冲刺卷 05 决胜2021新高考物理冲刺卷（山东专用）（解析版）

2021年山东省新高考模拟考试

物理冲刺卷（05）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分,

选错得0分。

1.关于物理概念的定义所体现的思想方法，下列叙述正确的是（）

A.交变电流的有效值体现了等效思想

B.平均速度的概念体现了极限思想

C.电阻的概念体现了控制变量思想

D.重心的概念体现了理想模型思想

【答案】A

【解析】A.交变电流的有效值体现了等效思想，故A正确；

B.平均速度体现了等效替代的思想，故B错：

C.电阻的定义式为比值法，故C错误；

D.重心的概念体现了等效替代思想，故D错误。

故选A。

2.如图所示，AB是圆。的直径，圆周上有一点C,在A点、B点分别放上一个点电荷，测得C点的场强

方向与A3平行，己知NC4B=53。，设放在4、B位置处点电荷所带电荷量的比值的绝对值为K,sin53°=0.8,

cos53°=0.6,则()

3“16

A.两个点电荷同号，K=」B.两个点电荷同号,K=—

49

6427

C.两个点电荷异号，K=—D.两个点电荷异号,K=—

2764

【答案】D

【解析】若两个点电荷同号，其合场强在C点不可能与AB平行，故这两个点电荷异号;

如图所示，根据几何关系得

耳cos37。=区sin37。

设圆的直径为X,则

AC-xcos53°-0.6x

同理

8c=0.8x

设在A点放的点电荷所带电荷量为2,在B点放的点电荷所带电荷量为。2,则

1AC2

区=女金

-BC2

又因

支=K

联立解得：

27

K=」

64

故D正确，ABC错误。

故选D。

3.下列说法正确的是（）

A.若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体可能为多晶体

B.液体表面张力的成因是表面层分子间的作用力表现为斥力

C.若液体产滴在固体Q上很难擦去，则说明液体P浸润固体Q

D.只有浸润液体在细管中才能发生毛细现象

【答案】C

【解析】A.若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体应为单晶体，故A错误；

B.液体表面张力的成因是表面层分子间的作用力表现为吸引力，故B错误；

C.若液体尸滴在固体Q上很难擦去，根据浸润的定义，说明液体P浸润固体Q,故C正确；

D.不论液体是否浸润细管壁都能产生毛细现象，毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外液面；

毛细管插入不浸润液体中，管内液面下降，低于管外液面；故D错误。

故选C。

4.如图所示，粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置，其半径为R,直径POQ水平。一质量为m

的小物块（可视为质点）自P点由静止开始沿轨道下滑，滑到轨道最低点N时，小物块对轨道的压力为2mg,

g为重力加速度的大小。则下列说法正确的是

A.小物块到达最低点N时的速度大小为腐

|mgR

B.小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为2

C.小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为2mgR

D.小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点

【答案】B

V2

771--

R

【解析】A.设小物块到达最低点N时的速度大小为v,在N点，根据牛顿第二定律得：FN-mg=

据题有FN=2mg

联立得v=便，故A错误；

B.小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgR。小物块从P点运动到N点的过程，由动能定理得:

如V2

mgR-Wf=

1

可得，克服摩擦力所做的功为WL2mgR,故B正确，C错误：

D.由于小物块要克服摩擦力做功，机械能不断减少，所以小物块不可能到达Q点，故D错误。

故选：B

5.下列说法正确的是（）

A.由于一切波都能发生干涉，故两列波相遇一定能产生稳定的干涉图样

B.“闻其声不见其人”是波的干涉现象

C.两列波叠加后，介质中的所有质点都处于振动加强状态

D.可以利用薄膜干涉的原理对镜面的平滑度进行检测

【答案】D

【解析】A.根据波发生干涉的条件可知，发生干涉的两列波的频率相同，相位差稳定，故A错误；

B.“闻其声不见其人”是波的衍射现象，故B错误；

C.两列波叠加后，某些区域振动加强，某些区域振动减弱，不能出现介质中的所有质点都处于振动加强状

态，故C错误；

D.薄膜干涉是从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是

由上方样板的下表面和下方被检查平面的上表面反射光叠加后形成的；利用薄膜干涉的原理可以检查平面

的平整度，故D正确。

故选D。

6.如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，上端固定一质量可忽略的薄板。

现将一质量为m的物块从距薄板正上方h处静止释放，物块落到薄板上立即与薄板具有相同速度，但不粘

连。重力加速度为g,以下说法正确的是（）

r-m-i

h

A.释放之后，物块做简谐运动

B.物块刚碰到薄板时速度最大

C.物块的最大动能为mg（〃+等）

D.在最低位置，薄板对物块的支持力大于2〃?g

【答案】D

【解析】A.物块在运动过程中，有与薄板分离而做自由落体或竖直上抛运动的阶段，故A错误;

B.物块速度最大的位置是在合力为零的位置，即弹簧处于压缩状态，故B错误;

C.在平衡位置，弹簧压缩，由

5=mg

得

x=鳖

%k

物块的重力势能减少mg（/2+鳖），此时弹簧处于压缩状态，弹性势能不为零，可知物块减少的重力势能没

K

有全部转化为动能，故C错误；

D.物块与薄板一起运动时是简谐运动，物块刚与薄板接触时，加速度为g,速度不为零，由简谐运动的对

称性知，最低点比平衡位置下方X0处还要靠下，而在平衡位置下方X0处物块的加速度大小为g,则可知在

该处下方的加速度大小必大于g,故D正确。

故选D。

7.在一条平直的公路上，甲、乙两车从零时刻开始运动，两车的位移随时间的变化规律如图所示，乙车图

像是过原点的一条抛物线，抛物线与横轴相切于。点，整个运动过程中两车可视为质点，则下列说法正确

的是（）

A.甲车正在匀减速直线运动

B.乙车正在做加速度增大的加速直线运动

C.片6s时，甲、乙车速度大小相等

D.Z=8s时，乙的位置坐标小于甲车的位置坐标

【答案】C

【解析】A.在x-f图像中斜率表示速度，甲图像斜率不变，说明甲车正在做匀速直线运动，故A错误；

B.乙车图像是过原点的一条抛物线，抛物线与横轴相切于。点，说明乙车做初速度为零的匀加速直线运动,

设加速度大小为"，由图像可知

36=—at2=—ax62

22

可得a=2m/s2

这说明乙车正在做匀加速直线运动，加速度大小不变，故B错误;

C./=6s时，甲的速度大小

x108-36

m/s=12m/s

6

乙车速度大小

=at=2x6m/s=12m/s

比较数据可知甲、乙两车速度相等，故C正确；

D.Z=8s时，由图象分析可知乙的位置坐标大于甲车的位置坐标，故D错误。

故选C。

8.如图所示，两根电阻不计、倾角为Q37。且足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨间距为L=0.4m,

顶端连接电阻为R=2C的定值电阻。虚线上方（含虚线处）的区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大

小为B=1.25T。质量为“2=0.1kg、电阻为凡=1。的导体棒P在虚线上方某处；电阻为&=2。的导体棒Q固

定在虚线处。将导体棒P由静止释放，经过时间43s导体棒P到达虚线处，P在到达虚线之前已达到最大

速度，P、Q与导轨始终接触良好。重力加速度g取10m/s2,41137。=0.6,cos37*0.8.下列说法正确的是（）

A.导体棒P到达虚线前的动量变化率越来越大

B.导体棒P到达虚线时的速度大小为4.8m/s

C.导体棒P的释放点与虚线间的距离为华m

01

D.从导体棒P开始运动到到达虚线时导体棒Q上产生的焦耳热为一J

48

【答案】B

【解析】A.导体棒P由静止释放，做加速运动，向上的安培力越来越大，所以向下运动的加速度越来越

小，即合力越来越小，所以动量变化率越来越小，P在到达虚线之前已达到最大速度,即最后做匀速运动，

故合外力为零，则动量变化率为零，故A错误；

B.根据受力可知

mgsin3—BIL

E=BLv

「互

代入数据解得：

v=4.8m/s

故B正确；

C.导体棒运动过程中穿过导体棒P的电荷量为

q-It

在此过程中对P棒有

mgtsin3-BLIt=mv

-EBLx

q=It=——1=-----

底R息

解得：

x=S10.356m<1--0-5-m

8

故C错误；

D.由能量守恒可知：

1

mgxsin0=Q^+—mv9

导体棒Q上产生的焦耳热为

4总

解得：

Q]

a,=1.296j<—J

H48

故D错误。

故选B.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4

分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，一种质谱仪由速度选择器和偏转磁场组成。平行金属板M、N水平放置，它们带等量异种电

荷，例板带负电、N板带正电，板间匀强电场的电场强度大小为E,匀强磁场的磁感应强度大小为Bo核乳

胶片与竖直方向的夹角柒37。，胶片右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一束电性相

反、带电量大小均为q的质量不同的两种粒子以相同的速度沿虚线通过平行金属板，然后从胶片上的小孔O

进入匀强磁场，分别打在胶片上的P点和。点。已知OP=L”OQ^L2,L2>L,,不计粒子的重力以及它们之

间的相互作用，sin37o=0.6,cos37*0.8下列说法正确的是（）

A.极板间匀强磁场的方向垂直于纸面向里

B.粒子束的速度大小为经

E

C.打在P点的粒子的质量为妙丝1

2E

D.打在P、Q两点的粒子的质量之差的绝对值为乂8>£々二4）

8E

【答案】D

【解析】A.由题可知电场力与洛伦兹力等大反向，对于带正电粒子，电场力向上，洛伦兹力向下，由左手

定则可知，极板间匀强磁场的方向垂直于纸面向外，故A错误；

B.由电场力与洛伦兹力等大反向得

qvB°=qE

解得

E

v=一

为

故B错误；

E

CD.两带电粒子速度相同，均为M，粒子进入磁场后做圆周运动，带正电粒子打在Q点，半径为凡，带

负电的粒子打在P点，半径为《，则有

2号cos37°=L]

2R2COS37°=L2

解得

7?.=-L,

一1=8"1

-8-

又由洛伦兹力提供向心力可得

v2

qvB=m—

R

得

R-

qB

_5qBB山

flip一

8E

则粒子的质量之差的绝对值为

mL

\Q%=g£°(2A)

故D正确C错误。

故选D。

10.如图所示，A3。为半圆柱透明体的横截面，圆心在。点、半径为PR。一细束单色光在真空中从面

上无限靠近A处以入射角i(sini=〜士)斜射入半圆柱，结果恰好在6点发生全反射。已知光在真空中的

3

传播速度为c,则下列说法正确的是(

B

A.半圆柱对该单色光的折射率为2叵

3

B.半圆柱对该单色光的折射率为百

c.该单色光在半圆柱中传播的时间为2场

C

D.该单色光在半圆柱中传播的时间为2旦

C

【答案】AC

【解析】AB.该单色光在圆柱体中传播的光路图如图所示

sinZ2=—

n

折射角

r=90°-Zl

其中N1=N2,根据光的折射定律有

sinz

n=-----

sinr

解得N2=60°,n;正,选项A正确、B错误；

3

CD.由几何关系可知，该单色光恰好从AD面上无限靠近D处射出半圆柱，在半圆柱中传播的路程s=3R,

设该单色光在半圆柱中的传播速度大小为v,有

SC

t——,V——

vn

解得旦，选项c正确，D错误。

c

故选AC。

11.如图所示，左图为光电效应实验的电路图，用一定强度的单色光“、6分别照射阴极K,用电流表A测

量流过光电管的电流/,用电压表测量光电管两极间的电压U,调节滑动变阻器，得到图所示的光电流I与

电压U的关系图象。下列说法正确的是（）

A.将〃、h两种光由空气射入水中，水对a光的折射率大于b光

B.a、人两种光在水中的传播速度应该是a光更小

C.用a光照射时光电管的极限频率高于用b光照射时光电管的极限频率

D.当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，光电流/为零

【答案】AB

【解析】A.由光电流/与电压U的关系图可知，。光的遏止电压大于人光的遏止电压，结合

线=加一网

Ek=eUc

可知a光光子的频率大于匕光光子的频率，故水对。光的折射率大于对人光的折射率，故A正确：

B.根据

c

n=—

v

可知。光在水中的传播速度更小，故B正确；

C.光电管的极限频率与照射光的频率无关，C错误：

D.由光电流/与电压。的关系图像可知，当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，电压U为零，但光电流/

不为零，故D错误。

故选AB。

12.宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为，”的星球

位于边长为R的等边三角形的三个顶点上，并绕其中心0做匀速圆周运动。忽略其他星球对它们的引力作

用，引力常量为G,以下对该三星系统的说法正确的是（）

R

A.每颗星球做圆周运动的半径都为

3

B.每颗星球做圆周运动的加速度都与三颗星球的质量无关

C.每颗星球做圆周运动的周期都为2乃RJ—勺

73Gm

D.若距离R和机均增大为原来的3倍，则每颗星球的线速度大小不变

【答案】ACD

【解析】A.由几何关系知每颗星球做圆周运动的半径

「立R

3

故A正确;

B.任意两颗星之间的万有引力为

R?

一颗星受到的合力

F、=用

合力提供它们的向心力

\j3G—^-=tna

解得

yfiGm

a=--------

R2

与三颗星球的质量”，成正比，故B错误;

C.合力提供它们的向心力

y/3Gmm4TT2

〃，产

解得

T=2叫

V3Gm

故c正确；

D.合力提供它们的向心力

rrGmmv2

解得

距离K和山均增大为原来的3倍，则每颗星球的线速度大小不变，故D正确。

故选ACD.

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.为测量某种合金材料的电阻率，某同学选取了一个长为L的圆柱形合金材料器件进行实验:

(1)用螺旋测微器测量该器件的直径，读数如图甲所示，直径d=mm：

KE甲-

(2)为精确测量合金材料的电阻率。，该同学利用以下器材，设计了如图乙所示的电路图。其中:

待测器件Rx约为450C；

电流表A(量程为5mA,内阻RA=120Q)；

电压表V(量程为10V,内阻Rv约为2kQ)；

定值电阻R)=40C；

滑动变阻器R(0-20Q)；

蓄电池E(电动势约为12V,内阻很小)；

开关K及导线若干。

①根据实验电路图，把图丙的实物图补充完整;

②该同学在正确连接好电路后测量了多组。、/值,并描绘了/一U图像，如图丁所示。求得该图线的斜率

蛆里得到合金材料的电阻率。

G5.0X104A/V,可得该器件的电阻&=。再根据0

4L

【答案】2.578(2.576〜2.578)470

【解析】(1)”］由图甲可知，螺旋测微器的读数为2.5mm+O.Olx7.8mm=2.578mm,由于误差

2.576mm~2.578mm均可

(2)⑵根据电路图连接实物图如图所示

fl.

（3）网由实验原理可得

u=/8+（/+萼）&

4）

整理得

1=——-——U

120+4R,

根据/一U图像的斜率

k=————=5.0x10-

120+4%

解得

R、=470Q

14.用如图甲实验装置验证机械能守恒定律，质量分别为如、〃?2的物体组成的系统，加2从高处由静止开始

下落，加上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图给出

的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图乙中未标出），各计

数点到0点距离如图乙所示。交变电流的频率力重力加速度g,（不计滑轮和绳子的质量，用所给物理量

表示）则

图甲

（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=；

（2）在打点0-5过程中系统动能的增量4Ek=,系统势能的减少量△EP=。

（3）实际实验中由于阻力作用通常会有△EkAEp（填写。

［答案］色二业（町+网）（s6T4）2/2（m,-町）g*<

10200

【解析】（1）|1］已知交变电流的频率/,每相邻两计数点间还有4个点没有画出，故相邻计数点的时间为

,5

7=7，根据匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，从而求出打下计数点

5时的瞬时速度，则有

_^46__56-$4_（$6-54）/

V5~2T~~T5~~10

ZX—

f

（2）［2］由题知，0点的速度为零，则在打点0〜5过程中系统动能的增量

.△（町+网网=（町.

k2「5200

［3］系统势能的减少量

做,=（色一肛）gs5

（3）［4］实际实验中由于阻力作用做负功，使系统重力势能的减少量大于系统动能的增加量，故通常会有

八耳<明

15.如图所示，大气压强恒为po,用横截面积为S的可动水平活塞将一定质量的理想气体密封于悬挂在天

花板上的汽缸中，活塞的质量为0工，开始时，环境的热力学温度为我，活塞与汽缸顶部的高度差为加，

6g

由于环境温度缓慢降低，活塞缓慢向上移动，当环境温度降低至力时，活塞向上移动了0.2加，己知密封气

体的内能U与热力学温度T的关系为为正常数)，汽缸导热良好，与活塞间的摩擦不计，重力加

速度为g,求

(i)变化后环境的温度不：

(ii)全过程中密封气体向外界放出的热量

【答案】(i)0.87b；(ii)-0.2Z"H—p^Sli^

6

【解析】(i)以封闭气体为研究对象，初态体积：％=加5,温度为：To

末态体积:V2=(/ZO-O.2/70)S=Q.8hoS,温度为：Ti

气体做等压变化，根据盖吕萨克定律得：

匕=匕

代入数据解得：

Ti=O.STo

(ii)活塞缓慢移动的过程，封闭气体做等压变化，有：

W=pSh,h,

其中p=4-等

则

W-pS^h--pS-0.2%=-p()S%

6(}6

根据热力学第一定律可知，该过程中气体减少的内能为：△U=Q+W

由U=K7可知

△U=KLT

△r=7；）-0.87b=0.27b,

则:

△U=-0.2%7b

联立解得:

Q=-0.2维+为科。

o

16.某物体做匀变速直线运动的v-t图像如图所示，求:

（1）物体运动的加速度;

（2）物体在12s内的位移.

【答案】（1）a=0.35m/s2（2）s=46.8m

【解析】（1）物体的初速度％=L8m/s,12s末的速度为匕=6m/s,所以根据公式间可得

""二b=0.35加$2

12

（2）v-t图像中的面积可表示物体的位移：x=-（1.8+6）x12/M=46.8/7?

2

17.如图所示，小车A左端固定一带有光滑水平台的支架，右端固定沙桶，小车、支架、沙桶的总质量M

=2kg.质量，〃=1kg的小球B（可看做质点）置于水平台最右端，小球B到车的上表面高度H=0.8m.初

始时小车A和小球B一起沿光滑水平面以』=8m/s的速度向右匀速运动.某一时刻，小车A与静止在水

平面上的质量向=1.2kg的物块C发生弹性碰撞，碰撞时间极短，此后小球B直接落入沙桶中（沙桶的尺

寸可忽略，且小球没有弹出）.不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2.求：

v0

沙桶

，旧

。（JPIL

I-

（1）小车A和物块C的最终速度的大小；

（2）初始时小球B与小桶的水平距离；

（3）整个过程中，小车A、小球B和物块C构