2021届全国百校联考新高考原创预测试卷（二十七）物理

2021届全国百校联考新高考原创预测试卷（二十七）

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、单选题（共5小题,每小题6.0分，共30分）

1.如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为口，物块与转台转轴相距R,

物块随转台由静止开始转动并计时，在3时刻转速达到n,物块即将开始滑动.保持转速n

不变，继续转动到tz时刻.则（）

A.在。〜L时间内，摩擦力做功为零

B.在匕〜t?时间内，摩擦力做功为2umgR

C.在0〜3时间内，摩擦力做功为2umgR

D.在0〜匕时间内，摩擦力做功为umgR

【答案】D

【解析】

试题分析：在。〜内时间内，转速逐渐增加，故物体的速度逐渐增加，由动能定理可知，最大

静摩擦力提供向心力：=m匕，解得：n=J痴无，物体做加速圆周运动过程：

R

2

wf=^mv,解得：Wf=/jmgR,故AC错误，I）正确；在4〜，2时间内，物体的线速度不

变，摩擦力只提供向心力，根据动能定理可知摩擦力做功为零，故B错误；

考点：动能定理的应用

2.把质量为卬的小球（可看做质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球下按到/的位置（图

甲），如图所示.迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位

置3时弹簧正好处于自由状态（图乙）.已知49的高度差为小，%的高度差为自重力加速

度为g，不计空气阻力.则（）

J-c

■

-

-

-

-

-

-

A.小球从/上升到8位置的过程中，动能增大

B.小球从A上升到。位置的过程中，机械能一直增大

C.小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为侬（用+4）

D.一定有4NA1

【答案】C

【解析】

【详解】A.球从小上升到5位置的过程中，先加速，当弹簧的弹力々△产侬时，合力为零，

加速度减小到零，速度达到最大，之后小球继续上升弹簧弹力小于重力，球做减速运动，故

小球从力上升到6的过程中，动能先增大后减小，A错误；

B.小球与弹簧组成系统机械能守恒，从4到8过程，弹簧弹性势能减小，小球的机械能增

加，离开8继续上升到C的过程小球机械能不变，故B错误；

C.根据能量的转化与守恒，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由4到C位置时增加

的重力势能：

E^mg(hz+hi)

C正确;

D.设球在9点的速度为。，则笈到C过程:

v-2ghi

力到8过程,

炉=2（^―）h\

m

可见：居<仄,D错误；

故选C.

3.如图所示，两根细线拴着两个质量相同小球力、员上、下两根细线中的拉力分别是北、

TB,现在使力、6带同种电荷，此时上、下细线受力分别为二、%,则（）

8(»

A.TA'=北，Ts'>TBB."=看，Te'<Te

C.TA'<TA,TB'>TBD.">T,„TB'<TB

【答案】A

【解析】

【详解】带电前：对5有：公③

对四组成的整体有：TFG卡GB

带电后：对8有：TB'=/电+公

对整体：77=&+4

综上所述：。,=L,%>TB

故A正确，BCD错误.

【点睛】处于受力平衡状态的物体在求解或进行大小变化的判断时，只要选好研究对象进行

正确的受力分析，应用平衡条件判断即可.

4.如图所示，一带电小球沿与切平行方向，（垂直/〃方向）射入倾角为《的光滑斜面上，斜

面所在区域存在和平行的匀强电场，小球运动轨迹如图中虚线所示，则（）

A.若微粒带正电荷，则电场方向一定沿斜面向下

B.微粒从"点运动到,V点电势能一定增加

C.微粒从M点运动到“点动能一定增加

D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加

【答案】C

【解析】

由图可知，小球在斜面上做类平抛运动，合力沿斜面向下，由于重力沿斜面的分力也是向下

的，故电场力可能沿斜面向下，也可能沿斜面向上，只要合力沿斜面向下即可，故A错误.当

电场力沿斜面向上时，则电场力做负功，电势能增加，当电场力沿斜面向下时，电场力做正

功，电势能减小，故B错误.由于合力沿斜面向下，故合力一定做正功，根据动能定理可知，

动能一定增加，故C正确.若电场力沿斜面向上，电场力做负功，机械能减小，故D错误.故

选C.

5.如图所示，劲度系数为/的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为4的光滑圆环顶点2另

一端连接一套在圆环上且质量为小的小球.开始时小球位于4点，此时弹簧处于原长且与竖

直方向的夹角为45°,之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点8时的速率为「，此

时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g.下列分析正确的是（）

A.轻质弹簧的原长为7?

2

B.小球过6点时，所受的合力为mg+m—

R

C.小球从/到8的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能

D.小球运动到8点时，弹簧的弹性势能为侬'A—；。/

【答案】D

【解析】

【详解】A.由几何知识可知弹簧原长为0凡A错误：

B.根据向心力公式：小球过6点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力

F^=m—

R

B错误;

C.以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球从1到6的过程中，只有重力和弹簧的弹力

做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能.故c错误：

D.根据能量的转化与守恒：

mgR=gmv1Ep

得

E=mgR—gmv2

故D正确.

故选D。

二、多选题（共3小题,每小题6.0分，共18分）

6.如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为小的圆环，杆与水平方向的夹角«=30°,

圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的1点，弹簧处于原长h.让

圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零.则在圆环下滑过程中（）

A.圆环和地球组成的系统机械能守恒

B.当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大

C.弹簧的最大弹性势能为加加

D.弹簧转过60°角时，圆环的动能为畛

2

【答案】CD

【解析】

试题分析：在圆环下滑过程中，弹簧的拉力对圆环做功，所以圆环和地球组成的系统的机械

能不守恒，A错误；当圆环沿杆的加速度为零时，其速度最大，动能最大，此时弹簧处于伸长

状态，给圆环一个斜向左下方的拉力，故B错误；圆环和地球以及弹簧组成的系统机械能守

恒，根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh,那么圆弧的机械能的减小量等于弹性

势能增大量，为mgh,C正确；弹簧转过60°角时，此时弹簧仍为原长，以圆环为研究对象，

利用动能定理得：〃?=gm/,即圆环的动能等于半，故D正确，

考点：考查了机械能守恒，牛顿第二定律

【名师点睛】对物理过程进行受力情况、运动情况、做功情况分析，是解决问题的根本方法.要

注意对于圆环来说机械能并不守恒，但对圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，系统的机械

能是守恒的.

7.如图所示，质量为勿的带电滑块沿绝缘斜面匀加速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区域

时（滑块受到的电场力小于重力），滑块的运动状态可能（）

A.仍为匀加速下滑，加速度比原来的小

B.仍为匀加速下滑，加速度比原来的大

C.变成匀减速下滑，加速度和原来一样大

D.仍为匀加速下滑，加速度和原来一样大

【答案】AB

【解析】

【详解】在没有进入电场之前，滑块沿绝缘斜面匀加速下滑，假设存在滑动摩擦力，对物体

进行受力分析，有：mgsina-gmgcosa=ma

当进入电场中，设物体沿斜面向下的加速度为a',当电场力与重力行同向时，则有：（mg+F）

sina-y（mg+F）cosa=ma'；解之得，a'>a；

当电场力与重力反向时，则有：（mg-F）sina-g（mg-F）cosa=ma1；解之得，a'<a；

故AB正确，CD错误；故选AB.

【点睛】考查对物体的受力分析，掌握牛顿第二定律的应用，注意电场力的方向不确定，同

时解题的关键是重力方向的力变化，而质量没变，因此加速度一定变化.

8.一匀强电场的方向平行于x伽平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分

别为10V、17V、26V.下列说法不正确的是（）

y/cm

69-------,c

।

4■；

2-；

一I义.

02468点即

A.电场强度的大小为2.5V/cm

B.坐标原点处的电势为1V

C.电子在a点的电势能比在力点的低7eV

D.电子从6点运动到c点，电场力做功为9eV

【答案】C

【解析】

【详解】A.如图所示，在ac连线上，确定一〃点，电势为17V,将以'连线，即为等势线,

那么垂直〃/连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如下图,

因为匀强电场，则有：E=。也，由比例关系可知：5c=217x8cm=4.5cm

d26-10

依据几何关系，则有：

,hrcxhe4.5x6

a=---------=3.6cm

bb'74.52+62

因此电场强度大小为:

七="=26-17=2.5V/cm

d3.6

故A正确，不符合题意;

B.根据0c-0产0”因a、b、c三点电势分别为：0a=10V、0b=17V、00=26V,解得原

点处的电势为0o=lV.故B正确，不符合题意；

C.因C产加=10T7=-7V,电子从a点到b点电场力做功为:

胎M产-eX(-7V)=7eV

因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在6点的高7eV,故C错误，符

合题意。

D.久间的电势差0c=O「0c=17V-26V=-9V,电子从方点运动到c点，电场力做功为

监qgeX(-9V)=9eV

故D正确，不符合题意。

分卷II

三、实验题(共2小题，共15分)

9.某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学

把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力，为探究小车的动能变化规律:

(1)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是一.

A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作

B.实验操作时要先释放小车，后接通电源

C.在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好

D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

(2)除实验装置图中的仪器外，还需要的测量仪器有,

(3)如图为实验中打出附一条纸带，现选取纸带中的力、6两点来探究“动能定理”.已知

打点计时器的打点周期为7,重力加速度为g,图中已经标明了要测量的物理量.另外，小车

的质量为瓶砂和砂桶的总质量为加请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出

M(4-X；)

【答案】(1).AD(2).刻度尺、天平(或弹簧秤)(3).mgx=

32T2

【解析】

【详解】第一空.A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是

绳子的拉力，故A正确.

B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的

点很少，不利于数据的采集和处理.故B错误.

C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误.

D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重

力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确.

第二空.由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量

点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故需要天平.

第三空.小车的质量为机砂和砂桶的总质量为加，"远大于加则对小车的作用力等于砂和砂

桶的总重力侬，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx.由匕=2得：七=三，%=三，

9t4T4T

所以小车动能的改变量为£=4例u2—2="土二2；本实验就是要验证减少的

K2232T2

重力势能是否等于增加的动能，即侬x=加(巧二不).

32T2

10.某同学用图1(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两

端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置祛码。缓慢向

左拉动水平放置的木板，当木块和祛码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数

即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出，其中工的值可从图(b)

中弹簧秤的示数读出。

跌码的质量r”kg0.050.100.150.200.25

滑动摩擦力./7N2.152.362.55/42.93

a

服Kt：N2.H

|"1

、.

、指针

2.01...................

i-*C0.(150.5().20()25，n/kg

回答下列问题：

⑴£=_N；

(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出一/图线；

(3)/与加、木块质量〃、木板与木块之间的动摩擦因数〃及重力加速度大小g之间的关系式

为f=，f—/图线(直线)的斜率的表达式为k=；

(4)取尸9.80m//，由绘出的『一勿图线求得〃=(保留2位有效数字)

【答案】(1).2.75(2).如图所示:

(3).H(JR而g(4).ug(5).0.40

【解析】

【详解】(1)[1]由图6可读出弹簧秤的示数£=2.75N；

(2)[2]广卬图线如图所示：

f—N{M+m）g

其斜率

k=ug；

(4)[5]图线的斜率

人竺=2.93-2.15=39

\m0.25-0.05

解得

口^0.40o

四、计算题

11.图1中，质量为m的物块叠放在质量为2nl的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水

平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为〃=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在

0~3s内F的变化如图2所示，图中F以mg为单位，重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静

止.

(1)求ls、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；

(2)在同一坐标系中画出0〜3s内木板和物块的V—t图象，据此求0~3s内物块相对于木

板滑过的距离.

【答案】（1）=4m/s,v^=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/j-v2=4m/s,vj=4m/s

（2）如图所示.

As=2.25m

【解析】

（详解】（1）设木板和物块的加速度分别为。和优，在t时刻木板和物块的速度分别为v,和V；,

木板和物块之间的摩擦力的大小为f,根据牛顿第二定律，运动学公式和摩擦定律得了=〃?4,

/=〃加g

当匕（限，八=叭+。'«2一彳）

F-f=2ma,v,2=v,,+a(t2-tt)

联立可得W=4m/5,v15=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/s,v'2=4m/s,v'3=4m/s

（2）物块与木板运动的v-f图象，如右图所示.在。〜3s内物块相对于木板的距离As等于

木板和物块v—f图线下的面积之差，即图中带阴影的四边形面积，该四边形由两个三角形组

成，上面的三角形面积为0.25（m）,下面的三角形面积为2（m）,因此

△s=2.25m

9

12.在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径厂一m的光滑圆弧轨道分别

44

相切于D点和G点,GH与水平面的夹角0=37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强

磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=l.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有

匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E=1X1O'N/C.小物体R质量m=2Xl()3kg、电荷量

q=+8X10为以受到水平向右的推力F=9.98X103N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点

后撤去推力.当P,到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P?在GH顶端静止释放,经过时间

t=0.1s与P相遇.Pi和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为N=0.5,取

g=10m/s：sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变，不计空气阻力.求：

(1)小物体P,在水平轨道CD上运动速度v的大小；

(2)倾斜轨道GH的长度s.

【答案】(1)4m/s(2)0.56m

【解析】

【详解】(1)设小物体R在匀强磁场中运动的速度为v,受到水平外力F,重力mg,支持力N,

竖直向上的洛伦兹力F”滑动摩擦力f

则F产qvB①

N=mg-qvB,f=/JN②

匀速直线运动，物体处于平衡状态；F-f=U③

解得v=4m/s④

说明：①③各1分，②④各2分

(2)设物体R在G点的速度为匕，由于洛伦兹力不做功

1,1,

由动能定理知4日・5皿37°-〃以r(1一以)537°)=—mv'--

解得速度匕=5m/s

小物体R在GH上运动受到水平向右的电场力qE,重力mg,垂直斜面支持力N“沿斜面向下

的滑动摩擦力f।设加速度为%

由牛顿第二定律有N、=mgcos37°+qEcos37°,f、=〃乂

/ngsin37°-/=max,⑥

解得q=10m/s2

小物体Pi在GH上匀加速向上运动占=\^+＜。—=0.55m⑦

小物体P2在GH上运动受到重力叱g,垂直斜面支持力N”沿斜面向上的滑动摩擦力加速

度为生

贝m2gsin37°-必必geos37°=m2aj⑧

解得“2=2m//

1,

小物体P?在GII上匀加速向下运动52=-«2/'=0.01m@

故轨道长S=S1+玩⑩

所以s=0.56m(ID

13.如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态6,其过程如图中从a到6的直线所示.在

此过程中.

A.气体温度一直降低

B.气体内能一直增加

C.气体一直对外做功

D.气体一直从外界吸热

E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.由图知气体的〃『一直增大，由^=。，知气体的温度一直升高，故A错误;

B.一定量的理想气体内能只跟温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故B正确;

C.气体的体积增大，则气体一直对外做功，故c正确；

D.气体的内能一直增加，并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律△出股。可知气体一

直从外界吸热，故D正确；

E.气体吸收的热量用于对外做功和增加内能，故E错误.

14.如图，粗细均匀的弯曲玻璃管/、6两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口/

之间气体柱长为〃=40cm,右管内气体柱长为4=39cm.先将开口6封闭，再将左管竖直

插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银

面比水银槽水银面低4cm,已知大气压强4=76cmHg,求：

H

m

4

①力端上方气柱长度；

②稳定后右管内的气体压强.

【答案】①38cm：②78cmHg

【解析】

试题分析：①稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm,则A管内气体的压强为

Pu=(76+4)cmllg

由公式：POVAO-PAIVAI,

代入数据得：Lu=38cm

②设右管水银面上升h,则右管内气柱长度为k-h,气体的压强为片一2pg/z；

由玻意尔定律得：Rh=(片一2月一切

解得：h=lcm

所以右管内气体压强为鸟=[-2/z=78cm"g

考点：气体的状态方程.

15.声波在空气中的传播速度为340m/s,在钢铁中的传播速度为4900m/s.一平直桥由钢

铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差

为1.00s.桥的长度为加若该声波在空气中的波长为九，则它在钢铁中的波长为力的

______倍.

245

【答案】(1).(1).365(2).(2).——

17

【解析】

【详解】设桥的长度为s

则声音在钢铁中传播时间，='=2

v4900

声音在空气中的传播时