物理-2021年高考高三5月全国大联考考后（强化卷（新课标Ⅱ卷）含答案解析

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2021年高三5月大联考考后强化卷（新课标Ⅱ卷）

物   理

本卷满分110分，考试时间55分钟。

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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，有选错或不答的得0分。

14．我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”于2020年12月4日在成都正式建成放电，标志着我国正式跨入全球可控核聚变研究前列。某核聚变的反应方程式是，关于核聚变下列说法正确的是

A．我国已建成的核电站使用了核聚变发电

B．的比结合能比的比结合能大

C．核反应过程中释放出了核能，所以反应后生成物的质子数一定减少

D．核反应中生成的X粒子是质子

15．2021年的春节是个热闹的火星年。2月5日，我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像（图甲），给我们送来了新年大礼包；2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获，顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10°的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、落、巡”目标的第一步，环绕火星成功。图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点，轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点，P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是

A．探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ需要点火加速

B．探测器在轨道Ⅲ上Q点的速度大于在轨道Ⅱ上S点的速度

C．探测器在轨道Ⅱ上运行时，在相等时间内与火星连线扫过的面积与在轨道Ⅲ上相等

D．探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间

16．如图所示，两个相同的木模质量均为m，靠三根竖直细线连接，在水平面上按一个“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”（Tensegrity）结构原理。图中短线a上的张力和水平面所受压力满足

A． B．

C． D．

17．2020年7月26日，大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600海上首飞成功，为下一步飞机进行海上试飞科目训练及验证飞机相关性能奠定了基础。若飞机的质量为m，从时刻起，飞机在某段时间内由静止开始做加速直线运动，其加速度与时间的关系图像如图所示（图中、均为已知量），则在这段时间内，飞机所受合力的冲量大小为

A． B． C． D．

18．如图为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是

A．电子在电子枪里做匀速直线运动

B．电子在磁场里做匀速圆周运动

C．增大励磁线圈的电流，磁场将变弱

D．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变大

19．关于下列四幅图的说法，正确的是

A．甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为α射线

B．乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电

C．丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型

D．丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量

20．在光滑的绝缘水平面上，有一个边长为L的正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个电荷量为q的正电荷，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于电荷c的对称点（选择无穷远处为零电势，k为静电力常量），下列说法中正确的是

A．D点的电场强度为零、电势不为零

B．E、F两点的电场强度等大反向，电势相等

C．c点电荷受到a、b点电荷的库仑力F库=

D．G、H两点的电场强度、电势均相同

21．如图所示，一正方形金属线框abcd静止在光滑的水平桌面上，线框右侧两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向竖直向上。cd边与磁场边界平行，磁场虚线间距大于正方形金属线框边长。现给线框一水平向右的初速度，线框能通过磁场区域并继续向右运动，下列说法正确的是

A．线框进入磁场的过程中，cd边受到的安培力方向水平向右

B．线框通过磁场的整个过程中，cd边两端的电压始终不变

C．线框进入磁场和离开磁场的过程中，通过线框的电荷量相等

D．线框进入磁场和离开磁场的过程中，线框速度的变化量相等

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）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了图（a）所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为动滑轮的质量，滑轮光滑且大小不计，力传感器可测出细线中的拉力大小。

（1）实验中，不需要进行的操作是___________，不需要满足的条件是__________。（填序号字母）

A．用天平测出砂和砂桶的质量m

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

D．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数

（2）该同学在实验中得到图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出）。已知打点计时器的打点周期为0.02 s，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________m/s2（结果保留三位有效数字）。

（3）该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出图（c）所示的a–F图线是一条过原点的直线，若图线的斜率为k，则小车的质量为_________。

23．（9分）某同学用如图甲所示的电路图测定某电源的电动势和内电阻，图中电压表均为理想电压表，定值电阻R0=4 Ω。

（1）根据图甲所示电路，将图乙所示的实物图连接补充完整。

（2）某同学在实验过程中，测出当电压表V1的读数U1=2.50 V时，电压表V2的读数U2=0.50 V。改变滑动变阻器滑片P的位置，电压表V1的读数U1′=2.80 V时，电压表V2的读数为U2′=2.00 V，则电源电动势E=____________V，内阻r=____________Ω。（结果均保留两位有效数字）

（3）若已知一小灯泡的伏安特性曲线如图所示，直接用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器接入该电路中，则小灯泡所消耗的实际功率为____________W。（结果保留两位有效数字）

24．（14分）轮胎滑雪，就是坐在特制的充气胎上沿雪道滑下来，简单、安全、没有技术含量，但又能体会惊险、刺激的感觉。如图，倾角为30°的雪坡与水平雪道平滑连接，一小孩坐着轮胎从距坡底50 m的一点由静止沿雪坡滑下，经5.0 s滑到坡底时与静止的无人轮胎发生碰撞，碰后两轮胎连在一起向前滑行。已知小孩和轮胎的总质量为40 kg，无人轮胎的质量为10 kg，两轮胎与雪道间的动摩擦因数相同，不考虑空气阻力，取。求：（结果可用根式表示）

（1）轮胎与雪道间的动摩擦因数；

（2）两轮胎碰撞后共同滑行的距离。

25．（18分）如图所示，在第一、二象限内存在垂直xOy平面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场I，第三象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第四象限内存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场II。一质量为 m、电荷量为+q的粒子，从x轴上M（l，0）点以某一初速度沿y轴正方向进入第一象限， 先以原点O为圆心做圆周运动，随后进入第三象限，在电场中运动一段时间后，经y轴上的N（0，）点进入第四象限，在磁场II运动的过程中，恰好不进入第一象限。不计粒子重力，求：

（1）带电粒子从M点进入第一象限时初速度v0的大小；

（2）电场强度E的大小；

（3）磁场II的磁感应强度B的大小。

（二）选考题（15分）

33．[物理——选修3–3]（15分）

（1）（5分）下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．液体表面张力的方向与液面平行并指向液体内部

B．晶体在熔化过程中吸收热量，主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能

C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

D．在用油膜法估测分子大小的实验中，油酸分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油酸膜的面积

E．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，所以单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数减少

（2）（10分）趣味运动“充气碰碰球”如图所示。用完全封闭的PVC薄膜充气膨胀成型，人钻入洞中，进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为0.8 m3，压强为1.5×105 Pa。碰撞时气体最大压缩量是0.08 m3，不考虑压缩时气体的温度变化。

（i）求压缩量最大时，球内气体的压强；（结果保留3位有效数字）

（ii）为保障游戏安全，球内气体压强不能超过1.75×105 Pa，那么，在早晨17 ℃环境下充完气的碰碰球，球内气体压强为1.5×105 Pa，若升温引起的球内容积变化可忽略，请通过计算判断是否可以安全地在中午37 ℃的环境下进行碰撞游戏。

34．[物理——选修3–4]（15分）

（1）（5分）有一列沿x轴传播的简谐横波，在某一时刻它的波形图如图甲所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻起某同学记录下了质点在一段时间内的振动图像，如图乙所示。则下列说法正确的是__________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．该列简谐横波正以的速度沿轴负方向传播

B．图甲所示时刻和两质点的速度都为零

C．时质点距离平衡位置最远，其加速度最大，且加速度方向沿轴正方向

D．在内质点向左移动了

E．该波在传播过程中若遇到直径的圆形障碍物，能发生明显衍射现象

（2）（10分）光导纤维是传光的细圆玻璃丝，每根纤维分内外两层。一束光由光纤端面从空气射向内层材料，经内、外层材料的分界面发生多次全反射后呈锯齿形的路线可以无损地传到另一端。如图为一根光纤的截面图，左端面与两种材料的界面垂直，当光从端面的圆心O入射后，在从光纤的一端传到另一端的过程中光线不从内壁漏掉时，入射角的最大值为。已知内层和外层材料的折射率分别为n1和n2（n1 > n2），光在真空（空气）中的传播速度为c。求：

（ⅰ）的值；

（ⅱ）若光纤的长度为l，光以射入后在光纤中传播的时间。

2021年高三5月大联考考后强化卷（新课标Ⅱ卷）

物理·全解全析

14．B 【解析】A．我国已建造的核电站是使用核裂变发电，故A错误；B．反应释放能量，则由比结合能定义可知的比结合能比的比结合能大，故B正确；C．核反应过程中释放出了核能，所以反应中质量一定亏损，但质量数不变，故C错误；D．根据质量数守恒，电荷数守恒可知，该核聚变反应中生成的X粒子是中子，故D错误。故选B。

15．B 【解析】A．探测器由轨道I进入轨道II做的是近心运动，需点火减速，使万有引力大于所需的向心力，故A错误；B．根据万有引力提供向心力，有，解得线速度，可知在轨道II上S点对应圆轨道的速度小于近火星点Q处圆轨道上的速度，而在轨道II上S点的速度小于该处对应圆轨道上的速度，所以探测器在轨道II上S点的速度小于轨道III上Q点的速度，故B正确；C．开普勒第二定律描述的是卫星在一个轨道上相等的时间连线扫过的面积相等，探测器在轨道II和轨道III属于两不同的轨道，线速度不同，故C错误；D．因轨道II的半长轴大于轨道III的半径，根据开普勒第三定律，知轨道II的周期大于轨道III的周期，而探测器在轨道II上由P点运动到S点的时间和探测器在轨道III上由P点运动到Q点的时间都是各自周期的一半，故探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间大于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间，故D错误；故选B。

16．B 【解析】对两个木模的整体受力分析，整体受2mg的重力和水平面的支持力，有，由牛顿第三定律可知，水平面所受压力，对上方木模分析可知，短线a上的张力向上，两长线的拉力向下，有，故有，故选B。

17．C 【解析】在时刻，飞机的速度大小，根据动量定理有，解得，所以C正确，ABD错误；故选C。

18．B 【解析】A．电子在加速电场中受到电场力作用，且电子受到的电场力方向与电子运动方向相同，因此电子在电子枪里做加速直线运动，A错误；B．运动电子在磁场里受到洛伦兹力作用，洛伦兹力方向与电子运动方向垂直，因此电子在磁场里做匀速圆周运动，B正确；C．增大励磁线圈的电流，电流产生的磁场将增强，C错误；D．电子在磁场中做匀速圆周运动，有，解得电子运动周期为，仅增大励磁线圈的电流，电流产生的磁场增强，电子做圆周运动的周期将变小，D错误。故选B。

19．BC 【解析】A．在图甲中根据左手定则和粒子偏转方向可知，沿轨迹1运动的射线带负电，应为β射线，故选项A错误；B．当用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，由于验电器指针张开，说明发生了光电效应现象，即有光电子逸出，锌板因失去电子而带正电，此时与其相连的验电器上有部分电子移向锌板，两者都带正电，故选项B正确；C．丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型，选项C说法正确．D．丁图所示的核反应堆示意图，是利用了铀核裂变反应释放能量，故选项D错误；故选BC。

20．AC 【解析】A．根据库仑定律，三个点电荷在D点的场强大小相等，方向沿角平分线，由几何关系可知三个场强间的夹角为120°，由矢量的合成可知，D点的场强一定为零；因为一般选择无限远处电势为0，把电荷从无限外移到D点，电场力会做功，所以D点电势不为0，故A正确；B．由于a、b在E点的场强大小相等方向相反，故E点的场强仅由电荷c决定，故场强方向向左，而电荷c在EF位置的场强大小相同方向相反，但电荷a、b在F点的场强矢量和不为0，所以E、F两点的电场强度大小不同，方向相反；F点为E点关于电荷c的对称点，所以只有电荷c时，E、F两点的电势相等，而只有电荷a、b时E、F两点电势不相等，所以有三个电荷a、b、c时，E、F两点电势不相等，故B错误；C．c点处有a、b产生的电场力，由平行四边形定则可知，c点电荷受到a、b点电荷的库仑力为，故C正确；D．由于a、c在G点的场强大小相等方向相反，故G点的场强仅由电荷b决定，所以G点场强方向沿bG连线上，由b指向G；同理H点的场强方向沿aH连线上，由a指向H，两点方向不同；根据对称性可知G、H两点的电势相同，故D错误。故选AC。

21．CD 【解析】A．由左手定则可知，线框进入磁场的过程中，cd边受到的安培力方向水平向左，A错误；B．cd边进入磁场时，cd边出去磁场后，且，所以cd两端电压会发生改变，B错误；C．线框进入磁场和离开磁场的两个过程中，磁通量的变化量相等，根据公式，分析可知通过线框横截面的电量相等，C正确；D．根据动量定理得，线框进入磁场得过程，有，离开磁场得过程，有，又因为，所以，D正确。

22．（1）A    C    （2）1.95    （3）   

【解析】（1）A．实验中细线上的拉力由力的传感器可测出，故不需要测出砂和砂桶的质量，A错误，符合题意；B．为了保证细线上的拉力就是动滑轮和小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，B正确，不符合题意；D．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，这是实验测量的标准步骤，D正确，不符合题意。C．拉力由力的传感器可测出，故不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，C错误，符合题意。

（2）两计数点间还有四个点没有画出，则两计数点间的时间间隔为，利用逐差法有。

（3）根据牛顿第二定律有，则，，解得。

23．（1）  （2）3.0  1.0  （3）0.41（0.37~0.44均可）

【解析】（1）根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示

（2）根据题意可得电路电流，，则由电源电动势与外电压的关系可得E=2.50+0.5r，E=2.80+0.2r，解得E=3.0 V，r=1.0 Ω。

（3）电源与定值电阻R0看作等效电源，作出等效电源的I–U图线如图所示

由图示图线可知，灯泡两端电压U=1.87 V，电流I=0.22A，灯泡实际功率P=UI=1.87×0.22 W≈0.41 W。

24．（1）  （2）

【解析】（1）设小孩（含轮胎）在雪坡上加速度的大小为，可得

设小孩（含轮胎）与雪道间的动摩擦因数为，由牛顿第二定律可得

解得。

（2）设小孩（含轮胎）与无人轮胎碰撞后速度的大小为，碰前的速度大小为v1，则有

据动量守恒可得

设碰撞后两轮胎一起滑动的加速度大小为，碰撞后继续滑动的距离为，由牛顿第二定律及运动学方程可得

联立解得

25．（1）  （2）  （3）

【解析】（1）在第一、二象限，粒子做半径为的圆周运动，由

解得

（2）粒子在第三象限做类平抛运动，初速度为，运动到点过程中沿电场方向通过的位移大小为，垂直电场方向通过的位移大小为，由运动学规律可得：

解得

（3）设粒子经过点时速度方向与轴负方向的夹角

解得

设粒子进入第四象限时的速度大小为

解得

由于粒子恰好不进入第一象限，轨迹如图所示

由

解得

33．（1）BCE

【解析】A．液体表面张力的方向与液面平行与表面相切，故A错误；B．晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变，分子平均动能不变，但内能增加，故吸热主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能，故B正确；C．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故C正确；D．在用油膜法估测分子大小的实验中，油酸分子的直径等于油酸的体积除以相应油酸膜的面积，故D错误；E．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，分子平均动能增大，根据气体压强微观解释可知，单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数减少，故E正确。故选BCE。

（2）（i）1.67×105Pa  （ii）不能安全地在中午37℃的环境下进行碰撞游戏。

【解析】（i）碰撞游戏时，气体从初始到压缩量最大的过程中，经历等温变化，由玻意耳定律有

其中p1=1.5×105 Pa，V1=0.8 m3，V2=（0.8–0.08）m3=0.72 m3

代入数据解得

p2≈1.67×105Pa

（ii）从早晨充好气，到中午碰撞游戏前，气体经历等容变化，由查理定律有

其中T1=（17+273）K=290 K，T3=（37+273）K=310 K

中午碰撞游戏时，气体从初始状态到压缩量最大的过程中，气体经历等温变化，由玻意耳定律有

联立并代入数据解得

p4≈1.78×105 Pa＞1.75×105 Pa

所以不能安全地在中午37 ℃的环境下进行碰撞游戏。

34．（1）ACE

【解析】A．由图可知，波长λ=8 m，周期T=8 s，则该列简谐横波的波速，由振动图像可知，t=0时刻，质点N向上振动，可知波沿轴负方向传播，选项A正确；B．图甲所示时刻和两质点均在平衡位置，则速度都是最大，选项B错误；C．时质点运动到最低点，则距离平衡位置最远，其加速度最大，且加速度方向沿轴正方向，选项C正确；D．质点只能在自己平衡位置附近上下振动，而不左右移动，选项D错误；E．因波长为8 m，则该波在传播过程中若遇到直径的圆形障碍物，能发生明显衍射现象，选项E正确。故选ACE。

（2）（ⅰ）  （ⅱ）

【解析】（ⅰ）入射角越大，折射角越大，在内、外层接触处越容易发生折射，光越容易漏出。当入射角为最大值时，光在内、外层接触处发生全反射

，，

由

得

（ⅱ）光在光纤内经历的路程

光在光纤内运动的速度

光在光纤内运动的时间