沖刺卷08 決勝2021年新高考物理沖刺卷（江蘇專用）（解析版）

江蘇省2021年新高考適應性考試

物理沖刺卷（08）

一、單項選擇題:共11題，每題4分，共44分。每題只有一個選項最符合題意。

1.人的眼球可簡化為如圖所示的光學模型，即眼球可視為由兩個折射率相同但大小不同的球體組成。沿平

行于球心連線方向，入射寬度為&R的平行光束進入眼睛，匯聚于視網(wǎng)膜上的P處（兩球心連線的延長線

交于大球表面的一點），圖中小球半徑為R,光線匯聚角為a=30。，則兩球體折射率為（）

B.6D.V2

【答案】D

【解析】根據(jù)幾何關系可知當光線對小球的入射角為45。時，折射角為45。-150=30。，由折射定律可知

故選D。

2.研究光電效應實驗的電路如圖所示，電源電動勢為3V,內(nèi)阻不計；用頻率為6.4xl（y4Hz的光照射光

電管陰極K,當滑動變阻器的滑片在最左側(cè)時，微安表中的電流不為零；當滑動變阻器的滑片向右滑動使電

壓表的示數(shù)為0.5V時，微安表中的電流恰好為零。已知普朗克常量//uSGBxlO-Mj.s，則陰極K的逸出

功為（）

A.2.15eVB.2.65eVC.1.65eVD.0.5eV

【答案】A

［解析】頻率為6.4x10'4Hz的光子能量

hv=2.65eV

當電壓表的示數(shù)為0.5V時，微安表中的電流恰好為零，說明光電子的最大初動能為0.5eV,由光電效應方

程可知,陰極K的逸出功為2.15eV。

故選A。

3.在同一地區(qū)有甲、乙兩個單擺，二者均做簡諧運動，甲、乙的振動圖像分別如圖1、圖2所示，下列說

法正確的是（）

A.甲的擺長一定是乙的擺長的四倍

B.甲、乙兩個單擺的擺球質(zhì)量之比一定為1:2

C.甲、乙兩個單擺的擺球的運動方向始終是相反的

D.將兩個單擺懸掛在同一根水平長繩上，當甲單擺自由擺動時乙單擺做受迫振動的周期為6s

【答案】A

【解析】AB.由圖像可知甲、乙兩個單擺的周期之比為2:1,擺球質(zhì)量對單擺周期沒有影響，由單擺周期

公式

T

得

_4

A正確，B錯誤；

C.初始時刻兩個擺球的運動方向相反，都是從平衡位置開始運動，但由于周期不同，所以兩個擺球的運動

方向不是始終相反的，c錯誤；

D.將兩個單擺懸掛在同冰平長繩上，當甲單擺自由擺動時乙單擺做受迫振動，受迫振動的周期等于驅(qū)動

力的周期也就是甲單擺的振動周期4s,D錯誤。

故選A。

4.如圖所示，某樓項為玻璃材料的正四面體。一擦子由智能擦玻璃機器人牽引，在外側(cè)面由4點勻速運動

到的中點D,已知擦子與玻璃間的動摩擦因數(shù)為也，則運動過程中擦子受的牽引力與其重力的比值為

713亞

18

【答案】A

［解析】設ABO平面與水平面的夾角為。，做A8中點E,設則

OE=d4a2—a2=

設OO'垂直于ABC所在平面，11.O'在"。所在平面內(nèi)，則可得

O'E^—a

3

cos0=-

3

將重力分解成沿平面和垂直于平面，在平面上受力分析如圖

了在04方向，可知a=30°,有

f=/jmgcos6

Fx=fcosa=^-G

Fy=mgsinO+fsina

解得

故選A?

5.在光滑水平面上重疊靜置兩個滑塊A和B,如圖甲所示，現(xiàn)對B滑塊施加一水平力F,力產(chǎn)隨時間變化

的關系如圖乙所示，兩滑塊在運動過程中始終保持相對靜止。以水平向右為正方向，則關于A物體的速度

丫、加速度。、所受摩擦力/及運動的位移x隨時間變化圖象正確的有（）

【答案】B

【解析】B.AB一起加速運動，由牛頓第二定律

F=ma

可知，加速度先減小后增大，故B正確；

A.修圖像的斜率表示加速度，因加速度先減小后增大，故M圖不是直線，故A錯誤；

C.整體做單向直線運動，速度逐漸增大，x-f圖像的斜率變化反映速度變化，故C錯誤;

D.摩擦力將提供物體A做加速運動，由牛頓第二定律有

f-ma

根據(jù)加速度先減小后增大可判定摩擦力先減小后增大，故D錯誤。

故選B。

6.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的物塊放置在豎直固定的彈簧上方（未栓接），用力向下壓物塊至某一位置,

然后由靜止釋放，取該位置為物塊運動的起始位置，物塊上升過程的媳一X圖像如圖所示，不計空氣阻力,

重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）

A.物塊運動過程的最大加速度大小為20m/s2B.彈簧的勁度系數(shù)為50N/m

C.彈簧最大彈性勢能為9JD.物塊加速度為0時離開彈簧

【答案】A

【解析】AD.由圖可知，在位移為0.2m處加速度為零，在位移為0.3m后，加速度不變，即物體離開了彈

簧，其加速度為重力加速度。所以有

%(0.3—0.2)=mg

在起始位置物體加速度最大，有

F=0.3左—mg=ma

解得

a-20m/s2

A正確，D錯誤；

B.彈簧的勁度系數(shù)為

k="吆=100N/m

0.3-0.2

B錯誤；

C.彈簧恢復形變的過程中，彈簧彈力做的功為

F0弘

W=—x=^^x0.3J=4.5J

22

C錯誤。

故選Ao

7.如圖所示，兩個固定的半徑均為r的細圓環(huán)同軸放置，分別為兩細環(huán)的圓心，且&Q=2,

兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷+Q、-Q（Q>0）。一帶正電的粒子（重力不計）從Q由靜止釋

放。靜電常量為鼠下列說法正確的是（）

尸。不。穴。

____________________________

A.aq中點處的電場強度為當挈

B.go,中點處的電場強度為

4產(chǎn)

C.粒子在中點處動能最大D.粒子在。2處動能最大

【答案】A

【解析】AB.把圓環(huán)上每一個點都看成一個點電荷，則電荷量為

一

根據(jù)點電荷場強公式，有

E.奶

（國2

根據(jù)電場的疊加原理，單個圓環(huán)在0。2中點的場強，為

￡=-^-cos45°

2r2

兩個圓環(huán)的場強，再疊加一下，有

P_42kQ

忌_k

故A正確；B錯誤；

C.帶電粒子從。點開始由靜止釋放，在粒子從。I向。2的運動過程中，兩圓環(huán)對粒子的作用力皆為左向，

可見電場對帶電粒子做正功。故粒子在aa中點處動能不是最大，故c錯誤；

D.根據(jù)電場疊加原理，在。2左側(cè)場強方向先向左后向右，因此粒子到達。2左側(cè)某一點時，速度最大，動

能最大，以后向左運動速度開始減小，動能也在減小。故D錯誤。

故選A。

8.霍爾元件廣泛應用于生產(chǎn)生活中，有的電動自行車上控制速度的轉(zhuǎn)動把手就應用了霍爾元件，這種轉(zhuǎn)動

把手稱為“霍爾轉(zhuǎn)把”?！盎魻栟D(zhuǎn)把”內(nèi)部有永久磁鐵和霍爾器件等，截面如圖。開啟電動自行車的電源時，在

霍爾器件的上下面之間就有一個恒定電流/,如圖。將“霍爾轉(zhuǎn)把”旋轉(zhuǎn)，永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動，施加在霍爾

器件上的磁場就發(fā)生變化，霍爾器件就能輸出變化的電勢差U。這個電勢差是控制車速的，電勢差與車速

的關系如圖。以下敘述正確的是（)

A.若霍爾元件的自由電荷是自由電子，則C端的電勢高于。端的電勢

B.若改變霍爾器件上下面之間的恒定電流/的方向，將影響車速控制

C.其他條件不變，僅增大恒定電流/,可使電動自行車更容易獲得最大速度

D.按第一張圖順時針均勻轉(zhuǎn)動把手，車速增加得越來越快

【答案】C

【解析】A.若霍爾元件的自由電荷是自由電子，根據(jù)左手定則，電子受到洛倫茲力向與C端相連接的面移

動，如圖所示，

因此C端的電勢低于。端的電勢，故選項A錯誤。

B.當霍爾器件上下面之間的恒定電流/的方向改變，從霍爾器件輸出的控制車速的電勢差正負號相反，但

由題中第三張圖可知，不會影響車速控制，故選項B錯誤。

C.設自由電荷定向移動的速率為V,霍爾元件前后表面間的距離為力，左右表面間的距離為4,如圖所示

達到穩(wěn)定后，自由電荷受力平衡，如圖所示,

由的v=可得電流的微觀表達式為/=附試=陽的4,所以，可知僅增大電流/

hnqd

時，前后表面的電勢差增大，對應的車速更大，電動自行車的加速性能更好，更容易獲得最大速度，故選

項C正確。

D.當按題中第一張圖順時針均勻轉(zhuǎn)動把手時，霍爾器件周圍的場強增大，那么霍爾器件輸出的控制車速的

電勢差U增大，因此乍速變快，但并不是增加得越來越快，故選項D錯誤;

故選C?

9.一個邊長為2L的等邊三角形磁場區(qū)域，一個底邊為L的直角三角形金屬線框，線框電阻為凡二者等

高，金屬線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域的過程中，規(guī)定逆時針方向的電流為正，線框中感應電流i隨位移

x變化的圖線正確的是（）

【答案】B

【解析】當x<L時,感應電動勢為

E^—Bvx

2

感應電流為

gBvx

R2R

當L4x<2L時，感應電動勢為

E=B(2L-x)v

感應電流為

/=g=-V3BvL--Bvx

RR2R

當2L〈x<3Ln寸，感應電動勢為

E=B(2L+?-x)v

感應電流為

,E2+回，1D

I--=-----BvL---Bvx

RRR

故選Bo

10.如圖甲所示，一圓形金屬線圈放置于勻強磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度為與，現(xiàn)讓

線圈繞其一條直徑以50Hz的頻率勻速轉(zhuǎn)動，較長時間/內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q若線圈不動，讓磁場以圖乙所

示規(guī)律周期性變化,要在f時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q,乙圖中磁場變化的周期T以s為單位，數(shù)值應為()

XXX

X\></X

-J

XXX

甲乙

LD.L

.1RN/2V2

50TI50兀25I125兀

【答案】C

【解析】設圓形金屬線圈面積為S，當圓形線圈繞其?條直徑勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生正弦交流電，感應電

動勢的最大值

4,”=B(}Sco

有效值

E一且BQSG)

'一五■='vr

圖乙中感應電動勢的大小不變，方向改變，感應電動勢的大小

4

TTTT3

根據(jù)楞次定律，01—感應電流沿逆時針方向，一口式感應電流沿順時針方向，-□二T感應電流沿順時

44224

針方向，士丁口丁感應電流沿逆時針方向，畫出感應電動勢隨時間變化的圖象

根據(jù)電流的熱效應，有

__.___.___-

F?~R1~~R

-E半S

根據(jù)題意，金屬線圈在兩種情況下，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，所以甲、乙兩電路的有效值相等，則

B^Sco_4B0

co=2iif=100兀

V2

故選C。

11.如圖所示為研究遠距離輸電的裝置。理想變壓器T|、T2的匝數(shù)比相等（m：〃2=〃4："3）,變壓器T1的

輸入電壓力=e=50及sinlOOR（V）,輸電線的總電阻為廠，則（）

A.閉合開關后，燈泡兩端的電壓為50V

B.閉合開關后，通過燈泡電流的頻率為100Hz

C.閉合的開關數(shù)越多，所有燈泡獲得的總功率越大

D.依次閉合開關Si、S2、S3……，燈泡Li越來越暗

【答案】D

【解析】A.閉合開關后，燈泡兩端的電壓為

J=里5=旦（。2-=旦（X4-△〃）=5一區(qū)八。

%%%"1%

A錯誤；

B.變壓器不改變頻率，交變電流的頻率為

/=—=50HZ

171

B錯誤；

C.設升壓變壓器的輸出電壓為。2,輸送電流為12,所有燈泡獲得的總功率為

尸=〃212_1；丫=―守了

閉合的開關數(shù)越多，燈泡總電阻越小，所以燈泡總功率有可能先增大后減小，也有可能一直減小。c錯誤;

D.依次閉合開關Si、S2、S3…-，燈泡總電阻逐漸減小，輸送電流逐漸增大，所以燈泡兩端的電壓逐漸減

小，燈泡Li越來越暗。D正確。

故選D。

二、非選擇題:共5題，共56分。其中第13題?第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的

演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

12.打點驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖所示。

（1）除圖示器材外，下列器材中，必需的一組是（只有一個選項符合要求，填選項前的符號）

A.直流電源及導線、天平及祛碼

B.直流電源及導線、刻度尺

C.交流電源（220V,50Hz）及導線、天平及祛碼

D.交流電源（220V,50Hz）及導線、刻度尺圖

（2）下圖中的紙帶是實驗過程中打點計時器打出的一條紙帶。打點計時器打下。點（中未標出）時，重錘

開始下落，“、仇c是打點計時器連續(xù)打下的3個點。刻度尺的刻線與。點對齊，心氏c三個點所對刻度

如圖所示。打點計時器在打出b點時錘下落的高度%=cm,下落的速度為vb=m/s

（計算結(jié)果保留3位效數(shù)字）。

（3）某同學用上述方法測出各計數(shù)點到O點的距離力，算出對應的速度平方聲，并作出F圖像，設當?shù)?/p>

重力加速度為g。下列說法正確的是。（填選項前的符號）

A.3一〃圖像一定過原點

B.若力圖像是一條過原點的直線，則機械能一定守恒

C.若F—〃圖像是一條過原點的直線，則斜率等于g

D.若聲―〃圖像是一條過原點的直線，則斜率略小于2g

【答案】D19.40（19.38-19.42）1.94（1.93~1.95）AD

【解析】（1）[1]電磁打點計時器需要的電源是交流電源；打點的時間間隔是0.02s,不需要秒表；驗證機

械能守恒定律的實驗可以不用測量重物的質(zhì)量，可以不要天平；測量長度要用到米尺。

故選D。

（2）⑵由圖可知，打點計時器在打出E點時錘下落的高度也為19.40cm。

[3]用a、c兩點的平均速度代表b點的瞬時速度有

hc-ha（23.45-15.70）x10-2

Vb=-----=--------------------=1.94m/s

2T0.02x2

（3）⑷若機械能守恒則有

mgh=-mv2

整理后有

v2=2gh

則若機械能守恒則梃一〃的圖像是一條過原點，且斜率為2g的直線，但由于有空氣阻力以及紙帶和限位孔

之間有摩擦等，導致有實驗誤差，則該直線過原點，但斜率略小于2g。

故選ADo

13.多用電表是實驗室中必備的儀器，用它的歐姆擋測電阻方便簡單，現(xiàn)某實驗小組對多用電表的歐姆擋

進行了以下研究。

（1）使用多用電表歐姆擋測電阻時，下列說法正確的是；

A.測量電路中某個電阻的阻值時，應該把該電阻與電路斷開

B.測量電阻時，如果雙手手指與兩表筆金屬部分接觸，會導致測量值偏大

C.測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)角度較小，應更換較大倍率、重新調(diào)零后，再進行測量

D.多用電表長期使用后電池電動勢會變小，在仍能歐姆調(diào)零的情況下，會導致測量值偏小

（2）多用電表歐姆擋電路可以等效為一個直流電源、一?個可變電阻和一個電流表串聯(lián)后與紅、黑表筆相接。

現(xiàn)有一個歐姆擋刻度盤中值附近刻度模糊不清的多用電表，某同學想通過實驗的方法測量該多用電表的歐

姆“xi”擋刻度盤中值刻度對應的阻值。現(xiàn)有器材如下：

實驗器材：待測多用電表，電壓表V（量程6V,內(nèi)阻十幾千歐），電阻箱R,導線若干。

①在圖甲所給的器材上已完成部分連線，請你在答題卡上補充完整連線。（）

圖乙

②該同學利用實驗中得到的數(shù)據(jù)以《為縱坐標，器為橫坐標，作出圖乙所示的圖象，該圖象對應的函數(shù)表

達式是，表達式須用歐姆擋電源電動勢E、“xl”擋刻度盤中值刻度對應的電阻,?表示.由圖像

可求得該多用電表的歐姆“xl”擋刻度盤中值刻度對應的阻值為C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【答案】AC15

【解析】（1）U]A.使用多用電表歐姆擋測電阻時，是通過表內(nèi)的電源對電阻供電，通過測量通過電阻的電

流來間接測量其阻值，所以測量電路中某個電阻的阻值時，應該把該電阻與電路斷開，否則會造成實驗結(jié)

果錯誤，并有可能使歐姆表被燒壞，故A正確；

B.測量電阻時，如果雙手手指與兩表筆金屬部分接觸，相當于在被測電阻兩端并聯(lián)了一個電阻，從而會導

致測量值偏小，故B錯誤：

C.測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)角度較小，應更換較大倍率、重新調(diào)零后，再進行測量，故C正確；

D.設多用電表電池電動勢為E,歐姆擋內(nèi)阻為r,則電池電動勢未減小時進行歐姆調(diào)零，回路中的電流為

E—EI。/'

/'=一y。測量時通過待測電阻R的電流為一Xr+R~Xr+R]+一_，&若E變小，則歐姆調(diào)零時實際是

r

將『調(diào)小，而表盤刻度是固定不變的，所以/‘不變，因此/會減小，又因為待測電阻的阻值是根據(jù)通過其電

流的大小間接反應的，/的測量值偏小，說明尺的測量值偏大，故D錯誤。

故選AC。

（2）①[2]本實驗是用電壓表和電阻箱測量多用電表歐姆擋內(nèi)阻，電壓表用于測量外電壓，需要并聯(lián)在電阻

箱兩端。無論是多用電表還是電壓表，電流都是從負接線柱流出，從正接線柱流入。實物連線如圖所示。

②[3][4]根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=^（R+r）,整理得將表達式與圖像擬合可得『150。

RRrUr

14.如圖所示為測量玻璃折射率的實驗原理圖，若玻璃磚上下界面。儲和〃Z/平行，玻璃磚的折射率為小

玻璃磚的厚度為/?,上界面入射光的入射角為a，折射角為尸。

（1）證明入射光線A0和出射光線。'8'平行。

（2）求入射光線和出射光線之間的側(cè)移距離d.

h

【答案】⑴證明見詳解；⑵八兩sm(”0

(1)光線在玻璃磚上界面發(fā)生折射，由折射定律

sina

------=n

sin°

在玻璃磚的下界面發(fā)生折射，設入射角為4,折射角為耳，同理

sina

-----L=n

sin%

又由圖可知，內(nèi)側(cè)角相等

B=6\

聯(lián)立得

a=02

故AO//O3'

(2)過O'做入射光線AO延長線的垂線交于C,OC為側(cè)移距離d

d=OOsin(dz-/7)

oO=-^—

COS尸

h

d=------sin(a-/?)

cos/?

15.如圖所示，奧運會跳水比賽是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢項目，為了備戰(zhàn)2021年日本東京夏季奧運會，在某次跳

臺跳水訓練中，質(zhì)量為m=50kg的運動員從H=5m高處自由下落進入水中。將該運動過程簡化為模型如圖所

示，假設運動員入水后受到大小恒為戶100N的阻力和尸=900N的恒定浮力，水池深度足夠深，忽略運動員

在空氣中運動時的阻力，g取10m/s2。求：

(1)在水中能到達的最大深度/?；

(2)從開始下落到返回水面所需時間t；

(3)整個過程，運動員的機械能減少了多少？

【答案】⑴5m；(2)3.3s；(3)1000J

【解析】(1)在水中能到達的最大深度為〃，時運動員在整個下落過程中，根據(jù)動能定理有

mg(H+h)-(,/4-F)h=0

代入數(shù)據(jù)得

〃=5m

(2)運動員在水面上自由下落

H=畀；

Zl=ls

在水中向下運動，加速度為

于+F_mg.

a=--------------=1Om/s2

m

v=^/i=10m/s