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(新高考)此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 2021届高考考前冲刺卷 物 理 (十三) 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.如图所示,在真空中,绝缘杆连接了两个带等量异种电荷的小球,杆上O点离+q较远,O点正下方有一小磁针,当杆绕O点在水平面内沿顺时针方向(俯视)匀速转动时,下列选项正确的是( ) A.-q形成的等效电流方向为顺时针(俯视) B.-q形成的等效电流比+q形成的等效电流大 C.小磁针N极向上偏转 D.小磁针不偏转 【答案】C 【解析】杆绕O点在水平面内沿顺时针方向(俯视)匀速转动时,-q形成的等效电流方向为逆时针(俯视),A错误;根据可知,周期和电量均相等,则-q形成的等效电流与+q形成的等效电流等大,B错误;根据安培定则可知,正电荷在O点的磁场方向为竖直向下,而负电荷在O点的磁场方向为竖直向上,由于负电荷运动时在O点产生的磁场强,根据矢量叠加原理,则合磁场的方向为竖直向上,则小磁针N极向上偏转,故C正确,D错误。 2.一个小球被竖直向上抛出,不计空气阻力,取g=10 m/s2。若前3 s内的位移和第4 s内的位移大小相等、方向相反,则小球前4 s内的位移和上抛初速度大小分别为( ) A.0,20 m/s B.0,30 m/s C.45 m,20 m/s D.45 m,30 m/s 【答案】A 【解析】由于前3s内的位移和第4 s内的位移大小相等、方向相反,可知4 s内的总位移为零,竖直上抛运动的初速度方向竖直向上,加速度的方向竖直向下,为-g,选取竖直向上为正方向,设初速度的大小为v,则,代入数据可得v=20 m/s,故A正确。 3.《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗,全诗问天问地问自然,表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。2020年7月23日,我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星,屈原的“天问”梦想成为现实。图中虚线为天问一号的“地”“火”转移轨道,下列说法正确的是( ) A.天问一号最小发射速度为7.9 km/s B.天问一号由虚线轨道进入火星轨道需要点火加速 C.天问一号由地球到火星的虚线轨道上线速度逐渐变大 D.天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于火星公转周期的一半 【答案】B 【解析】天问一号要离开地球到达火星,所以“天问一号”的最小发射速度要大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度,故A错误;根据题给图片,天问一号在图中地球位置加速做离心运动,此时速度大于地球绕太阳的公转速度,之后到达虚线轨道远日点之后,再加速才能进入火星轨道,故B正确;天问一号由地球到火星的虚线轨道向火星运动的过程中,只有重力做功,重力势能增加,动能减小,机械能守恒,故速度逐渐减小,故C错误;天问一号椭圆轨道半长轴小于火星轨道半径,由开普勒第三定律可知,火星运行周期较长,天问一号从地球飞到火星轨道的时间小于半个火星年,故D错误。 4.如图所示,理想变压器副线圈中心抽头O与a、b间匝数都是120,接在O、b间的标有“6 V,0.1 A”的灯泡L正常发光,接在a、b间的交流散热风扇正常工作。已知变压器原线圈接220 V交变电流,风扇的内阻为0.8 Ω,交流电流表A(不考虑内阻)的示数为0.6 A。以下判断正确的是( ) A.风扇的额定电压是6 V B.风扇输出的机械功率是3.6 W C.变压器输入的电功率是6.6 W D.变压器原线圈的匝数是2200 【答案】C 【解析】由题意,灯泡正常发光,表明O、b间电压为6 V,而O为中点,故a、b间电压为12 V,由于风扇正常工作,故其额定电压是12 V,A错误;流过风扇的电流I=0.6 A-0.1 A=0.5 A ,风扇的输入功率P0=UI=6 W,热功率P热=I2R=0.2 W,风扇输出的机械功率P=P0-P热=5.8 W,B错误;根据能量守恒可知,变压器的输入功率P总=P0+PL=6.6 W,故C正确;根据得,故D错误。 5.如图所示,内壁光滑、绝缘的半球形槽固定在地面上,整个半球形槽处于竖直向下的匀强电场中,质量相等的带异种电荷的A、B两小球用轻质绝缘细杆固定连接,两球置于半球形槽中且处于静止状态时,小球A、B与半球形槽球心O点的连线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,已知θ1<θ2,则( ) A.无法判断A、B两小球的电性 B.一定是A球带负电,B球带正电 C.现用外力将小球B向下移动一小段距离,A、B两小球的电势能将增大 D.突然撤去匀强电场,则两小球组成的系统仍能静止在原处 【答案】C 【解析】两球质量相等,如果没有匀强电场,则静止时两球高度相同,绝缘细杆水平;由于θ1<θ2,可知A球比B球位置低,即A球受到了向下的电场力,B球受到了向上的电场力,说明A球带正电,B球带负电;撤去匀强电场,两小球组成的系统不能静止在原处,故ABD错误;将小球B向下移动一小段距离,则小球A将向上移动一小段距离,该过程中电场力对A、B两小球都做了负功,所以A、B两小球的电势能将增大,故C正确。 6.质量为400 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a与速度的倒数的关系如图所示,己知图像斜率k数值大小为400,则赛车( ) A.速度随时间均匀增大 B.加速度随时间均匀增大 C.赛车运动时发动机输出功率为160 kW D.图中b点取值应为0.01,其对应的物理意义表示赛车的最大时速为160 km/h 【答案】C 【解析】对汽车受力分析,根据牛顿第二定律得,化简得。功率恒定,所以加速度随时间发生变化,汽车做变加速直线运动,A错误;随着速度增大,加速度逐渐减小,B错误;结合图像得,解得,C正确;图像的斜率为,解得,其对应的物理意义表示赛车的最大时速,D错误。 二、选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,每题有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。 7.如图所示,方向相反的两个水平恒力F1、F2同时作用在静止于光滑水平面上的A、B两物体上,已知物体A的质量MA大于物体B的质量MB,经过相等时间同时撤去两力,又经过一段时间两物体相碰并粘为一体且恰好静止,则下列说法正确的是( ) A.F1、F2的大小关系是F1>F2 B.F1、F2的大小关系是F1=F2 C.从F1、F2开始作用到两物体相碰并粘为一体静止,整个过程系统动量守恒 D.只有两物体相碰过程系统动量守恒 【答案】BC 【解析】由于粘合体静止,对两物体相碰过程根据动量守恒定律得MAvA+MBvB=(MA+MB)v,其中v=0,得MAvA=-MBvB,根据动量定理得F1t=MAvA,同理F2t=MBvB,时间相同,所以F1、F2等大反向,A错误,B正确;由于F1、F2等大反向,系统合外力为零,故整个过程系统动量守恒,C正确,D错误。 8.图甲为氢原子部分能级图,大量的氢原子处于n=4的激发态,向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光。用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K,已知阴极K的逸出功为4.54 eV,则( ) A.这些氢原子能辐射6种不同频率的光子 B.某氢原子辐射出一个光子后,核外电子的速率减小 C.阴极K逸出光电子的最大初动能为8.21 eV D.若滑动变阻器的滑片右移,电路中的光电流一定增大 【答案】AC 【解析】大量氢原子处于n=4的激发态,向低能级跃迁时,会辐射出,即6种不同频率的光子,故A正确;某氢原子辐射出一个光子后,能量减小,轨道半径减小,库仑力做正功,核外电子的速率增大,故B错误;处于n=4的氢原子向低能级跃迁时放出光子最大能量ΔE=E4-E1=12.75 eV,由光电效应方程可知Ekm=hν-W0=(12.75-4.54) eV=8.21 eV,故C正确;若滑动变阻器的滑片右移,正向电压增大,如果光电流达到最大光电流时,则电路中的光电流不变,故D错误。 8.如图所示,飓风飞椅像是一把大伞下吊着很多吊椅,悬挂吊椅的绳索长短不一,大伞转动时,吊椅在空中随大伞旋转。我们可以把它简化为:若干小球用长度不同的细绳固定在竖直杆上同一点,当杆绕其竖直轴线匀速转动时,小球也随杆做匀速圆周运动。关于小球的运动,下列说法正确的是( ) A.小球的质量越大,细绳与竖直杆的夹角越小 B.小球的质量越大,细绳与竖直杆的夹角越大 C.固定小球的细绳越长,细绳与竖直杆的夹角越大。 D.所有小球位于同一水平面上 【答案】CD 【解析】设绳杆长为L,转动半径为r,杆与竖直方向的夹角为θ,根据重力和杆的合力提供球的向心力得,,所有小球的角速度相等设为ω,所以,解得,所以L越长夹角越大,与质量无关,故C正确,AB错误;小球到最高点的高度,故D正确。 10.如图甲所示,直角坐标系中,x轴上方有磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂南纸面向外,O处有一粒子源,能以相同的速率v沿纸面不断地放出比荷为k的同种粒子,粒子射入磁场的速度方向与x轴正方向的夹角范围是30°~150°,粒子重力及粒子间的作用力均不计。图乙中的阴影部分表示粒子能经过的区域,其内边界与x轴的交点为C,外边界与y轴的交点为D,与x轴的交点为A。下列说法正确的是( ) A.D点的坐标是(0,) B.OD=OC C.若仅改变粒子电性,则粒子运动所经过区域的面积变大 D.带电粒子在磁场中运动最长时间与最短时间之差为 【答案】AD 【解析】根据题意画出粒子在磁场中运动的轨迹图如图所示,由轨迹图可知,A正确;由于,则OD>OC,B错误;若仅改变粒子的电性而其他条件不变,则粒子在磁场中运动所经过的区域的面积大小不变,C错误;粒子在磁场中运动的周期,由轨迹图可知,时间差,D正确。 三、非选择题:共52分。第11~14题为必考题,每个试题考生都必须作答。第15~16题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共43分 11.(6分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计) (1)实验时,一定要进行的操作是_________。 A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力 C.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,同时记录弹簧测力计的示数 D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带 E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为__________m/s2(结果保留两位有效数字)。 (3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为_____。 A.2tanθ B. C.k D. 【答案】(1)BCD (2)1.3 (3)D 【解
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