高中物理高考 2021年全国新课标高考物理模拟预测卷05 试卷

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2021年全国新课标高考物理模拟预测卷05【新课标Ⅲ卷】　　　　　　　　　　　　　　　　　　

理科综合物理

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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。

14.一块铀矿石中含U的质量为m，铀衰变后生成铅Pb，U的半衰期T.则下列说法中正确的是(　　)

A．一个U原子核中含有92个中子

B．加热该铀矿石能使铀核衰变速度变快

C．经过2T时间后该矿石含U的质量还剩

D．400个U原子核经半衰期T后还剩余200个

15.如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面(纸面)垂直，磁场的上、下边界(虚线)均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd，其上、下两边均与磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距．若线框自由下落，从ab边进入磁场时开始，直至ab边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能(　　)

A．始终减小   B．始终不变

C．始终增加   D．先增加后减小

16.如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用竖直向下的力F作用在P上，使其向下做匀加速直线运动，在弹簧的弹性限度内，下列是力F和运动时间t之间关系的图象，正确的是(　　)

17．如图2所示，金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动，金星半径是火星半径的n倍，金星质量为火星质量的K倍，忽略行星的自转．则下列说法正确的是(　　)

A．金星表面的重力加速度是火星的倍

B．金星的第一宇宙速度是火星的倍

C．金星绕太阳运动的加速度比火星大

D．金星绕太阳运动的周期比火星大

18.如图所示，水平桌面上，质量为m的物块放在质量为2m的长木板的左端，物块和木板间的动摩擦因数为μ，木板和桌面间的动摩擦因数为μ，开始时物块和木板均静止，若在物块上施加一个水平向右的恒力F，已知重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)

A．当F>μmg时，物块和木板一定发生相对滑动

B．当F＝μmg时，物块的加速度大小为μg

C．当F＝2μmg时，木板的加速度大小为μg

D．不管力F多大，木板的加速度始终为0

19．如图所示，绝缘细线相连接的A、B两带电小球处在竖直向下的匀强电场中，在外力F作用下沿竖直方向匀速向上运动，A、B两球质量均为m，均带＋q(q>0)的电荷，场强大小E＝.某时刻突然撤去外力，则下列说法正确的是(　　)

A．F的大小为4mg

B．F撤去的瞬间，A球的加速度小于2g

C．F撤去的瞬间，B球的加速度等于2g

D．F撤去的瞬间，球A、B之间细线的拉力为零

20．如图4所示，两间距为d的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨CD－C′D′和竖直平面内半径为r的光滑圆弧导轨AC－A′C′组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接阻值为R的定值电阻；水平导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中．导体棒甲静置于CC′处，导体棒乙从AA′处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与甲相碰后粘合在一起，并在到达水平导轨左端前停上．两棒的质量均为m，导体棒及导轨的电阻均不计，重力加速度大小为g.下列判断正确的是(　　)

A．两棒粘合前瞬间，乙棒速度大小为

B．两棒相碰并粘合一起后瞬间的速度大小为

C．两棒粘合后受到的最大安培力为

D．从乙开始下滑至两棒静止的过程中，回路产生的焦耳热为mgr

21.甲、乙两质点同时同地在外力的作用下做匀变速直线运动，其运动的－t图象如图所示．关于甲、乙两质点的运动情况，下列说法中正确的是(　　)

A．乙质点做初速度为c的匀加速直线运动

B．甲质点做加速度大小为的匀加速直线运动

C．t＝时，甲、乙两质点速度大小相等

D．t＝时，甲、乙两质点速度大小相等

第Ⅱ卷

二、非选择题：共62分，第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～34题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共47分。

22.(6分)

某同学设计了如下实验装置，用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数．如图甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端与桌面相切，桌面与地面的高度差为h.让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距离L，随后离开桌面做平抛运动，落在水平地面上的P点，记下平抛的水平位移x.平移滑槽的位置固定后，多次改变距离L，每次让滑块从滑槽上同一高度释放，得到不同的水平位移x.作出x2－L图象，即可根据图象信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ(重力加速度为g)

(1)每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了__________________________________．

(2)若小滑块离开桌面时的速度为v，随着L增大v将会________(选填“增大”“不变”或“减小”)．

(3)若已知x2－L图象斜率的绝对值为k，如图乙所示，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝________(用本题中提供的物理量符号表示)．

23．(9分)

某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率，检验其是否合格．小组成员经查询资料知纯铜的电阻率为1.8×10－8 Ω·m.现取横截面积约为1 mm2、长度为100 m的铜电线进行实验．实验所用主要器材如下：

A．电源(电动势约为5 V，内阻不计)

B．待测长度为100 m的铜电线，横截面积约1 mm2

C．电压表V1(量程为3 V，内阻约为2 kΩ)

D．电压表V2(量程为4.5 V，内阻约为3 kΩ)

E．电阻箱R(阻值范围0～99.9 Ω)

F．定值电阻R0＝1 Ω

G．开关、导线若干

(1)用螺旋测微器测量得该细铜电线直径d＝1.000 mm

(2)小组合作设计了如图甲所示的实验电路，则R0在电路中的作用是________．

(3)对照电路图，连接好实物电路，调节R，读出电表示数，作出如图乙所示图象．则在闭合开关S之前，电阻箱R阻值应先调到________(“零”或“最大”)．

(4)通过图乙相关数据，计算得铜导线的电阻为________ Ω(结果保留两位有效数字)．

(5)利用实验得到的数据，通过计算得铜电线的电阻率ρ＝________ Ω·m(结果保留两位有效数字)；与纯铜的电阻率有一定的差距，从铜电线自身角度，你认为出现差距的可能原因是________．

24.（12分）

如图所示，AB为倾角为θ＝37°的光滑固定斜面，在B点与水平传送带平滑连接，在传送带的右端C处，平滑连接有半圆形光滑轨道CD，轨道半径为R＝2 m，CD为半圆轨道竖直方向的直径.现自斜面高h＝5 m的A点由静止释放一个m＝1 kg小物块，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，传送带以v0＝5 m/s的速度顺时针转动，传送带足够长.重力加速度g＝10 m/s2，求：

(1)物块到达C点时，系统由于摩擦产生的内能Q；

(2)通过改变传送带顺时针转动的速度大小，可以影响物块在半圆轨道上的运动情况，若要求物块不在半圆轨道上脱离，试计算传送带的速度大小范围.

25．(20分)

如图甲所示，竖直线MN左侧存在水平向右的匀强电场，MN右侧存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，O点下方竖直距离d＝23.5 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板.现将一重力不计、比荷＝106 C/kg的正电荷从O点由静止释放，经过Δt＝×10－5 s后，电荷以v0＝1.5×104 m/s的速度通过MN进入磁场.规定磁场方向垂直纸面向外为正，t＝0时刻电荷第一次通过MN.求：(结果均保留两位有效数字)

(1)匀强电场的电场强度E的大小；

(2)t＝×10－5 s时刻电荷与O点的竖直距离Δd；

(3)电荷从O点出发运动到挡板所需时间t.

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

33.【物理一一选修3–3】（15分）

(1)下列说法正确的是__________。

A．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大

B．布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息地做无规则运动

C．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则气体对外界做功，气体分子的平均动能减小

D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

E．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律

(2)如图所示，左右两个容器的侧壁都是绝热的，底部都是导热的且截面积均为S。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的轻活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强为p0，温度为T0，两个活塞质量可忽略不计。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，第二次平衡时A上升了一定的高度。接着在A上缓慢加入一定质量的细沙，使活塞A回到第一次平衡的位置，此时氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求：

①第二次平衡时氮气的气柱总长；

②恒温热水槽中热水的温度。

34.【物理一一选修3–4】（15分）

(1)两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，其中a波振幅为2 cm，沿x轴正方向传播；b波振幅为1 cm，沿x轴负方向传播，两列波传播的速度大小均为v＝2 m/s.则下列说法正确的是________。

A．两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向

B．横波a的周期为2 s

C．t＝1 s时刻，质点P运动到M点

D．t＝1.5 s时，质点Q离开平衡位置的位移为1 cm

E．两列波从相遇到分离所用的时间为4 s

(2)处于真空中的圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，AB为水平直径，玻璃砖的半径为R，O为圆心，P为圆柱形玻璃砖上的一点，到水平直径AB的距离为，单色光平行于水平直径AB射向该玻璃砖。已知沿直径AB射入的单色光透过玻璃砖的时间为t，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，求：

①该圆柱形玻璃砖的折射率n；

②从P点水平射入的单色光透过玻璃砖所用的时间。