江苏省连云港市2021届新高考物理一模试卷含解析.docx
纸外的方向的磁场，则物体滑到底端时（)纸外的方向的磁场，则物体滑到底端时（)纸外的方向的磁场，则物体滑到底端时（)纸外的方向的磁场，则物体滑到底端时（)江苏省连云港市2021届新高考物理一模试卷一、单项选择题：本题共 6小题，每小题 5分，共30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 ?取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能是重力势能的4倍。不计空气阻力，该物块落地时的位移方向与水平方向夹角的正切值（）A ? 0.25B ? 0.5C ? 1D. 2【答案】A【解析】【分析】【详解】取水平地面为重力势能零点，设抛出时物体的初速度为V0,高度为h，物块落地时的竖直方向的速度大小为Vy为Vy,落地速度与水平方向的夹角为，位移方向与水平方向的夹角为，根据题有mv2 4mgh2解得V0,8gh竖直方向有mgh解得Vy2gh根据几何关系得tan 匕v。代vy、V解得tan 0.5又根据速度夹角正切值与位移夹角正切值的关系有tan 2 tan解得tan 0.25故A正确，BCD错误。V.若加上一个垂直于纸面指向故选AV.若加上一个垂直于纸面指向2?如图所示，一个带正电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为flA . v变大B . v变小C. v不变D.不能确定【答案】A【解析】【详解】未加磁场时，根据动能定理，有1 2mgh Wfmv 0加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功，根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直斜面向上，所以物体对 斜面的压力减小，所以摩擦力变小，摩擦力做的功变小，根据动能定理，有1 2mgh Wf mv 0Wfv Wf所以vv.故A正确，BCD错误。故选A。3.下列说法正确的是（）A .米、千克、秒、库仑都属于国际单位制的基本单位B .同一个物体在地球上比在月球上惯性大C .一对作用力与反作用力做的功一定大小相等且一正一反D .物体做曲线运动时，其所受合力的瞬时功率可能为零【答案】D【解析】【分析】【详解】A .在国际单位制中，力学的单位被选为基本单位的是米、千克、秒，电学的单位被选为基本单位的是安 培，不是库仑，故 A错误；B .惯性大小的唯一量度是质量，故同一个物体在地球上与在月球上惯性一样大，故B错误;C .作用力做正功，反作用力也可以做正功，比如两带电小球靠斥力分开，库仑斥力对两小球都做正功, 故C错误；D .物体做曲线运动时，如果速度和力垂直，功率为零，如匀速圆周运动，故D正确。故选D。4?如图所示，四个等量异种的点电荷，放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心，下列说法正确的是（）?rA . A、C两个点的电场强度方向相反B . 0点电场强度等于零C ?将一带正电的试探电荷从 B点沿直线移动到 D点，电场力做正功D . 0点的电势低于A点的电势【答案】D【解析】【分析】【详解】AB ?利用点电荷场强的合成 A、0、C三点的合场强均水平向右，AB错误；在BD直线上场强方向垂直 BD向右，则沿着 BD移动正电荷电场力不做功，C错误;D ?沿着电场线方向电势降低，则0点的电势低于 A点的电势，选项 D正确.故选D。
5. 2019年4月10日，世界上第一张黑洞照片诞生了，证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是宇宙中质量巨大的一类天体，连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势能为零，引力势能表达式“厂 GMm8、为Ep，已知地球半径 R=6400km，光速c=3x108m/s。设想把地球不断压缩（保持球形不变）r刚好压缩成一个黑洞时，地球表面的重力加速度约为（）A. 7 X109m/s2A. 7 X109m/s2B. 7 X1010m/s2C. 1.4 X010m/s2D. 1.4 X011m/s2【答案】A【解析】【分析】【详解】在地球表面有MmRMmR2-mg解得2GM gR ① 连光都无法逃脱它的引力束缚，故有, 2 GMm— mVc TOC \o 1-5 \h \z \o Current Document R解得\o Current Document 2 GM\o Current Document R联立①②Vc2R9 10Vc2R9 101662 6.4 10927.0 10 m/sA正确BCD错误。故选A。6?如图所示是嫦娥五号的飞行轨道示意图，其中弧形轨道为地月转移轨道，轨道I是嫦娥五号绕月运行的圆形轨道。
已知轨道 I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,若忽略月 球自转及地球引力影响，则下列说法中正确的是（）A .嫦娥五号在轨道III和轨道I上经过Q点时的速率相等B ?嫦娥五号在 P点被月球捕获后沿轨道 III无动力飞行运动到Q点的过程中，月球与嫦娥五号所组成的系统机械能不断增大C ?嫦娥五号在轨道1上绕月运行的速度大小为R.g(R H)R HD .嫦娥五号在从月球表面返回时的发射速度要小于gR【答案】C【解析】【分析】【详解】A ?嫦娥五号从轨道III进入轨道I要先在Q点减速做近心运动进入轨道II ,再在轨道II上Q点减速做近 心运动进入轨道I，所以嫦娥五号在轨道 III和轨道I上经过Q点时速率不相等，故 A错误；B?嫦娥五号在P点被月球捕获后沿轨道 III无动力飞行运动到 Q点的过程中，只有引力对嫦娥五号做功,则月球与嫦娥五号所组成的系统机械能守恒，故B错误；C .由公式MmRMmR2-mgMm(R H)联立得故C正确;R.g(R H联立得故C正确;R.g(R H)R HD ?月球的第一宇宙速度为v翠gR嫦娥五号在从月球表面返回时的发射速度要大于或等于；gR，故d错误。
故选C。二、多项选择题：本题共 6小题，每小题5分，共30分?在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 要求?全部选对的得 5分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分 7?密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，液面与空气、容器壁的接触情形如图所示。则A ?水对容器壁是浸润的B?水的表面层分子间作用力表现为斥力水面上方的水蒸汽为饱和汽D .环境温度改变时水的饱和气压不变【答案】AC【解析】【分析】【详解】AB ?由图可知，水润湿容器壁并依附在容器壁上面，属于浸润现象，此时附着层内分子间的距离小于液 体内部分子的距离，附着层分子之间的作用力表现为斥力，附着层有扩展趋势，故A正确，B错误;C?密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，水蒸气与水达到动态平衡，故水面上方的水蒸汽为饱和汽，故C正确,D错误。D .水的饱和气压随温度的变化而变化，故 故选ACD错误。图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在 t=0.2s时的波形图，质点 P、Q的平衡位置分别位于x=2m和x=4m处。图乙为介质中某一质点的振动图像，则（）A ?该简谐横波的传播速度为10m/sB ?乙图可能是质点 Q的振动图像t=0时质点P的速度沿y轴负方向t=0.25s时，质点 P的位移为1cmt=0.1s时，质点P的加速度与质点 Q的加速度相同【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A?从甲图中可知4m，根据图乙可知 T 0.4s，故波速为4mv10m /sT 0.4sA正确； 根据走坡法可知图甲中的P点在t=0.2时正向上运动，而Q点在t=0.2s时正向下振动，而图乙中t=0.2s时质点正通过平衡位置向下振动，所以乙图可能是质点Q的振动图像，B正确； 因为周期为0.4s,故在t=0时，即将甲图中的波形向前推半个周期，P点正向下振动，C正确； 根据题意可知0.1s为四分之一周期， 质点P在0.2s~0.3s内的位移为2cm , 0.25s为过程中的中间时刻， 质点从平衡位置到波峰过程中做减速运动，所以前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移，即0.25s 时的位移大于1cm , D错误；P点和Q点相距半个波长，两点为反相点，振动步调总是相反，在任意时刻两点的加速度方向总是相 反，E错误。
故选ABC。为了保障广大市民的生命健康，快递公司和外卖平台推出了无接触”配送。业内人士分析，无接触配送减轻了广大市民的生活压力，使他们不用走出小区， 生活依然得到保障，同时也使疫情得到有效控制，避免病毒通过人群接触扩散和蔓延。如图为某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意图，皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为 m=2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数 卩=0.5设皮带足够长，取 g=10m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是A ?皮带对邮件的作用力水平向右 TOC \o 1-5 \h \z B .邮件在传送带上滑动的时间为0.2sC .邮件对地的位移大小为0.1mD .邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功为2J【答案】BC【解析】【分析】【详解】A .皮带对邮件的作用力为竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力的合力，方向斜向右上方，故A错误;以邮件为研究对象，根据动量定理得mgt mv代入数据解得t 0.2s故B正确；以邮件为研究对象，根据动能定理得1 2mgx — mv代入数据解得x 0.1m故C正确；D .邮件对皮带的摩擦力做功为W mg x传送带 cos180 mgvt 2J故D错误。
故选BC。a、b两束单色光从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角大于 b光的临界角，下列说法正确的是( )A .以相同的入射角从空气斜射入水中，a光的折射角小B .分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大MQMQ1.5VC .若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能D .通过同一玻璃三棱镜，a光的偏折程度大E.分别通过同一单缝衍射装置，b光形成的中央亮条纹窄【答案】BCE【解析】【分析】【详解】A .由题知a光的临界角大于 b光的临界角，根据si nC可知a光的折射率较小，波长较大，光以相同的入射角从空气斜射入水中，根据sin insin r可知a光的折射角较大，故 A错误；B ?根据双缝干涉条纹间距公式因a光的波长较大，所以a光形成的相邻亮条纹间距大，故B正确;C. a光的频率小，照射某金属表面能发生光电效应，所以b光频率大，也一定能发生光电效应，故确;D. a光的折射率较小，通过玻璃三棱镜后，偏折程度小，故D错误;E. a光的频率小，波长长，通过单缝发生衍射，中央亮条纹宽,E正确。故选BCE 。11.如图所示，在匀强磁场中有一矩形 MNQP，场强方向平行于该矩形平面。
已知QP 3m , MP各点的电势分别为p 0,m 1-5V , q3V。电子电荷量的大小为 e。则下列表述正确的是3m。2)A ?电场强度的大小为 2、、3v/mB. N点的电势为4.5V1.5eVC .电子在M点的电势能比在 P点低1.5eV1.5eVD.电子从M点运动到Q点，电场力做功为【答案】BC【解析】【详解】A ?如图所示PMo。则电势e m bPMo。则电势在PM延长线上取MBP 3V则Q、B连线在等势面上。由几何关系得QP 1sinJqp2 PB22则30APPE 3 mAP2 2电场强度的大小为UqpEQ- 2V/mAP故A错误；B .电场中的电势差有M NP Q则n 4.5V故B正确；C .因为M p 1?5V则电子在M点的电势能比P点低1.5eV，故C正确;D .因为则电子由M点运动到Q点时电势能减小1.5eV，则电场力做功为1.5eV，故D错误。故选BC。Ti和降压变压器T2向用户供电，已4:1，畐U线圈与用电器RTi和降压变压器T2向用户供电，已4:1，畐U线圈与用电器Ro组成闭合电路若Ti、T2均为理想变压器,T2的副线圈两端电压.u22O/2si n100 t（ V）,当用电器电阻Ro=ii q时（）A 时（）A ?通过用电器 Ro的电流有效值是 20AB .当用电器的电阻 Ro减小时，发电机的输出功率减小C .发电机中的电流变化频率为100 HzD .升压变压器的输入功率为4650W【答案】AD【解析】【详解】A.降压变压器副线圈两端交变电压有效值为电流的有效值是 20A，故AA.降压变压器副线圈两端交变电压有效值为电流的有效值是 20A，故A正确；UN、2220 2V=220V，负载电阻为11 Q,所以通过R0B.当用电器的电阻 R0减小时，由于电压不变，电流增大，输出功率增大，则发电机的输出功率也增大,故B错误;C.交流电经过变压器，频率不变，则交流电的频率f= 3 /2 n =50H故.C错误;2根据13： 14=n4： n3得，输电线上的电流 l3=5A，则输电线上损耗的功率P损=R=25 X10W=250W ,降压变压器的输入功率 P3=U4l4=220 20W=4400W，则升压变压器的输出功率P=P3+P损=4400+250W=4650W.故 D 正确；故选AD【点睛】在输电的过程中，交流电的频率不变，结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻，根据欧姆定律求出通过用电器的电流，结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率.三、实验题：共2小题，每题8分，共16分13.某同学在 探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。
所用实验装置如图所示，已知小球质量为m。具体实验步骤如下：W W x V2W W x V2将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。将原长为0M的橡皮绳一端固定在木板右端的 0点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至P点(M点左侧)，测得0M的距离为li，0P的距离为12，力传感器示数为 F,则橡皮绳的劲度系数为 (用 F、li、12 表示)。将小球从P点由静止释放，在 M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度V。将小球连上2根、3根…橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。()()橡皮绳1根2根3根4根5根6根做功W2 W3 W4 W5 W6 W1速度 v/m s1.011.411.732.002.242.45速度平方v2/m2 s21.021.992.994.005.026.00在坐标系中描点、连线，作出W-v2图像。橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为F【答案】.一-l2 |1【解析】UU2 U1UU2 U1【详解】(2)［1］根据胡克定律有：F=k (I2-I1)求得橡皮绳的劲度系数为:⑷［3］由图象可知，W-v⑷［3］由图象可知，W-v1 2图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为:橡皮绳做功与小球获得的速度平方成正比。
14?小王和小李两位同学分别测量电压表Vi的内阻.XI*100町000XI*100町000(3) 8455【解析】【详解】 欧姆表的电流从黑表笔流出，因此黑表笔应与电压表的牛”接线柱相连接，欧姆表的读数为9. Ok为保护电路，闭合开关 S1前应将滑动变阻器的滑片移到最左端，使输出电压为零，电阻箱接入电路UiRo的电阻最大，被测电压表的内阻5U2 U1 U【解析】【详解】 欧姆表的电流从黑表笔流出，因此黑表笔应与电压表的牛”接线柱相连接，欧姆表的读数为9. Ok为保护电路，闭合开关 S1前应将滑动变阻器的滑片移到最左端，使输出电压为零，电阻箱接入电路UiRo的电阻最大，被测电压表的内阻5U2 U1 U2 U1.R)(3)被测电压表的内阻等于电阻箱的接入电路的阻值，即为8455四、解答题：本题共 3题，每题8分，共24分15?如图，A、B为半径R= 1 m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着1 X106V/m、竖直向上的匀强电场，有一质量m = 1 kg、带电荷量q = + 1.4 X0—5C的物体(可视为质点)，从A点的正上方距离 A点H处由静止开始自由下落(不计空气阻力)，BC段为长L = 2 m、与物体间动摩擦因数 尸0.2的粗糙绝缘水平面.(取g = 10 m/s2)ir(1)若H = 1 m，物体能沿轨道 AB到达最低点B，求它到达B点时对轨道的压力大小;(2)通过你的计算判断：是否存在某一H值，能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离 B点0.8 m 处.【答案】(1) 【答案】(1) 8 N ; ( 2)不存在某一 H值，使物体沿着轨道 AB经过最低点B后，停在距离B点0.8 m处.【解析】【分析】【详解】(1)物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有 mg ( R + H )- qER = ~mv22到达B点时由支持力到达B点时由支持力Fn、重力、电场力的合力提供向心力mv2Fn — mg + qE =R解得Fn = 8 N根据牛顿第三定律，可知物体对轨道的压力大小为8 根据牛顿第三定律，可知物体对轨道的压力大小为8 N，方向竖直向下V,则(2)要使物体沿轨道 AB到达最低点B，当支持力为0V,则2 mv qE — mg =-R解得v = 2 m/s1在粗糙水平面上，由动能定理得：—卩mgx=— _ mv22所以 x = 1 m0.8 m故不存在某一 H值，使物体沿着轨道 AB经过最低点B后，停在距离B点0.8 m处.【名师点睛】本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的直接应用，关键是能正确分析物体的受力情况和运动情况，选择合适的过程应用动能定理，难度适中.16?如图，竖直平面内固定有一半径为R的光滑网轨道，质量为 m的小球P静止放置在网轨道的最低点A。
将质量为M的小球Q从圆轨道上的C点由静止释放，Q与P发生一次弹性碰撞后小球 P恰能通过圆 轨道的最高点B。已知M=5m，重力加速度为g，求：(1)碰撞后小球P的速度大小；⑵C点与A点的高度差。【答案】⑴.硕;(2)0.9R【解析】【详解】(1)设碰撞后小球P的速度为VA,至U达最高点的速度为VB，由机械能守恒定律mg 2R-mv21 2 mvAmg 2R-mv222mg mR联立解得Va 5gR(2)设小球Q碰撞前后的速度分别为vo和V1,由动量守恒定律Mv0 Mv1 mvA由能量守恒1 2 1 2 1 2Mv0Mv1mvA2 2 2设C点与A点的高速差为h，小球Q从C运动到A的过程中，由机械能守恒定律1 2MghMv0联立解得h=0.9R17?如图所示，A、B两板间的电压为 U。。 m、N两平行金属板长为 2d ,两板间距为2d ,电压为U 。QP的右侧有垂直纸面的匀强磁场，磁场宽度为1 QP的右侧有垂直纸面的匀强磁场，磁场宽度为1 d。一束初速度为o、电荷量的范围为q ~ 4q、质量的范围为 m~4m的带负电粒子由S无初速度射出后，先后经过两个电场，再从M、N两平行金属板间(紧贴 M板)越过界面 QP进入磁场区域。
若其中电荷量为q、质量为m的粒子恰从M、N两板间的中点C进入磁场区域。求解下列问题(不计重力) ：证明：所有带电粒子都从 C点射出若粒子从QP边界射出的速度方向与水平方向成45角，磁场的磁感应强度在什么范围内，才能保证所有粒子均不能从 JK边射出？■AnLrJ【详解】■AnLrJ【详解】(1)电场加速有1 2 qU 0mvo2■\ Npl * -*K带电粒子在偏转电场 U中做类平抛运动，在 C点分解位移。 水平位移2d v0t竖直位
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