1、2021 届届辽宁辽宁地区高考物理模拟试卷地区高考物理模拟试卷 一、单选题一、单选题 1.下列有关原子物理的说法正确的是( ) A.核反应中释放核能时，核子的比结合能增大 B.原子核的结合能越大越稳定 C.卢瑟福通过核反应14 417 728 NHeOX发现了中子 D. 射线是原子核中的质子衰变成中子而释放出来的电子流 2.如图所示的v t图象中，直线 a和抛物线 b分别为质点AB、 的运动速度与时间关系图线，其中 00 vt、已知，则 0 0 t时间内( ) A.A 做直线运动，B 做平抛运动 B.两质点均沿负方向运动 C.某时刻AB、加速度相同 D.两质点的平均速度相同 3.五只完全相同的
2、圆柱形光滑空油桶按照如图所示的方式装在一辆货车上。其中处于车厢底的四只 油桶相互紧贴，平整排列并被牢牢固定，油桶 C 摆放在桶AB、之间，且与货车始终保持相对静止， 则当货车向左加速运动时( ) A.C 受到的合支持力可能竖直向上 B.C 对 B的压力一定大于 C的重力 C.A 对 C的支持力可能为零 D.C 可能处于失重状态 4.如图所示，双缝干涉实验装置中，屏上一点 P到双缝的距离之差为2.1 m，若用单色光 A照射 双缝时，发现 P点正好是从屏中间 O算起的第四条暗条纹，换用单色光 B照射双缝时，发现 P 点正好是从屏中间 O算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是( ) A.单色光 B的
3、频率大于单色光 A的频率 B.单色光 B的波长小于单色光 A的波长 C.单色光 B的相邻亮条纹间的距离小于单色光 A的相邻亮条纹间的距离 D.用单色光 A和 B在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光 B更容易发 生明显衍射 5.如图所示为某静电纺纱工艺示意图，虚线为电场线，abc、 、为电场中三点，a c、 在中间水平虚 线上的等势点到 b 的距离相等，b 为中间水平虚线的中点，电场线关于水平虚线的垂直平分线对称， 一电子从 a 点经过 b运动到 c点，下列说法正确的是( ) A.电子在三点的电势能大小 pppcba EEE B.三点的电场强度大小 abc EEE C.电场力
4、对电子做的功 abbc WW D.电子可仅受电场力做题述运动 6.一匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示， ab为半圆， acbd、与直径ab共线，a c、 间的距离等于半圆的半径。一束质量均为 m、带电荷量均为 (0)q q 的粒子，在纸面内从 c点垂直于 ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的 相互作用和粒子重力。在磁场中运动时间最短的粒子的运动时间为( ) A. 4 3 m qB B. 2 3 m qB C. 3 m qB D. 4 m qB 7.如图所示，水平地面上方用长为 L 的轻绳竖直悬挂一小球，小球距离地面的高度也为 L，小球质 量
5、为 m，在水平向右的恒力 1 F作用下，小球从 P点运动到 Q点，到达 Q点时动能为 k1, EOQ与竖直 方向的夹角37 o；在同向水平恒力 2 F作用下，到达 Q点时动能为 k2 E ，以水平地面为重力零势 能面，已知 k1k2 :2:5EE ，在 Q 点的机械能之比为 12 :8:11EE ，已知重力加速度为 g， sin370.6，则( ) A. 12 :2:5FF B.从 P到 Q，水平恒力 1 F做的功为 6 5 mgL C.小球到 Q点时，力 1 F的功率为 8 5 25 mg gL D.当30时，小球机械能之比为 12 :2:3EE 二、多选题二、多选题 8.2020 年 7月
6、 23 日，中国火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌航天发射场发射升空。如 图所示，已知地球和火星到太阳的距离分别为 R 和1.5R，若某火星探测器在地球轨道上的 A点被 发射出去，进入预定的椭圆轨道，通过椭圆轨道到达远日点 B进行变速被火星俘获。下列说法正 确的是( ) A.探测器在椭圆轨道 A 点的速度等于地球的公转速度 B.探测器由 A 点大约经 0.7年才能抵达火星附近的 B点 C.地球和火星两次相距最近的时间间隔约为 2.2年 D.探测器在椭圆轨道 A 点的加速度小于在 B 点的加速度 9.如图甲所示，长为2d的两水平金属板A B、组成一间距为 d 的平行板电容器，电容器的 B
7、板接地， A 板电势 随时间 t的变化关系如图乙所示，其周期 0 d T v 。P为靠近 A板左侧的一粒子源，能够 水平向右发射初速度为 0 v的相同带电粒子。已知0t 时刻发射的粒子刚好能从 B 板右侧边缘离开 电容器，则下列判断正确的是( ) A.0t 时刻发射的粒子从 B 板右侧离开时的速度大小仍为 0 v B.该粒子源发射的粒子的比荷为 2 0 0 2v C. 4 T t 时刻射入的粒子离开电容器时的电势能小于射入时的电势能 D.0t 时刻发射的粒子经过 2 T 的时间，其速度大小为 0 2v 10.如图，在光滑水平面上方存在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向内的匀强磁场，质量为 m
8、、 足够长的绝缘不带电木板 A 上放着一带电荷量为 (0)q q 、质量为2m的物块 B，物块与木板间的 动摩擦因数为 ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现对 A 施加一个大小为2 mg 、方向水平 向右的恒力 F，系统由静止开始运动，则在物块离开 A 之前，下列图象正确的是( ) A. B. C. D. 三、实验题三、实验题 11.某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。 转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别 是 1:1、2:1和 3:1。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮
9、的角速 度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽 C处和长槽的 A（或 B）处，AC、到左、右塔轮中心 的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判 断。 （1）该实验用到的方法是_。 A.理想实验 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在AC、位置，将皮带连接在左、右塔 轮半径之比为 2：1 的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为 1:4。 （3）若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为 3:1 的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为 _，当左边标尺露出 1个等分格时，右边标
10、尺露出 9个等分格，则实验说明 _。 12.气敏电阻在安全领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻 q R ，正常情况下 阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。为了研究其阻值随甲醛浓度变化 的规律，供选用的器材如下。 A.电源 0 E（电动势 6 V，内阻不计） B.滑动变阻器 R C.导线若干及开关 S D.电压表（量程 3 V，内阻1k） E.毫安表（量程 50 mA，内阻100.0） （1）探究小组设计了如图（a）所示实验电路，其中毫安表用来测定_，量程为_。 （2）将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示 数，计算
11、出气敏电阻对应阻值，得到如图（b）所示阻值随甲醛浓度变化的图象（ q R 图象）。 当气敏电阻阻值为 2.3k q R 时盒内甲醛浓度为_。 （3）已知国家室内甲醛浓度标准是 3 0.1mg/m。探究小组利用该气敏电阻设计了如图（c）所示 的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标，电源电动势为 5.0 VE （内阻不计），电路中 12 DD、分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管 1 D的启动（导通）电压为 2.0 V，即发光二极管 两端电压 01 2.0 VU 时点亮，绿色发光二极管 2 D的启动电压为 3.0 V，发光二极管启动时对电路电 阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，
12、超标时红灯亮，则两电阻 12 RR、中为定 值电阻的是_，其阻值为_k。 四、计算题四、计算题 13.如图所示，水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在 B 点平滑相接，轨道半径为 0.8 m， 质量为 1.0 kg的物块 a 将弹簧由原长压缩 0.4 m后从 A 点由静止释放，在弹力作用下物块 a 获得向 右的速度后脱离弹簧，运动到 B点时与质量为 3.0 kg 的静止物块 b 发生碰撞（碰撞时间极短），碰 后物块 a刚好返回到弹簧原长处且物块 b 也落到此处。已知AB、两点间的水平距离为 3.6 m，物 块 a与水平面AB间的动摩擦因数为 0.25，重力加速度取 2 10m/sg 。求：
13、 （1）物块 b运动到半圆轨道最高点 C时对轨道的压力大小； （2）弹簧压缩至 A 点时的弹性势能。 14.如图所示,一导热性能良好的汽缸放置在水平面上,其横截面积 2 20cmS ，内壁光滑,固定的卡口 AB、与缸底的距离1.5mL ,厚度不计、质量为10 kgm 的活塞在汽缸内封闭了一段长为2L、温 度为 0 320 KT 的理想气体。现缓慢调整汽缸开口至竖直向上,取重力加速度 2 10m/sg ,大气压强 为 5 0 1.0 10 Pap 。求： (1)汽缸被竖起来时,缸内气体的压强。 (2)稳定时缸内气体高度。 (3)当缸内温度逐渐降到 240 K时,活塞所处的位置。 15.在竖直平面
14、内建立xOy坐标系，在坐标系的第 I象限的OyPQ范围内存在如图所示正交的匀强电 场和匀强磁场，PQ平行于 y轴且到 y轴的距离为( 21)l。质量为 m、带电荷量为 q 的微粒从第 象限的 a 点沿xOy平面水平抛出，微粒进入电、磁场后做直线运动；若将匀强电场方向改为竖 直向上，微粒仍从 a 点以相同速度抛出，进入电、磁场后做圆周运动，且运动轨迹恰好与 x 轴和直 线PQ相切，最后从 y轴上射出。重力加速度为 g。求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小 B； （2）微粒抛出时的初速度大小 0 v及 a点坐标； （3）电场方向改变前后，微粒由 a点抛出到由电、磁场中射出，重力对微粒的冲量之比。
15、参考答案参考答案 1.答案：A 解析：核反应中释放核能时产生的新原子核变得更稳定，核子的比结合能增大，选项 A正确；原 子核的稳定程度取决于原子核的比结合能而不是结合能，比结合能越大原子核越稳定，选项 B 错 误；卢瑟福通过14 4171 7281 NHeOH发现了质子，选项 C错误； 射线是原子核中的中子转变成 质子时释放出来的电子流，选项 D 错误。 2.答案：C 解析：vt图象不是运动轨迹，两质点均沿正方向做直线运动，选项 AB 错误；vt图线的斜率 表示质点的加速度，由图可知，在 0 0 t时间内两图线存在斜率相同的时刻，因此存在加速度相同 的时刻，选项 C正确；vt图象中，图线与坐标
16、轴所围图形的面积表示质点的位移大小，在 0 0 t 时间内 ab xx ，由 x v t 可知 ab vv，选项 D错误。 3.答案：C 解析：对 C进行受力分析可知，C可以受到重力、A和 B 的支持力这三个力的作用。当货车静止不 动时，AB、对 C的支持力的合力一定与 C的重力等大反向，故此时 C 受到的支持力一定竖直向上， 当货车向左加速运动时，由牛顿第二定律可知，AB、对 C的支持力的合力方向一定斜向左上方， 选项 A错误；设货车向左运动的加速度大小为aA，对 C的支持力大小为 , A FB对 C的支持力大小 为 B F，单个油桶质量为 m，对 C 受力分析，沿水平和竖直方向分解有()s
17、in30 BA FFma ， ()cos30 BA FFmg ，两式联立可解得 3 3 B Fmgma，由于 a 的大小未知，故 B F不一定大于 C的重力mg，选项 B错误；由牛顿第二定律可知，当 A对 C 的支持力为零时，有tan30 ma mg ， 解得此时货车向左的加速度 3 3 ag，选项 C正确；由于 C在竖直方向上没有加速度，由超重和 失重规律可知，油桶 C 既不超重也不失重，选项 D错误。 4.答案：D 解析：由题意可知，单色光 A照射双缝时条纹间距较小，根据 1 x d 可知单色光 A的波长较小， 频率较大，选项 ABC错误；因单色光 B的波长较大，则用单色光 A和 B在同一
18、单缝衍射的装置 上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光 B更容易发生明显衍射，选项 D正确。 5.答案：C 解析：根据题图可知，电场线方向为从右向左，根据电势沿电场线方向逐渐降低和等势线与电场 线垂直可知 cba ，又电子在电势高处电势能小，则 A 选项错误；根据电场线的疏密表示电 场强度的大小关系可知 cba EEE ，选项 B错误；a c、 在中间水平虚线上的等势点到 b 点的距离 相等，由电场线的对称性可知水平虚线上关于 b点对称的两点电场强度大小相等，可知 cbba UU ， 又W Uq ，则 abbc WW ，选项 C正确；根据物体做曲线运动的条件和电子的受力可知，电子不可 能在仅受电
19、场力时做题述运动，选项 D 错误。 6.答案：B 解析：根据洛伦兹力公式和向心力公式可得 2 v Bqvm r ，粒子在磁场中运动的周期 22rm T vqB ， 作出粒子运动轨迹如图所示，粒子在磁场中运动的时间为 2 22 tTT ，由几何知识可知 的最大值为 max 6 ，所以粒子在磁场中运动的最短时间为min 12 33 m tT qB ，选项 B正确。 7.答案：C 解析：在力 1 F作用下，从 P到 Q，对小球由动能定理有 1k1 sin(1cos )0FLmgLE， 11 sinEmgLFL ，同理，在力 2 F作用下有 2k2 sin(1cos )0F LmgLE ， 22 si
20、nEmgLF L ，根据题意有 k1k212 :2:5,:8:11EEEE ，联立解得 12 ,2Fmg Fmg ，则选 项 A 错误；从 P到 Q，水平恒力 1 F做的功为 1 3 sin 5 mgL WF xmgL，选项 B错误；在力 1 F作 用下，小球到达 Q 点时的动能为 k1 2 5 mgL E，力 1 F的功率为 11 1 8 cos5 25 mg PFvgL，选项 C 正 确；当30时，结合以上分析可知小球机械能之比为 12 :3:4EE ，选项 D错误。 8.答案：BC 解析：探测器在椭圆轨道 A 点做离心运动，所以在椭圆轨道 A点的速度大于地球的公转速度，选 项 A 错误；
21、因为地球的公转周期 1 1T 年，设探测器在椭圆轨道运动的周期为 2 T，则根据开普勒第 三定律得 22 12 3 3 ( 1.5 2 ) TT RR R ，则探测器由 A点发射之后，大约经过 2 0.7 2 T t 年后抵达火星附近的 B 点，同理可求得火星的周期约为 3 1.84T 年，根据 13 11 ()1t TT ，解得2.2t 年，选项 BC 正 确；根据 2 M aG r 可知探测器在椭圆轨道 A 点的加速度大于在 B 点的加速度，选项 D错误。 9.答案：ABD 解析：由于粒子在电场中的运动时间为 0 2 2 d tT v ，所以粒子离开电容器时，刚好在电容器中运 动了 2 个
22、周期，由对称性可知，粒子在竖直方向上的分速度为零，故粒子离开电容器时，其速度等 于水平速度 0 v，选项 A正确；在 2 个周期内，粒子在竖直方向上运动的距离为 d，由匀变速直线运 动的规律可得 2 1 4() 22 T da ，又因为 0 q a md ， 0 d T v ，可解得 2 0 0 2vq m ，选项 B 正确；由对称 性可知， 4 T t 时刻从粒子源射出的粒子，刚好从 A板右侧下方离开，且与粒子源在同一直线上， 所以其电势能不变，选项 C错误；0t 时刻发射的粒子经过 2 T 的时间，粒子在竖直方向的分速度 为 0 0 0 1 2 y qd vatv mdv ，故此时粒子的速
23、度大小为 22 00 2 y vvvv，选项 D 正确。 10.答案：BD 解析：初始对整体，根据牛顿第二定律得 1 22 33 mg ag m ，B 受到的最大静摩擦力 1 4 22 3 fmgmamg，可见AB、先一起做匀加速运动，随着速度的增大，B受到竖直向上 的洛伦兹力 1 FqvB 增大，A对 B的作用力 2NmgqvB 减小，当 1 (2)2mgqvBma 即 2 3 v mg qB 之后，B在 A表面开始滑动，B 受到的摩擦力 f变为滑动摩擦力，B 在摩擦力作用下继续加速， (2)fmgqvB 继续减小，加速度逐渐减小，当摩擦力为零时 B 开始做匀速运动，如图所示，D 正确，C错
24、误；在 B 速度 2 3 mg v qB 之后，A的加速度 2 Ff a m 逐渐增大，当 B 匀速运动时 A的加 速度最大，后做匀加速运动，A错误，B 正确。 11.答案：（1）D （3）1:3；做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比 解析：（1）易知本实验采用的是控制变量法。（3）因用皮带连接的左、右塔轮边缘线速度大小 相等，皮带连接的左、右塔轮半径之比为 3:1，根据vR可知，左、右两边塔轮的角速度之比为 1:3；又根据题意知放在AC、两处的小球质量相等，转动半径相等，左边标尺露 1个等分格，右边 标尺露出 9 个等分格，表明两球向心力之比为 1:9
25、。此次实验说明，做匀速圆周运动的物体，在质 量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比。 12.答案：（1）电压；5 V （2） 83 6 10kg/m （或 3 m0 06g./m） （3） 2 R；3.9 解析：（1）毫安表与气敏电阻并联，因此用来测定电压，量程 0gg 0.05 100V5VUI R ；（2） 由图（b）可读出，当气敏电阻 2.3k q R 时，甲醛浓度为 83 6 10kg/m 或 3 m0 06g./m；（3） 12 RR、 串联分压，当气敏电阻的阻值 q R 增大时 1 D两端电压应升高，所以 1 R为气敏电阻， 2 R为定 值电阻，且当 2 2 3 q R
26、 R 时为红色发光二极管 1 D处于点亮的临界状态，由图（b）可知 73 1 10kg/m 时 2.6 k q R ，故 2 3 3.9 k 2 q RR。 13.答案：（1）由题意可知，物块 b 从 C点做平抛运动的水平距离为 (3.60.4) m3.2mx 设物块 b做平抛运动的时间为 t，则有 2 1 2 2 Rgt 设物块 b在 C 点时的速度大小为 C v，则有 C xv t 以上各式联立并代入数据求解可得4 2 m/s C v 设在 C点时轨道对物块 b的弹力为 N F，由牛顿第二定律可得 2 C Nbb v Fm gm R 代入数据可解得 90 N N F 由牛顿第三定律可知，在
27、 C点时物块 b 对轨道的压力大小为 90 N （2）设碰后瞬间物块 a的速度大小为 a v，则由动能定理可得 2 1 2 aaa m gxm v 设碰后瞬间物块 b的速度大小为 B v，则由动能定理可得 22 11 2 22 bbCbB m gRm vm v 设碰前物块 a运动到 B 点时的速度大小为 0 v，以向右的方向为正，由动量守恒定律可得 0aaabB m vm vm v 由能量守恒定律可得弹簧的弹性势能 2 p0 1 2 aaAB Em vm gx 以上各式联立并代入数据求解可得 p 209 JE 14.答案：(1) 5 1.5 10 Pa (2)2 m (3)距离汽缸底部 1.5
28、 m 解析：(1)汽缸被竖起来时缸内气体的压强 5 20 1.5 10 Pa mg pp S 。 (2)气体初状态 5 101 1.0 10 Pa,2ppVLS 设稳定时缸内气体高度为 1 h,则气体末状态: 5 212 ,1.5 10 PaVhS p 由玻意耳定律有 1 122 pVp V 解得 1 2 mh 。 (3)当温度降到 240 K时,理想气体发生等压变化,稳定时,假设活塞落在卡口AB、上方,设缸内气体高 度为 H,则 3 VHS 由盖吕萨克定律有 32 01 VV TT ,解得 1.5mH 所以活塞恰好落在卡口AB、上,活塞距离汽缸底部 1.5 m。 15.答案：（1）如图 1所
29、示，设微粒进入第象限时速度的偏转角为 ，由电场方向竖直向上时微 粒做圆周运动且运动轨迹恰好与 x轴和直线PQ相切可知 0qEmg 2 v qvBm r (1sin)( 21)rl 微粒在电、磁场中做直线运动时所受合外力为零，受力如图 2 所示 有 sin0qvBmg tan mg qE 联立解得 mg B ql （2）由图 2可知9045 oo 0 cosvv 解得 0 vlg 设微粒做平抛运动的时间为 1 t，则 1 y v t g 其中 0y vv 则 2 0 11 1 2 dv thgt、 a 点横坐标为xd 、纵坐标为 (1 cos )yhr 解得 a 点的坐标为 2 21 (,) 2 ll （3）电场水平向左时，设微粒在电、磁场中做匀速直线运动的时间为 2 t，则 2 (1cos) cos r vt 重力的冲量 112 ()Img tt 电场竖直向上时，微粒在电、磁场中做匀速圆周运动的时间为 3 t，则 3 3 4 tT 其中 2m T qB 重力的冲量 213 ()Img tt 解得 1 2 2 2 23 I I
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