2021届高考考前冲刺卷 物理（六）教师版

（新高考）2021届高考考前冲刺卷时1.2x*s，第三次用时1.2x（*）2,故第n次用时1.2x（±yi,则

物理（六）=1.2X1+1.2X^4-1.2X（1）2+……+L2X（§"T=6S，故选D。

3.中国空间站将于2022年建成，我国将进入空间站时代，空间站轨道半径为6800km,可看

注意事项：

成圆轨道，空间站可供多名宇航员长期工作生活，引力常量为G,下列说法正确的是（）

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形

码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答：每小题选出答案后，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答题区域均无效。

3.非选择题的作答：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A.知道空间站的运行周期就可以求得地球的质量

稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。B.空间站的运行周期与地球自转的周期几乎相等

4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。C.空间站的运行速度大于第一宇宙速度

D.在空间站工作的宇航员因受力平衡而处于悬浮或静止状态

■一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是

s【答案】A

r符合题目要求的。

【解析】由万有引力提供向心力，即有咨=加普「可得，知道空间站的运行周期就可以求得

-1.在物理学中，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量

-的单位。以下的推导关系中正确的是（）地球的质量，A正确：由于空间站的运行半径比同步卫星的小，故空间站的运行周期一定小于同步

-A.1Pa=1kgm-s-2B.1T=1NQV'm_2卫星的周期，又同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以，空间站的运行周期一定小于地球的自

-转周期，B错误：因为空间站的运行的轨道大于地球的半径，故空间站的运行速度小于第一宇宙速

--1

-C.IJ=1Nm-sD.IN=1NCm-'

-度，C错误；在空间站工作的宇航员的合力提供向心力，其受力不平衡，D错误。

【答案】D

4.如图所示，在工彷，平面上以O为圆心的圆形区域内存在匀强磁场（图中未画出），磁场方向

【解析】根据尸=/加可知・・则错误；根据£，/=—,可得

SlN=lkgms4AB=垂直于xOy平面向外。•个质量为小、电荷量为g的带负电粒子，从原点。以初速度大小为刖沿y

ILR

S轴负方向开始运动，后来粒子经过x轴上的A点，此时速度方向与x轴的夹角为30。。A到。的距

I离为d,不计粒子的重力，则圆形磁场区域的半径为（）

小和W=Uq,可知lN=U=lV・C-m/，D正确。

m

2.某同学将•足球螺直向下抛向水平地面，足球以6m/s的速度被地面反向弹回，上升到最高

点后落回地面，以后足球每次与地面碰撞后弹回时的速度大小均为碰撞前速度大小的小不计足球与

犯【答案】B

数地面碰撞的时间和空气阻力，取g=10m/s2,则足球从第•次被弹起到最后停止运动的总时间为

【解析】粒子的运动轨迹如图所示，设粒子运动的半径为凡由几何关系可知

——R+—^―=",

（）sin30°

A.3sB.4sC.5sD.6s

【答案】D

S.【解析】由上抛运动时只受重力，第一次到达最高点的时间为，，则丫=@,解得/=0后所以

第•次落到地面用时l-2s,因为足球每次与地面碰撞被弹回时速度均为碰撞前速度的右故第二次用

5.弗兰克―赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验。实验原理如图甲所示，械能在数值上等于克服摩擦力做的功，有耳=〃〃7gcosax2Rsina=〃川gRsin2a,

灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，G、A间加有电压为0.5V的反

E2=jjmgcospx2/?sinp=jumgRsin2/7,因为avp,所以故c正确；根据匀变速直

向电场，使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少。在原来真

2

空的容器中充稀薄汞蒸气后，发现K、G间电压U每升高4.9V时，电流表的示数/就会显著下降，线运动规律，有匕2=2%百，v2=2a2x2,可得叫Vvz，故D错误。

如图乙所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项

子能量量子化的角度去解释。依据本实验结果下列判断合理的是（）是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得。分。

7.天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P,

两端分别连接质量为孙和m2的小球A、加〃2）。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任

意时刻两球均在同一水平面内，则（）

1小

甲Z.

A.电子运动过程中只可能与汞原子发生一次碰撞

B.汞原子基态和第•激发态的能级之差可能为4.9eV

C.K、G间电子的动能越大，越容易使汞原子发生跃迁

A.两球运动的周期相等

D.K、G间电压越大，单位时间内到达A极的电子数越多

B.两球的向心加速度大小相等

【答案】BC.球A、B到P的距离之比等于m2：〃“

【解析】电子运动过程中有可能与汞原子发生一次，也有可能没发生碰撞，还可能发生多次碰

D.球A、8到户的距离之比等于加：机2

撞，A错误；由于电压U每升高4.9V时，电流表的示数/就会显著下降，说明汞原子基态和第一

【答案】AC

激发态之间的能极之差等于4.9eV,B正确；K、G间电子的动能越大，根据乙图，不一定更使汞原

【解析】对其中一个小球受力分析•，其受到重力和绳的拉力尸T，绳的拉力在竖直方向的分力与

子发生跃迁，C错误；K、G间电压越大，由乙图可知，单位时间内到达A极的电子数不一定越多，

重力平衡，设轻绳与竖直方向的夹角为伍则有6cos仍=加8,拉力在水平方向上的分力提供向心

D错误。

6.沙游乐场有两个沙坡PM、QM,P、Q、例三点在同一竖直圆周上，圆心为圆周最低点力,设该小球到P的距离为/,则有耳sin许加gtan许机票-/sin。，解得冏期为7=2几，，因

为M,P、。位置如图所示，•游客分别从P、。两点由静止下滑到M点的过程中，加速度分别为

为任意时刻两球均在同一水平面内，故两球运动的周期相等，A正确；连接两球的绳的张力6•相等,

内、6,经历的时间分别为小t2,损失的机械能分别为臼、及，到达M点的速度分别为VI、2，则

由于向心力为E尸耳sinG=〃m2/sinJ,故“与2成反比，即4="，C正确，D错误；又小球

/2吗

的向心加速度a="％ian<9=（亨）2/nan。，。不同，故向心加速度大小不相等，B错误。

8.某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器。

和降压变压器/向用户供电，已知输电线的总电阻为R，降压变压器A的原、副线圈匝数之比为4：

【答案】C

1，它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，用!为负载电阻。若将变压器视为理想变压器，则下列说

【解析】设PM与水平面夹角为a,QM与水平面夹角为尸，根据牛顿第二定律

川4二mgsina-川ngcosa,ma2=mgsinp-Rngcos0,依题意有a<fl,sina<sin夕，cosa

>cos夕，得mV%A错误：由玉=2Rsina=；卬;，x2=2Rsin»得

f,=J.4Rsina,用=J_4Rsinp,因为两角度不相等，故B错误：损失的机

'gsina—〃gcosayjgsin/?-cosp

A.降压变压器72的输入功率与输出功率之比为4：1

2

B.降压变压器72原线圈的输入电压为880V10.如图所示，两足够长且电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面平行放置，虚线。垂直于

C.升压变压器♦的输出电压大于降压变压器"的输入电压导轨，CZ)右边区域有竖直向上的匀强磁场氏两金属杆八。长度与导轨宽度相等，在导轨上始终

D.当Ro增大时，升压变压器5的输出电压增大与导轨垂直且接触良好。杆。不计电阻，质量为小，杆。电阻为R,质量为2m，杆6初始位置距离

【答案】BC虚线C。足够远。杆。从CO左边某位置以初速度W开始向右运动，第一次杆6固定，第二次杆力

【解析】降压变压器为理想变压器，故输入功率与输出功率之比为1：1,A错误；由图象得到，自由静止。两次相比较()

降压变压器副线圈两端交变电压〃=22(h「sinlOOR(V),有效值为220V,降压变压器原、副线圈匝

数之比为4：1,故降压变压器/原线圈的输入电压为4x220V=88()V,B正确：由于输电线电

阻有电压降，故升压变压器♦的输出电压大于降压变压器小的输入电压，C正确：当心增大时，

由于升压变压器5的输入电压不变，故输出电压不变，D错误。A.杆。最后的速度，两次都为零

9.如图甲所示，竖直放置的轻弹簧•端固定于风洞实验室的水平地面，质量，”=0.lkg的小球B.杆。所受安培力，两次的最大值相等

在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原C.整个过程中杆产生的焦耳热，第次的小于第二次的

点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小D.整个过程中通过杆。的电荷量，第一次的大于第二次的

球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始【答案】BD

终在弹性限度范围内，取重力加速度g=10m/s2,贝女)【解析】当b固定时，杆a最后速度为0,当6自由时，杆。最后速度为V,由动量守恒定律

可得〃7%=(〃Z+2,〃)I，，解得所以A错误；两次的杆。都做减速运动，开始时切割磁感线

速度最大，产生的感应电动势最大小，感应电流最大，安培力最大，有q=空为，所以

甲乙A

小球释放位置距地面的高度为

A.0.6m杆。所受安培力，两次的最大值相等，则B正确；当&固定时，产生的焦耳热为。=^,"%2,当8

B.小球在下落过程受到的风力为0.1N

C.小球刚接触弹簧时的动能为0.45J自由时，产生的焦耳热为QiuJanY-lsi+ZaD/ugmVoZvQ,，所以C错误；当6固定时，

D.小球的最大加速度大小为lOm/s?

【答案】BC通过的电荷量为G，由动量定理可得6/,0=/,0,，解得％=吗，当/，自由时，通

BL

【解析】由图乙可知，小球处于释放位置的重力势能为0.70J,故根据Ep=〃Zg/?,可得

过的电荷量为0，由动量定理可得q工L解得％=包也，则整个

33BL

0.70=0.1x10/2,解得〃=0.7m,故A错误：对下落的小球的运动状态分析，小球未接触弹簧前，

过程中通过杆〃的电荷量，第一次的大于第二次的，所以D正确。

做匀加速更线运动，此时小球受重力和竖直向上的恒定风力了,根据牛顿第二定律有一/二加4,

三、非选择题：共52分。第11〜14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15〜16题为选

在小球接触弹簧后，弹簧开始形变，此时小球受重力、风力、弹簧的弹力，根据牛顿第二定律有

考题，考生根据要求作答。

M

mg-f-T=ma2,T=Mr,A在增大，则r在增大，的在减小，此时小球做加速度减小的加(一)必考题：共43分

II.(6分)为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图所示的

速运动直到'〃&一/=7，即％二0时小球速度最大，之后小球继续向下运动，但此时丁＞〃吆一/,

实验装置，他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为O的两立柱上,

而At在增大，小球做加速度增大的减速运动，直到小球速度减为0,由图乙可知小球速度减为。时固定点分别为户和Q，P低于。，绳长为L(L＞PQ)他们首先在绳上距离P点10cm处(标记为C)

小球下落0.6m,故06咫一°.6/-0.54=°,/=O.1N,故B正确；小球刚接触弹簧时，小球下系上质量为m的重物(不滑动)，由测力计读出绳PC、QC的拉力大小0和7次随后改变重物悬挂

点的位置，每次将。到C点的距离增加10cm,并读出测力计的示数，最后得到7＞、TQ与绳长PC

落了0.5m,则O.5〃zg—().5x().l=g"”2,解得《〃n，=0.45J，故C正确；根据牛顿第二定律知，

之间的关系曲线如图所示，由实验可知：

小球下落过程中最大加速度为蟹二工=。।xW一。।m/s?=9nVs2,故D错误。

m0.1

77N

(1)曲线II中拉力最大时，。与P点的距离为_____cm,该曲线为_____(选填“7Z或“丁。”)的曲

线。

(2)在曲线I、II相交处，可读出绳的拉力7°=_____N,此时它与L、。、机和重力加速度g的

关系为TQ=_____。

【答案】⑴60(58〜62)TP(2)4.30(4.25〜4.35)

2(L2-D2)

【解析】(1)由曲线H的最高点拉力最大，对应的横坐标f。=60cm,设PC和QC与水平方向

甲同学逐渐减小金属丝接入电路的长度式，调节滑动变阻器的触头位置，同时保持电压表示数不

的夹角为a和小对C点的平衡可知7>cosa=/rcos“，开始C点靠近P点，因2>成，则

变，读出对应的电流表示数，通过计算得到金属丝电阻/?中。得到具体数据如表•所示。

白=您2>1,即7>>7。，结合两曲线左侧部分，II曲线靠上则为力的曲线。

表一

TQcosa

12345

(2)两曲线的交点表示左右的绳拉力大小相等，读出纵坐标为7>=T0=4.3ON,设C。绳与立柱

20.40.60.80.100.

金属丝长度/cm

/r2_r\l00000

的夹角为仇延长C。线交于另•立柱上，则cos6=―：—,两拉力相等，由力的平衡可知2巾cos

金属丝电阻/Q2.22.63.24.05.0

mgmglJlJ-D2乙同学逐渐减小金属丝接入电路的长度A,调节滑动变阻器的触头位置.，同时保持电流表示数不

2cos。2{1}-D2)变，读出对应的电压表示数，通过计算得到金属丝电阻R乙。得到具体数据如表二所示，乙同学根据

12.(9分)在“探究导体电阻与其影响因素的关系”实验中，器材有:实验数据在坐标纸内画出R—”图线，如图b所示。

A.粗细均匀的金属丝(长度为1.1m,总电阻约5Q)表二

B.直流电源(1.5V,内阻不计)12345

金属丝长度/cm20.40.60.80.100.

C.电流表(量程0.6A,内阻约为1Q〉

00000

D.电流表(量程300mA,内阻约为2。)

金属丝电阻/C1.02.13.03.95.0

E.电压表(1.5V.内阻约3kC)

(1)在乙同学所描图线的/?一工图中，根据甲同学的实验数据描出R-r图线o

F.滑动变阻踹(IOC,I.0A)

⑵乙同学应选电流表(填器材序号C或“D”)。

G.定值电阻(5.0C,1.0A)

(3)结合R—x图分析甲、乙两位同学的测量方案谁更合理，并简要说明原因。

H.刻度尺、开关、导线若干

(4)若甲同学在保持电压不变的测量方案下，为了尽量减小温度变化对实验造成的影响，从题中

为了探究金属丝的电阻与长度的关系，甲、乙两位同学选择以上部分器材设计如图a所示电路。

给出的器材中选择所需器材，并设计改进电路。将改进后的电路图画在虚线框中，并在各元件旁标

上它的器材序号。

【答案】(1)见解析(2)D(3)见解析(4)见解析

【解析】(1)将表一中数据在R-x坐标系中描点，并用平滑曲线作出图线。如图甲所示。

降臬则由图象可知，克服阻力做功

W=1公，

2

(M+m)^x+3x—(M+m)v2=­XLV2

由能量守恒定律得22

解得x=1.65m。

14.(16分)如图所示，在平面直角坐标系中，第一象限内有匀强电场(图中未画出)，一质量为

小、电荷量为q的带正电粒子，从工轴上的点尸(一/,0)垂直电场方向进入第二象限，已知其入射速

(2)根据题给电源电动势及其他元件规格，乙同学应选量程300mA的电流表D。