2021届高考物理金榜押题卷 新高考版（五）（辽宁专版）

2021届高考物理金榜押题卷 新高考版（五）（辽宁专版）

一、单选题

1.在平直公路上甲、乙两车从同一地点出发，两车运动的位移x和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示。下列说法正确的是(   )

A.甲车的加速度大小为

B.6 s末乙车速度减小到零

C.甲车追上乙车前，2 s末甲、乙两车相距最远 

D.乙车速度减小到零时，甲车速度为30 m/s

2.如图所示，两束不同颜色的单色光以不同角度入射到中心有球形气泡的玻璃砖界面，最终两束光从同一位置垂直玻璃砖左侧界面射出，下列说法正确的是(   )
 

A.两束光从O到光需要的时间短

B.相同条件下，a光更容易发生衍射现象

C.仅增大两束光的入射角，两束光再次进入玻璃砖的位置在O点上方

D.让两束光通过同一双缝干涉装置，a光形成的干涉条纹的间距大

3.2020年11月10日，诺贝尔奖官方发布了一条科普公告，称居里夫人曾经使用的实验笔记本至今仍具放射性，且还将持续1500年。关于放射性元素、衰变和半衰期，下列说法正确的是(   )

A.放射性元素的半衰期不仅与原子核内部因素有关，还与质量有关

B.衰变成要经过8次α衰变和6次β衰变

C.一个放射性原子核发生一次β衰变，它的质子数减少1，中子数增加1

D.一块放射性矿石经过两个半衰期后，矿石的总质量仅剩下原来的四分之一

4.下列关于物理学发展史和单位制的说法正确的是(   )

A.物理学家安培经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量

B.卡文迪许通过扭秤实验测量了静电力常量，并验证了库仑定律

C.kg、m、N、A都是国际单位制中的基本单位

D.功的单位可以用表示

5.一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时的波形图，图乙为介质中质点P的振动图像。下列对该波的传播方向和传播速度的说法中正确的是(   )

A.沿x轴正方向传播，波速为4 m/s B.沿x轴负方向传播，波速为4 m/s

C.沿x轴正方向传播，波速为8 m/s D.沿x轴负方向传播，波速为8 m/s

6.一边长为的正三角形金属框静置于光滑绝缘的水平面上，宽度为的有界匀强磁场位于正三角形右侧，边界平行于，如图所示。现用外力沿的中垂线方向拉动线框匀速穿过磁场区域。从顶点a进入磁场开始计时，规定感应电流沿方向为正方向，则金属框穿过磁场的过程中，感应电流随时间变化的图像正确的是(   )

A. B.

C. D.

7.如图所示，固定斜面上通过弹簧连接一滑块，滑块与斜面间有摩擦力传感器，对滑块施加水平外力F，当F从零开始逐渐增大时，滑块始终静止不动，若摩擦力传感器的读数在增大，以下说法正确的是(   )

A.弹簧可能处于压缩状态 B.滑块受到的摩擦力方向可能沿斜面向上

C.滑块受到的摩擦力方向沿斜面向下 D.斜面对滑块的弹力可能增大

二、多选题

8.2020年7月23日，我国火星探测器“天问一号”发射成功，8月28日，“天问一号”飞行里程突破一亿千米，图甲是火星探测器的运行路线图。假设探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹变化可抽象为如图乙所示，探测器先在轨道Ⅰ上运动，经过P点启动变轨发动机切换到圆轨道Ⅱ上运动，经过一段时间后，再次经过P点时启动变轨发动机切换到椭圆轨道Ⅲ上运动。轨道上的P、Q、S三点与火星中心位于同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且。除了变轨瞬间，探测器在轨道上运行时均处于无动力航行状态。探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上经过P点的速度分别为，下列说法正确的是(   )

A.

B.探测器在轨道Ⅲ上从P点运动到Q点的过程中速率变大

C.探测器在轨道Ⅲ上运动时，经过P点的加速度为

D.探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点与探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间之比为9:4

9.如图所示，实线表示处在竖直平面内的水平向右的匀强电场的电场线，匀强磁场垂直纸面（图中未画出），有一带电液滴沿与水平方向成37°角斜向上做直线运动，已知液滴的质量为m，带电荷量为+q，则下列说法中正确的是（重力加速度为g）(   )

A.匀强磁场一定垂直纸面向外 B.液滴一定做匀速直线运动

C.匀强电场的场强大小一定为 D.匀强磁场的磁感应强度大小一定为

10.如图所示，电动机带动绷紧的传送带传动的速度，大小恒定，传送带长，与水平面间的夹角。第一次传送带顺时针传动，将质量的重物轻放在传送带的底部传送到顶部；第二次传送带逆时针传动，将重物轻放在传送带的顶部传送到底部。重物与传送带间的动摩擦因数，不计其他耗能，重力加速度g取，以下说法正确的是(   )

A.两次传送重物的时间之比为3:2

B.两次重物与传送带间划痕长度之比为3:2

C.两次重物与传送带间因摩擦而产生的热量之比为5:1

D.两次传送重物电动机的平均功率的大小之比为22:9

三、实验题

11.实验小组设计了如图甲所示的实验装置，用来测量滑块与长木板间的动摩擦因数。速度传感器与计算机相连后固定在倾斜的木板的顶端，已知速度传感器将测量出的滑块速度大小v与滑块运动时间t直接输入计算机中。现使小滑块从木板的底端以某一初速度沿木板上滑，以速度大小v为纵坐标，以时间t为横坐标，得到如图乙所示的图像，重力加速度g取。
 

（1）木板的倾角大小为________。

（2）滑块与木板间的动摩擦因数为________。

（3）滑块返回木板底端时的速度大小为________。（结果保留三位有效数字）

12.传感器在现代生活、生产和科技中有着相当广泛的应用。如图甲所示是一个压力传感器设计电路，要求从表盘上直接读出压力大小。其中是保护电阻，是调零电阻（最大阻值为），理想电流表量程为0~10 mA，电源电动势（内阻不计），压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图乙所示。

（1）有三个规格的保护电阻，应选______；

A. B. C.

（2）选取、安装保护电阻后，要对压力传感器进行调零。调零电阻应调为_______；

（3）现对表盘进行重新赋值，原3 mA刻度线处应标注_______N；

（4）由于电源老化，电动势降为2.8 V，传感器压力读数会出现偏差。如果某次使用该电池时，先调零、后测量，读出压力为1 200 N，此时电流大小为_______mA，实际压大小为________N。

四、计算题

13.由于水的密度可达空气密度的800倍，因此受水下阻力的影响，普通子弹在水中的射程会被消解到几乎无效的程度。为攻克这一难题，某公司设计出了一款“多环境弹药”子弹。凭借独特的外形设计，该子弹弹头在入水后可产生超空泡现象，能有效降低水对子弹产生的阻力，显著提升子弹水下速度和杀伤力。若子弹在水中的运动过程模拟成如图所示的试验过程，高为h的桌子边缘有一个质量为的物块M，质量为m的子弹（可视为质点）以水平速度v射向物块，重力加速度为g，子弹在物块中运动时所受的摩擦力为f，则：

（1）若子弹击中物块后，恰好留在物块中，则物块的长度为多少？

（2）在（1）的条件下，若子弹以的水平速度射向物块并击穿物块，物块离开桌面后做平抛运动，物块落地点离桌面右边缘的水平距离为多少？

14.如图所示，一连通器与贮有水银的瓶M通过软管相连，连通器的两支上端封闭、粗细均匀、内径相同的直管A和B竖直放置，管内水银的上方均封有空气。两管内水银面的高度差为h（cm），空气柱的长度均为2h（cm）。已知当空气的温度为（K）时，A管内空气的压强与3h（cm）高的水银柱产生的压强相等。现使两管内空气柱的温度都升高到（K），同时调节M的高度，使B管中的水银面的高度不变。求：

（1）此时B管中气体的压强；

（2）流入A管的水银柱的长度。（结果中可以有根号）

15.如图所示，以原点O为圆心的圆（半径大小未知）将xOy平面分为两个区域（即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ），该圆与x轴交于A点和C点。区域Ⅰ内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一足够长的荧光屏平行于x轴且垂直于xOy平面放置在y轴负半轴上某处。现将一质量为m、电荷量为q、动能为的带正电粒子从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ，当区域Ⅱ内无磁场时，粒子垂直打在荧光屏与y轴的交点M处。不计粒子重力。

（1）求圆的半径大小R；

（2）若在区域Ⅱ内加上垂直于xOy平面的匀强磁场且磁感应强度大小为，将上述粒子仍从A点以的初动能在xOy平面内沿某方向射入区域Ⅰ，此时该粒子在区域Ⅰ中运动时间最长且最终垂直打在荧光屏上，求荧光屏与x轴的距离；

（3）若将区域Ⅱ中的磁场撤去，并在过C点且平行于y轴的虚线右侧加上平行于xOy平面的匀强电场，使得满足（2）问要求的粒子恰好不能打在荧光屏上，则电场的场强至少为多大？

参考答案

1.答案：D

解析：本题考查运动图像的应用。根据可得，则甲车的加速度大小为，A错误；由题图可知，乙车的初速度，加速度，则乙车速度减为零的时间，B错误；当两车相距最远时速度相等，即，解得，C错误；乙车速度减小到零时需经过，此时甲车速度为，D正确。

2.答案：C

解析：本题考查光的折射现象。由题图可知，折射率，根据光在玻璃砖中的速度，可知，在传播相等的距离时，b光需要的时间短，A错误；在真空中，在同样的条件下，波长越长，越容易发生衍射现象，b光更容易发生衍射现象，B错误；当入射角增大时折射角也增大，两束光进入玻璃砖的位置上移，C正确；根据，可知波长较大的b光形成的干涉条纹间距大，D错误。

3.答案：B

解析：本题考查放射性元素、衰变和半衰期。放射性元素的半衰期仅由原子核内部因素决定,与其他条件无关，A项错误；衰变成，发生一次α衰变质量数减少4，故α衰变的次数为，β衰变的次数为，即要经过8次α衰变和6次β衰变，B项正确；β衰变实质上是原子核内的一个中子转变为一个质子，同时释放出一个电子的过程，因此发生一次β衰变，质子数增加1，中子数减少1，C项错误；一块放射性矿石经过两个半衰期后，它未发生衰变的放射性元素的质量仅剩下原来的四分之一，而不是矿石的总质量仅剩下原来的四分之一，D项错误。

4.答案：D

解析：本题考查物理学史和单位制。密立根测定了电子的电荷量，A错误；卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量，并验证了万有引力定律，B错误；N是力的单位，属于导出单位，不是基本单位，C错误；功的单位是J，由知，，根据，得，可得，故D正确。

5.答案：A

解析：本题考查波的传播问题。由题图乙可知，质点P在时向y轴正方向运动，结合波形图可知波沿x轴正方向传播，波速为，故A正确。

6.答案：D

解析：本题通过三角形金属框穿过磁场的过程考查楞次定律和法拉第电磁感应定律。在时间内，顶点a穿过磁场，由楞次定律判断可知感应电流沿方向，为正方向，金属框有效切割长度均匀增大，由可知感应电动势均匀增大，由可知感应电流均匀增大；在时间内，即顶点a刚出磁场到边刚进磁场的过程中，金属框切割磁感线的有效长度不变，感应电动势不变，感应电流不变，感应电流沿方向，为正方向；在时间内，边进入磁场到从右边界刚出磁场之前的过程中，金属框切割磁感线的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，感应电流均匀增大，感应电流沿方向，为负方向，故A、B、C错误，D正确。

7.答案：C

解析：本题考查物体的受力分析。滑块处于平衡状态，当外力F增大时，F垂直斜面方向的分力增大，由可知，斜面对滑块的弹力N一定增大，D错误；弹簧有三种状态（原长、伸长、压缩），当弹簧处于原长时，摩擦力方向沿斜面向上，F沿斜面方向分力增大，摩擦力减小，不符合题意，当弹簧处于压缩状态时，摩擦力方向沿斜面向上，F沿斜面方向分力增大，摩擦力减小，不符合题意，弹簧处于伸长状态，摩擦力方向可能沿斜面向上，F沿斜面方向分力增大，摩擦力减小，不符合题意，故摩擦力方向沿斜面向下，F沿斜面方向分力增大，摩擦力增大，符合题意，A、B错误，C正确。

8.答案：BC

解析：本题考查万有引力定律在变轨问题中的应用。探测器从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ需要减速，同理从轨道Ⅱ到轨道Ⅲ也需要减速，因此，故A错误；由开普勒第二定律知，探测器在轨道Ⅲ上从P点运动到Q点的过程中速率变大，故B正确；探测器在P点的加速度为其做匀速圆周运动的加速度，根据牛顿第二定律，有，解得，C正确；设探测器在轨道Ⅱ上的运行周期为，在轨道Ⅲ上的运行周期为，根据开普勒第三定律得，解得，故探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点与探测器在轨道Ⅲ上P点运动到Q点的时间之比为，故D错误。

9.答案：BC

解析：本题考查带电体在电场、磁场和重力场中的运动分析。液滴做直线运动的条件：其所受合力与速度在一条直线上或合力为零。液滴在电场力、洛伦兹力、重力的共同作用下做直线运动，电场力、重力为恒力，则三者合力必为零，否则洛伦兹力将发生变化，故液滴必定做匀速直线运动，B正确；若匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，液滴所受合力方向在运动方向的右下方，其将做曲线运动，A错误；根据受力平衡有，则，C正确；同理，，则，D错误。

10.答案：CD

解析：本题通过重物在传送带上的运动考查功能关系、内能。第一次重物的加速度，重物的速度达到与传送带速度相同时，由得，因为，此后重物与传送带相对静止匀速到达顶部，重物做匀加速运动的位移，重物与传送带间的划痕长度，则重物与传送带间因摩擦产生的热量，重物传送到顶部的时间，电动机做的功，电动机做功的平均功率的大小为；第二次重物的加速度，重物的速度达到与传送带速度相同时，由，得，因为，所以此后重物与传送带相对静止匀速到达底部，重物做匀加速运动的位移，重物与传送带间的划痕长度，重物与传送带间因摩擦产生的热量，重物传送到底部的时间，设电动机做功为，由功能关系，有，得，电动机做功的平均功率的大小为。则两次传送重物的时间之比为，A错误；两次重物与传送带间划痕长度之比为，B错误；两次重物与传送带间因摩擦而产生的热量之比为，C正确；两次传送重物过程中电动机的平均功率的大小之比为，D正确。

11.答案：（1）37°

（2）0.5

（3）4.47 m/s

解析：本题考查测量滑块与长木板间的动摩擦因数的数据处理。

（1）（2）设木板的倾角为θ，由图像和牛顿第二定律可知，滑块上滑时的加速度，下滑时的加速度，联立解得。

（3）滑块上滑的位移，设滑块下滑到木板底端时的速度为v，由运动学公式有，得。

12.答案：（1）B（2）20（3）2 800（4）5;1 120

解析：本题考查传感器的应用。

（1）因为电流表的量程为0~10 mA，由，可得电路中至少需要的电阻。由于调零电阻最大阻值为，故只要大于即可，A太小，C太大，B正确。

（2）分析电路图可知，当压敏电阻不受压力时，电流表满偏，此时电路中的电阻满足，由题图乙可知，压敏电阻不受压力时的阻值，所以。

（3）当电流表示数为3 mA时，电路中的总电阻，即，由题图乙可知，，经计算当时，压力。

（4）先调零，则，则调零电阻接入电路的阻值为，根据R与F的关系，当时，，可得，对应的电流为，即此时电路中电流为5 mA。因为电源老化，电动势，电路中实际电阻，则R的实际阻值，再将代入，可得。

13.答案：（1）（2）

解析：本题通过子弹打物块模型考查动量守恒定律与平抛运动。

（1）子弹击中物块后恰好留在物块中，由动量守恒定律得

解得

子弹和物块损失的机械能

解得

（2）子弹击穿物块时，根据动量守恒定律，有

由能量守恒定律，有

物块做平抛运动，水平方向有

竖直方向有

联立解得

14.答案：（1）（2）

解析：本题考查对连通器原理的理解。

（1）由题意可得，B中气体状态变化为等容过程，

解得此时B管中气体的压强

（2）设流入A管的水银柱的长度为，则

A中气体状态变化符合理想气体状态方程，即，设A管横截面积为S

则有

解得流入A管的水银柱的长度

15.答案：（1）（2）（3）

解析：本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动。

（1）粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，打在M点时速度设为v，

由，可得

由粒子在磁场中的运动可得

粒子的运动轨迹如图甲所示，由粒子运动轨迹和几何关系可得

（2）粒子仍从A点以的初动能沿某方向射入区域Ⅰ，则

粒子在区域Ⅰ中运动时间最长，则粒子要从C点射出，运动轨迹如图乙所示，

区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小为，粒子在区域Ⅱ中运动的轨迹半径为

粒子要垂直打在荧光屏上，由几何关系可知其在区域Ⅱ中偏转的角度为45°

所以荧光屏与x轴的距离为

（3）区域Ⅱ中磁场换成匀强电场后，电场强度沿y轴正方向时，场强最小，

粒子从C点进入电场做类斜抛运动，

则有

其中

解得场强，

故场强至少为