2021届安徽省名校联考高考物理冲刺试卷（全国Ⅰ卷）含答案

这是一份2021届安徽省名校联考高考物理冲刺试卷（全国Ⅰ卷）含答案，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题，选考题，[物理--选修3-4]等内容，欢迎下载使用。

1.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假设该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能增大为原来的4倍，不考虑卫星质量的变化，那么变轨前后卫星的〔 〕
A. 向心加速度大小之比为1：4 B. 轨道半径之比为4：1
C. 周期之比为4：1 D. 角速度大小之比为1：2
2.如下列图，在x＞0、y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场。不计重力影响，那么可以确定的物理量是〔 〕
A. 粒子在磁场中运动的时间 B. 粒子运动的半径
C. 粒子从射入到射出的速度偏转角 D. 粒子做圆周运动的周期
3.在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，整个系统置于方向水平的匀强电场中。假设三个小球均处于静止状态，那么c球的带电量为〔 〕
A. +q B. ﹣q C. +2q D. ﹣2q
4.根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态〔量子数n＝1〕的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，那么照射氢原子的单色光的光子能量为〔 〕
5.如下列图，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧，由于被一根细绳拉着处于静止状态．当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的选项是〔 〕
A. 两滑块的动能之比EkA：EkB＝1：2 B. 两滑块的动量大小之比pA：pB＝2：1
C. 两滑块的速度大小之比vA：vB＝2：1 D. 弹簧对两滑块做功之比WA：WB＝1：1
6.如下列图，0是一固定的点电荷，虚线是该点电荷产生的电场中的三条等势线，负点电荷q仅在电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处。由此可知〔 〕
A. 0为正电荷 B. 在整个过程中q的电势能先变小后变大
C. 在整个过程中q的加速度先变大后变小 D. 在整个过程中，电场力做功为零
7.如下列图，有一倾角θ＝30°的斜面体B，质量为M．物体A质量为m，弹簧对物体A施加一个始终保持水平的作用力，调整A在B上的位置，A始终能和B保持静止．对此过程以下说法正确的选项是〔 〕
A. A、B之间的接触面可能是光滑的
B. 弹簧弹力越大，A、B之间的摩擦力越大
C. A、B之间的摩擦力为0时，弹簧弹力为 mg
D. 弹簧弹力为 mg时，A所受摩擦力大小为 mg
8.静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，如下列图，那么〔 〕
A. α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反 B. 原来放射性元素的原子核电荷数为90
C. 反冲核的核电荷数为88 D. α粒子和反冲粒子的速度之比为1：88
二、非选择题：〔一〕必考题：
9.某同学在做探究弹力跟弹簧长度关系的实验中。根据实验数据描点画出F﹣L图象如下列图，假设弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g取10m/s2 ， 答复以下两个问题：
〔1〕由以上实验数据可求得弹簧的劲度系数k＝________N/m。〔保存三位有效数字〕
〔2〕由图中实验数据得出弹簧弹力大小F与其长度L的关系式为________，对应的函数关系图线与横轴〔长度L〕的交点表示________。
1的内阻，可选用的器材如下：
A．待测电压表V1：量程3V，内阻约3kΩ
B．电压表V2：量程15V，内阻约20kΩ
D．定值电阻R0
E．滑动变阻器R1：0～200Ω
F．滑动变阻器R2：0～2kΩ
G．电源E：电动势约为12V，内阻忽略不计
H．开关、导线假设干
〔1〕现用多用电表测电压表V1的内阻，选择倍率“×100〞挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图1所示，那么电压表V1的内阻约为________Ω。
〔2〕为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图2甲和乙两个测量电路，你认为________〔选填“甲〞或“乙〞〕更合理，并在实物图〔图3〕中用笔画线代替导线将电路图补充完整________。
〔3〕该实验中滑动变阻器应该选用________〔选填“R1〞或“R2〞〕。
〔4〕用量R0和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻RV1＝________。
11.如图，质量为2m的滑块A由长为R的水平轨道和半径也为R的四分之一光滑圆弧轨道组成，滑块A的左侧紧靠着另一质量4m的物块C，质量为m的物块B从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，D为圆弧轨道最低点，B与水平轨道之间的动摩擦因数为μ＝0.1，A的水平轨道厚度极小，B从水平轨道上滑下和滑上的能量损失忽略不计，水平地面光滑，重力加速度为g，
〔1〕假设A被固定在地面上，求B与C发生碰撞前的速度大小v0；
〔2〕假设A的固定被解除，B滑下后与C发生完全弹性碰撞，碰撞后B再次冲上A，求B与A相对静止时与D点的距离L。
12.如图甲所示，两竖直同定的光滑导轨AC、A'C'间距为L，上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场，其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示〔其中B0、t0均为量〕，A、a两点间的高度差为2gt0〔其中g为重力加速度〕，矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L，阻值为R的金属棒从ab处在t＝0时刻由静止释放，金属棒在t＝t0时刻到达cd处，此后的一段时间内做匀速直线运动，金属棒在t＝4t0时刻到达CC'处，且此时金属棒的速度大小为kgt0〔k为常数〕。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计。求：
〔1〕金属棒到达cd处时的速度大小v以及a、d两点间的高度差h；
〔2〕金属棒的质量m；
〔3〕在0﹣4t0时间内，回路中产生的焦耳热Q以及d、C两点的高度差H。
三、选考题：共45分．
13.以下说法正确的选项是〔 〕
A. 同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B. 在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
C. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
D. 打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，说明空气分子之间存在着斥力
E. 气体向真空的自由膨胀是不可逆的
14.如下列图，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通〔忽略细管的容积〕。两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2 ， 活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。〔m1＝3m，m2＝2m〕
①在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次到达平衡后两活塞的高度差〔假定环境温度始终保持为T0〕。
②在到达上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？〔假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部〕。
四、[物理--选修3-4]
15.以下说法中正确的有〔 〕
A. 满足F＝﹣kx的振动是简谐运动
B. 波可以发生干预、衍射等现象
C. 由波速公式v＝λf可知，空气中声波的波速由f、λ共同决定
D. 发生多普勒效应时波的频率发生了变化
E. 周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波
16.如图，玻璃球冠的折射率为 ，其底面镀银，底面的半径是球半径的 倍；在过球心O且垂直于底面的平面〔纸面〕内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．
答案解析局部
一、选择题：此题共8小题，每题6分，共48分．在每题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1.【解析】【解答】解：B、动能增大为原来的4倍，那么线速度增大为原来的2倍，
根据万有引力提供向心力得 ，
v＝ ，
那么轨道半径变为原来的 倍。那么轨道半径之比为4：1．B符合题意；
ACD、根据 ＝mω2r
解得a＝
ω＝
T＝2π
轨道半径之比为4：1，
那么向心加速度大小之比为1：16，角速度大小之比为1：8，周期之比为8：1，ACD不符合题意。
故答案为：B。

【分析】卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，结合卫星的轨道半径，根据向心力公式列方程比较卫星线速度、角速度、加速度的大小即可。
2.【解析】【解答】解：AC、粒子在磁场中做圆周运动，由于P点位置不确定，粒子从x轴上离开或粒子运动轨迹与y轴相切时，粒子在磁场中转过的圆心角最大，为：αmax＝300°；粒子在磁场中的最长时间为：tmax＝ T＝
粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合，最小圆心角：αmin＝120°；粒子在磁场中最短时间为：tmin＝ T＝
粒子在磁场中运动所经历的时间为： ≤t≤
说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角，AC不符合题意；
B、粒子在磁场中做圆周运动，由于P点位置不确定，粒子的偏转角不确定，那么无法确定粒子的运动半径，B不符合题意；
D、粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，那么：qvB＝m 且v＝ ，那么：T＝
说明可确定粒子做圆周运动的周期，D符合题意。
故答案为：D

【分析】带电粒子在磁场中受到洛伦兹力，在洛伦兹力的作用下粒子做圆周运动，根据磁场方向、电性和运动方向确定粒子的运动轨迹，结合向心力公式求解轨道半径，再结合选项分析求解即可。
3.【解析】【解答】解：a、b带正电，要使a、b都静止，c必须带负电，否那么匀强电场对a、b的电场力相同，而其他两个电荷对a和b的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡，
设c电荷带电量大小为Q，以a电荷为研究对象受力分析，
根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向，即为：
＝ ×cs60°
所以C球的带电量为﹣2q，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】分别对三个物体进行受力分析，在电场力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
4.【解析】【解答】解：由题意应该有6＝ ，得n＝4．即能发出6种频率光的一定是n＝4能级，
故答案为：C。

【分析】当电子由低能级跃迁到高能级时，电子需要吸收能量，当电子由高能级跃迁到低能级时，电子需要释放能量，结合公式求解产生或吸收光子的频率。
5.【解析】【解答】解：在两滑块刚好脱离弹簧时运用动量守恒得：2mvA+mvB＝0
得：
两滑块速度大小之比为： ＝ ，C不符合题意；
两滑块的动能之比EkA：EkB＝ ＝ ，A符合题意；
两滑块的动量大小之比pA：pB＝ ，B不符合题意；
弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比为：1：2，D不符合题意。
故答案为：A。

【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解末速度，结合末速度和选项分析求解即可。
6.【解析】【解答】解：A、粒子的所受合力的方向大致指向轨迹的弯曲的方向，知负电荷所受的电场力背离点电荷向外，知O为负电荷。A不符合题意。
B、从从a处运动b处，然后又运动到c处电场力先做负功，再做正功，那么电势能先增大后减小。B不符合题意。
C、越靠近点电荷，电场线越密，那么电荷所受电场力越大，加速度越大，那么加速度先增大后减小。C符合题意。
D、a与c在同一个等势面上，两点间的电势差为零，根据W＝qU，知电场力做功为零，D符合题意。
故答案为：CD

【分析】粒子的运动轨迹为曲线，受到的电场力指向圆弧的内部，结合受力方向求解电荷的电性；电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小，，相应的动能就会增加，电场力做负功，电势能增加，电荷的动能减小。
7.【解析】【解答】解：ABC、对物体A受力分析，受重力、支持力、弹簧的弹力，可能会有平行斜面的静摩擦力，设弹簧弹力大小为为F；
如果Fcs30°＝mgsin30°，即F＝ mg时，A所受的摩擦力为零；
如果F＞ mg，A受到的摩擦力沿着斜面向下，弹力越大，摩擦力越大；
如果F＜ mg，A受到的摩擦力沿着斜面向上，弹力越大，摩擦力越小；A不符合题意，B不符合题意，C符合题意；
D、当F＝ mg＞ mg时，A有向上的运动趋势，受到的摩擦力大小为Fcs30°﹣mgsin30°＝ mg，方向沿着斜面向下，D符合题意；
故答案为：CD

【分析】分别对两个物体进行受力分析，在重力、支持力、弹力和摩擦力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
8.【解析】【解答】微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，那么末动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反。由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动。
由Bqv＝ 得：R＝ 。
假设原来放射性元素的核电荷数为Q，那么对α粒子：R1＝ 。
对反冲核：R2＝ 。
由于p1＝p2 ， 得R1：R2＝44：1，得Q＝90。
反冲核的核电荷数为90﹣2＝88。
它们的速度大小与质量成反比，D不符合题意。正确选项为A、B、C。
故答案为：ABC。

【分析】带电粒子在磁场中受到洛伦兹力，在洛伦兹力的作用下粒子做圆周运动，根据磁场方向、电性和运动方向确定粒子的运动轨迹，结合两个带电粒子的运动半径，结合向心力公式分析求解即可。
二、非选择题：〔一〕必考题：
9.【解析】【解答】解：〔1〕弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图象的斜率表示劲度系数，那么劲度系数k＝ N/m＝156N/m。〔2〕分析图象可知，图线与横轴的夹点表示弹簧的原长L0＝0.02m。
由图中实验数据结合胡克定律得到弹簧弹力大小F与其长度L的关系式F＝k〔L﹣L0〕＝156〔L﹣0.02〕〔N〕。
故答案为：〔1〕156〔155～157〕；〔2〕F＝156〔L﹣0.02〕〔N〕；弹簧原长

【分析】〔1〕结合胡克定律的表达式，根据图像的横纵坐标可以得到，图像的斜率为弹簧的劲度系数；
〔2〕图像的斜率为劲度系数，图像与纵坐标的交点为原长。
10.【解析】【解答】解：〔1〕选择倍率“×100〞挡，由图1所示表盘可知，那么电压表V1的内阻约为：34×100＝3400Ω；〔2〕由于电压表V1的内阻小于定值电阻值阻值，选择图甲所示电路实验误差较大，
为减小实验误差应选择图乙所示实验电路，根据图乙所示电路图连接实物电路图，实物电路图如下列图：
；〔3〕为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1。〔4〕电压表V1的内阻：RV1＝ ＝ ＝ ；
故答案为：〔1〕3400；〔2〕乙；实物电路图如下列图；〔3〕R1；〔4〕 。

【分析】〔1〕利用欧姆表测电阻，读数时利用表盘的示数乘以倍率即可；
〔2〕为了能得到比较多的数据，采用分压法，电压表内阻比较小，对电流的影响大，电路采用电流表内接法；
〔3〕分压滑动变阻器选择小阻值的即可，可以比较灵明的调节电压；
〔4〕结合欧姆定律求解电阻的表达式即可。
11.【解析】【分析】〔1〕对物体B进行受力分析，对物体从最高点运动到最低点的过程应用动能定理求解物体的末速度；
〔2〕A、B两个物体组成系统动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。
12.【解析】【分析】〔1〕导体棒先做自由落体运动，利用运动学公式求解下落高度即可；
〔2〕当导体棒受到的安培力等于重力的时候，导体棒速度到达最大，结合此时的速度列方程求解此安培力，即导体棒的重力，进而求解质量即可；
〔3〕结合导体棒初末状态的速度，对导体棒的运动过程应用动能定理，其中导体棒克服安培力做的功即为电路产生的热量。
三、选考题：共45分．
13.【解析】【解答】解：A、同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，比方：金刚石与石墨，A符合题意。
B、教室空气中飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的，不是布朗运动，B不符合题意。
C、根据热力学第二定律或者熵增加原理可知：在任何自然的过程中，总是朝着更无序更混乱的方向进行，故一个孤立的系统的总熵不会减小，C符合题意。
D、打气筒给自行车打气时，用力才能将空气压缩，是要克服气体压强的原因，气体压强是气体分子对容器壁的碰撞造成的，与分子力无关，D不符合题意。
E、根据热力学第二定律可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的， E符合题意。
故答案为：ACE

【分析】固体分为晶体和非晶体，晶体具有熔点，非晶体没有熔点，晶体分为单晶体和多晶体，都具有熔点，但是单晶体各向异性，多晶体各向同性，非晶体没有熔点，各向同性。
14.【解析】【分析】〔1〕当气体产生的对外压强与外界对内的压强相同时，就会到达平衡状态，列方程求解即可；
〔2〕气体做等压变化，结合气体初状态和末状态的体积和温度，利用盖—吕萨克定律列方程求解末状态的体积，利用热力学第一定律 ∆U=Q-W求解气体内能的变化即可，其中Q气体的吸热，W是气体对外界做的功。
四、[物理--选修3-4]
15.【解析】【解答】解：A、在简谐运动的回复力表达式F＝﹣kx中，对于弹簧振子，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数；对于单摆，无弹簧；A符合题意；
B、波都能发生干预和衍射现象。B符合题意。
C、声波是机械波，机械波的波速由介质决定，C不符合题意。
D、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，D不符合题意；
E、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生，由近向远传播，形成电磁波。E符合题意；
故答案为：ABE

【分析】当光的传播受到限制后，传播方向会发生偏着，即衍射，当孔的大小与波长相近时，衍射现象比较明显。对于波来说，只有纵波才有偏振，横波没有偏振，雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干预现象。
16.【解析】【分析】结合介质的折射率和入射角，利用折射定律求解折射角即可，根据入射角和光的反射定律绘制光路图，进而求解光的偏移角度。