高中物理高考 卷2-备战2021年高考物理【名校、地市好题必刷】全真模拟卷（新高考专用）·1月卷（解析版）

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备战2021年高考物理【名校、地市好题必刷】全真模拟卷（新高考专用）·1月卷
第二模拟
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．（2020·湖北高三月考）下列说法正确的是（ ）
A．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息的无规则运动
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，可能先增大后减小
C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
D．一定质量的理想气体在等温变化时，其内能可能改变
【答案】 B
【详解】
A．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息的无规则运动的具体表现，选项A错误；
B．当r>r0时，分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，先增大后减小，选项B正确；
C．根据热力学第二定律可知，热量也能从低温物体传到高温物体，但是要引起其他的变化，选项C错误；
D．一定质量的理想气体在等温变化时，其内能不变，选项D错误。
故选B。
2．（2020·广东广州市·高三月考）关于原子核下列说法正确的是（　　）
A．属于核裂变
B．属于衰变
C．由方程可知可以衰变为和
D．一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生6次衰变
【答案】 D
【详解】
A．属于核聚变，故A错误；
B．产生了高速电子流，属于衰变，故B错误；
C．由方程可知，在高速中子轰击下裂变为为和，而和并非的衰变产物，故C错误；
D．一个原子核衰变为一个原子核的过程中，质量数减少32，发生衰变的次数为

因发生衰变使核电荷数减少量为

每发生一次衰变核电荷数增加1，则发生衰变的次数为

故D正确。
故选D。
3．（2020·江苏镇江市·高三期中）对于如图所示的情境，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚，若以匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线，该车减速时的加速度大小为，下列说法中正确的是（　　）

A．驾驶员立即刹车制动，则至少需汽车才能停止
B．在距停车线处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
C．若经后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
D．若经后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
【答案】 C
【详解】
A．运用逆向思维，车从开始刹车到停止所需时间

故A错误；
B．运用逆向思维，对车的刹车过程有

解得刹车距离

即在距停车线6.4 m处开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，故B错误；
CD．距停车线6.4 m处开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，汽车还能匀速行驶的时间

即若经0.2s后开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，故C正确，D错误。
故选C。
4．（2020·河北张家口市·高三月考）金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，可用于制作电阻温度计。现有甲、乙两个图像，其中一个为描述金属铂的图像，下列判断正确的是（　　）

A．图甲应为铂的图像，且电压为时，电阻为
B．图甲应为铂的图像，且电压为时，电阻为
C．图乙应为铂的图像，且电压为时，电阻为
D．图乙应为铂的图像，且电压为时，电阻为
【答案】 C
【详解】
金属铂的电阻率随温度升高而增大，电阻增大，图像的斜率增大，图乙正确，由欧姆定律可知，C正确，ABD错误。
故选C。
5．（2021·安徽池州市·高三月考）如图所示，倾角为的斜面A放在粗糙水平面上，当质量为m的滑块B以速度v沿斜面匀速下滑时，在滑块上突然加上平行于斜面向下的恒力F，且，物体继续沿斜面滑动距离L到达斜面底端，重力加速度大小为g。则（　　）

A．滑块到达斜面底端时的速度大小为
B．斜面A受到地面的摩擦力为
C．如果将恒力F方向改为竖直向下，滑块受到的合力为零
D．如果将恒力F方向改为竖直向下，滑块将加速下滑
【答案】 C
【详解】
A ．未加力F时，物体匀速下滑，故有

当加上力F后，根据受力分析可知

且

解得

故物体做加速度为g的匀加速运动，到达底端时，有

解得滑块到达斜面底端时的速度为

故A错误；
B．物体B匀速下滑时对斜面的压力和摩擦力的合力大小等于其重力，方向竖直向下；加上F后，物体B对斜面的作用力并没有改变，故斜面没有受到地面的摩擦力作用，故B错误；
CD．如果将力F方向改为竖直向下，对物块受力分析

解得

故物体仍将做匀速运动；故C正确，D错误。
故选C。
6．（2020·全国高三一模）飞天揽月，奔月取壤，嫦娥五号完成了中国航天史上一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点。已知圆轨道Ⅳ到月球表面的高度为h，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，不考虑月球的自转，下列关于嫦娥五号说法正确的是（　　）

A．由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需在P处向前喷气，由Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道需在Q处向后喷气
B．在Ⅱ轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度
C．在Ⅲ轨道上的机械能比Ⅳ轨道上小
D．在Ⅳ轨道上绕月运行的速度大小为
【答案】 D
【详解】
A．由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需在P处向前喷气制动减速，由Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道需在Q处向前喷气制动减速，选项A错误；
B．因在Ⅱ轨道上稳定运行时Q点离月球较近，则受到月球的引力比P点大，则经过P点的加速度小于经过Q点的加速度，选项B错误；
C．由轨道Ⅲ到轨道Ⅳ要在Q点制动减速，则在Ⅲ轨道上的机械能比Ⅳ轨道上大，选项C错误；
D．在月球表面的物体

在Ⅳ轨道上绕月运行时

解得速度大小为

选项D正确。
故选D。
7．（2020·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三月考）质量为和的两个物体在光滑的水平面上发生对心正碰，碰撞时间极短，其图如图所示，则（　　）

A．此碰撞一定为完全非弹性碰撞
B．被碰物体质量为
C．碰后两物体动量大小相同
D．此过程中和组成的系统有机械能损失
【答案】 B
【详解】
B．由图像可知，碰撞前，m2是静止的，m1的速度为

碰后m1的速度为

m2的速度为

碰撞前m1的速度方向为正方向，两物体碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得

解得

B正确；
C．碰后m1的动量

碰后m2的动量

C错误；
AD．碰撞前总动能为

碰撞后总动能为

碰撞前后系统动能不变，故碰撞是弹性碰撞，AD错误。
故选B。
8．（2020·江苏盐城市·盐城中学高三月考）如图甲所示，在水平面上固定一个匝数为10匝的等边三角形金属线框，总电阻为3Ω，边长为0.4m。金属框处于两个半径为0.1m的圆形匀强磁场中，顶点A恰好位于左边圆的圆心，BC边的中点恰好与右边圆的圆心重合。左边磁场方向垂直纸面向外，右边磁场垂直纸面向里，磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（取3）（　　）

A．线框中感应电流的方向是顺时针方向
B．0~0.4s，线框中产生的热量为0.3J
C．t=0.4s时，穿过线框的磁通量为0.55Wb
D．前0.4s内流过线框某截面的电荷量为0.02C
【答案】 B
【详解】
A．磁感应强度B1垂直水平面向里，大小随着时间增大，B2垂直水平面向外，大小不变，故线框的磁通量增大，由楞次定律可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向，故A错误；
B．由乙图可知

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势

0~0.4s，线框中产生的热量为

故B正确；
C．t=0.4s时，穿过线框的磁通量为

故C错误；
D．前0.4s内流过线框某截面的电荷量为

故D错误。
故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2020·浙江富阳区·高三月考）一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.1 s（T>0.1 s）时刻的波形如图中虚线所示。P是传播介质中离坐标原点xp=2.5 m处的一个质点，t=0时刻P质点正向y轴正方向运动。则下列说法正确的是（　　）

A．该波向x轴正方向传播
B．质点P运动的路程为1 m
C．该波的周期为s
D．该波的传播速度为10 m/s
【答案】 AD
【详解】
A．t=0时刻P质点正向y轴正方向运动，根据波形平移法可知，该波向x轴正方向传播，故A正确；
BC．波沿x轴正方向传播，由于t=0.1s＜T，则，T=0.4s，0～0.1s内质点P运动的路程大于0.1m，故BC错误；
D．波速为

故D正确；
故选AD。
10．（2020·哈尔滨市·黑龙江实验中学高三月考）一长方体电阻率为的金属导体板，长、宽、厚分别为a、b、c，其中a>b>c，置于匀强磁场B中，方向垂直于导体上表面，现将金属板用图甲、乙两种方式接到内阻可不计的电源两端，合上开关后，在导体前后表面（即I、II面）将产生电势差。则关于导体以下说法正确的是（　　）

A．图甲、乙前后表面电势差相等
B．图甲前后表面电势差小于图乙
C．图甲图乙中都是后表面电势高
D．图甲图乙中都是前表面电势高
【答案】 BD
【详解】
AB．对甲图，根据电阻定律可知

设电源电动势为E，由
，
可知

自由电子在电场和磁场中达到平衡，有电场力等于洛仑兹力，可知

联立以上各式可求得

同理，对乙图，根据电阻定律可知

设电源电动势为E，由
，
可知

自由电子在电场和磁场中达到平衡，有电场力等于洛仑兹力，可知

联立以上各式可求得

因为b>c，所以有

故A错误，B正确；
CD．由于甲、乙都是金属板，所以都是自由电子在发生定向移动，由于电流的方向都是向右，故自由电子向左移动，由左手定则，可知都是金属板的后表面聚焦自由电子，从而带负电，前表面带正电，所以对金属板前后表面来说，都会有金属板前表面电势高于后表面电势，故C错误，D正确。
故选BD。
11．（2020·九龙坡区·重庆市育才中学高三月考）如图所示，倾角θ=37o的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系k=240N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α=53o，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d=0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现让环C从位置R由静止释放，且环C在下落过程中绳始终未松弛。sin37o=0.6，cos37o=0.8，g取10m/s2。以下说法正确的是（　　）

A．小环C的质量为0.72kg
B．小环C通过位置S时的动能Ek=1.08J
C．环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT=0.3J
D．小环C运动到位置Q的速率v=3m/s
【答案】 AC
【详解】
A．开始时，分析B，得弹簧伸长了

分析AB，得绳子的拉力为

以C为研究对象，则C受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图

则

代入数据得

故A正确；
B．由题图中的几何关系可知

所以圆环C由点运动到点的过程中A沿斜面向下运动的距离为

可知弹簧将由开始时的伸长状态变成压缩状态，压缩量

由于弹簧的压缩量等于弹簧开始时的伸长量，所以当C运动到点时，弹簧的弹性势能与开始时的弹性势能是相等的。
在C从点运动到点的过程中，C受到的重力、A受到的重力对A与C组成的系统做功。当C到达点时，C沿绳子方向的分速度是0，所以A的速度是0，A与C减小的重力势能转化为C的动能，由机械能守恒定律得

代入数据求得小环C通过位置时的动能

故B错误；
C．环下降的过程中重力和绳子的拉力对环做功，由动能定理得

代入数据，得

故C正确；
D．当环到达点时，由于，所以，物体A恰好又回到了开始时的位置，弹簧的长度又回到了最初的长度，所以环从到的过程中，只有环的重力势能减小，A物体的势能保持不变。对环在点的速度进行分解如下图

则由图可知，物体A上升的速度即沿绳子方向的速度，是环C的一个分速度，它们之间的关系为

所以

由系统的机械能守恒得

代入数据解得

故D错误。
故选AC。
12．（2020·湖北高三月考）如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点发出的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM＝30°，下列说法正确的是（ ）

A．玻璃的折射率为
B．光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比为
C．球心O到BN的距离
D．若该B点处光源为红光，将其替换为绿光光源，则圆弧上恰好全反射的N点向左移动
【答案】 ACD
【详解】
A．已知，由几何关系知入射角，折射角，则玻璃的折射率为

故A正确；
B．光在玻璃中传播速度

光由B传到M的时间

光由M传到Q的时间

则，故B错误；
C．由题意知临界角，则

则球心O到BN的距离

故C正确；
D．若该B点处光源为红光，将其替换为绿光光源，波长变小，折射率变大，临界角变小，则圆弧上恰好全反射的N点向左移动，故D正确。
故选ACD。

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13．（2020·江苏南京市·金陵中学高三期中）某同学利用图甲所示的装置“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”，实验器材有铁架台、刻度尺、钩码等。
（1）先将弹簧置于光滑水平桌面上，用刻度尺量出其自然长度，记为L0；然后将弹簧自然悬挂，在其下端依次增挂质量相等的钩码，每个钩码的质量为10g，弹簧稳定时的长度依次记为L1至L6，数据如下表：（测得：L0=25.35cm）
弹簧长度Li
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值（cm）
27.35
29.35
31.30
33.40
35.35
37.40
以弹簧下方所挂钩码的重力mg为纵轴，弹簧长度Li与L0的差值△L为横轴，建立如乙图所示的坐标系，请根据表中数据，在乙图上作出mg-△L图象____________。
（2）由mg-△L图象可知弹簧的劲度系数为___________N/m。（结果保留两位有效数字）
（3）在将弹簧自然悬挂时，考虑弹簧自重的影响，测得该弹簧的劲度系数___________（选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）

【答案】 5.0 无影响
【详解】
（1） 在乙图上描点作出mg-△L图象如图所示：

（2）由得

（3）由胡克定律可知弹簧弹力的增加量与弹簧的形变量成正比，即，因此弹簧的自重不会对劲度系数产生影响。
14．（2020·西藏拉萨市·拉萨中学高三月考）某实验小组同学准备探究某个灯泡的伏安特性曲线，所用器材如下。
A.待测小灯泡一只：额定电压为2.5V，电阻约为几欧姆
B．电压表V1：量程为300mV，内阻为300Ω
C．电压表V2：量程为15V，内阻为6kΩ
D．电流表A1：量程为0.6A，内阻约为0.1Ω
E.电流表A2：量程为200mA，内阻约为1Ω
F.滑动变阻器R1：最大阻值为200Ω
G.滑动变阻器R2：最大阻值为10Ω
H.定值电阻R0：阻值为2700Ω
I.电动势为4.5V的直流电源一个，开关一个，导线若干
（1）实验中电压表应选________，滑动变阻器应选________。（填写器材前的字母代号）

（2）请在图1虚线框中画出该实验的电路图________。
（3）该小组的同学通过实验做出了小灯泡的伏安特性曲线，如图2所示，则小灯泡的额定功率为________W；若将小灯泡直接与电动势E＝3.0 V，内阻r＝7.5 Ω的电源相连，小灯泡的功率为________W （结果均保留两位有效数字）
【答案】 B G 1.1 0.26 （0.24~0.28之间均正确）
【详解】
（1）灯泡的额定电压为2.5V，6V量程较大不能准确测量，故应采用B和H串联使用测量电压；
因采用分压式接法，故滑动变阻器选择小电阻G；
（2）滑动变阻器采用分压接法；电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示

（3）由图2所示图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.42A，则灯泡额定功率

在灯泡的I-U图象坐标系内，作出电动势为E=3.0V，内阻为r=7.5Ω的电源I-U图象如图所示

由图象可得：灯泡两端电压为1V，通过灯泡的电流为0.24A，则灯泡实际功率


四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（2020·河南高三月考）如图所示，三角形ABC是横截面为直角三角形的三棱镜，其中，折射率为，一细束单色光从AC边上的D点射入棱镜，入射角的正弦值为，D、C两点间距离为。单色光从D点进入棱镜后折射光线与BC边交于E点（图中未画出，已知光在真空中的速度为），求：
（1）单色光从D点入射到E点所用的时间和CE的距离（计算结果可保留分式或根式）
（2）该单色光能否从E点射出三棱镜。

【答案】 （1）；；（2）不能
【详解】
（1）光路如图所示，根据




可知

所以

，由几何关系可得
可得是等腰三角形

单色光从入射到E点所用的时间

（2）由几何关系知光束在E点的入射角为，临界角C满足

解得

所以光束在E点发生全反射，不能从E点射出三棱镜.
16．（2020·沙坪坝区·重庆八中高三月考）如图所示，竖直放置的圆柱形气缸由上下两部分组成，上面部分横截面为4S，下面部分横截面为S，两部分高度均为H，气缸顶部导热良好，其余部分绝热。气缸内有一质量为的绝热活塞，将气缸内的理想气体分成上下两部分，初始时两部分气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝对下面部分气体缓慢加热，并保证上面部分气体温度保持T0不变，不计活塞与气缸之间的摩擦，重力加速度为g。求：
（1）活塞刚离开MN、PQ时下面部分气体的温度T1；
（2）当活塞升高时下面部分气体的温度T2。

【答案】 （1）；（2）
【详解】
（1）活塞对MN、PQ压力为零时下部分气体的压强p满足

由查理定律可得

上两式联立解得

（2）当活塞升高时，对上面部分气体

对活塞，由平衡条件

对下面部分气体

解得

17．（2018·呼和浩特市第十六中学高三月考）如图所示，质量的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数，与物体的距离为处静止着一质量的物体。从某时刻开始，给物体施加一水平向右、大小为的恒力，使物体由静止开始做匀加速直线运动。之后与物体发生正碰（碰撞前的瞬间撤去恒力），碰撞时间极短，碰撞后物体被反弹，物体沿水平面向右滑动后停止运动，最终物体、相距。重力加速度取，求：
（1）与物体碰撞前、后的瞬间，物体的速度大小；
（2）碰撞后的瞬间，物体的速度大小；
（3）物体与水平面间的动摩擦因数。

【答案】 （1）5m/s，2m/s；（2）2m/s；（3）0.4
【详解】
（1）由题意可知，物体A碰前向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得

其中

由运动学公式可得，物体A碰前的速度为

物体A与物体B碰后，物体A反弹向左做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可得

由运动学公式可得，物体A碰后的速度为

（2）规定向右为正方向，对于物体A与物体B的碰撞过程，由动量守恒定律可得

解得，碰撞后物体B的速度为

（3）碰撞后，物体B向右做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可得

又

解得

18．（2020·河北张家口市·高三月考）两个完全相同的金属小球A、B，质量均为，其中A不带电，B的电荷量为，一轻质柔软绝缘细线一端固定在O点，一端拴在小球A上，O到小球A球心的距离。现把小球A从图示位置由静止释放，此时细线拉直并与水平方向夹角，当小球A运动到最低点时恰好与放在O点正下方绝缘支架上的B球发生弹性正碰，碰后B球以某一速度水平飞出，进入水平面MN下方竖直向下的匀强电场中，设B球在绝缘支架上飞出点为d，并从e点进入电场，到达f点时速度方向恰好水平，d、e、f三点在同一条直线上，且。忽略碰撞前后A、B两球间静电力作用，，求：
（1）A球撞B球前瞬问的速度。
（2）碰后瞬间B球的速度。
（3）匀强电场的场强E。

【答案】 （1） ；（2） ；（3）
【详解】
（1）A球由静止释放后做自由落体运动，下落h高度后细线刚好拉直

由机械能守恒定律有

得

细线拉直后，沿线方向速度减为0，垂直细线方向速度为

此后A球做圆周运动，由机械能守恒

得

（2）A与B发生弹性碰撞，设A球碰后速度为由动量守恒定律和能量守恒定律可得


解得

（3）A与B碰后电荷量平分，B球带电量为；B球飞出后做平抛运动，进入电场后的运动为类平抛运动的逆运动，设运动时间分别为和，下落高度分别为和，由可知


由平抛规律有


解得

由牛顿第二定律

解得