2020-2021学年高考理综(物理)模拟试题及答案解析二

新课标最新年高考理综（物理）模拟试题

第Ⅰ卷（选择题，共42分）

一、选择题（本题包括7小题．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得满分，选不全的得一半分数，有选错或不答的得0分）

1．关于狭义相对论的描述，下列说法正确的是 A ．物体的质量可以转化为能量

B ．质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态无关

C ．时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关

D ．一切运动的物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速

2．在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，某同学用a 、b 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置，发现用a 光得到的干涉条纹间距比b 光的大，则

A ．b 光通过某障碍物能发生明显衍射现象，a 光也一定能发生明显衍射

B ．a 光能发生偏振现象，b 光不能

C ．真空中a 光的波长一定小于b 光的波长

D ．从某种介质以相同的入射角射入空气时若b 光能发生全反射，a 光也一定能发生全反射 3．如图，质量为m 、带电量为q 的小球用长为l 的细线悬挂，处在水平方向的匀强电场中，小球静止于A 点，此时悬线与竖直方向夹角为θ=30°，现用力将小球缓慢拉到最低点B 由静止释放。不计空气阻力，则下列说法正确的是

A ．小球将回到A 处停下来

B ．小球将在A 、B 之间往复摆动

C ．场强的大小为3mg

E =

D ．小球从B 向右摆到最高点的过程中，电势能的减少量为3(1)mgl - 4．某通信卫星在位于赤道上的卫星发射基地等待发射，此时卫星绕地心做圆周运动的角速度为ω1，线速度为v 1，向心加速度为a 1，所受地球的万有引力为F 1；该卫星被发射成靠近地面运动的卫星时，其角速度、线速度、向心加速度及地球对它的万有引力分别为ω2、v 2、a 2、F 2；再将该卫星通过变轨成为地球同步卫星时，其角速度、线速度、向心加速度及受到地球对它的万有引力分别为ω3、v 3、a 3、F 3，则下列关系正确的是

A ．ω1＜ω2＜ω3

B ．v 1＜v 2＜v 3

C ．a 1=a 2＞a 3

D ．F 1=F 2＞F 3

5．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n 1＝1000匝，副线圈匝数n 2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压2202sin100(V)u t π=。副线圈中接一电动机，电阻为11 Ω，电流表

A 2示数为1 A 。电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确的是

A ．此交流电的频率为100 Hz

B ．此电动机输出功率为33 W

C ．电流表A 1示数为5 A

D ．电压表示数为220 2 V

6．如图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图，图乙是质点P从该时刻起的振动图象，则下列说法正确的是

A．波沿x轴正方向传播

B．一个沿x轴正方向运动的人手中的接收器接收到该波的频率有可能等于60Hz

C．该时刻质点Q的速度为100m/s

D．从甲图时刻开始计时，在1s内质点R通过的路程为20m

7．如图所示，两倾角为θ、间距为l的光滑金属平行轨道，轨道间接有电阻R，导轨电阻不计。轨道平面处于垂直平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。有一质量为m、

长为l、电阻为r的导体棒，从轨道上某处由静止开始下滑距离x时达最大速度。

则从导体棒开始下滑到达到最大速度的过程中，下列说法中正确的是

A．通过导体棒的电量

Blx q

R =

B．导体棒最大速度

sin m

mg

v

Bl

θ=

C．电路中产生的焦耳热

22

44

()sin

sin()

2

m g R r

Q mg x

B l

θ

θ

+

=-

D．导体棒的运动时间

22

22

()

sin()

B l x m R r

t

mg R r B l

θ

+

=+

+

错误！未找到引用源。第Ⅱ卷（非选择题，共68分）

8．（17分）

Ⅰ．（6分）在“练习使用多用电表”的实验中：

（1）用多用电表测某电阻，挡位旋钮指“×10”挡，读数时发现指针偏转角太大，为使测量结果更加准确，则应改用_______挡；

A．×1 B．×100 C．×1000

（2）多用电表使用时间长了，其内部电池的电动势不变，但内阻会明显变大，使用该表测电阻时，仍能够使用“调零旋钮”进行调零，则用该表测得的电阻测量值与电阻的真实值比较将

________；

A．偏大B．偏小C．不变

（3）如图所示电路，开关闭合后发现灯不亮，欲用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”，应使用电表的_______。

A．电阻档

B．电流挡

C．交流电压挡

D ．直流电压挡 Ⅱ．（11分）为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”，查资料得知：“弹簧的弹性势能

E p ＝12kx 2

，其中k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧的形变量”。某同学用压缩的弹簧推静止的小球（已

知质量为m ）运动来探究这一问题。为了研究方便，把小铁球O 放在水平桌面上做实验，让小铁球O 在弹力作用下运动，即只有弹簧推力做功。

该同学设计实验如下：

（1）如图甲所示，将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小铁球O ，静止时测得弹簧的形变量为d 。在此步骤中，目的是要确定________，用m 、d 、g 表示为________。

（2）如图乙所示，将这根弹簧水平放在光滑桌面上，一端固定在竖直墙面，另一端与小铁球接触，用力推小铁球压缩弹簧；小铁球静止时测得弹簧压缩量为x ，撤去外力后，小铁球被弹簧推出去，从水平桌面边沿抛出落到水平地面上。

（3）测得水平桌面离地高为h ，小铁球落地点离桌面边沿的水平距离为L ，则小铁球被弹簧弹出的过程中初动能E k1＝________，末动能E k2＝________（用m 、h 、L 、g 表示）；弹簧对小铁球做的功W ＝________（用m 、x 、d 、g 表示）。

对比W 和（E k2－E k1）就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”，即：“在实验误差范围内，外力所做的功等于物体动能的变化”。

9.（15分）在平直公路上，一辆质量为5×103

kg 的汽车保持发动机功率恒定从静止开始启动、行驶，汽车所受阻力恒为车重的0.1倍，汽车从启动到速度达到最大值的过程中行驶的路程为128m 。现先后测出了某几个时刻汽车的速度如下表：

时刻 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 速度

3m/s

6m/s

10m/s

14m/s

16m/s

16m/s

若取g=10m/s 2

，求汽车发动机的功率和汽车从启动到速度达到最大值经历的时间。

10．（17分）如图，足够长斜面倾角θ=30°，斜面上A 点上方光滑，

A 点下方粗糙，43μ=，光滑水平面上

B 点左侧有水平向右的匀强电

场E=105

V/m ，可视为质点的小物体C 、D 质量分别为m C =4kg ，m D =1kg ，

D 带电q=3×10－4

C ，用细线通过光滑滑轮连在一起，分别放在斜面及水平面上的P 和Q 点由静止释放，B 、Q 间距离d=1m ，A 、P 间距离为2d 。

取g=10m/s 2

，求：

（1）物体C 第一次运动到A 点时的速度v 0；

（2）物体C 第一次经过A 到第二次经过A 的时间t 。

11．（19分）如图，xOy 平面的第Ⅱ象限的某一区域有垂直于纸面的匀强磁场B 1，磁场磁感应

强度B 1=1T ，磁场区域的边界为矩形，其边分别平行于x 、y 轴。有一质量m=10－12

kg 、带正电q=10－7C 的a 粒子从O 点以速度v 0=105

m/s ，沿与y 轴正向成θ=30°的方向射入第Ⅱ象限，经磁场偏转后，从y 轴上的P 点垂直于y 轴射入第Ⅰ象限，P 点纵坐标为y P =3m ，y 轴右侧和垂直于x 轴的虚线左侧间有平行于y 轴的匀强电场，a 粒子将从虚线与x 轴交点Q 进入第Ⅳ象限，Q 点横坐标63Q x =m ，虚线右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B 2，其磁感应强度大小仍为1T 。不计粒子的重力，求：

（1）磁场B 1的方向及a 粒子在磁场B 1的运动半径r 1； （2）矩形磁场B 1的最小面积S 和电场强度大小E ；

（3）如在a 粒子刚进入磁场B 1的同时，有另一带电量为－q 的b 粒子，从y 轴上的M 点以速度v 0垂直于y 轴射入电场，a 、b 粒子将发生迎面正碰，求M 点纵坐标y M 以及相碰点N 的横坐标x N 。

物理部分（110分）

第Ⅱ卷（共5题，共68分）

8．（17分） Ⅰ．（1）A （2分）；（2）C （2分）；（3）D （2分）。 Ⅱ．（1）弹簧劲度系数k （2分），mg

k d

=

（2分）； （3）0（2分），24mgL h （3分），2

2mgx d

（2分）。

9.（15分）解：

由题意和表格数据可得：

0.1f mg =

……………………① 56m v v v ==

……………………② 由功率公式和动能定理有： m P f v =?

……………………③ 21

02

m Pt f x mv -?=

-

……………………④

联解①②③④得： P=80 kW ……………………⑤ t=16s ……………………⑥

评分参考意见：本题满分15分，其中①②式各2分，③式4分，④式5分，⑤⑥式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。

10.（17分）解：

（1）由题知释放后C 物将沿斜面下滑，C 物从P 到A 过程，对C 、D 系统由动能定理：

201

2sin ()2

C C

D m g d Eq d m m v θ?-?=+

…………①

解①得：v 0=2m/s ……………………②

（2）由题意，C 经过A 点后将减速下滑至速度为0后又加速上滑，设其加速度大小为a 1，向下运动的时间为t 1，发生的位移为x 1，对物体C ：

11sin cos C C C m g T m g m a θμθ--=- ………………③

11

v t a =

……………………④

2

011

2v x a = ……………………⑤

对物体D ：11D T Eq m a -=-

……………………⑥

设物体C 后再加速上滑到A 的过程中，加速度大小为a 2，时间t 2，有： 对物体C ：

22cos sin C c C T m g m g m a μθθ--= ………………⑦

对物体D ：Eq －T 2=m C a 2

……………………⑧ 2

122

12x a t = ……………………⑨ 12t t t =+

……………………⑩

联解③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩并代入数据得：

2

(31)s 1.82s 3

t =+≈ ……………………?

评分参考意见：本题满分17分，其中①式3分，③⑥⑦⑧式各2分，②④⑤⑨⑩?式各1分；

11．（19分）解：

（1）根据左手定则知，磁场B 1的方向垂直纸面向外； ……………………① 粒子a 在磁场B 1中做圆周运动，由牛顿第二定律有：

2

0011

mv qv B r = ……………………②

解②得：11r =m

……………………③

（2）设粒子a 在磁场B 1中入射点A 纵坐标y A ，在磁场B 1中运动周期为T 1，由题意知：

11cos()2P A y y r πθ??

=++-????

……………………④

解得y A =1.5m ，结合y P =3m 、r 1=1m 可以判定P 恰为a 粒子在磁场B 1中

的出射点，即a 粒子在磁场B 1中做圆周运动的圆心O 1在y 轴上；

作出粒子a 的运动轨迹如图所示。 …………⑤ 由图中几何关系得磁场B 1的最小面积为：

1()p A S y y r =-?

……………………⑥

a 粒子从P 到Q 做类平抛运动，运动时间为t ，有： x Q =v 0t ……………………⑦

212P qE y t m

=??

……………………⑧

联解⑥⑦⑧得：

S=1.5m 2

……………………⑨ 35.5610V/m E ≈?

……………………⑩

（3）设a 粒子进入磁场B 2时速度v 的方向与x 轴夹角为α，轨道半径为r 2，则：

0tan qE

t v m

α?= ……………………?

2

2

0(

)qE v v t m

=+ ……………………?

22

mv

r qB =

……………………?

设a 粒子在磁场B 2中出射点C 纵坐标为y C ，b 粒子在y 轴上入射点M 纵坐标为y M ，由题意b

粒子要与a 正碰必在Q 右侧磁场区，且轨迹与a 粒子轨迹恰对称，所以b 粒子在磁场中的入射点为C ，由图中几何关系得：

22cos C y r α=

……………………? M P C y y y =-

……………………?

因粒子a 在Ⅱ象限和Ⅰ象限做圆周运动的周期T 1=T 2，所以，当a 粒子到Q 点时，b 粒子在磁场中已运动了

3

2

T ，即a 、b 粒子将在轨迹与x 轴的交点N 相遇，则： 22cos()2

N Q x x r π

α=+-

……………………? 联解??????得：

1m M y =-

……………………? 20

311.55m 3

N x =

≈

……………………?

1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。