2021届高考物理金榜押题卷 新高考版（八）（福建专版）

2021届高考物理金榜押题卷 新高考版（八）（福建专版）

一、单选题

1.小明控制电动玩具车，在水平的操场上从静止出发，加速追赶正前方的伙伴，很快玩具车就达到了最大的功率，并以此时刻开始计时，此后小明便控制玩具车以最大功率继续追赶，假如玩具车受到的阻力不变，则玩具车继续加速追赶的过程中，与时间成正比的物理量是(   )

A.速度变化量 B.动能增加量 C.动量的变化 D.牵引力做的功

2.一定质量的理想气体经历如图所示的变化过程：.为双曲线的一支，则下列说法正确的是(   )

A.若气体在状态A的温度为250 K，则气体在状态B的温度为425 K

B.过程气体向外放热

C.过程气体对外界做功

D.过程气体内能增加

3.“嫦娥五号”实现了我国航天史上的四个“首次”，其中难度最大的是采样、起飞上升、交会对接到带着样品返回.如图是“嫦娥五号”轨道器和返回器组合体与上升器分离后轨返组合体的轨道模拟图，在轨道1上轨返组合体逐步靠近上升器，以抱爪的方式捕获上升器，完成交会对接，将样品容器安全转移至返回器中，而后轨返组合体与上升器脱离，进入环月等待轨道，轨道2为第一次月地椭圆转移轨道，轨道3为第二次月地转移轨道，沿轨道3飞回地球.下列说法正确的是(   )

A.在轨道1上轨返组合体的线速度必须大于上升器的速度，才能实现逐步靠近对接

B.返回器在椭圆轨道2上运行时，离月球越远其线速度越大，加速度越小

C.返回器要由环月轨道1进入月地转移轨道2，必须使轨返组合体在P点加速

D.在月地转移轨道3上运动时，由于月球引力做负功，返回器的机械能越来越小

4.氢原子能级示意图如图所示，可见光光子能量范围如表格所示，一群处于基态的氢原子被一些动能为13 eV的电子碰撞，下列说法正确的是(   )

A.氢原子不能吸收电子的能量

B.氢原子能吸收电子的能量，而且能辐射各种颜色的光子

C.氢原子能吸收电子的能量，可能辐射2种可见光的光子

D.氢原子能吸收电子的能量，可能辐射6种可见光的光子

二、多选题

5.如图所示，甲图是远距离输电的电路示意图，乙图是用电器两端的电压随时间变化的图像。已知降压变压器的原线圈与副线圈的匝数之比，输电线的总电阻，降压变压器的输出功率，发电机的输出电压为250 V，电路中的升压变压器和降压变压器均为理想变压器。则下列结论正确的是(   )

A.降压变压器原线圈中电流的频率为100 Hz

B.流过输电线的电流大小为10 A

C.发电机的输出功率为92 kW

D.升压变压器原、副线圈的匝数之比

6.一同学站在某楼层的阳台上，沿竖直方向同时以大小相同的初速度分别竖直向上、竖直向下抛出两个球.测得两球落地的时间差为，某一时刻，两球在空中运动的速度差为，重力加速度为g，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是(   )

A.两球落地的时间差与初速度成正比

B.两球落地的时间差与抛出点离地高度成正比

C.两球在空中运动的速度差与初速度成正比

D.两球在空中运动的速度差与抛出点离地高度成正比

7.如图所示，两个等量同种正点电荷位于球上的1、2两点，五点的位置如图，则下列说法正确的是(   )

A.b点的电场强度和c点的电场强度相同

B.一正点电荷从a点沿直线运动到d点，电势能先增大后减小

C.点电荷在b点受到的电场力比靠近球心的e点受到的电场力小

D.如果让一负点电荷由a点沿直线匀速运动到d点，施加在点电荷上的外力一定先增大后减小，再增大最后减小

8.光滑水平面上有两个相邻互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，磁场方向为垂直纸面，两磁场的磁感应强度大小相等方向相反，如图所示，磁场宽度均为，有一边长也为L的正方形闭合线框，从磁场外以速度进入磁场，当线框边进入磁场I时施加向右的水平恒力,边进入磁场I过程线框做匀速运动，进入磁场Ⅱ区域某位置后线框又做匀速运动，已知线框的质量，以下说法正确的是(   )

A.线框边刚进入磁场Ⅱ时加速度大小为

B.线框第二次匀速运动的速度大小为0.5 m/s

C.线框边在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动时间为0.3 s

D.线框边在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动时整个线框产生的内能为0.375 J

三、填空题

9.一列简谐横波在时刻的波形如图所示，介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为，则波速为________，该简谐波沿x轴_________（填“正”或“负”）方向传播.

10.如图所示，用轻杆组成的正三角形，边长为L，其中O点连接在可自由旋转的铰链上，两点各固定一质量为m的小球（可视为质点）。杆从竖直位置由静止释放，不考虑空气阻力，重力加速度为g，则杆水平时，A球的速率为_______，杆转到水平位置的过程中，杆对A球做的功为__________。

四、实验题

11.图甲所示是一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。
 

（1）用游标卡尺测出滑块上固定的挡光片的宽度d，测量结果如图乙所示，则______cm。

（2）若砝码和砝码盘的总质量用m表示，滑块（含挡光片）的质量用M表示，则该实验______（选填“需要”或“不需要”）满足这一条件。

（3）将滑块从距光电门处由静止释放，挡光片经过光电门的时间为t，若该过程中系统机械能守恒，则有关系式_______成立。（重力加速度为g，用题中所给物理量表示）

12.某实验小组利用伏安法进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，部分实验器材如下：

A.电源E（电动势3 V，内阻不计）；B.电流表（量程0~500 mA，内阻约为）；

C.电流表（量程0~0.6 mA，内阻为）；D.开关、导线若干。

（1）因为需要一个量程为3 V的电压表，上述器材中可以用来改装成电压表的电流表为_________（选填选项前的字母），还需要一个阻值为________Ω的定值电阻与所选电流表串联进行改装。

（2）改装好电压表后，采用如图甲所示电路，根据不同温度下电压表和电流表的读数比值，得到不同温度下热敏电阻R的阻值，描绘出如图乙中的曲线，由于系统误差，图乙中由实验得到的数据描绘出的实际曲线与理论曲线相比有一定的差异，图乙中标记为Ⅰ的图线是____________（选填“实际曲线”或“理论曲线”）。

（3）兴趣小组利用该热敏电阻制作了一个检测油箱警戒液位的低油位报警装置，如图丙所示。给热敏电阻通以一定的电流，热敏电阻会发热，当液面高于热敏电阻的高度，热敏电阻上产生的热量会被液体带走，温度基本不变，当液体减少、热敏电阻露出液面时，热敏电阻的温度将___________（选填“升高”或“降低”），阻值会____________（选填“增加”或“减小”），指示灯会亮，就知道液面低于设定值。若根据图乙中Ⅱ的图线数据来设定油箱警戒液位值，实际工作中指示灯亮的时间点将__________（选填“延迟”“不变”或“提前”）。

五、计算题

13.某同学在物理实验室发现一只因铭牌残缺，匝数未知的圆形金属线圈，该线圈用粗细均匀的导线绕制而成，通过测量，发现线圈半径。为了测量线圈的匝数，该同学将该金属线圈用一轻质细线悬挂在拉力传感器下方，线圈静止时，传感器示数为1 N。接着该同学将线圈上半部分放入方向垂直线圈平面向里，磁感应强度的有界匀强磁场中，线圈下半部分在磁场外（如图甲），通过外接电源给线圈通以大小为0.1 A的顺时针方向的电流，此时传感器的示数为0.5 N，已知重力加速度。求：

（1）金属线圈的匝数n；

（2）铭牌残片显示绕制线圈的导线单位长度阻值为，线圈不接外加电源，将图甲中的磁场改为磁感应强度大小随时间按图乙规律变化的磁场，求0.5 s内线圈中产生的焦耳热。

14.如图所示，质量为的物块静止于固定的平台上，距平台右端A点的距离为.一轻质弹簧左端固定于墙壁上，右端与物块接触但不拴接，开始时弹簧被压缩并锁定，储存的弹性势能为.解除锁定后，物块将向右滑行，滑行0.1 m后与弹簧分离.平台的右端接有与平台等高的传送带，以恒定速度顺时针转动.传送带的右边固定有半径为的光滑圆弧.若平台与传送带、传送带与圆弧之间无缝衔接，物块通过时没有能量损失，已知物块与平台之间的动摩擦因数为，物块与传送带之间的动摩擦因数为，传送带的长度，取重力加速度，求：

（1）物块能否从圆弧的最高点C处抛出？

（2）若物块能回到光滑圆弧的B点且此时传送带以的恒定速度逆时针转动，则物块最终停留在何处？

15.如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨由四分之一圆弧部分和水平部分构成，水平部分最右端有绝缘柱。间的宽度为间宽度的2倍，圆弧的半径r为0.45 m,间导轨宽度，导轨水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。两根质量均为，长为，电阻为的金属棒分别垂直导轨静置于圆弧顶端和水平导轨间某一位置处。某时刻将a由静止释放，沿圆弧轨道滑入水平部分，当a运动至两水平导轨分界处时与橡皮泥碰撞并粘合，接入右侧水平导轨，此时b刚好运动至距绝缘柱0.5 m的处。此后a保持静止，b继续向右运动至与绝缘柱发生弹性碰撞，反弹后b经过一段时间停在处（图中未画出）。已知a与橡皮泥发生碰撞之前两棒均已做匀速运动且b棒未与绝缘柱发生碰撞。整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，g取。求：

（1）金属棒匀速运动的速度；

（2）从金属棒a开始下滑到匀速运动的过程中，金属棒b上产生的焦耳热；

（3）距绝缘柱的距离。

参考答案

1.答案：D

解析：玩具车在恒定功率下继续加速行驶时，速度增大，牵引力减小，做加速度减小的加速运动，由加速度的定义式可知，在减小，与不成正比，而动能、动量均与速度有关，故ABC错误；牵引力做的功恒定，W与t成正比，故D正确.

2.答案：B

解析：从，由理想气体状态方程有，代入数据得气体在状态B的温度,A选项错误；过程气体体积不变，外界对气体不做功，但温度降低，内能减小，所以气体向外放热，B选项正确；过程气体体积减小，外界对气体做功，C选项错误；过程中气体温度不变，则气体内能不变，D选项错误.

3.答案：C

解析：由万有引力定律有,得,要使轨返组合体与上升器对接，上升器应从低轨道到高轨道，即上升器速度大于轨返组合体速度，A错误；返回器在椭圆轨道2上运行时离月球越远，根据开普勒第二定律可知，线速度越小，根据可知，离月球越远加速度越小，B错误；返回器由环月轨道1进入月地转移轨道2，要在P点做离心运动，所以必须使轨返组合体在P点加速，C正确；在月地转移轨道3上运动时，月球引力做负功，动能转化为势能，没有其他力做功，机械能守恒，D错误.

4.答案：C

解析：根据玻尔理论，如果电子的能量大于等于两个能级差，则氢原子能吸收电子的能量，由于，所以氢原子可以吸收电子的部分能量，且可能跃迁到最高能级的激发态，当大量处于能级的氢原子跃迁时，可能辐射出6种不同能量的光子，对照可见光光子能量范围表，有2种光子在可见光范围内，一个是由能级向能级跃迁，辐射光子能量为的光子（蓝–靛色），另一个是由能级向能级跃迁，辐射光子能量为的光子（红色），故C正确，ABD错误.

5.答案：BD

解析：本题考查电能的输送。由用电器两端的电压随时间变化的图像可知，，故，变压器不改变电流的频率，A项错误；由电功率可知，降压变压器的输出电流，根据，解得流过输电线的电流大小，B项正确；发电机的输出功率,C项错误：流过升压变压器原线圈的电流，根据，解得，D项正确。

6.答案：AC

解析：以向下为正方向，设抛出点离地高度为x，初速度为，上抛运动从抛出到落地用时，下抛运动从抛出到落地用时，联立解得，即两球落地的时间差与初速度成正比，与抛出点离地高度无关，故A选项正确，B选项错误；设某一时刻，上抛的球在空中的速度为，下抛的球在空中的速度为，则，联立解得，两球在空中运动的速度差与初速度成正比，与抛出点离地高度无关，故C选项正确，D选项错误.

7.答案：BD

解析：由题图知，b点处的电场线和c点处的电场线密集程度相同，说明电场强度大小相等，但是方向不同，A错误；一正点电荷从a点沿直线运动到d点，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，B正确；b点处的电场线比e点处的电场线密集，则b点处的电场强度比e点处的大，点电荷在b点处受到的电场力比e点处的大，C错误；一负点电荷由a点沿直线匀速运动到d点的过程中，电场强度最大值在距离球心处，电场力一定先增大后减小，再增大最后减小，根据平衡条件可知，外力一定先增大后减小，再增大最后减小，D正确.

8.答案：BC

解析：线框边在进入磁场Ⅰ的过程中，做匀速运动，有，设线框边刚进入磁场Ⅱ时加速度大小为a，有，由牛顿第二定律，有，解得，故A选项错误；设线框第二次匀速运动的速度大小为v，由平衡条件得，，故B选项正确；线框边在磁场Ⅰ中运动时间，线框边在磁场Ⅱ中运动时间为，此过程中线框磁通量变化，通过线框电荷量，由动量定理，有，即，得，线框边在磁场I、Ⅱ中运动时间，故C选项正确；线框边在磁场I、Ⅱ中运动时整个线框产生的内能为Q，由动能定理得，，解得，故D选项错误.

9.答案：10 m/s；正

解析：由题图可知，波长，根据质点P做简谐运动的表达式可知，波的周期，波速，从振动图像可知，时P点向y轴正方向振动，由题图可知，该简谐波沿x轴正方向传播.

10.答案：；

解析：杆从竖直位置由静止释放，转到杆处于水平位置的过程中，A球与B球组成的系统机械能守恒，设杆转到水平位置时，两球的速率均为v，由机械能守恒定律有，得，以A球为对象，设杆对A球做的功为W，由动能定理有，把代入可得。

11.答案：（1）1.065

（2）不需要

（3）

解析：（1）使用的是20分度的游标卡尺，根据游标卡尺的读数规则可知，该挡光片的宽度为；

（2）该实验验证的是系统的机械能守恒，所以不需要满足细线对滑块的拉力等于砝码和砝码盘的总重力这一条件，即不需要；

（3）滑块经过光电门时的速度可认为是挡光片经过光电门时的平均速度，故，若系统机械能守恒，则有。

12.答案：（1）C；4900

（2）理论曲线

（3）升高；减小；延迟

解析：（1）要将电流表改装成电压表，需要选择内阻已知且为确定值的电流表，故选C；根据可得。

（2）图甲所示测量电路采用电流表外接法，由于系统误差，同一温度下热敏电阻阻值的测量值偏小，故图乙中标记为Ⅱ的图线是由实验得到数据描绘出的实际曲线，标记为I的图线是理论曲线。

（3）根据图乙中Ⅱ的图线数据来设定油箱警戒液位值，热敏电阻阻值比真实值小，警戒液位值将被设定得比理论值大，因此指示灯亮的时间点将延迟。

13.答案：（1）当线圈不通电、未放入磁场且处于静止状态时，对线圈受力分析有

放入磁场且通电后有

联立以上各式解得匝

（2）由图乙知，

金属线圈的电阻为

线圈中产生的感应电动势

线圈中产生的感应电流

则

解析：

14.答案：解：（1）设物块在A点的速度为，根据能量守恒定律有

代入数据解得

因为，所以物块与传送带相对静止，到达B点的速度为

设物块到达C点的速度为，根据动能定理得

代入数据解得

可见物块不能从C点抛出

（2）由题意知，物块从C点返回到A点的速度大小仍为2 m/s，设物块在平台上滑行的距离为x，根据动能定理得

代入数据解得

即物块停留在距A点左端0.5 m处

解析：

15.答案：（1）金属棒a沿圆弧轨道下滑过程中根据动能定理，有

解得

设金属棒匀速运动的速度分别为，从a进入水平轨道到二者匀速的过程，分别对利用动量定理，有

对a：

对b：

当均匀速运动时，二者组成的回路中感应电流为零，有

联立解得

（2）从金属棒a开始下滑到做匀速运动，根据能量守恒定律得整个回路中产生的焦耳热

此过程中产生的热量满足

因此金属棒b上产生的焦耳热

（3）a静止后，b向右运动过程中，b受到向左的安培力做减速运动至与绝缘柱发生碰撞，此过程通过导体棒b横截面电荷量为且

即

设b与绝缘柱碰撞前瞬间速度大小为，对b由动量定理得

解得

而后b与绝缘柱发生弹性碰撞，其速度反向，大小不变，即b碰撞后获得向左的速度，大小为

b开始向左减速直至速度为零，同理由动量定理得

解得距绝缘柱的距离