2021年決勝高考物理??紱_刺卷  本卷滿分110分,考試時間90分鐘。、選擇題:本題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯或不答的得0分。1中科院近代物理研究所利用蘭州重離子加速器(HIRFL)通過熔合蒸發(fā)反應(yīng)合成超重核并輻射出中子。下列可能合成該超重核的原子核組合是( ?。?/span>A, B C, D,【答案A【詳解】根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒有,將選項代入檢驗得只有A符合。故選A2豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣,小球A、B帶同種電荷?,F(xiàn)用水平向左推力F作用于小球B,兩球分別靜止在豎直墻和水平地面上,如圖所示。如果將小球B向左推動少許,當(dāng)兩球重新達(dá)到平衡時,與原來的平衡狀態(tài)相比較( ?。?/span>A推力F將變大B豎直墻面對小球A的彈力變大C地面對小球B的支持力不變D兩小球之間的距離不變【答案】C【詳解】ABC.以A球為研究對象,分析受力,作出力圖如圖所示,設(shè)BA的庫侖力F與墻壁的夾角為,由平衡條件得豎直墻面對小球A的彈力為將小球B向左推動少許時,減小,則豎直墻面對小球A的彈力N1減??; 再以AB整體為研究對象,分析受力如圖所示,由平衡條件得F減小,地面對小球B的支持力一定不變,故C正確,AB錯誤;D.由上分析得到庫侖力減小,cos增大,減小,根據(jù)庫侖定律分析得知,兩球之間的距離增大,故D錯誤;故選C3河寬d300m,河水的流速隨離河岸一側(cè)的距離的變化關(guān)系如圖甲所示,船在靜水中的速度與時間的關(guān)系如圖乙所示,若要使船以最短時間渡河,則( ?。?/span>A船渡河的最短時間是75sB船在行駛過程中,船頭方向與河岸夾角為53°C船在河水中航行的軌跡不是一條直線D船在河水中的最大速度是4m/s【答案】C【詳解】AB.要使船以最短時間渡河,則應(yīng)保持船頭垂直河岸方向行駛,此時最短時間為AB錯誤;C.由于河水的流速不是恒定的,因此,船的合運動為曲線運動,故C正確;D.當(dāng)船行駛至河岸150m處時,河水速度最大,此時船具有最大速度,由速度的合成可知,此時速度大小為5m/s,故D錯誤。故選C。4內(nèi)壁光滑的圓環(huán)管道固定于水平面上,圖為水平面的俯視圖。O為圓環(huán)圓心,直徑略小于管道內(nèi)徑的甲、乙兩個等大的小球(均可視為質(zhì)點)分別靜置于PQ處,POOQ,甲、乙兩球質(zhì)量分別為mkm?,F(xiàn)給甲球一瞬時沖量,使甲球沿圖示方向運動,甲、乙兩球發(fā)生彈性碰撞,碰撞時間不計,碰后甲球立即向左運動,甲球剛返回到P處時,恰好與乙球再次發(fā)生碰撞,則( ?。?/span>Ak= B Ck=2 Dk=5【答案】B【詳解】設(shè)甲球初速度為v0,初始時兩球間的弧長為l,則管道長為4l,設(shè)碰撞后甲、乙小球速度大小分別為v1、v2,兩球發(fā)生彈性碰撞,由動量守恒定律得由機械能守恒得由于再次碰撞,則有聯(lián)立方程,解得故選B。5根據(jù)中國航天局官方的消息,中國火星探測器天問一號探測器已經(jīng)在軌飛行了一百多天了,將在春節(jié)前(210日左右)抵達(dá)火星軌道。假設(shè)將來人類一艘飛船從火星返回地球時,經(jīng)歷如圖所示的變軌過程,則下列說法錯誤的是(  )A飛船在軌道上運動時,在P點的速度大于在Q點的速度B飛船在軌道I上運動到P時的加速度等于飛船在軌道上運動到P點時的加速度C飛船在軌道I上運動時,在P點的速度大于在軌道上運動時在P點的速度D若軌道貼近火星表面,測出飛船在軌道I上運動的周期,就可以推知火星的密度【答案】C【詳解】A.根據(jù)開普勒第二定律可知,飛船在軌道上運動時,在近地點P點速度大于在Q點的速度,故A正確,不符合題意;B.飛船在軌道上運動到P點時與飛船在軌道上運動到P點時受到的萬有引力大小相等,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等,故B正確,不符合題意;C.飛船由軌道I變?yōu)檐壍?/span>需在P點加速,故在軌道上運動時,在P點的速度小于在軌道上運動時在P點速度,故C錯誤,符合題意;D.設(shè)火星半徑為R,根據(jù)牛頓第二定律有火星體積為密度為聯(lián)立可得所以軌道貼近火星表面,測出飛船在軌道I上運動的周期,就可以推知火星的密度,故D正確,不符合題意。故選C6如圖所示,一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置,板長為L,板間距離為d,距板右端L處有一豎直屏M。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點以初速度v0沿中線射入兩板間,最后垂直打在M上,則下列結(jié)論正確的是(已知重力加速度為g)(  )
 A兩極板間電壓為B板間電場強度大小為C整個過程中質(zhì)點的重力勢能增加D若僅增大兩極板間距,則該質(zhì)點仍然垂直打在M【答案】BCD【詳解】AB.據(jù)題分析可知,小球在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn),做類平拋運動,飛出電場后,小球的軌跡向下偏轉(zhuǎn),才能最后垂直打在M屏上,前后過程質(zhì)點的運動軌跡有對稱性,如圖
 可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等,根據(jù)牛頓第二定律得可知,板間電壓B正確,A錯誤;C.小球在電場中向上偏轉(zhuǎn)的距離,解得故小球打在屏上的位置與P點的距離為重力勢能的增加量C正確;D.僅增大兩板間的距離,因兩板上電量不變,根據(jù)可知,板間場強不變,小球在電場中受力情況不變,則運動情況不變,故仍垂直打在屏上,故D正確。故選BCD。7如圖所示為一理想變壓器,K為單刀雙擲開關(guān),P為滑動變阻器的滑動觸頭,U1為加在原線圈兩端的交變電壓,I1為原線圈中的電流,則( ?。?/span>A保持U1P的位置不變,Ka扳向b時,I1將增大B保持U1P的位置不變,Kb扳向a時,R消耗的功率減小C保持U1不變,K接在a處,使P上滑,I1將增大D保持P的位置不變,K接在a處,若U1增大,I1將增大【答案】ABD【詳解】A.保持U1P的位置不變,Ka扳向b時,n1減小,增大,由U2U1U2變大,則輸出電流I2增大,輸出功率增大,輸入功率也增大,由P1U1I1知,I1增大,A正確;B.同理,K若由b扳向a,R消耗功率將減小,B正確;CU1不變,K接在a處,使P上滑時,I2減小,I1也減小,故C錯誤;D.保持P的位置不變,K接在a處,若使U1增大,則U2也增大,即I2增大,又,故I1也應(yīng)增大,故D正確;故選ABD。8如圖所示,固定的光滑長斜面傾角為37°,下端有一固定擋板。兩小物塊A、B放在斜面上,質(zhì)量均為m,用與斜面平行的輕彈簧連接。一不可伸長的輕繩跨過定滑輪將B和電動玩具小車相連。系統(tǒng)靜止時,滑輪左側(cè)輕繩與斜面平行,右側(cè)輕繩豎直、長度L且繩中恰好無彈力。當(dāng)小車緩慢向右運動的距離時A恰好不離開擋板。已知重力加速度大小為g,,。下列說法正確的是(  )A彈簧的勁度系數(shù)為B當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,物體B沿斜面向上移動了C若小車向右勻速運動,物體B將做勻速運動D若小車向右勻速運動,物體B將做加速運動【答案】AD【詳解】A.設(shè)初狀態(tài)彈簧的壓縮量為x1,對物塊B,由平衡條件得解得當(dāng)小車緩慢向右運動距離時A恰好不離開擋板,設(shè)此時彈簧的伸長量為x2,對A,由平衡條件得解得根據(jù)幾何關(guān)系可得解得彈簧的勁度系數(shù)A正確;B.開始時彈簧的壓縮量為則彈簧恢復(fù)原長時B沿斜面向上移動了,B錯誤;C.如圖所示,設(shè)小車的速度為v則有解得 越來越大,則增大,C錯誤D正確。故選AD。二、非選擇題62分)96分)用如圖甲所示的實驗裝置,探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,將一端帶定滑輪的長木板放在水平實驗桌面上,實驗小車通過輕細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連,小車與紙帶相連,打點計時器所用交流電的頻率為f=50 Hz。平衡摩擦力后,在保持實驗小車質(zhì)量不變的情況下,放開砂桶,小車加速運動,處理紙帶得到小車運動的加速度為;改變砂桶中沙子的質(zhì)量,重復(fù)實驗三次。(1)在驗證質(zhì)量一定,加速度與合外力的關(guān)系時,某學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的圖像,其中圖線不過原點并在末端發(fā)生了彎曲現(xiàn)象,產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因可能有___________。A.木板右端墊起的高度過小(即平衡摩擦力不足)B.木板右端墊起的高度過大(即平衡摩擦力過度)C.砂桶和沙子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量(即D.砂桶和沙子的總質(zhì)量未遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量(2)實驗過程中打出的一條理想紙帶如圖丙所示,則小車運動的加速度=___________。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(3)某同學(xué)想利用該實驗裝置測出金屬鋁塊和木板間動摩擦因數(shù),進(jìn)行了如下操作:將長木板重新平放于桌面上將小車更換為長方體鋁塊,為了能使細(xì)繩拖動鋁塊在木板上滑動時產(chǎn)生明顯的加速度,又往砂桶中添加了不少砂子,并測得砂桶和砂子的總質(zhì)量為m,鋁塊的質(zhì)量為Mm不再遠(yuǎn)小于M)。多次實驗測得鋁塊的加速度大小為a請根據(jù)以上數(shù)據(jù)(M、m、a、g),寫出動摩擦因數(shù)μ=___________。【答案】AD    3.0        【詳解】(1)[1]AB.圖線不經(jīng)原點且在具有一定的拉力F后,小車方可有加速度,所以木板右端墊起的高度太小,即平衡摩擦力不足,A正確,B錯誤;CD.圖線末端產(chǎn)生了彎曲現(xiàn)象,是因為砂桶和沙子的總質(zhì)量m沒有遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M,C錯誤,D正確。故選AD。(2)[2]交流電的頻率f=50Hz,相鄰兩計數(shù)點間還有一個點,則兩計數(shù)點間的時間間隔是T=0.04s,由Δx=aT2,可得小車運動的加速度(3)[3]因為砂桶和沙子的總質(zhì)量m不再遠(yuǎn)小于鋁塊的質(zhì)量M,由牛頓第二定律可知mg?μMg=M +ma解得109分)已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從升至時阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆,某同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關(guān)系。所用器材:電源E、開關(guān)S、滑動變阻器R(最大阻值為)、電壓表(可視為理想電表)和毫安表(內(nèi)阻約為),設(shè)計電路如圖(a)。(1)實驗時,將熱敏電阻置于溫度控制室中,記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù),計算出相應(yīng)的熱敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V3.0mA,則此時熱敏電阻的阻值為________(保留2位有效數(shù)字)。實驗中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖(b)所示;(2)將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下,得達(dá)到熱平衡后熱敏電阻的阻值為。由圖(b)求得,此時室溫為__________(保留3位有效數(shù)字);(3)利用實驗中的熱敏電阻可以制作溫控報警器,其電路的一部分如圖(c)所示。圖中,E為直流電源(電動勢為9V內(nèi)阻可忽略);當(dāng)環(huán)境溫度過高圖中的輸出電壓達(dá)到或超過6.0V時,觸發(fā)報警器(圖中未畫出)報警。若要求開始報警時環(huán)境溫度為,則圖中________(填R1R2)應(yīng)使用熱敏電阻,另一固定電阻的阻值應(yīng)為________(保留2位有效數(shù)字)。【答案】1.8    28.027.8~282    R1    1.6    【詳解】(1)[1]若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別5.5V3.0mA,根據(jù)歐姆定律得此時熱敏電阻的阻值為(2)[2]根據(jù)熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線,可知當(dāng)達(dá)到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.0kΩ,對應(yīng)的溫度為28.0(3)[3]根據(jù)如圖(c)所示電路,假設(shè)R1是熱敏電阻,根據(jù)歐姆定律得輸出電壓為由題意知R2為定值電阻,當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過6.0V時,即環(huán)境溫度高,便觸發(fā)報警器報警,那么熱敏電阻的阻值會減小,輸出電壓會變大,從而報警,所以圖中R1應(yīng)該用熱敏電阻;[4]若要求開始報警時環(huán)境溫度為50,通過熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線,可知代入數(shù)據(jù)得解得1112分)2020年第38屆美國公開賽單板滑雪U形場地比賽在美國結(jié)束,中國選手蔡雪桐奪得冠軍,這是中國運動員首次獲得美國公開賽金牌。單板滑雪U形池如圖所示,由兩個完全相同的圓弧滑道AB、CD和水平滑道BC構(gòu)成,圓弧滑道的半徑R10m,B、C分別為圓弧滑道的最低點,一質(zhì)量M50kg的運動員從軌道A處由靜止滑下,由于在AB向下滑行過程中運動員做功,運動員在D點豎直向上滑出軌道上升的最高點離D點高度H5m,滑板的質(zhì)量m5kg,不計軌道摩擦和空氣阻力,重力加速度g,求:(1)在圓弧滑道的B點對軌道的壓力;(2)AB的過程中運動員所做的功。【答案】(1)2200N,方向豎直向下;(2)2750J【詳解】(1)從最低點B點到最高點的過程中,由機械能守恒定律在最低點對運動員解得由牛頓第三定律得運動員對軌道的壓力為2200N,方向豎直向下;(2)AB的過程中以人和滑板為研究對象,設(shè)此過程中人做的功為W,則解得12如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌、相距,上端連接一個阻值的電阻,導(dǎo)軌平面與水平面夾角,長為L的金屬棒垂直于、放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。已知金屬棒的質(zhì)量為,阻值,磁場的磁感應(yīng)強度,重力加速度,導(dǎo)軌電阻不計。金屬棒從靜止開始運動,若金屬棒下滑距離為時速度恰達(dá)到最大()。求:(1)金屬棒達(dá)到的最大速度;(2)金屬棒由靜止開始下滑位移為s的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱。【答案】(1)12m/s;(2)6J【詳解】(1)根據(jù)受力分析可知,金屬棒達(dá)到最大速度時據(jù)閉合電路歐姆定律得據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律代入數(shù)據(jù)得(2)整個系統(tǒng)總能量守恒電阻Rr串聯(lián)代入數(shù)據(jù)得[物理——選修3–3]15分)135分)下列說法正確的是______。A熱量可以從低溫物體傳到高溫物體B第二類永動機違反能量守恒定律,所以是制造不出來的C在任何自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總熵是不會減少的D一定質(zhì)量的理想氣體放熱的同時對外做功,其內(nèi)能一定減小E.減小一定質(zhì)量的理想氣體的體積時其內(nèi)能一定增大【答案】ACD【詳解】A.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體,但若有外界的幫助,熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體,例如工作中的電冰箱,故A正確;B.第二類永動機不違背能量守恒定律,但違背了熱力學(xué)第二定律,故B錯誤;C.根據(jù)熵增加原理,在任何自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減少,故C正確;D.一定質(zhì)量的理想氣體放熱時,對外做功時,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,即內(nèi)能一定減小,故D正確;E.一定質(zhì)量的理想氣體的體積減小,即外界對氣體做功,則,但如果向外放出的熱量在數(shù)量上大于,則氣體內(nèi)能會減小,故E錯誤。故選ACD。1410分)如圖是某同學(xué)用手持式打氣筒對一只籃球打氣的情景。已知籃球內(nèi)部容積為7.5 L,環(huán)境溫度為27 ,大氣壓強為1.0 atm,打氣前球內(nèi)氣壓等于外界大氣壓強,手持式打氣筒每打一次氣能將0.5 L、1.0 atm的空氣打入球內(nèi),當(dāng)球內(nèi)氣壓達(dá)到1.6 atm時停止打氣(1 atm=1.0×105 Pa),假設(shè)整個過程中籃球沒有變形。(1)當(dāng)籃球內(nèi)溫度變?yōu)槎嗌贁z氏度時籃球內(nèi)氣壓達(dá)到1.2 atm;(2)要使籃球內(nèi)氣壓達(dá)到1.6 atm求需打氣的次數(shù)N(設(shè)打氣過程中氣體溫度不變)。【答案】(1)87 ℃(2)9(次)【詳解】(1)設(shè)大氣壓強為,籃球內(nèi)氣體初始狀態(tài)參量分別為,溫度降低后狀態(tài)參量分別為、,由整個過程中籃球沒有變形,可視為等容變化,根據(jù)氣體狀態(tài)方程得 其中、K,代入數(shù)據(jù)得 t2=87 ℃ (2)設(shè)籃球內(nèi)部容積為V=7.5 L,打氣筒每打一次氣的體積L,最后籃球內(nèi)氣壓達(dá)為p3=1.6 atm ,由玻意耳定律,有 解得N=9(次)155分)一列簡諧橫波沿軸正方向傳播,在時的波形分別如圖中實線和虛線所示。己知該波的周期。下列說法正確的是______。A波速為B波長為C的質(zhì)點在時位于波谷D的質(zhì)點在時位于波谷E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?/span>,則它在該介質(zhì)中的波長為【答案】ACE【詳解】AB.波沿軸正方向傳播,根據(jù)波形圖可知該波的周期,只能等于0,故;由圖可知波長故波速為A正確,B錯誤;C質(zhì)點在時位于平衡位置向上振動,經(jīng)過所以處的質(zhì)點位于波谷,故C正確;D質(zhì)點在時位于平衡位置向上振動,經(jīng)過所以處的質(zhì)點位于平衡位置上邊,正向下振動,D錯誤;E.若此波傳入另一介質(zhì)中,頻率不變,則周期不變,其波速變?yōu)?/span>,則它在該介質(zhì)中的波長為E正確。故選ACE。1610分)如圖所示,AOB為扇形玻璃磚,一細(xì)光束照射到AO面上的C點,入射光線與AO面的夾角為30°,折射光線平行于BO邊,圓弧的半徑為R,C點到BO面的距離為,ADBODAO=30°,光在空氣中的傳播速度為c,求:(1)玻璃磚的折射率;(2)光在玻璃磚中傳播的時間。【答案】(1)(2)【詳解】1)光束射到玻璃磚AO界面時,由于入射光線與AO面的夾角為30°,又因 DAO=30°由圖中的幾何關(guān)系可知,入射角,經(jīng)玻璃折射后,因折射光線平行于BO邊,由圖中的幾何關(guān)系可知,在AO界面折射角,由解得2)光在玻璃中傳播過程中有光在玻璃中傳播的路程為又因解得 

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