2021届高考物理金榜押题卷 新高考版（七）（重庆专版）

2021届高考物理金榜押题卷 新高考版（七）（重庆专版）

一、单选题

1.古代水车的工作原理涉及到平抛运动、圆周运动的知识。如图所示，水自水平的水管流出，水的轨迹与下边放置的水车边缘相切，水冲击水车边缘上的挡水板，可使水车连续转动。当水车稳定运行时，近似认为水到达水车边缘时的速度大小与水车边缘的线速度大小相同。调整轮轴O的位置，使水流与水车边缘切点对应的半径与水平方向的夹角为。已知水管出水口距轮轴O的竖直距离，水车转动的角速度，不计挡水板的大小，不计空气阻力，取重力加速度，则水车的半径大小R为(   )
 

A.1 m B.1.5 m  C.2 m D.2.5 m

2.汞原子的能级图如图所示，可见光光子的能量范围约为1.62~3.11 eV，普朗克常量，真空中的光速.下列说法正确的是(   )

A.汞原子从能级跃迁到能级辐射出的电磁波是可见光

B.从能级向低能级跃迁时，汞原子核最多能产生3种谱线

C.用波长为200 nm的光照射，能使一群处于能级的汞原子电离

D.汞原子从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出的电磁波速度大

3.如图所示，在某一空间存在着竖直向下的匀强电场E，在该空间中的A点存在一电荷量为Q的正点电荷，现有一带负电的物体以速度v从B点水平飞入电场，已知两点之间的距离为r，下列关于物体运动的描述正确的是(   )

A.若带负电物体的比荷满足，物体一定做匀速圆周运动

B.若带负电物体的比荷满足，物体一定做匀速直线运动

C.若带负电物体满足，物体一定做匀速圆周运动

D.若带负电物体满足，物体一定做匀速圆周运动

4.如图所示，半径为R、质量为m的半圆形导线框用两根绝缘细线悬挂，静止时导线框直线边水平，导线框中通有顺时针方向的电流，图中水平虚线为匀强磁场的上边界，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导线框向里，处于磁场区域的导线框对应的圆心角为120°，此时每根细线的拉力大小均为。现保持其他条件不变，将虚线下方的磁场移至虚线上方，使虚线为匀强磁场的下边界，此时每根细线的拉力大小均为，则导线框中的电流大小为(   )
 

A. B. C. D.

5.如图所示，有一规则的六角星线圈，与C之间的距离为与之间区域存在匀强磁场，磁场的宽度为，长度足够长，若此线圈以速度v匀速进入磁场，设感应电流沿方向为正方向，线圈匀速进入磁场过程中，感应电流i随时间t变化图像正确的是(   )

A. B.

C.  D.

6.据国家航天局消息，截至目前，“天问一号”已在轨飞行97天，距离地球约4400万千米，飞行路程约2.56亿千米，探测器各系统状态良好，地面测控通信各中心和台站跟踪正常.2020年10月28日22时，在我国首次火星探测任务飞行控制团队的控制下，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器的8台25 N发动机同时点火工作，顺利完成第三次轨道中途修正.在接下来的七八个月时间里，“天问一号”都会乖乖地在预定轨道上朝着红色星球前行，预计2021年5月择机登陆.下列说法正确的是(   )

A.“天问一号”的发射速度大于第三宇宙速度

B.“天问一号”在第三次轨道中途修正的前后，可视为在同一位置，则线速度增大，向心加速度增大

C.“天问一号”在第三次轨道中途修正后，按预定轨道上朝红色星球前行的过程中，动能减小，与地球系统的引力势能增大，机械能增大

D.“天问一号”择机登陆时，受到火星的万有引力远远大于太阳的万有引力

7.如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点.通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切.下列说法正确的是(   )

A.细线对小球的拉力增大 B.小球对柱体的压力增大

C.柱体受到水平地面的支持力逐渐减小 D.柱体对竖直墙面的压力先减小后增大

二、多选题

8.蹦极运动由于紧张刺激，深受现在年轻人的喜爱.一质量为m的人从静止下落，仅在竖直方向上运动，弹性绳对人的弹力F随时间t的周期性变化如图所示.空气阻力忽略不计，重力加速度为g，则下面说法正确的是(   )

A.人从的瞬间开始下落

B.弹性绳的原长

C.从到的过程中，人的重力势能增大，弹性绳的弹性势能减小，人的动能先增大后减小

D.从到的过程中，人的加速度先增大，后减小

9.如图所示，接线柱接在稳定工作的正弦交流电源上，M是一小型理想变压器，变压器原、副线圈匝数比为2:1，各电表为理想电表，为用半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，其余电阻为定值电阻，则以下说法中正确的是(   )

A.若变压器输入电压瞬时值为，则输出电压为110 V，频率50 Hz

B.处温度升高，R消耗电功率增大

C.处温度升高，的示数不变，的示数增大

D.处温度升高，的示数减小，的示数减小

10.如图甲、乙所示有两个物块，质量分别为，，甲图中用轻绳将两物块连接在滑轮组上，乙图中用轻绳将两物块连接放在固定光滑斜面上，斜面倾角为30°，滑轮的质量不计，轻绳与滑轮的摩擦也不计，重力加速度为g。现将两物块从静止释放，物块A上升一小段距离h，在这一过程中，下列说法正确的是(   )

A.甲、乙两图中，两物块的重力势能之和均不变

B.甲图中，A物块上升到h高度时的速度为

C.甲图中，轻绳对两物块做的功率大小不相等

D.甲、乙两图中，轻绳的拉力大小分别为和

三、实验题

11.某同学利用图甲装置测定当地重力加速度，在所打出的纸带上选取一段进行研究，取某点0作为计时起点，依次取出多个计数点，用刻度尺测量各计数点与起点0的距离d并记录，如图乙所示.

（1）若相邻计数点之间时间间隔为T，则打下计数点1时的重锤速度为____，当地重力加速度为__________；（两空均用纸带标注的距离和T表示）

（2）作出关系图像，如图丙所示，据此回答下列问题（保留三位有效数字）：

打下0点时速度为________；当地重力加速度数值为________；

（3）该同学查阅资料后发现，当地实际重力加速度数值为，检查之后发现操作没有错误，那么你认为造成该误差的可能原因是___________.

12.某研究性学习小组设计如图甲所示的电路来测定电源的电动势E、内阻r及待测电阻的阻值，通过改变滑动变阻器的阻值，记录多组电压表及电流表A的读数（电表均为理想电表），并描点作图得到如图乙所示的两条图线。

（1）由电压表与电流表A的示数描绘的图线是图乙中的_______。（填“a”或“b”）

（2）由图乙可得，电源电动势________V，内阻__________Ω，待测电阻_______Ω。（结果保留两位有效数字）

（3）在滑动变阻器滑片滑动的过程中，电压表读数变化量的绝对值分别用表示，电源内阻为r，定值电阻阻值为，则_____________。（用题中物理量符号表示）

四、计算题

13.一质量的物块A，在水平拉力作用下从静止开始运动，拉力大小F随位移大小x变化关系如图乙所示.一质量为的物块B放置在物块A前方处，已知木板与地面的动摩擦因数，物块均可看成质点.

（1）若物块A与物块B发生完全非弹性碰撞，求碰撞过程中损失的能量；

（2）若物块A与物块B发生弹性碰撞，求最终停下来后，两物块的间距.

14.如图所示，在平面直角坐标系中的第一象限内，所在直线的左侧存在有界正交的匀强电场、磁场，右侧存在沿x轴正方向的电场，其中M点坐标为，P点坐标为，电场强度.一质量为、带正电的小球，从点以的水平速度射入第一象限，从P点穿出电磁场.已知小球在复合场中做匀速圆周运动，重力加速度.求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B；

（2）小球从P点穿出后，进入水平向右的匀强电场，然后沿直线运动并经过x轴上的N点，该匀强电场的电场强度；

（3）小球在N点的动能（结果保留两位有效数字）.

15.【选修3-3】

（1）密闭容器中封闭一定质量的理想气体，当气体的状态发生1→2→3→4→1变换时，气体的压强和热力学温度的变化规律如图所示，线段12的延长线过原点O，线段23的延长线垂直p轴，线段34的延长线垂直T轴，则下列说法正确的是_______.

A.由状态1到状态2的过程，气体对外做功 B.由状态2到状态3的过程，气体吸收热量

C.由状态3到状态4的过程，气体放出热量 D.由状态4到状态1的过程，气体吸收热量

（2）一异形封闭圆筒，圆筒的轴线和桶底成倾角，中间用质量为、厚度不计、横截面积为的挡板隔开，挡板可无摩擦地上下移动，除桶上部分材料为耐高温的导热材料外，其他部分都是由耐高温的绝热材料构成，已知上部分气体体积为400 L，压强为，下部分气体体积为100 L，初始温度为27 ℃，重力加速度，求：

（i）下部分气体的压强；

（ii）为使上下部分的体积相等，通过下部分内的电热丝给气体加热使其温度升高，其最终温度（结果保留整数）.

16.【选修3-4】

（1）甲、乙两个振源振动过程中位移与时间的关系如图所示，下列选项中描述正确的是_______.

A.甲、乙两个振源形成的波在不同介质中传播各自的频率保持不变

B.甲、乙两个振源形成的波在不同介质中传播各自的频率发生变化

C.甲、乙两个振源形成的波在空间相遇能形成稳定的干涉波

D.甲、乙两个振源形成的波在同种介质中传播的速度不同

（2）如图所示为等腰直角三角形玻璃砖的截面图，的长度为，折射率.一单色光从面距B点处垂直射入，已知光在真空中的传播速度为c，求：

（i）出射光线的传播方向；

（ii）该单色光通过玻璃砖的时间.

参考答案

1.答案：C

解析：本题考查平抛运动与圆周运动的结合。设水流到达水车边缘时的速度大小为v，根据匀速圆周运动规律有，根据平抛运动规律可知，水流到达水车边缘时的速度在竖直方向的分量为，水流运动的高度，水流在竖直方向做自由落体运动，有，联立可得，C正确。

2.答案：C

解析：汞原子从能级跃迁到能级辐射出的电磁波的能量，不在可见光光子的能量范围内，A错误；从高能级向低能级跃迁时，汞原子一定向外辐射能量，而不是汞原子核辐射能量，B错误；能使一群处于能级上的汞原子电离，所需要的电磁波能量，根据,可得,解得,C正确；电磁波在真空中的速度都是光速c，D错误.

3.答案：D

解析：根据力与运动的相关知识，物体做匀速直线运动的前提是合力为零，若沿直线运动，不同时刻带负电物体与点电荷Q间的距离不同，所以点电荷Q对带负电物体的作用力大小发生变化，因为物体所受重力和匀强电场的作用力是恒力，故不可能做匀速直线运动，选项B错误；物体做匀速圆周运动要求合力大小恒定，方向不断改变，满足，因为带负电物体距离点电荷Q的距离为r，根据圆周运动条件可知需满足，解得，选项AC错误，D正确.

4.答案：B

解析：本题考查通电导线框在磁场中的受力问题。当磁场在虚线下方时，由处于磁场区域的导线框对应的圆心角为120°可知，处于磁场中的导线框有效长度为，由左手定则可知导线框受到向下的安培力，大小为，由平衡条件知；当把磁场移到虚线上方时，导线框受到向上的安培力，大小为，由平衡条件知，两式联立可得，故选B。

5.答案：A

解析：六角星两端点的距离与磁场宽度均为，线圈速度为v，则线圈完全进入磁场所需时间为，根据楞次定律可知，线圈进入磁场时产生的感应电流为正方向，由电动势公式知为线圈切割磁感线的有效长度，由线圈的形状可知，切割磁感线的等效长度先增大后减小再增大再减小，所以感应电流的大小为先增大后减小再增大再减小，故A正确，BCD错误.

6.答案：D

解析：“天问一号”需要摆脱地球引力的束缚才能进入预定轨道向火星运动，即发射速度大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度，A错误；“天问一号”在第三次轨道中途修正的前后，可视为在同一位置，由可知，“天问一号”的向心加速度不变，由于第三次轨道中途修正，需要打开发动机加速，则线速度增大，B错误；由可知，在“天问一号”飞向火星过程中，轨道半径增大，线速度减小，动能减小，与地面系统的引力势能增大，只有引力做功，机械能守恒，C错误；“天问一号”择机登陆，即被火星所捕获时，受到火星的万有引力远远大于太阳的万有引力，将围绕火星运动，D正确.

7.答案：B

解析：以小球为研究对象，设小球的质量为m，所在位置沿切线方向与竖直方向夹角为θ，沿切线方向有，沿半径方向有，通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中θ增大，所以细线对小球的拉力减小，小球对柱体的压力增大，故A错误，B正确；以柱体为研究对象，设柱体的质量为M，竖直方向有，水平方向有增大，柱体受到水平地面的支持力逐渐增大，柱体对竖直墙面的压力先增大后减小，当时柱体对竖直墙面的压力最大，故CD错误.

8.答案：AC

解析：由题图可知，从到的过程中，弹力为零，人先向上匀减速，再反向匀加速，即做自由落体运动的时间，A正确；由于空气阻力忽略不计，有，B错误；从到的过程中，人从最低点向上运动，重力势能增大，弹性绳逐渐恢复原长，弹性势能减小，当合外力为零时，加速度为零，速度达到最大值,动能先增大后减小，C正确；从到的过程中，人的加速度先向上减小，再向下增大，D错误.

9.答案：ABD

解析：由题意得变压器输入电压有效值为220 V，由知，输出电压有效值为110 V，变压器不改变交流电的频率，输入电压频率为50 Hz，输出电压频率也为50 Hz，故A正确；处温度升高，阻值减小，变压器副线圈回路总阻值减小，由欧姆定律可知经过的电流增大，由得的示数增大，R消耗的电功率增大，故B正确；增大，R两端的电压增大，又因为R两端的电压与的示数之和不变，所以的示数减小，故C错误；的示数即变压器的输入电压减小，由知，输出电压减小，而，又因为增大，所以即的示数减小，的示数减小，故D正确.

10.答案：BD

解析：本题考查连接体的机械能守恒问题。根据机械能守恒可知，B物块减小的重力势能全部转化为A物块的重力势能和两物块的动能，则两物块的重力势能之和发生变化，选项A错误；题图甲中，根据动滑轮的特点可知，B物块的速度为A物块速度的2倍，根据动能定理可得，解得，选项B正确；题图甲中同一根轻绳的拉力相同，故轻绳对B物块做功的功率，轻绳对A物块做功的功率，由于，故轻绳对B物块做功的功率与轻绳对A物块做功的功率大小相等，选项C错误；对题图甲中两物块，根据动滑轮的特点可知，A物块的加速度为B物块的加速度的一半，根据牛顿第二定律可知,，联立解得，对题图乙中两物块，根据牛顿第二定律可知，，解得，选项D正确。

11.答案：（1）；

（2）1.00 m/s；

（3）重锤和纸带下落过程中受到阻力作用

解析：（1）由可知；由逐差法可以计算.

（2）重锤下落过程中做匀加速直线运动，设打下0点时速度为，则，将表达式变形得到，所以图像上纵轴截距为打下0点时速度；图线斜率，由图线知斜率数值为，所以.

（3）所测量的重力加速度数值小于当地实际加速度，主要原因在于重锤和纸带下落过程中受到打点计时器阻力及空气阻力作用，导致其所受合力小于重力，所以实际加速度小于重力加速度.

12.答案：（1）a

（2）2.7；0.90；1.8

（3）

解析：本题通过电路图和图线考查测定电源的电动势、内阻及待测电阻。

（1）根据可知图像的斜率绝对值应该等于电阻和电源内阻之和，图像的斜率绝对值应该等于电源内阻，可知图像的斜率绝对值较大，图像的斜率绝对值较小，即由电压表与电流表A的示数描绘的图线是题图乙中的a；

（2）由题图乙和可得，电源电动势，由图线a可得，由图线b可得，待测电阻；

（3）根据可知，，则，则。

13.答案：解：（1）以物块A为研究对象，从静止到物块发生碰撞之前，由动能定理可知

且拉力F做的功即为题图线与x轴所围成图形的面积

代入解得

物块A与物块B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律有

解得

即碰撞过程中能量损失

（2）若物块A与物块B发生弹性碰撞，由动量守恒定律可知

由能量守恒可知

联立解得

此后，物块都在摩擦力的作用下做匀减速直线运动，由动能定理可知

解得

则两物块相对位移

解析：

14.答案：解：（1）小球在电磁场中的运动情况如图甲所示，在有界电场、磁场中做匀速圆周运动，有

根据几何知识知，带电小球做匀速圆周运动的圆心为O点，则半径为

联立得

代入数据解得

（2）小球从P点穿出时，根据几何知识知，其速度方向与直线的夹角为30°，在中

对小球受力分析如图乙所示

根据几何关系有

代入数据解得

（3）如图乙所示，小球受到的合外力

小球运动的位移

根据动能定理解得小球在N点的动能为

解析：

15.答案：（1）B

（2）解：（i）对下部分气体受力分析有

代入数值解得

（ii）对下部分气体受力分析有

下部分气体应用理想气体状态方程有

上部分气体做等温变化，由玻意耳定律有

联立可解得

解析：（1）线段12的延长线过原点O，根据知，斜率不变，所以体积V不变，气体做功为零，A错误；线段23的延长线垂直p轴，所以压强不变，温度升高，气体内能增大，根据盖—吕萨克定律知，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律知，气体吸收热量，B正确；线段34的延长线垂直T轴，所以该过程温度不变，气体内能不变，压强减小，则气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律知，气体吸收热量，C错误；由状态4到状态1的过程，任意状态和O点连线，斜率逐渐变大，根据知，体积V逐渐减小，所以外界对气体做正功，温度T减小，内能减小，根据热力学第一定律知，气体放出热量，D错误.

16.答案：（1）A

（2）解：（ⅰ）如图所示，由全反射知识有

解得临界角

由几何关系知

该单色光在面恰好发生全反射，在面也发生全反射，则出射光线垂直于面由F指向G.

（ii）根据几何关系可知，该单色光在玻璃砖中通过的距离为

该单色光在玻璃砖中的传播速度为

联立解得该单色光通过玻璃砖的时间为

解析：（1）机械波的频率是由振源的频率决定的，与传播介质无关，A正确，B错误；两列波在空间相遇形成稳定干涉波的条件是两列波的频率相同、相位差恒定，根据图像可知，甲的频率，乙的频率,C错误；同种性质的波在同种介质中传播速度相同，与波的频率和周期无关，D错误.