2021年高考物理模擬試題

陳繼紅

本試卷共16小題，滿分100分，考試用時75分鐘。

一、?單選選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1.?根據圖1所給圖片結合課本相關知識，下列說法正確的是（???）

A.?圖甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證明電子具有粒子性

B.?圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈，原因是各種氣體原子的能級不同，躍遷時發射光子的能量不同，光子的頻率不同

C.?圖丙是工業上使用的用射線檢測金屬板厚度的裝置，在α、β、γ三種射線中，最有可能使用的射線是β射線

D.?圖丁是原子核的比結合能與質量數A的關系圖像，由圖可知中等大小的核的比結合能最大，即（核反應中）平均每個核子的質量虧損最小

2.?2020年12月23日，清晨7點23分，一顆明亮的火球劃過青海玉樹和西藏昌都交界的高空。如圖2所示，一塊隕石從外太空飛向地球，到A點剛好進入大氣層，之后由于受地球引力和大氣層空氣阻力的作用，軌道半徑漸漸變小，則下列說法中正確的是（???）

A.?隕石正減速飛向A處

B.?隕石繞地球運轉時角速度漸漸變小

C.?隕石繞地球運轉時速度漸漸變大

D.?進入大氣層后，隕石的機械能漸漸變大

3.?如圖3所示，一同學用斜向下的推力F作用在靜止在水平面的書箱上，書箱仍處于靜止狀態，受到力F后，書箱所受的（???）

A.?支持力變大

B.?靜摩擦力不變

C.?支持力仍與重力平衡

D.?支持力小于重力

4.?如圖4所示，電荷量為q（q>0）?的點電荷固定在一正方體的頂點P，A、B為正方體的兩頂點，下列說法正確的是（???）

A.?A點和B點的電場強度相同

B.?沿AB邊，從A點到B點，電勢先減小后增大

C.?一個負電荷在A點的電勢能等于在B點的電勢能

D.?將一負電荷從A點移動到B點，電場力所做的總功為負

5.?如圖5所示，兩相同小球距地面高度相同，其中一個水平拋出，另一個以相同速率豎直上拋，不計空氣阻力，下列說法正確的是（???）

A.?兩小球落地時動量相同

B.?兩小球落地時重力的瞬時功率相等

C.?兩小球落地時動能相等

D.?從拋出到落地，兩小球重力的沖量相等

6.?以下ABCD四個選項中“⊙”表示垂直紙面向外的長直電流，“⊕”表示垂直紙面向里長直電流：圖中各導線中電流強度均為I;AB圖中各導線正好位于正三角形三個頂點上，O為正三角形的幾何中心，CD圖中各導線正好位于正方形四個頂點上，O為正方形的幾何中心.?則這四副圖中O點磁感應強度為零的是

7.?海洋中蘊藏著巨大的能量，利用海洋的波浪可以發電.?在我國南海上有一浮桶式波浪發電燈塔，其原理示意圖如圖6中甲圖所示.?浮桶內的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內置的線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動，且始終處于磁場中，該線圈與阻值R=15？贅的燈泡相連.?浮桶下部由內、外兩密封圓筒構成（圖中斜線陰影部分），如圖6中乙圖所示，其內為產生磁場的磁體，與浮桶內側面的縫隙忽略不計.?匝數N=200線圈所在處的磁感應強度B=0.2?T，線圈直徑D=0.4?m，線圈電阻r=1？贅.?重力加速度g取10m/s2，？仔2≈10.?若浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為v=0.4？仔?sin?？仔t（m/s）.?則下列說法正確的是（???）

A.?波浪發電產生電動勢e的瞬時值表達式為e=0.32?sin?？仔t（V）

B.?燈泡中電流i的瞬時值表達式為i=0.02?sin?？仔t（A）

C.?燈泡的電功率為120W

D.?燈泡兩端電壓的有效值為V

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

8.?在奧運會的口號是“更高、更快、更強”，是運動員展示力與美的機會.?在一次比賽中，一個運動員奮力拋出鉛球，其運動軌跡如圖7所示.?已知在B點時的速度與加速度相互垂直，不計空氣阻力，則下列表述正確的是（???）

A.?鉛球在豎直上方向做勻變速直線運動

B.?鉛球從B點到D點加速度與速度始終垂直

C.?鉛球被拋出后的運動過程中，速度時刻在變化

D.?B點是鉛球運動軌跡的最高點，運動速度為零

9.?如圖8中圖甲所示，在一直立的光滑管內放置一輕質彈簧，一質量為m的小球，從距彈簧上端高2x0處由靜止自由釋放，在接觸到彈簧后繼續向下運動，將彈簧壓縮至最低點，壓縮量為x0?.?若以小球開始下落的位置為原點，豎直向下建立坐標軸Ox，則小球的速度平方v2隨x的變化圖像如圖乙所示.?已知彈簧的勁度系數為k，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（???）

A.?對應于圖乙A點：xA=2x0，重力的瞬時功率最大

B.?OA直線的斜率為g

C.?對應于圖乙B點：xB=2x0+，重力的瞬時功率最大

D.?對應于圖乙C點：xc=3x0，彈簧的彈性勢能最大為3mgx0

10.?如圖9，方向豎直向上的勻強磁場中固定著兩根位于同一水平面內的足夠長平行金屬導軌，導軌上靜止著與導軌接觸良好的兩根相同金屬桿1和2，兩桿與導軌間的動摩擦因數相同且不為零，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現用平行于導軌的恒力F拉金屬桿2使其開始運動，在足夠長時間里，下列描述兩金屬桿的速度v隨時間t變化關系的圖像中，可能正確的是（???）

三、非選擇題：共54分。第11～14題為必考題，考生都必須作答。第15～16題為選考題，考生根據要求作答。

（一）必考題，共42分。

11.（7分）將橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計。當橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細繩相互垂直，圖10中甲圖所示，這時彈簧測力計的示數可從甲圖中讀出。

（1）由圖10中甲圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為______?N和______?N;

（2）在如圖10中乙圖所示的方格紙上，按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力;

（3）當兩根細繩之間的夾角由相互垂直逐漸減小到35°時，保持橡皮筋的活動端拉到O點，兩個彈簧測力計拉力的合力大小為______?N。（結果保留三位有效數字）

12.（9分）某同學要將一量程為300mV的毫伏表改裝成量程為3V的電壓表，該同學測得毫伏表內阻為1000？贅，經計算后將一阻值為R0的電阻與該毫伏表連接，進行改裝。然后利用一標準電壓表V，根據圖11中甲圖所示電路對改裝后的電壓表進行檢測（虛線框內是改裝后的電壓表）。

（1）根據甲圖和題目所給的條件，將圖11中乙圖中的實物進行連線。

（2）當標準電壓表V的示數為2.00V時，毫伏表的指針位置如圖11中丙圖所示。由此可以推測出所改裝電壓表的量程不是預期值，而是________（正確答案標號）。

A.?1.80VB.?2.40VC.?2.70VD.?3.75V

（3）產生上述問題的原因可能是________（正確答案標號）。

A.?毫伏表內阻測量錯誤，實際內阻小于1000?Ω

B.?毫伏表內阻測量錯誤，實際內阻大于1000?Ω

C.?R0值計算錯誤，接入的電阻偏大

D.?R0值計算錯誤，接入的電阻偏小

（4）要達到預期目的，無論毫伏表測得的內阻是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R0的電阻換成阻值為kR0的電阻即可，其中k=________。

13.（10分）如圖12所示，單板滑雪U形場地比賽中的U形池由兩個完全相同的圓弧滑道AB、CD和水平滑道BC構成，圓弧滑道的半徑R為10m，B、C分別為圓弧滑道的最低點，一質量M為50kg的運動員從軌道A處由靜止滑下，由于在A到B向下滑行過程中運動員額外做功，運動員在D點豎直向上滑出軌道上升的最高點離D點高度H為5m，滑板的質量m為5kg，不計軌道摩擦和空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）在圓弧滑道的B點對軌道的壓力;

（2）從A到B的過程中運動員額外做的功。

14.（16分）如圖13所示，一絕緣“？奐”形桿由兩段相互平行的足夠長的水平直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環MAP組成，固定在豎直平面內，其中MN桿是光滑的，PQ桿是粗糙的，整個裝置處在水平向左的勻強電場中.?在PM左側區域足夠大的范圍內同時存在垂直豎直平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B.?現將一質量為m、帶正電電量為q的小環套在MN桿上，小環所受的電場力為重力的0.5倍.（已知重力加速度為g）

（1）若將小環由D點靜止釋放，則剛好能到達P點，求DM間的距離;

（2）在滿足第一問的情況下，小環在A點對圓環的壓力;

（3）若將小環由M點右側5R處靜止釋放，設小環與PQ桿間的動摩擦因數為μ，小環所受最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，求小環在整個運動過程中克服摩擦力所做的功.

（二）選考題：共12分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。

15.[選修3-3]（12分）

（1）（4分）分子間的作用力跟分子間距離的關系如圖4所示，從圖14中可看出，隨著分子間距離由零開始逐漸增大，分子力大小的變化情況為______________

___________________________;當分子間距離為_________（選填“r1”或“r2”）時，分子間的吸引力與排斥力大小相等。

（2）（8分）圖15是某同學用手持式打氣筒對一只籃球打氣的情景。已知籃球內部容積為7.5?L，環境溫度為27?℃，大氣壓強為1.0?atm，打氣前球內氣壓等于外界大氣壓強，手持式打氣筒每打一次氣能將0.5?L、1.0?atm的空氣打入球內，當球內氣壓達到1.6?atm時停止打氣（1?atm=1.0×105?Pa），假設整個過程中籃球沒有變形。

（i）在打氣之前當籃球內溫度變為多少攝氏度時籃球內氣壓達到1.2?atm;

（ii）要使籃球內氣壓達到1.6?atm，求需打氣的次數N（設打氣過程中氣體溫度不變）。

16.[選修3-4]（12分）

（1）（4分）甲、乙兩列簡諧橫波沿x軸傳播時相遇，t=0時，甲、乙的波動圖象分別如圖16中實線、虛線。已知兩列波的波速大小相等，則甲的周期______乙的周期（選填“等于”、“大于”或“小于”）;若甲的周期為0.5s，則t=0.75?s時，x=4?m處質點的位移為_______（選填“零”、“正值”或“負值”）。

（2）（8分）如圖17所示，AOB為扇形玻璃磚，一細光束照射到AO面上的C點，入射光線與AO面的夾角為30°，折射光線平行于BO邊，圓弧的半徑為R，C點到BO面的距離為，AD⊥BO，∠DAO=30°，光在空氣中的傳播速度為c，求：

（i）玻璃磚的折射率;

（ii）光在玻璃磚中傳播的時間。

參考答案：

1～7：?B??C??A??C??C??D??C????????8～10：AC??CD??BD

11.（7分）答案：2.50（1分）?4.00?（1分）?見解析圖1（3分）???4.72（2分）

12.（9分）答案：見解析圖2（3分） B（2分） BD（2分） （2分）

13.（10分）答案：（1）（6分）2200N，方向豎直向下;（2）（4分）2750J

解析：（1）從最低點B點到最高點的過程中，

由機械能守恒定律（M+m）v2=（M+m）g（R+H）……①（2分）

在最低點對運動員FN?-（m+M）g=（m+M）……②（2分），解得FN?=2200N……③（1分）

由牛頓第三定律得運動員對軌道的壓力為2200N，方向豎直向下;（1分）

（2）從A到B的過程中以人和滑板為研究對象，設此過程中人額外做的功為W，則

W+（M+m）gR=（M+m）v2……④（2分），

解得W=2750J?……⑤（2分）

14.（16分）答案：（1）（4分）?4R;

（2）（6分）小環在A點對圓環的壓力大小為N=mg+Bq，方向水平向左;

（3）（6分）當？滋≥，Wf?=？滋mgx=;當？滋<，Wf?=mgR。

解析：（1）設電場強度為E，DM距離為L，對小環從D至P，由動能定理：

EqL-mg·2R=0-0……①（2分）

題意有Eq=mg……②（1分）

結合得L=4R……③（1分）

（2）設小環在A點速度為vA，對小環從D至A的過程，由動能定理：

Eq·5R-mgR=mv2A-0……④（2分）

由小環在A點的受力分析及牛頓第二定律得：

N-Eq-BqvA=mv2A/R……⑤（2分）

由④⑤式可得N=mg+Bq……⑥（1分）

根據牛頓第三定律，小環在A點對圓環的壓力大小為N=mg+Bq，方向水平向左。（1分）

（3）小環首次到P點速度不為零，將向右運動，當速度為零時，若滿足

（i）Eq≤fm=?？滋mg，即？滋≥（1分），小環將保持靜止。設此時小環距P點水平距離為x，則對全程由動能定理：

Eq（5R-x）-mg·2R-？滋mgx=0-0……⑦（1分）

則克服摩擦力做功Wf?=?？滋mgx=……⑧（1分）

（ii）Eq>fm=?？滋mg，即?？滋<（1分），小環將來回往復運動，最終會在P點的速度減為零。對全程由動能定理：Eq5R-mg·2R-Wf?=0-0……⑨（1分）

得克服摩擦力做功Wf?=mgR……⑩（1分）

15.[選修3-3]（12分）

答案：（1）先減小到零再增大到某一峰值然后減小到零（或“先減小后增大再減小”）（2分），r1（2分）。（2）（i）（4分）87?℃;（ii）（4分）9（次）

解析：（1）每空2分

（2）（i）設大氣壓強為p0，籃球內氣體初始狀態參量分別為p1、T1，溫度降低后狀態參量分別為p2、T2，由整個過程中籃球沒有變形，可視為等容變化，根據氣體狀態方程得

=……①（2分）其中p1=p0、T1=300?K、p2=1.2?p0，

代入數據得?T2=360K……②（1分），t2=87?℃?……③（1分）

（ii）設籃球內部容積為V=7.5?L，打氣筒每打一次氣的體積△V=0.5?L，最后籃球內氣壓達為p3=1.6?atm，

由玻意耳定律，有p0（V+N△V）=p3?V……④（2分）??解得N=9（次）……⑤（2分）

16.[選修3-4]（12分）

答案：（1）小于（2分）;負值（2分）。（2）（i）（4分）n=;（ii）（4分）t=

解析：（1）每空2分

（2）（i）光束射到玻璃磚AO界面時，由于入射光線與AO面的夾角為30°，又因∠DAO=30°由圖中的幾何關系可知，入射角i=60°……①，（1分）

經玻璃折射后，因折射光線平行于BO邊，由圖中的幾何關系可知，在AO界面折射角r=30°……②，（1分）

由n=……③（1分），解得n=……④（1分）

（ii）光在玻璃中傳播過程中有n=……⑤（1分）

光在玻璃中傳播的路程為L=tan?30°+……⑥（1分）

又因L=vt……⑦（1分），解得t=……⑧（1分）

責任編輯?李平安