2021年高考物理考前冲刺押题卷03（江苏卷）（解析版）

2021年高考物理考前冲刺押题卷03（江苏卷）

注意事项

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再

选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置

作答一律无效。

5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。

第I卷

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意.

1、5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波通信

频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的

特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）

可达lOGbps（bps为bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍。关于5G

网络使用的无线电波相比4G网络，下列说法正确的是（）

紫外线/

无线电线红外线可见光

"Y射线

甚长波长波中波短波超短波分米波厘米波毫米波红外线可见光紫外线

r/m10510410310210110110-210-310«8x10-7

4G手机

模拟WLAN2.4G

电视数字电视

甚低频低频中频高频甚高频特频超高频极高频

3X1033X1043X1053X1063X1073X1083X1093X10'°3X10"3X1014/Hz

A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长

C.衍射的本领更强D.频率更高，相同时间传递的信息量更大

【答案】D

【解析】无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误;

BC.由公式c=/l/,可知4=，，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故B、C错误；无线电波（电磁

波）频率越高，周期越小，相同时间内可传递的信息量越大，故D正确。

2、蓝牙是一种支持设备间短距离通信的无线技术。如图，两条足够长的平行直轨道相距6m,某同学用安

装有蓝牙设备的玩具车A、B在轨道上进行实验。U）时，A车以10m/s的速度经过Oi点，B车以lm/s的

速度经过。2点。此时关闭A车动力，A车以2m*的加速度向右做匀减速直线运动，B车继续向右做匀速

直线运动。己知0。2与轨道垂直，两车间的距离超过10m时无法实现通信，忽略信号传递的时间，则从f=0

起两车间能通信的时间共为（）

5

A\

6m

*

Q

A.1sB.8sC.16sD.17s

【答案】A

【解析】当两车之间的距离为10m时，它们沿平行轨道方向的相对距离为Ax,则Ax=J102—62m=8m，

A乍做匀减速直线运动，根据尤=%什]a/，其位移为X,=10r---2r2,B乍做匀速直线运动，根据x=历,

其位移为々=14,根据题意有=尤2,解以上各式得uls。（解得另一根/=8s舍去，因A车4s已

停止），故选A。

3、据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或

液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在10-3〜]03um之间。已知布朗运动微粒

大小通常在10。。数量级。下列说法正确的是（）

A.布朗运动是气体介质分子的无规则的运动

B.在布朗运动中，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈

C.在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹

D.当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动，能长时间悬浮是因

为气体浮力作用

【答案】B

【解析】布朗运动是固态或液态颗粒的无规则运动，是气体分子无规则热运动撞击的结果，所以它反映的

是气体分子的无规则运动；颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故B

正确，A错误；在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是分子集团，所以颗粒无规则运动的轨迹不是分

子无规则运动的轨迹，故C错误，当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属

于布朗运动：固态或液态颗粒能长时间悬浮是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的，不是浮力作用的

结果，故D错误。故选B。

4、2020年7月23日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场，应用长征五号

运载火箭送入地火转移轨道。为了节省燃料，我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器，

受天体运行规律的影响，这样的发射机会很少。已知火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍，为简化计

算，认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。根据上述材料，结合

所学知识，下列说法正确的是（）

C：

A.地球的公转向心加速度小于火星的公转向心加速度

B.探测器从A点运动到C点的过程中处于加速状态

C.如果火星运动到8点时，地球恰好在A点，此时发射探测器，那么探测器沿轨迹AC运动到C点时，

恰好与火星相遇

D.如果错过某一发射时机，那么下一个发射时机需要再等约2.1年

【答案】D

【解析】火星轨道半径大于地球轨道半径，根据可知，向心加速度与轨道半径的平方成反比,

所以，地球的公转向心加速度大于火星的公转加速度，A错误；根据开普勒第二定律可知，探测器从A点

运动到C点的过程中，离太阳的距离越来越大，速度会越来越小，所以应该是减速过程，B错误；根据开

普勒第三定律，火星与探测器的公转半径不同，则公转周期不相同，因此探测器与火星不会同时到达C点,

不能在C点相遇，C错误；地球的公转周期为1年，火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍，两者的角

2万27c1.8/r

速度之差为△勿=-------1-=——，则地球再一次追上火星的用时为f=—=2.1年，D正确。故选D。

11.91.9\（D

5、一定质量的理想气体从状态。开始，经a-匕-回到初始状态其p-V图像如图所示。下列

说法正确的是（）

A.在a过程中气体的内能保持不变

B.在匕一c过程中外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量

C.在Cfa过程中气体吸收的热量等于匕.C过程中气体向外界放出的热量

D.在a—fa过程中气体做的功为2PM

【答案】D

【解析】根据止=。可知，在afb过程中气体的温度先升高后降低，故内能先增大后减小，故A错

T

误；在8过程中，温度降低，内能减小，体积变小，外接对气体做功，根据热力学第一定律，在bTC

过程中外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，故B错误；a、b两点温度相同，在c-a过程中气

体做功为零，而）-c过程中外界对气体做功，两次内能变化量大小相同，根据热力学第一定律，在c-a

过程中气体吸收的热量不等丁力fc过程中气体向外界放出的热量，故C错误；根据图像与横轴围成面积

代表功可知，在afcf。过程中气体做的功为W=gx2p0x2%=2po%，故D正确。故选D。

6、如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数分别为々、〃2、％，a、方端接入电压为的正弦交流电，

另外两个线圈分别接有电阻R和滑动变阻器R'。当滑动变阻器的滑片缓慢向右移动时，下列说法正确的是

B.线圈项上的电流不断增大

C.线圈n2的输出功率不断减小D.滑动变阻器*两端的电压不断增大

【答案】A

【解析】由于原线圈两端输入电压不变，线圈匝数不变，故线圈”2、"3的输出电压不变。当滑动变阻器的

滑片缓慢向右移动时，R阻值增大，则根据，3=T•可知线圈心中电流减小，根据理想变压器电流关系

二4人+^4可知，由于，2不变，/3减小，则线圈修的电流不断减小，根据2=或可知，由于S、

R

R不变，则线圈“2的输出功率不变。故选A。

7、如图所示为两个正电荷与一个负电荷形成的电场的等势面，相邻等势面之间的电势差相等。其中。点为

两个正电荷连线的中点，A08连线水平，且4、B两点关于。点对称；COE连线竖直，且C、E两点关

于。点对称；以无穷远处为零势能面，A、B、C、E、尸分别在对应的等势面上，电势如图中标注。下列说

法正确的是（）

A.4、B两点的电场强度相同

B.将一负检验电荷由0点沿竖直方向移动到尸点，电场力对该电荷做正功

C.同一正检验电荷在A点处的电势能小于其在C点处的电势能

D.。点的电势高于一10V

【答案】D

【解析】根据电场线垂直于等势面、电场线的方向是电势降落最快的方向，得到A、8两点的电场强度大小

相等，方向不同，A错误；将一负检验电荷由0点沿竖直方向移动到尸点，电场力对该电荷做负功，B错

=<-<

误；根据Ep=qe，如>外:可得EpA>Epc,C错误；根据如-8c=EDC大"CD>EED小dpEPEPD'

有%＞；(%+%)=-1°V,D正确。故选D。

8、2021年2月14日，中国台北选手谢淑薇晋级澳网八强创历史，同时也是历史上首次闯进澳网八强最年

长的女选手。若一运动员某一次击球时，将网球从A点水平击出，网球击中。点；另一运动员将该网球从

位于A点正下方且与。点等高的8点斜向上击出，最高点为C,网球也击中。点。A、C高度相同。忽略

空气阻力，则（）

A.网球在两个过程中飞行时间相等

B.网球在后一个过程中击中D点时速度较大

C.运动员在两个过程中对网球所做功可能相等

D.网球在后一个过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率较大

【答案】C

【解析】AB两点发出的球都能到达。点，B球从C到地面竖直方向做自由落体运动，根据竖直方向的运

X

动可知立=2%，=由于水平方向的位移相同，根据煤=：,可知“水〉心水，根据速度的合成可

知，A抛出时的速度以0=匕水，A落到D点时的速度匕=飞吃+吟k，B落到。点时的速度

=g+吟水,故两过程中，后一个过程中，网球击中。点时速度较小，故AB错误；个过程中对网

球做功叱=g加片水，第个过程中对网球做功用=；m嗑=；加嘘=；加（嘘+喙J，因为匕咏>/水

可知吗可能等于%，选项C正确；竖直方向做的是自由落体运动，下落的高度相同，故落地时竖直方向

的速度相同，vyA=vyB,则重力的瞬时功率尸=mg%.,相同，故D错误。故选C。

9、如图所示，水平面。点左侧光滑，。点右侧粗糙且足够长，有10个质量均为〃，完全相同的小滑块（可

视为质点）用轻细杆相连，相邻小滑块间的距离为L滑块1恰好位于。点，滑块2、3……依次沿直线水

平向左排开，现将水平恒力F作用于滑块1,经观察发现，在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块

进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g,则下列说法正确的是

10987654321F

o

A.粗糙地带与滑块间的动摩擦因数〃=—

mg

B.匀速运动过程中速度大小、匹

N5m

C.第一个滑块进入粗糙地带后，第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等

D.在水平恒力尸作用下，10个滑块能全部可以进入粗糙地带

【答案】B

【解析】A、时整体分析，根据共点力平衡得，F=3fmg,解得M,故A错误：B、根据动能定理得

13加g

17

F-2L-jLimg-2L-"mgL=—xlOmv2,解得v=—,故B正确：C、第一个滑块进入粗糙地带后,

5m

整体仍然做加速运动，各个物体的加速度相同，隔离分析，由于选择的研究对象质量不同，根据牛顿第二

定律知，杆子的弹力大小不等，故C错误。D、在水平恒力尸作用下，由于第4个滑块进入粗糙地带，整

体将做减速运动，设第〃块能进入粗焙地带，由动能定理：F（n£）-x/mgL（l+2+3+...+（H-l））=0-0,

解得："=7,所以10个滑块不能全部进入粗糙地带，故D错误。

10、CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种

CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束

的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打

到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点。则（）

图（a）图（b）

A.M处的电势高于N处的电势

B.增大M、N之间的加速电压可使P点左移

C.偏转磁场的方向垂直于纸面向外

D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移

【答案】D

【解析】由于电子带负电，要在MN间加速则MN间电场方向由N指向M,根据沿着电场线方向电势逐渐

降低可知M的电势低于N的电势，故A错误；增大加速电压则根据eU=4机产,可知会增大到达偏转磁

2

2

场的速度；又根据在偏转磁场中洛伦兹力提供向心力有6阳=用匕，可得R=型，可知会增大在偏转磁

ReB

场中的偏转半径，由于磁场宽度相同，故根据几何关系可知会减小偏转的角度，故P点会右移，故B错误;

电子在偏转电场中做圆周运动，向下偏转，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故C错误；由B选

项的分析可知，当其它条件不变时，增大偏转磁场磁感应强度会减小半径，从而增大偏转角度，使P点左

移，故D正确。故选D。

第n卷

二、非选择题：共5题，共60分.其中第12题〜第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的

演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11.（15分）如图（a）所示，质量为，"的均匀直杆一端固定在光滑转轴。处。从水平位置将杆无初速度释

放后，杆将绕转轴。向下转动。某同学想利用转动过程中杆的机械能守恒来探究杆在向下转动过程中动能

的表达式。他将光电门置于某一位置，记下此位置与。的高度差人可用光电门测出杆的另一端4通过其

所用的时间。当地重力加速度已知为g。

（1）设杆的宽度为L（很小），A端通过光电门的时间为t,则A端通过光电门的瞬时速度内的表达式为

w；他利用螺旋测微器测量宽度结果如图（b）所示，贝1JL=mm。

（2）调节〃的大小，并记录对应的A端通过光电门的时间,,数据如下表。观察并处理表中数据，为形象

直观反映f和4的关系如图（c）所示，以〃为横坐标，则应选择一（填“产或“尸”或“户”）为纵坐标画出图

像。

组次123456

h/m0.050.100.150.200.250.30

r/ms5.583.973.242.792.502.29

rVms-10.180.250.30.360.400.44

r2/ms-20.0320.0630.0950.1280.1600.191

（3）从释放到A端下降了高度h,直杆重力势能的减少量AEp=（用题中所给的物理量符号表示）。

（4）已知杆质量宽度L,A端转动到任意位置经过光电门时速度为％,图像（c）中P点坐标（〃、b）,

当地重力加速度为g,用以上物理量，可得直杆向下转动到任意位置时其动能的表达式为&=。

【答案】（1）办=5（3分）6.860（3分）（2）r2（3分）

（3）皿（3分）（4）—（3分）

22bl}

【解析】（1）杆的宽度为L很小，A端通过光电门的时间为t,则A端通过光电门的瞬时速度％的表达式为

VA~~'螺旋测微器测量宽度L的读数L=6.5mm+0.360nim=6.860mmo

（2）观察表中的数据，可以看出产与/?成正比，因此应选择产为纵坐标；

（3）从释放到A端下降了高度小杆重心下降了高度为所以直杆重力势能的减少量八纥=缪。

（4）由图像（c）分析可得尸=2〃，A端转动到任意位置经过光电门时速度以='，根据机械能守恒，

at

mgh_mgat2_mgav；

直杆向下转动到任意位置时其动能的表达式为4

22b2hl：

12.（8）某科技小组用三个可乐汽水瓶制作了一个小喷泉，结构如图所示，A瓶开口向上，B、C瓶封闭,

通过3根细管（体积忽略不计）将瓶内气体或液体连通，瓶与细管间接触紧密、密闭良好。在A瓶中加入

一定量的水时，I号管就会有水喷出。已知瓶外大气压为P。，外界气温恒定，水的密度为夕，重力加速度

为g。初始时，1号管内水面与B瓶内水面同高，B与C瓶内空气的总体积%,题中所涉及的物理量单位

均采用国际单位制。

（1）若水即将从1号管喷出时，1号管上端出口与8瓶内液面高度差为〃，则此时B瓶内气体压强多大?

（2）在A瓶中缓慢加水时，1号管内水面由初始位置（即与B瓶内水面同高）开始增高，直至水即将从1

号管喷出，此过程中C瓶经3号管加入了多少体积的水?

p^h,

【答案】(1)pn+pgh；(2)--------VJ7)

Po+Pgh

【解析】（1）若水即将从1号管喷出时，则有PB=Po+Pg"（2分）

（2）A瓶中未加水时，B、C瓶中气体压强等于一个大气压%,水即将从1号管喷出时，B、C中的气体

压强为％，则仃Po%=P/（2分）

此过程中C瓶经3号管加水的体积为AV=9-V（2分）

p^h

联立解得AV=，匕（2分）

13.（8分）如图所示，质量为M的可移动“=>”型导轨MNPQ位于光滑水平桌面上，两条平行轨道间的距

离为L。质量为阳的金属杆可垂直于导轨滑动，与轨道之间存在摩擦力，金属杆接入回路中的电阻为火。

初始时金属杆位于图中的虚线00'处，00'的左侧有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为3。在

1=0时，用一平行于导轨的恒力/作用于金属杆，使之由静止开始沿导轨向左运动。％时刻回路中的电流

为/。，此过程中导轨MNP。向左移动的距离为4（杆与轨道始终保持相对运动，NP尚未进入磁场）。不

考虑导轨的电阻与回路的自感，求：

（1）%时刻金属杆的速度大小丫；

（2）金属杆与“=>”型导轨间的滑动摩擦因数〃；

（3）该过程中金属杆移动的距离X。

【答案】⑴卷⑵篝

【解析】（1）由闭合电路欧姆定律得E=

切割感应电动势E=（1分）

解得（1分）

BL

（2）滑动摩擦力为了=〃〃2g

对导轨受力分析，由牛顿第二定律得了=Ma（1分）

导轨匀加速运动/（1分）

2A/x0

解得〃（1分）

mg4

（3）在任意短的时间内对金属杆分析，由动量定理得=（1分）

叠加求和有（尸一/*0-8L<7=/?W（1分）

而后=也

q=It

联立解得4=器

R

2

LanRz.

联立解得xf)

14.（13分）如图甲所示，在竖直平面内有一半径为R的圆形区域、里面存在着垂直于圆面向里的匀强磁场,

AC为圆。的竖直直径，与C4成30。角。在圆的右边有一对水平放置的平行金属板MN,其间距为d。

。、。2在同一水平直线上，该直线与圆周交于P点，且在金属板右边边缘有一以。2为坐标原点的竖

直坐标轴y。金属板MN间加有如图乙所示的交变电场，其最大电压为2。0，周期为T。现有一群质量为加、

带电量均为一q的带电粒子源源不断地从A点以相同速率?在ZC4D范围内垂直于磁场入射，且沿AC方

向入射的粒子恰好过圆上的P点，不计粒子重力及粒子间的相互作用。

（1）求磁感应强度3的大小；

（2）若金属板MN的长度/=L5%T,求粒子打在坐标轴》上离2的最远距离（设所有粒子都不会打在金属

板上）;

（3）若圆的半径R不变，仅减小圆形区域内磁场的面积，为保证所有带电粒子射出圆形区域前一直做圆周运

动，求磁场的最小面积。

2U。;——1--：

u0-i

0-o.^rijori.br2.or

~U0—!：——：

图乙

【答案】（1）8=吟；（2）0.5R；（3）0.66必

qR

【解析】（1）沿AC方向入射的粒子恰好过圆上的尸点，则粒子运动的半径为（1分）

根据qv°B=m—（1分）

r

解得3=受（1分）

qR

（2）粒子运动半径等于磁场的半径，则由几何关系可知，在NC4D范围内垂直于磁场入射的所有粒子射出磁

场后均平行于。尸射出，然后垂直电场方向进入电场区域；粒子进入电场后水平方向做匀速运动，运动时间

t--=l.5T（1分）

%

粒子先向下做加速运动，加速度为4=4血

在沿电场方向，在0~0.57时间内,

dm

2

、一4口匚*12UdT八

运动距离y=—&&2=」l}----（1分）

28dm

此时的竖直速度h="工

（I分）

2dm

在0.57~7时间内，粒子先向下做减速运动，速度减为零后向上做匀加速运动，加速度为4=也艮

dm

先向下运动距离必第二（1分）

然后向上运动为r=需a分）

回到同一水平线上，此时的竖直速度为=匕="三（I分）

2dm

在7〜1.57时间内，粒子向上减速，加速度仍为由对称运动可知，粒子回到与入射点相同的水平线上;

则当粒子达到屏上离点最远的位置，就是刚进入电场时入射位置距离0P最远的位置，对应着粒子沿AD

射入的粒子，由几何关系可知，出射点距离0P的最远距离为幻=Rsin3（）。=（）.5R（1分）

（3）画出沿4C和方向射入的粒子的轨迹图如图；则要保证所有带电粒子射出圆形区域前一直做圆周运动,

则所加磁场的最小面积为AOA/%的面积，大小为

1,111,1,,

5=2（-TTR2—2/?sin60°--/?）-2（-TTR2——方）。0.66R-（3分）

32242

15.（16分）竖直放置的轻质弹簧原长为1.2m,先在其上端由静止释放一质量为mo=lkg的物体，弹簧被压

缩到最短时测得弹簧的长度为0.8m。将该弹簧水平放置在1.6m长的光滑平台OP上，一端固定在平台左侧

挡板上的O点，然后用力使质量为，"A=0.5kg的小物块A缓慢向左运动压缩弹簧，静止时弹簧长度为0.8m,

撤去外力后小物块A离开平台后滑上上表面与平台等高的木板C,木板C放在光滑水平面上，质量为

/nc=0.25kg„在物块A滑上木板C的同时有另外一个质量为/MB=0.25kg的小物块B以初速度%=4m/s从

木板C的右端滑上木板。己知物块A