2021届高考考前冲刺卷 物理（四）教师版

绳悬挂的救援物资一起在空中沿水平方向做匀速运动，救援物资受到与运动方向相反的空气阻力作

（新图考）届局考考前冲刺卷

2021用，当无人机改变速度大小仍然沿水平方向匀速运动时，绳子与竖直方向的夹角变大，则无人机速

物理（四）度改变后比改变前（）

注意事项：

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

.即

码粘贴在答题卡上的指定位置。A.绳子的张力变小

利

接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B.救援物资受到的空气阻力变小

黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。C.无人机受到的重力和绳子拉力的合力大小变大

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D.无人机受到的重力和绳子拉力的合力大小不变

稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。【答案】C

4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。【解析】设细绳与竖直方向夹角为0,则水平方向/=7力】。，竖直方向7cosO=则当绳

子与竖直方向的夹角变大时，绳子的拉力变大，救援物资受到的空气阻力/•变大，错误；由三

■一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1-87AB

s力平衡可知，无人机受到的重力和绳子拉力的合力大小等于受到的阻力大小，则无人机受到的重力

r题只有一项符合题目要求，第9〜11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得

和绳子拉力的合力大小变大，正确，错误。

分，有错选的得。分。CD

一2

4.如图所示，固定光滑直杆上套有•个质量为机，带电量为+夕的小球和两根原长均为L的轻

1.如图是工业上利用射线的穿透性来检查钢板内部伤痕的示意图，则检查利用的射线是（）

二

弹簧，两根轻弹簧的•端与小球相连，另•端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点,空间存在方

二

向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为仇两弹簧的劲度系数均为3，"sin〃,小球在

二L

距8点的P点处于静止状态，。点距4点。，重力加速度为g。下列选项正确的是（）

二

计数器L与

中

SA.a射线B.。射线

*

C.y射线D.。和丫射线

在

【答案】C

【解析】a射线的穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米；0射线的穿透能力比a射线强，能

够穿透几厘米厚的铝板：Y射线的穿透能力很强，能够穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土,

A.匀强电场的电场强度大小为雪蛇

在工业上可用于检查钢板内部伤痕，故正确。

C5q

2.无线充电技术发展至今，在消费电子领域的发展已经取得不错的成绩，如手机无线充电、电

B.若小球从P点以初速度W沿杆向上运动，恰能到达Q点，则％=［而丽

动牙刷无线充电等。以下与无线充电技术应用了相同物理原理的是（）

2

毂A.电磁炉B.磁流体发电机

C.小球从Q点由静止下滑过程中动能最大为

C.电磁轨道炮D.质谱仪

【答案】AD.从固定点B处剪断弹簧的瞬间小球加速度大小为ggsin©,方向向上

【解析】无线充电系统主要采用的是电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递C

【答案】C

S电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的；磁流体发电机利用带电粒子在磁场中的作用下发生

偏转，电荷打到上下两极板上；电磁炮是利用电磁力（安培力）推动炮弹发射的新颖武器：质谱仪是根1解析】小球受弹簧的弹力大小为的=,由共点力平衡可知

据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。故选A。

（"g+E4）sin°=6"；gsin6>,解得后=2型，故A错误；由机械能守恒定律可得

3.无人机经常应用于应急救援物资的输送。在一次救援物资输送的过程中，无人机与下方用轻

轲:=今外空罗,解得%=J丝等电，故B错误：小球从Q点由静止下滑时，运动到B错误；摩擦力对B所做的功不等于3机械能的变化，因为对5球分析弹簧弹力也做/功，也是外

力，C错误；由于有摩擦力作用，则最后弹簧可能处于压缩或伸长状态，具有一定的弹性势能，所

P点受平衡力作用，速度最大，动能最大为Ek=饕x*sin6=侬甯吆,故C正确；从固定以最终A、B、弹簧所组成的系统损失的机械能可能小于%JV2,D正确。

7.如图所示，一半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，半圆顶点有大小可不计的定滑轮，。点为

点B处剪断弹簧的瞬间小球加速度方向沿AB向下，故D错误。

其圆心，AB为半圆上两点，OA处于水平方向，08与竖直方向夹角为45。。一轻绳两端连接大小可

5.4处有一质点做简谐振动并形成向AB方向传播的简谐波，在B处遇到障碍物反向传播，反

不计的两个小球甲、乙，初始时甲、乙分别静止在6、O两点，绳子处于拉直状态。已知甲球的质

射波与原入射波在相遇区域发生了干涉，A、C两点相距为2m,用频闪相机对A、8间区域连续拍

量〃“=2kg,乙球的质量g=lkg,半圆轨道的半径/*=1m,当地重力加速度g=10m/s，忽略一

摄，依次获得1、2、3三个波形图，其中I、3处在最大位移处，2处于平衡位置。已知频闪的时间

切摩擦。解除约束后，两球开始运动的过程中，下列说法正确的是（）

间隔为0.2s,由拍摄图像可知（）

W。

A.甲球沿着球面运动过程中，甲、乙两球系统的机械能减少

B.甲球沿着球面运动过程中，甲球机械能增加

A.波源的振动周期是0.4s

C.甲球•定能沿圆弧面下滑经过A点

B.该波波速为2.5m/s

D.甲球一定在到达A点之前离开圆弧面

C.M点是加强点，C点为减弱点

【答案】D

D.绳上所有点的振幅相等

【解析】甲球沿着球面运动过程中，忽略一切摩擦，对于甲、乙两球组成的系统，只有重力做

【答案】C

功，系统的机械能守恒，故A错误；甲球沿着球面运动过程中，绳子拉力对甲球做负功，则甲球机

【解析】从波形1到波形3经历的时间为,7,则LT=2X0.2S=0.4S,可得波源的振动周期

械能减小，故B错误；若甲球沿着球面运动过程中，经过某点时对轨道的压力为零，设此时该点与

22

。点的连线与水平方向的夹角为仇从3点到该点过程，根据系统的机械能守恒有

T=0.8s

A错误；这两列波在AB之间的区域内发生了干涉现象，根据干涉图象的特点可知，48之间的叫g（rsin45°-rsin。）一〃7的（一夕）=5。"’其中在该点，根据牛顿第二定

距离等于一个波长，即4=4m,所以该波波速y=a=5m/s,B错误；由题意知M点位于最大位

T律则有叫gcos0=»>,—，联立解得5sin（。+37°）=2>/2--+20,令）'=5sin（9+37。）和

r2

移，C点处于平衡位置，因此M点是加强点，C点为减弱点，C正确；干涉时根据所在点距离两个

>=2日-^+2。，分别作出图像，可知两图线有交点，所以通过分析可知夕有解，但。不

波源（A、B）的距离不同而造成的相位差会使得观测点的振幅发生变化，D错误。

6.如图所示，4、8两小球质量均为小，用轻弹簧相连接，静止在水平面上。两者间的距离等

为零，所以甲球经过该点时做离心运动，所以甲球一定不能沿圆弧面下滑经过A点，C错误，D正

于弹簧原长。现用锤子敲击A球，使A获得速度小两者运动•段时间后停下，则（）

确。

AB

8.如图，足够长的两平行光滑金属导轨MMPQ水平放置，间距/=lm,导轨中间分布有磁

A.两球组成的系统动量守恒

感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线。•粗细均匀的导体棒以IOm/s的速度向右匀速

B.摩擦力对A做的功等于A动能的变化

滑动，定值电阻R的阻值为1C,导体棒接入电路的电阻也为1C，二极管D正向电阻为零，反向

C.摩擦力对8所做的功等于8机械能的变化

电阻无穷大，导轨电阻不计，下列说法不正确的是（）

D.最终A、B、弹簧所组成的系统损失的机械能可能小于%八，2

【答案】D

【解析】由于小球运动过程中有摩擦力作用，合外力不为0,所以两球组成的系统动量不守恒，

A.理想电压表示数为2.5V

A错误；摩擦力对A做的功不等于4动能的变化，因为对A除了摩擦力做功，还有弹簧的弹力做功，

2

B.导体棒运动到图示位置时，有电流流过电阻R围绕月球旋转，高轨卫星能直接观测到月球部分的张角为仍，己知嫦娥五号和高轨卫星轨道平面重

C.流经电阻R的最大电流为5A合，且运行方向相同。下列说法正确的是()

D.导体棒上热功率为6.25W

【答案】B

【解析】导体棒切割磁感线产生的感应电动势的最大值Em=Wv=IOV,产生的是正弦式交流

电，则电动势的有效值七二军=5&丫，由电流的热效应可得幺T=dxZ=5V,,由闭合电

V2RR2

E'

路欧姆定律得理想电压表的示数为U=——R=2.5V,故A正确；导体棒运动到图示位置时，由

R+rB.嫦娥五号与高轨卫星每次“不见面”的时间为27阚十°泅

527t

右手定则可知，产生的电流方向由。一儿由于二极管具有单向导通特性，所以此时无电流流过电阻

c.嫦娥五号与高轨星每次“不见面”的时间为27区-2.

R,故B错误；导体棒切割磁感线产生的感应电动势的最大值与,二Wu二10V,所以最大电流52兀

inF'D.嫦娥五号与高轨卫星能直接观测月球部分的张角关系为sin4=9sin?

/in=—A=5A,故C正确：导体棒上的电流有效值为40=——=2.5A,所以热功率为

1+12R22

【答案】ABD

P-/2/?=2.52X1W-6.25W,故D正确。

9.已知氢原子的能级图如图所示，一群处于〃=3能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发【解析】由开普勒第三定律」^二士，得。二277；,A正确；如图，两卫星每次"不见面''的对

T；-

出的光照射下图电路阴极K的金属，只能测得1条电流随电压变化的图像如图所示。电子电荷量为

1.6X10,9C,则下列说法正确的是()应的角度/AO8=q+4,设“不见面”时间为r,则&f-型f=G+2,代入数据可得

7；T

n£/eV2

8.........................0

4.-0.85，二空生⑷B正确，c错误：设月球半径为办由题意可知sin4=4",sin-=-^,则

3-------------------------1.51

5212凡2%

2-------------------------3.4

1------------------------13.6

A.阴极金属的逸出功为12.09eV

B.题述光电子能使处于〃=3能级的氮原子电离

C.若第一张图中饱和电流为1.6NA,则1s内最少有10坨个氢原子发生跃迁

D.当电压表示数为3V时，到达A极的光电子的动能Ek23cV

【答案】BD11.如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e=1116sinR(V).导

【解析】由题可知，该群氢原子只有从第3能级跃迁到第一能级的光子照射金属发生光电效应，线框与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：II,降

所以光子能量为12.09eV,结合光电流图像,其遏止电压为1.6V,所以光电子的最大初动能为1.6eV,压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V,输入功率

根据光电效应方程得叫=配-线m=12.09eV-1.6eV=10.49eV,A错误；光电子的最大初动能为1100W,输电线路总电阻R=25C,电动机内阻r=8.8C,导线框及其余导线电阻不计，电表均

大于使处于〃=3能级的氯原子电离所需要的能量，B正确：1s内发出的光电子数目为为理想电表，贝1J()

n=k=1-6x10=1(),3c错误因为光电子具有初动能，所以当正向电压为3V时，到达阳极

e1.6xl()T9

的动能不小于3eV,D正确。

10.北京时间2020年12月3日23时10分，嫦娥五号上升器从月面起飞，携带月球样品成功

进入预定环月轨道，这是中国首次实现地外天体起飞。假设嫦娥五号进入预定环月轨道后半径为R,

周期为力，能直接观测到月球部分的张角为仇，另外有一颗探月高轨卫星，在半径为9&的轨道上B.电流表的示数为11A

C.输电线路损失的电功率为200W

D.升压变压器原、副线圈匝数之比为1：10

【答案】ABD

P-I2r1100W-/2rP甲乙内

【解析】电动机的机械效率=节嬴干，而电流，='=5A,解得〃=80%,

(1)闭合气泵开关，多次调节导轨，使滑块经过两光电门的时间几乎相等，则导轨水平：

(2)将待测物体固定在滑块的凹槽内，并将细线的一端拴接在滑块上，另一端跨过定滑轮挂一个

在降压变压器中有丛二幺=乙，其中q=220V,

A正确Z=/=5A,解得U3=5OOV,

4质量为m\的钩码：

au、iy

(3)调整定滑轮使细线与气垫导轨的轨道平行：

ly=2.2A,所以输电线路损失的电功率4=/；R=121W,C错误：升压变压器中副线圈的电压

(4)打开光电门、释放滑块，记录滑块通过光电门的时间外、出读出两光电门之间的距离L，用

U.=U+I.R=555V,则丛=幺=山=」，D正确；升压变压器中有旦=4,其中/,=4,

i游标卡尺测出遮光条的宽度为乩示数如图乙所示，则d=cm,并由此计算出滑块的加速

n2U25555%4

度ai=(用力、小L、d表示)；

解得，=11A,B正确。

(5)依次添加钩码，重复上述过程多次，记录相关实验数据并计算出滑块相应的加速度；

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

(6)以钩码质量的倒数(5)为横轴，加速度的倒数《)为纵轴，建立直角坐标系，利用以上数

12.(6分汝I图所示为•种加速度仪的示意图。质量为机的振子两端连有劲度系数均为A的轻弹

簧，电源的电动势为E,不计内阻，滑动变阻器的总阻值为7?,有效长度为L,系统静止时滑动触头据画出如图丙所示的图线，若该直线斜率为A,纵截距为江则待测物体质量Mo=,当地

位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。重力加速度go=(用k、b、M表不)。

【答案】(4)0.520—(4-4)(6)--A/-

2Lt；t；bb

【解析】(4)由图可知，游标尺的0刻度前为5mm,第4刻度与上边对齐，读数为

4x0.05mm=0.20mm,所以总读数为5mm+0.20mm=5.20mm=0.520cm:根据2ax=vj-vj2可

(1)系统的加速度。(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式:得2a/=(旦)2_(4>,所以q=&_(_1_J_).

(2)将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是(填“均匀”或“不均匀》GA2Lt2q

(3)若电压表指针指在满刻度的方位置，此时系统的加速度大小为。(6)滑块的质量为M,待测物体的质量为Mo,滑块受到拉力为凡由牛顿第二定律有

F=(MQ+M)a,对钩码〃名0-尸="以，联立得,=竺士%■±^='-+工•丝士%,所以

_Md、kL2kL...,.kL

【答案】（1）。=-------V（2）均匀（3）^^—amg。g°tng°

mmE2m

,图象的斜率为，故女=，纵轴截距为b=」-，所以go=',Mo=A—M.

【解析】(1)当振子向左偏离变阻器中间位置x距离时，对振子，根据牛顿第二定律得24二〃也，M+%M-MO

。小gogogobb

L

14.(7分)中国登山队从大本营出发，成功登顶珠穆朗玛峰，并在峰顶精准测量珠峰的高度。已

根据欧姆定律和串联电路分压特点得U=2-E,联立可得。=——(E-2(7)o

LmE知珠峰大本营海拔高度为5200m,大气压为0.6atm,气温为一3°C,探测员在此给密封的气象探测

(2)由加速度的表达式可知，a与U是线性关系，所以加速度仪的刻度盘是均匀的。球缓慢充满氮气，氮气的压强与大气压相等，温度与气温相同，体积为90m3,当探测球缓慢升至海

(3)当变阻器触片滑到最右端时电压表的读数等于电源的电动势E,得到电压表指针指在满刻度拔8848.86m的峰顶时，氮气的压强为0.3atm,体积为160nH不计探测球内外的压强差，探测球

的导热性良好，氮气视为理想气体。求：

的R(位置时，电压值代3入到加速度。的表达式得。=-k多l，负号表示方向向左

*42m

13.(10分)某兴趣小组设计了一个可同时测量物体质量和当地重力加速度的实验，其装置如图

甲所示，已知滑块的质量为当地重力加速度记为副.请完成下列填空：