或力.导线②应连接一（选填c或，）.

（2）正确接线后，实验测得的数据如下表，请在图乙中作出人/图线

（）

U/N0.300.400.801.101.201.60

〃A0.070.090.180.220.270.35

00.10.20.30.4

图乙

图丙

(3)用作图法求得见的阻值为Q(结果保留两位有效数字).

(4)某次用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图丙所示，金属丝的直径d=mm.测出金

属丝长度,则可求出该金属丝的电阻率.

【答案】(1).a(2).d(3).(4).

4.5~4.8(5).0.715^0.717

【解析】

【详解】(1)由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d接通；由于电流表

内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电流表外接法，以减小实验误差；故导线①应接a；

(2)根据表中的数据作出的人/图如下图所示：

(3)[3]根据出/图象的斜率表示电阻，则有:

O.8O-O.3O

R.=4.5Q(4.5~4.8Q)

0.18-0.07

(4)[4]由图示螺旋测微器可知，其示数为:

d=0.5mm+21.5X0.01mm=0.715mm(0.715^0.717mm)

12.下列说法正确的是

A.比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量

B.用紫光照射某金属表面时发生光电效应，改用红光照射时也一定能发生光电效应

C.黑体辐射的强度随温度的升高而变大，且最大值向波长较短的方向移动

D.改变压强、温度可改变放射性元素半衰期

【答案】AC

【解析】

【详解】A、比结合能大的原子核分解为比结合能小的原子核时，核子的总结合能减小，一定

要吸收核能才能完成，故A正确；B、用紫光照射某种金属可以发生光电效应，可知紫光的频

率大于金属的极限频率，红光的频率小于紫光的频率，用红光照射不一定能产生光电效应，

故B错误：C、随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，；故C正确；D、半衰

期由原子核本身决定，与外界因素无关，故D错误.故选AC

【点睛】本题考查了结合能与比结合能的区别，及光电效应发生条件，知道黑体辐射规律等,

同时注意理解半衰期的大小与元素所处的化学状态以及物理环境无关，知识点多，难度小，

关键是要多加积累，记住基础知识.

13.可见光中某绿光的光子能量是2.5eV,若用它照射逸出功是2.2eV的某种金属，产生光电

子的最大初动能为eV.如图所示为氢原子能级的示意图，若用该绿光照射处于n=2能

级的氢原子，(选填“能”或“不能”)使氢原子跃迁.

2----------------------3.40

]----------------------13.6

【答案】(1).0.3(2).不能

【解析】

用能量为2.5e『的光子照到逸出功是2.2eV的某种金属，根据光电效应方程，产生光电子的

最大初动能为々=力*7-叽=0.3eV；

绿光的光子能量2.5eV不等于处于n=2能级的氢原子与任一能级间的能量差，故不能使氢原

子跃迁.

14.如图所示，光滑水平面上小球/、8分别以1.2〃z/s、2.0/n/s的速率相向运动，碰撞后8

球静止.已知碰撞时间为0.05s,/、8的质量均为0.2依.求：

AB

(1)碰撞后4球的速度大小；

(2)碰撞过程A对8平均作用力的大小.

【答案】(1)VA'=0-8〃2/S(2)F=SN

【解析】

【详解】①A、6系统动量守恒，设6的运动方向为正方向

由动量守恒定律得加腺一mL=0+加办'

解得巳'=0.8m/s；

②对B,由动量定理得-尹t=pB=0-mvB,

解得户=8N;

15.对于下列实验，说法正确的有.

油酸分子

doooooo.

甲

A.甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径

B.乙图是溪蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快

C.丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的

D.丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母晶体的导热性能各向同性

【答案】AB

【解析】

【分析】

本题考查常见实验室物理实验

【详解】A.甲图是利用单分子油膜层粗测油酸分子直径，故A正确；

B.乙图是溟蒸气的扩散实验，温度越高，扩散的速度越快，故B正确：

C.丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁的撞击器壁产生的,

故C错误；

D.丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母晶体的导热性能各向异性，故D错误。

16.一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图像如图所示，已知气体在状态A时的温度为

260K,则气体在状态B时的温度为K,从状态A到状态C气体与外界交换的热量为

【解析】

由题可知，A=260K,^=lX10:tm3,^=3X10:'m3,

VV

由图示图象可知，4-5等压变化，由盖吕萨克定律得：卢U

代入数据解得：A=700K.

气体状态参量：A=3X105Pa,K=1X10V,A=1X10Ta,e3X10钎，

由理想气体状态方程得：与匕■=与生

代入数据解得：£=△=260K

力、。两个状态的温度相等，内能相等，气体从/到C过程，内能变化量△40

力到6过程气体体积增大，气体对外做功：聆-P△片-3X10$X(3-1)X103=-600J,由热力

学第一定律△沪/件0得：缶△上胎0-(-600)=600J>0,气体从外界吸收600J的热量.

【点睛】本题的关键是明确4、C两个状态的温度相同，内能相同.对热力学第一定律的应用，

要明确各量的正负.对于等压变化，可根据生。△，求气体做功.

17.2017年5月.我国成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家，可燃冰是一种

白色固体物质，1L可燃冰在常温常压下释放160L的甲烷气体，常温常压下甲烷的密度

0.66g/L,甲烷的摩尔质量16g/〃?。/,阿伏伽德罗常数6.0x1023〃加尸，请计算让可燃冰

在常温常压下释放出甲烷气体分子数目(计算结果保留一位有效数字)

【答案】4x1024

【解析】

【详解】甲烷分子数目为:

pV0.66x160x10，

n^^—N.=-------------------x6.0xl0-=4X10-4(个)

MA16x10-

【点睛】本题的解题关键掌握各个量之间的关系，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的

桥梁，知道求分子数先求摩尔数.

四、计算题

18.如图甲所示，水平面上放置一矩形闭合线框abed,已知a。边长l\-\.0m、6c边长72=0.5m,

电阻厂0.1O。匀强磁场垂直于线框平面，线框恰好有一半处在磁场中，磁感应强度6在0.2s

内随时间变化情况如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向。线框在摩擦力作用下保持

静止状态。求：

(1)感应电动势的大小；

(2)线框中产生的焦耳热；

(3)线框受到的摩擦力的表达式。

甲

【答案】(1)0.25V；(2)0.125J；(3)1.25(r+0.1)N

【解析】

分析】

本题考查法拉第电磁感应定律及能量守恒定律的应用

【详解】(1)由题意可知，线框在磁场中的面积不变，而磁感应强度在不断增大，会产生感

应电动势，根据法拉第电磁感应定律知

A不ADAB

-A①ABS。be--?ah

E=n——=-------=---------------

△t\tX

竺等于乙图象中6T图线的斜率IT/s,联立求得感应电动势E=0.25V

Ar

(2)因磁场均匀变化，故而产生的感应电动势是恒定，根据闭合电路欧姆定律知，在这0.2s

内产生的感应电流

E

/=—=2.5A

r

再根据焦耳定律有

Q=/2%=0.125J

(3)水平方向上线框受到静摩擦力应始终与所受安培力二力平衡，有

于=F.安=BIL=(0.1+r)-2.5•0.5N=1.25Q+0.1)N

19.如图所示，质量0的小球套在半径为A的固定光滑圆环上，圆环的圆心为〃，原长为0.8"

的轻质弹簧一端固定于。点，另一端与小球相连，弹簧与圆环在同一竖直平面内，圆环上8

点在。的正下方，当小球在1处受到沿圆环切线方向的恒力厂作用时，恰好与圆环间无相互

作用，且处于静止状态.已知：R=LOm,机=1.0kg408=6=37°,弹簧处于弹性限

度内，sin37"=0.6，cos37"=0.8，重力加速度交10m/s，求：

(1)该弹簧的劲度系数左

(2)撤去恒力，小球从力点沿圆环下滑到5点时的速度大小w;

(3)小球通过6点时，圆环对小球的作用力大小圈.

【答案】(1)40N/m(2)2.Om/s(3)6.ON

【解析】

(1)小球4处由平衡知识可知：

沿半径方向：攵(R-0.8R)=/ngcos(9

得：k-40N/m

(2)由4到8过程：mgR(l-cos。)=(/〃4-0

得：vB-\[4R-2.0m/s

2

(3)在8点：k(R-0.8R)+NB-mg=1吸

得：NB=6.ON

20.如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy,以第HI象限内的直线0M(与负x轴成45°角)

和正y轴为界，在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=2V/M：以直线0M

和正x轴为界，在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T.一