2021届高考物理模拟卷（江苏地区专用）（含答案）

2021届高考物理模拟卷

一、单选题

1.下列说法正确的是（）

A.比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核要释放核能

B.重核发生裂变时需要吸收能量

C.核力是核子间的万有引力和库仑力的合力

D.中子与中子之间的核力一定大于中子与质子间的核力

2.如图所示，设水车转轮的半径为R,转轴离地面的高度为2R,转轮以某一较大的角速度-做匀

速圆周运动，轮缘上最高点和最低点分别有质量相同的水滴48同时被甩出，最终都落到水平地

面上，假设水滴被甩出瞬间速度大小与其在轮上运动时的速度相等，速度方向沿转轮的切线方

向，不计空气阻力，重力加速度为g。下列判断正确的是（）

A.两水滴落到水平地面上时的速度大小相等B.两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等

C.两水滴在空中飞行的时间差为D.两水滴落地点间的距离为（1+君）叫"■

Vg

3.如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三

种稳定状态下的温度分别为4、6、4,体积分别为耳、匕、匕且匕＜匕=匕，则工、04的大小关系

为（）

A.THB.(<qv(C.TX>T2>T3

4.一质点沿x轴从坐标原点0出发，以运动过程中的某时刻为时间零点，运动的VT图象如图所

示，14s末质点回到坐标原点，下列说法正确的是（）

A.开始计时时，质点到坐标原点的距离为2mB.0~2s和4~6s内的加速度大小相同

C.质点在第4s时和第8s时经过同一位置D.6~8s和8~14s内的平均速度大小相同

5.如图所示，a、氏c为同一水平直线上的三点，ab=bco两根长直导线垂直于纸面分别放置在

。、b和枚c连线的中点，并分别通入大小为3/、方向垂直纸面向外和大小为/、方向垂直纸面向

里的电流。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁场的磁感应强度大小与该点到导线的距离

成反比，与导线中的电流大小成正比，贝1（）

311

V1--®--9---0---

abc

A.a、万两点的磁场方向相同B.6、c两点的磁场方向相反

C.b点的磁感应强度大小是a点的1.5倍D.c点的磁感应强度大小与b点的相等

6.如图所示，在真空中光滑绝缘的水平面上有三个相同的不带电的小球，小球之间由三根完全相同

的轻弹簧连接构成等边三角形，弹簧处于原长4,若让每个小球带上相同的电荷量/小球可沿

所在角的角平分线运动，当三角形的面积增大到原来的4倍时小球的加速度均为零，弹簧是绝缘体

且劲度系数相同，真空中的静电力常量为鼠则弹簧的劲度系数为（）

kq2

D.

7.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角e切磨在4＜。＜名的范围内，

才能使从边垂直入射的光线，在0P边和。。边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射

到。P边并反射到。。边后射向边的情况），则下列判断正确的是（）

A.若。＞口，光线一定在。尸边发生全反射B.若光线会从。2边射出

c.若光线会从。P边射出D.若光线会在。P边发生全反射

8.在某毫秒脉冲星A与其伴星8组成的双星系统中，脉冲星正以400r/s的转速在自转。①初始时

其伴星质量为1个太阳质量，运动周期为1天；②足够长时间后，伴星质量变为0.8个太阳质量，

运动周期变为2小时。由于伴星不断损失质量，假设损失的质量全部被脉冲星吸收，引力常量及太

阳质量已知，根据上述信息，以下说法正确的是（）

A.A星运行轨道半径增大B.能求出①②中两星间的距离之比

C.能求出①②中A星的运行速度之比D.能求出A星的初始质量

9.质量为机的篮球以水平速度大小v撞击竖直篮板后，以水平速度大小M被弹回，已知M＜v,篮

球与篮板撞击时间极短。下列说法正确的是（）

A.撞击时篮球受到的冲量大小为m（v'-v）

B.撞击时篮板受到的冲量为零

C.撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量不守恒

D.撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒

10.磁场的高斯定理指出通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于零。如图所示，为一金属球壳

的俯视图，CO过球心O,A8不过球心，在球心。的右侧放置一小磁针，以磁感线穿入球壳为正

方向，则下列说法正确的是（）

A.C、D点的磁感应强度方向相反

B.AB左侧球壳处的平均磁感应强度小于AB右侧球壳的

C.若磁针沿QC运动，球壳上有感应电流

D.AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等

11.如图所示，4B、C、D为一矩形的四个顶点，它们恰好处于同一个圆的圆周上，该平面存在

一匀强电场。其中AC为圆的一条直径，已知A、B、C三点的电势分别为6.5V、2V、10V,AC长

为5cm,ZACB=3T(sin37°=0.6,cos37°=0.8)o下列说法正确的是()

A.O点的电势为5.5V

B.电场强度的大小为3V/cm

C.圆周上。点电势最高

D.电子在。点的电势能比在B点的电势能低13eV

二、实验题

12.如图1所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记

录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

(1)打点计时器使用的电源是(选填选项前的字母)。

A.直流电源B.交流电源

(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是(选填选项前的字母)。

A.把长木板右端垫高B.改变小车的质量

在不挂重物且_______(选填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车。若小车拖着纸带做匀速运动,

表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A.计时器不打点B.计时器打点

(3)接通电源，释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为。。在纸带上依次

取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为兀测得A、B、C……各点到。点

的距离为玉、%、％……，如图2所示。实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大

小为/烟。从打。点到打8点的过程中，拉力对小车做的功W=，打B点时小车的速度

图2

(4)以d为纵坐标,W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的丫2一卬图象。由此图象可得/随W

变化的表达式为。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含,这个因子;分析实验结果的

单位关系，与图线斜率有关的物理量应是

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024一6810

图3

(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理

论上分析，图4中正确反映F-W关系的是()

13.光敏电阻在自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，图示电路为其模拟

电路，其中干电池的内阻可忽略不计，A处接电磁继电器，2为三极管（当Q-%..0.2V时，c、e

间的电阻R可忽略不计，当Q-恁＜0.2V时，R可视为无穷大），6点的电势由与与与的比值决

定，与、耳中有一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，阻值随光照强度增强而减小，C为电磁继

电器，D为路灯。为了达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果，请回答下列问题：

（1）%是（选填“光敏电阻”或“定值电阻”）；

（2）请用笔画线代替导线，将实物连接成正确的电路。

三、计算题

14.如图甲所示是研究光电效应规律的光电管.用波长为2=0.50pirn的绿光照射阴极K,实验测得流

过电流表G的电流/与A、K之间的电势差UAK满足如图乙所示的规律，取/?=6.63XKT34j.s.结果

保留两位有效数字，求：

（1）每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大的初动能.

（2）该阴极材料的极限波长（能使该金属产生光电效应的光的最大波长）.

15.如图所示，半径为R的！光滑固定圆弧槽与水平面上一平板片靠在一起但不粘连，质量为2m

4

且可看成质点的物块产从圆弧槽最高点滑下，滑上片，尸运动到片最右端时，P和片的速度恰好相

等，此时片与静止的另一平板鸟发生碰撞，碰撞后片与鸟粘连在一起。水平面光滑，平板质量均

为九巴的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端8相距心尸压缩弹簧后被弹回并刚好不

从鸟的最左端A点滑出(弹簧始终在弹性限度内)，尸与舄之间的动摩擦因数为〃。重力加速度为

g。求：

P

'"7777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777

(1)尸运动到片最右端时，尸与用的速度大小；

(2)此过程中弹簧的最大压缩量尤和相应的弹性势能练。

16.如图所示，间距为d的两足够长光滑倾斜平行导轨固定放置，与水平面间的夹角为仇导轨顶端

接有阻值为R的电阻，质量相、阻值也为R的导体棒成垂直导轨放置，整个装置处于磁感应强度

大小为8、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。现给导体棒一个沿导轨平面向上的初速度v,当

导体棒速度刚好为零时，通过导体棒横截面的电荷量为q,重力加速度为g,导轨电阻不计。

(1)求导体棒刚开始向上运动时的加速度大小；

(2)求导体棒向上运动到最高点的过程中，电阻R上产生的焦耳热；

(3)导体棒运动到最高点开始下滑，下滑过程中，导体棒从经过初始位置到速度再次达到v时所

在位置通过导体棒横截面的电荷量为。，试计算导体棒从开始运动到速度再次为v的过程运动的

总时间。

参考答案

1.答案：A

比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时，总结合能增加，因此要释放核能，选项A正

确；重核裂变时有质量亏损，释放能量，选项B错误；核力是核子间的强相互作用力，选项C错

误；核力是短程力，与核子间的距离有关，由于距离未知，则中子与中子之间的核力不一定大于

中子与质子间的核力，选项D错误。

2.答案：D

由平抛运动规律可知，两水滴落到水平地面上时竖直方向的分速度分别为

vAy=^R,vBy=^R,水平分速度相等，选项A错误；两水滴在空中飞行过程中重力做的功分

,6R

另U为％=3〃?gR,取=〃?gR,选项B错误；A在空中飞行的时间J2在空中飞行的时间

J―,两水滴在空中飞行的时间差加=（"-应）选项c错误；两水滴飞行的水平位移

gg

大小分别为5=/=，4=%=o^J—，两水滴落地点间的距离

Igg

AX=(1+A/3)®7?ly,选项D正确。

3.答案：B

设三种稳定状态下气体的压强分别为P1、P?、P3，以活塞为研究对象，三种稳定状态下分别有

Mg+p0S=p、S,p0S+Mg=p2S,puS+Mg+mg=p3S,可以得出pt=p2＜p3；根据理想气体的状态

方程的=竽=竿，由乂＜匕得（＜（；由匕=匕得即故选项B正确。

1213

4.答案：C

由图可知，当速度减到零后，质点开始沿反方向运动，14s末回到坐标原点，根据v-，图象与坐标

轴所围图形的面积表示位移大小可知，6s末质点到达最远点，4~6s内和6~8s内质点的位移大小

相同，则质点在第4s时和第8s时经过同一位置，选项C正确；质点运动到的最远点到O点的距

离为s=手m+©+皿+m=22m,计时点到最远点的距离为

222

=（1+|）X2m+（2+^）x5m=21m,则开始计时时质点到坐标原点的距离为1m,选项A错

误；根据vT图象的斜率表示加速度可知4~6s内的加速度大小大于0~2s内的，选项B错误;

5x95

6~8s内的平均速度大小为弓=----m/s=-m/s,8~14s内的平均速度大小为

2x22

22-5....

v=-----m/s»2.8m/s,选项D错误。

26

5.答案：C

根据题意可知，通电长直导线在距导线R处产生的磁场的磁感应强度8=左上，令ab=2r,结合安

培定则可知，a、6连线中点的通电长直导线在。点产生的磁场方向竖直向下，大小为纥二，

r

在6点产生的磁场方向竖直向上，大小为%=/（包,在c点产生的磁场方向竖直向上，大小为

r

B^k--同理可得从c连线中点的通电长直导线在。点产生的磁场方向竖直向上，大小为

cr

Ba2二k在匕点产生的磁场方向竖直向上，大小为与2=在。点产生的磁场方向竖直向

3rr

JOT

下，大小为分别将两通电长直导线在三点处的磁场进行矢量合成可得纥=左*,方向

r3r

竖直向下，B=k—,方向竖直向上，4=0。根据以上分析，可判断出选项C正确，A、B、D

hr

错误。

6.答案：D

设弹簧的劲度系数为,三角形的面积增大为原来的四倍，则三角形每边边长增大为原来的两

kq1

倍，即每根弹簧伸长量均为4,此位置每个带电小球受力平衡，有=k%,选

项D正确。

7.答案：D

光线发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质时，入射角i大于临界角。光从图示位置入

射，到达。P边时入射角彳=]-。，9越小，彳越大，发生全反射的可能性越大，根据题意，要

在。P边上发生全反射，应满足0＜名，A、B错误。若光线在。P上发生全反射后到达。。边，入

射角匕=3。-3越大，%越大，发生全反射的可能性越大，据题意，要在。。边上发生全反

射，应满足。＞4,C错误，D正确。

8.答案：B

双星系统中两颗星体是同轴转动，周期相等，由万有引力提供向心力有

以彦)勺=G生詈=/学)2k其中％+%=〃%+为="，解得L=，理二,以=皿，由

TLT丫47rM

于两星的总质量M不变，周期由1天变为2小时，即T变小，则两星间的距离L在逐渐减小，由

心=等可知，当％减小、工减小时，乙变小，A错误;由L二小邸［得名=$,其中匕=1

天，7；=2小时，B正确；由丫=过得二=工•区，区未知，C错误；初态两星间的距离L未

r

T为工。2A2

知，结合L=知M无法求出，则%=”-〃%也无法求出，D错误。

V4兀

9.答案：C

撞击时篮球受到的冲量等于其动量的变化，即/=根"-根(-v)=m(v'+v),选项A错误；碰撞时，

篮球与篮板相互作用，相互作用力等大反向，作用时间相等，则篮板受到的冲量大小不为零，选

项B错误；撞击时间极短，重力的冲量忽略不计，撞击前后篮板均保持静止，篮球速度反向，所以

篮球和篮板组成的系统动量不守恒，选项C正确；由于M<v,系统机械能有损失，不守恒，选项

D错误。

10.答案:D

C、。点的磁感应强度方向都水平向左，选项A错误；根据题意可知，左右两侧球壳上的磁通

量大小相等，左、右两侧球壳处的平均磁感应强度大小相等，选项B错误、D正确；磁针沿。。运

动，球壳上总的磁通量始终为0,无感应电流，选项C错误。

n.答案：c

匀强电场中平行等间距的两线段端点电势差相等，则%代入数据得知=14.5V,

故选项A错误；同时，。点的电势比8点的电势高12.5V,电子在。点的电势能比在B点的电势

能低12.5eV,故选项D错误；要想确定。点电势是否最高，以及场强的大小，必须确定电场的场

强方向，设8c之间的M点电势与A点的相同，则有午&=2-9",舁=%：%=；,故

IBMICM【BM9M—%9

QQ

l=771BC=77IACcos37°=2.25cm,设AM与AB的夹角为a,由三角函数得

BM1616

IMR2.253

tana=-=-~故夕=37。，过8作AW的垂线，即为电场线的方向，则电场线与

1AB5xsin374

8c间的夹角等于a=37。，故电场线的方向由。指向2,故圆周上。点电势最高，故选项C正

U125V

确；场强的大小为E=d=w—=2.5V/cm,故选项B错误。

IBD5cm

12.答案：(1)B(2)A;B(3)根第2；写土

⑷F=左卬,左=(4.55.0)0?"-2.尸；质量(5)A

⑴打点计时器使用的电源是交流电源，故选Bo

(2)实验中，平衡摩擦力和其他阻力时，应先不挂重物，把长木板右端适当垫高,在小车后面挂上纸带，接

通电源，在打点计时器打点的情况下,轻推一下小车，给小车一个初速度，若小车拖着纸带做勾速运动,

则表明已经消除了摩擦力和其他阻力的彩响。

(3)实验中，可认为小车所受的拉力尸大小为甲g,从打。点到打8点的过程中，拉力对小车做的功

W=FX2O在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，故

v=/c工3一%

一2T-2T'

2

(4)由题图3可知V2=kW，斜率k=—，其单位为m2-s-2.尸,又1J=1N-m,lN=lkg-m-s~2，故

w

lJ=lkg.m.s，故jT=lkg.m.s-2故r1=kgT.m'因此斜率左=上的单位为J_,故与图线斜率有

Wkg

关的物理量应是质量。

(5)假设完全消除了摩擦力和其他阻力空影响，对由小车和重物组成的系统，其动能增加量为

(m+M)v2考虑到我们按重力做功卬=〃有M=91土竺22=卬,即/=，卬故

k2k2M+m

v2-W的图象斜率k=，保持不变,故选项A正确。

M+m

13.答案：(1)光敏电阻

(2)如图所示

（1）由于光敏电阻阻值随着光照强度的增大而减小，为使路灯正常工作，在白天时电磁继电器的

触点断开，电磁铁通电，^-^..0.2V,用变小或鸟变大，而白天时光敏电阻阻值变小，所以为

是光敏电阻。（2）根据题述分析可知，A处与继电器相连，路灯与火线、零线相连接，开关应接

在火线上，画导线时要避免交叉。

14.答案：（1）光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子

的个数

6

/m0.64xlQ-个=4.0x1012个

e—1.6x10-9

光电子的最大初动能为

_19

£tan=e[/0=1.6xIOCxO.6V=9.6x10"°J.

（2）设阴极材料的极限波