八省名校2021屆高三新高考沖刺大聯(lián)考物理試題及答案

2021年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試

物理

注意事項(xiàng)：

1.本試題卷共8頁(yè)，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。

2.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫在答題卡的相應(yīng)位置。

3.全部答案在答題卡上完成，答在本試題卷上無(wú)效。

4.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)

號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。

5.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。

一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7

題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小

題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）

1.中國(guó)首臺(tái)“華龍一號(hào)”核電機(jī)組于2020年11月份并網(wǎng)發(fā)電，有效緩解了新舊能源轉(zhuǎn)換時(shí)

期電力不足的問(wèn)題，其核反應(yīng)堆中的反應(yīng)方程為^u+；n——^Ba+^Kr+S^n.下列

說(shuō)法正確的是（）

A.反應(yīng)是衰變反應(yīng)B.反應(yīng)過(guò)程中鈾的半衰期減小

C.反應(yīng)過(guò)程中放出能量D.鎮(zhèn)Ba的結(jié)合能比的結(jié)合能大

答案：C

2.中學(xué)生遙控汽車競(jìng)速比賽，在筆直的賽道上進(jìn)行，車輛速度通過(guò)傳感器傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，

以某時(shí)刻紅車追上藍(lán)車的位置作為位移起點(diǎn)，得到兩車速度平方y(tǒng)與其位移x變化的圖像

A.紅車加速度大B.在x=L處藍(lán)車追上紅車

C.在0~乙段上紅車的平均速度大D.此后兩車還相遇兩次

答案：C

3.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿X軸傳播，r=0時(shí)刻的波形圖如實(shí)線所示，此時(shí)起經(jīng)0.2s,

第一次出現(xiàn)如虛線所示的波形圖。已知波長(zhǎng)為L(zhǎng)2m,則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.若波向右傳播，則該波的周期為6s

B.若波向左傳播，則該波的周期為0.24s

C.距離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率越小

D.波峰位置處質(zhì)點(diǎn)的加速度小于平衡位置處質(zhì)點(diǎn)的加速度

答案：B

4.2020年12月17日，“嫦娥五號(hào)”返回器安全著陸，我國(guó)首次月面采樣任務(wù)圓滿完成。

月面采樣步驟大致為：月面鉆探采樣，樣本封裝后送入上升器，上升器搭載樣品在月面點(diǎn)火

起飛，返回繞月圓軌道與軌道器和返回器組合體對(duì)接,返回器攜帶樣本從月地轉(zhuǎn)移軌道返回。

己知月球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的工，月球的半徑是地球半徑的」，以下說(shuō)法正確的是（）

A.上升器與軌道器對(duì)接前是在比軌道器更高的軌道上運(yùn)行

B.返回器從繞月圓軌道變軌到月地軌道上需要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)向速度反方向噴氣

C.返回器從繞月圓軌道變軌到月地軌道過(guò)程中機(jī)械能保持不變

D.樣本在地球表面所受重力與在月球表面所受重力之比約為二

5.6

答案：B

5.物理學(xué)中有些問(wèn)題的結(jié)論不一定必須通過(guò)計(jì)算才能驗(yàn)證,有時(shí)只需通過(guò)一定的分析就可以

判斷結(jié)論是否正確。如圖所示為一個(gè)半徑為R的圓環(huán)，圓環(huán)上的電荷量為4（9>0）,且電

荷均勻分布。圓環(huán)軸線上的A點(diǎn)到圓心0點(diǎn)的距離為r。試分析判斷下列關(guān)于A點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)

度大小E的表達(dá)式（式中k為靜電力常量）正確的是（）

kqr

A.H.E=

R~+產(chǎn)R2+r2

kqRE—孫

D—一/,,3

(/?2+r22

答案：D

6.如圖所示，均勻透明材料制作的半圓柱，其橫截面為ABC,圓心為0,半徑為R,半圓

弧上有一點(diǎn)為P,。尸與AC間的夾角為45°,位于A點(diǎn)的點(diǎn)光源發(fā)出一細(xì)光束射向圓弧上

某點(diǎn)，恰好發(fā)生全反射且反射光線垂直于OP，已知光在真空中的速度為c,材料的折射率

為n,光在材料中傳播的時(shí)間為t,以下說(shuō)法正確的是（）

*歷，4R4y/2R

A.n—=Bn.〃==-----

Cc

?/T2y/2Rn_仄*_4R

C.n=\3,t=-----D.n—=—

cc

答案：D

7.如圖所示，兩條完全相同的圓弧形材料AOB和COO,圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角都為120。，圓

弧AO8在豎直平面內(nèi)，圓弧C。。在水平面內(nèi)，以0點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、水平向右為x軸正方

向，兩弧形材料均勻分布正電荷，P點(diǎn)為兩段圓弧的圓心，已知P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為4、

電勢(shì)為9。，設(shè)圓弧AO在圓心P處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,產(chǎn)生的電勢(shì)為。，選無(wú)窮遠(yuǎn)

的電勢(shì)為零，以下說(shuō)法正確的是（）

A-E=*E。，少吟

c.將質(zhì)子（比荷￡）從p點(diǎn)無(wú)初速釋放，則質(zhì)子的最大速度為、絳

mV2m

D.若兩段弧形材料帶上的是等量異種電荷，x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)不為零

答案：B

8.有一足夠長(zhǎng)斜面，傾角為6=37°,在斜面頂端以10m/s的速度水平拋出一個(gè)小石子，不

計(jì)空氣阻力，g=10m/s2,JB=3.606,則（）

A.經(jīng)1.5s石子落在斜面上

B.落到斜面上時(shí)，石子的速度大小為12.5m/s

C.經(jīng)0.75s,石子距離斜面最遠(yuǎn)

D.水平拋出的速度越大，落到斜面上時(shí)的速度方向與斜面夾角越大

答案：AC

9.如圖所示，粗糙水平面上有兩個(gè)滑塊A和B,其間用長(zhǎng)為L(zhǎng)=lm的細(xì)線相連，細(xì)線可承

受的最大張力為耳m=l°N,現(xiàn)對(duì)滑塊A施加水平向右的恒力片=24N,作用Is后突然將

外力變?yōu)榕c=32N,滑塊質(zhì)量叫i=4kg,/%=2kg,兩滑塊與平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為

〃=0.2,重力加速度g取10m/s2,以下說(shuō)法正確的是（）

B---------A—?F

/////////

A.Is末滑塊B的速度為3m/sB.1.5s末滑塊B的加速度大小為

2m/s2

C.滑塊B剛靜止時(shí)滑塊A的速度為ym/sD.滑塊B剛靜止時(shí)兩滑塊間的距離為

5m

答案：BD

10.兩人在赤道上站立，各自手握金屬繩QPO'的一端，繞東西方向的水平軸沿順時(shí)針?lè)较?/p>

勻速搖動(dòng)，周期為T,將金屬繩連入電路，閉合回路如圖所示，取金屬繩在圖示的最高位置

時(shí)為/=0時(shí)刻，則下列說(shuō)法正確的是()

A.電路中存在周期為T的變化電流B.7=0時(shí)刻，回路磁通量最大，電路

中電流最大

c.1=工時(shí)刻，電流向左通過(guò)靈敏電流計(jì)D.r=g時(shí)刻，回路磁通量最大，電路

4

中電流最小

答案：AD

二、非選擇題(本題共5小題，共54分)

11.實(shí)驗(yàn)小組利用豎直軌道和壓力傳感器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，半徑可調(diào)的光滑豎直軌道與

光滑水平軌道連接，在軌道最低點(diǎn)A和最高點(diǎn)B各安裝一個(gè)壓力傳感器，壓力傳感器與計(jì)算

機(jī)相連，如圖所示，將質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度進(jìn)入軌道最低點(diǎn)，通過(guò)計(jì)

算機(jī)讀出兩個(gè)傳感器的讀數(shù)，重力加速度為g,則

(1)設(shè)軌道半徑為R,小球能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B,小球在最低點(diǎn)入射速度不得小于—

(2)實(shí)驗(yàn)中壓力傳感器的讀數(shù)之差好=時(shí)，小球的機(jī)械能守恒。

(3)初速度一定的前提下，小球在做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，壓力傳感器的讀數(shù)之差與軌道半徑

(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)，壓力傳感器的讀數(shù)之比與軌道半徑(填

“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。

答案：⑴.師⑵.6叫⑶.無(wú)關(guān)⑷.有關(guān)

剛好通過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)，有

v?

mg=mj-

R

由最低點(diǎn)A到B點(diǎn)過(guò)程，有

-mg2R=gmvj—gmv^2

聯(lián)立解得

vA=y[5gR

則小球在最低點(diǎn)入射速度不得小于廂。

(2)[2]最高點(diǎn)B,有

J7巧2

r,-\-mg=m-1—

最低點(diǎn)A,有

-m2=

R

如果不考慮阻力，由最低點(diǎn)A到B點(diǎn)過(guò)程，有

1212

-mg2/?=—mVj——mv2

壓力傳感器的讀數(shù)之差

\F=F2-FX

聯(lián)立解得

AF=6mg

(3)[3]由于Ab=6mg,所以壓力傳感器的讀數(shù)之差與軌道半徑無(wú)關(guān)。

[4]壓力傳感器的讀數(shù)為

耳=m-^-mg

F2-m-^+mg

所以壓力傳感器的讀數(shù)之比與軌道半徑有關(guān)。

12.某同學(xué)拿到一光敏電阻，其上參數(shù)“額定電壓6V”可以看清，另外暗電阻（無(wú)光照時(shí)

電阻）阻值是5g還是6g分辨不清，該同學(xué)想要測(cè)定其暗電阻阻值和亮電阻阻值（有光

照時(shí)電阻）的準(zhǔn)確數(shù)值，已知該型號(hào)光敏電阻暗電阻阻值為亮電阻阻值的20~30倍，可供該

同學(xué)選用的器材除了開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還有：

電壓表V1（量程0?3V,內(nèi)阻等于3kQ）；

電壓表V?（量程0?15V,內(nèi)阻等于15kO）；

電流表A1（量程0~3mA,內(nèi)阻等于12C）；

電流表A2（量程0?0.6A,內(nèi)阻等于0.10）；

滑動(dòng)變阻器飛（0?10。，額定電流3A）；

滑動(dòng)變阻器R?（0~lkQ,額定電流0.5A）；

定值電阻&（阻值等于1。）；

定值電阻&（阻值等于10Q）；

定值電阻&（阻值等于3kQ）；

電源E（E=15V,內(nèi)阻不計(jì)）。

該同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示。

（1）電壓表選取的是，滑動(dòng)變阻器選取的是；

（2）在測(cè)量暗電阻阻值時(shí)，開(kāi)關(guān)，處于（填“斷開(kāi)”或“閉合”）狀態(tài);

（3）測(cè)量暗電阻阻值時(shí)，若電壓表讀數(shù)為“3.00V"，電流表讀數(shù)為“2.00mA”，則暗

電阻阻值為C;

(4)測(cè)量亮電阻阻值時(shí)，若電壓表讀數(shù)為“3.00V"，電流表讀數(shù)為“2.00mA”，則亮

電阻阻值為_(kāi)__________

答案：(1).V,(2).R](3).斷開(kāi)(4).6000(5).240

由于光敏電阻額定電壓6V,所以電壓表選用V1與一個(gè)定值電阻&串聯(lián)，恰好改裝

為一個(gè)量程為6V的電壓表。

[2]由于設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路是分壓式控制電路，所以滑動(dòng)變阻器選取的是小阻值的飛。

(2)[3]測(cè)量暗電阻阻值時(shí)，暗電阻阻值較大，電流較小，則不需要改裝，所以開(kāi)關(guān)S?處于

斷開(kāi)狀態(tài)。

(3)[4]暗電阻阻值為

TT?困1+4)^^(SxlO^SxlO3)

-3x10_Aonno

-30()-°UUU"

/暗2.00x10-3一_±2^

川R3

Kv\3xlO

(4)[5]測(cè)亮電阻時(shí)，電流表改裝成大量程的電流表，有

/=/小+乙件=3+含2=3901人，量程擴(kuò)大了13倍

亮電阻阻值為

rj/陽(yáng)+A)-^z-(3xlO3+3xlO3)

R亮牛?b=W——=240Q

/亮13/川一413x2.00x10-3—^^

413xl()3

13.目前，很多高端轎車的懸掛系統(tǒng)采用了空氣懸架，相較傳統(tǒng)的彈簧懸架，能大幅提高轎

車的舒適性。對(duì)于空氣懸架，其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示裝置，一個(gè)氣缸通過(guò)閥門連接氣

泵，氣缸內(nèi)部橫截面積為S=0.010?,上方用一個(gè)活塞封住，活塞質(zhì)量機(jī)=10kg,可沿氣

缸無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)，且不漏氣，并與一勁度系數(shù)為々=5xl()3N/m,原長(zhǎng)為/=20cm的

輕彈簧相連?；钊戏椒胖觅|(zhì)量為"=40kg的重物，開(kāi)始時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，已知

大氣壓強(qiáng)Po=lx1。'Pa,重力加速度g=10m/s2。

(1)求初始狀態(tài)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng);

(2)若氣缸突然上升10cm,要保持重物靜止，則需在氣缸上升過(guò)程中抽出部分氣體，試

計(jì)算所抽出氣體在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積，變化過(guò)程中不計(jì)溫度變化。

5

答案：(1)p,=1.5xlOPa;(2)2x10'm?

(1)設(shè)開(kāi)始時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為Pi，對(duì)重物和活塞，由平衡條件可知

p0S+(M+m)g=ptS

代入數(shù)據(jù)得

Pi=1.5xl05Pa

(2)氣缸上升，活塞位置不變，則彈簧彈力

F=Z:-Ax=500N

設(shè)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)為。2,則

p0S+(M+m)g=p2S+F

代入數(shù)據(jù)得

5

p2=lxl0Pa

設(shè)氣缸內(nèi)原有氣體在P2壓強(qiáng)下體積為V,由

PM=p2V

知

V=g=3x10-30?

Pi

所以抽出氣體在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積為

AV=V-S(/-Ax)=2xlO-3m,

14.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系中，在第一象限有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)瓦，第四象限有

垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B?,兩磁場(chǎng)寬度d=2.5m,磁場(chǎng)上下區(qū)域足夠大，在第二象限內(nèi)

存在著沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子從x軸上的M點(diǎn)(-0.75m,0)以速度

(Ji}

%=1Om/s平行于y軸正方向射入電場(chǎng)中,粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從y軸上的P點(diǎn)0,*m

進(jìn)入第一象限，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后剛好垂直x軸進(jìn)入第四象限磁場(chǎng)中，再次偏轉(zhuǎn)后從磁場(chǎng)右邊

界上Q點(diǎn)(圖中未畫出)離開(kāi)磁場(chǎng)，粒子質(zhì)量加=5xl()7kg,電荷量4=2xl(y3c,不計(jì)

粒子的重力，試求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E大??；

(2)第一象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度瓦的大??；

(3)若魚=L5與，則粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到從磁場(chǎng)右邊界Q點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

j/mBi

E

1=…?

MOXXXx/m

XXX

XXB?X

d一

答案：(1)E=50V/m；(2)S,=5T；(3)——H------S

12。18J

(1)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有

yP=%

解得

E=50V/m

'-20S

(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)用時(shí)的速度大小為v,方向與y軸成。角，則有

tan八拿地

%

得

6?=60°

v=%=20m/s

cos60°

由幾何關(guān)系得，粒子在磁場(chǎng)坊中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

r.=———=Im

cos30°

由洛倫茲力提供向心力有

v2

qvB]=m-

r\

得

B[=5T

(3)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，半徑

mv2

5=-----=—m

qB23

粒子離開(kāi)磁場(chǎng)與時(shí)，其半徑與x軸夾角為a,由兒何關(guān)系有

d=q(l+sin30°)+z;(l+cosa)

得

a=60°

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期

V

得

7171

10'2-15

粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到從磁場(chǎng)右邊界Q點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

-------1—s

=ag+g2018)

15.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為加=4kg的滑塊從斜面上由靜止釋放，無(wú)碰撞地滑上靜止在水平

面上的木板，木板質(zhì)量為M=1kg,當(dāng)滑塊和木板速度相等時(shí)，滑塊恰好到達(dá)木板最右端，

此時(shí)木板撞到與其上表面等高的臺(tái)階上，滑塊沖上光滑的水平臺(tái)階，進(jìn)入固定在臺(tái)階上的光

滑圓形軌道內(nèi)側(cè)，軌道在豎直平面內(nèi)，半徑為R