核心素養(yǎng)卷（04）決勝2021年新高考物理核心素養(yǎng)卷（遼寧專用）（解析版）

2021年遼寧省新高考綜合模擬

物理核心素養(yǎng)卷(04)

一、選擇題:本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1?7題只有一項符合題目要求，

每小題4分；第8?10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，

有選錯的得0分。

1.如圖所示，折射率為百的三棱鏡，橫截面為直角三角形ABC,NA=90。，NB=30。，。為AB邊上一點，

且XBD=2XDA。一束平行光平行于BC從A8邊射入三棱鏡，光在真空中傳播的速度為c。下列說法正確的是

()

A.光在AB邊的折射角為30。

B.光在三棱鏡中的傳播速度為

C.光從8。之間入射，能從BC邊射出

D.光從4。之間入射，能從AC邊射出

【答案】A

【解析】A.由題意可得，折射率

由圖可知，入射角為z=60>故折射角為r=30.故A正確；

B.光在三棱鏡中的傳播速度

c

V=-=----C-

n3

故B錯誤；

C.光從8。之間入射，折射角為r=30。，也就是在射入邊界時，入射角為60。，乂因為

?C1百.G

sinC=-=—，sin6()>—

n33

發(fā)生了全反射，故C錯誤；

D.光從AO之間入射，折射角為r=30。，也就是在射入AC邊界時，入射角也為60°，大于臨界角，故發(fā)

生全反射，故D錯誤；

故選A,

2.據(jù)悉我國第四代反應(yīng)堆——牡基熔鹽堆能源系統(tǒng)(TMSR)研究已獲重要突破。該反應(yīng)堆以牡為核燃料,

社俘獲一個中子后經(jīng)過若干次B衰變轉(zhuǎn)化成鈾，鈾的一種典型裂變產(chǎn)物是鐵和氟，同時釋放巨大能量。下

列說法不正確的是（）

A.鉉核端Th有90個質(zhì)子，142個中子

B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程為％U+：n-＞啜Ba+：：Kr+3；n

C.放射性元素衰變的快慢只由核內(nèi)部因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)

D.重核分裂成中等大小的核，核子的比結(jié)合能減小

【答案】D

【解析】A.批核重）Th有90個質(zhì)子，142個中子，故A正確，但不符合題意；

B.根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒可知，故B正確，但不符合題意；

C.根據(jù)半衰期的特點可知，放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)

和外部條件沒有關(guān)系，故C正確，但不符合題意：

D.較重的核分裂成中等質(zhì)量大小的核或較輕的核合并成中等質(zhì)量大小的核的過程中會釋放出一定的能量，

所以核子的比結(jié)合能都會增加，故D錯誤，符合題意。

故選D。

3.用細(xì)繩拴一個質(zhì)量為，〃的小球，小球?qū)⒁还潭ㄔ趬ι系乃捷p質(zhì)彈簧壓縮了x（小球與彈簧不拴連，彈

簧勁度系數(shù)為k），如圖所示。將細(xì)繩剪斷瞬間（）

A.彈簧彈力發(fā)生變化B.小球速度不為零

C.小球立即獲得好的加速度D.小球加速度為+（辰）

mm

【答案】D

【解析】因為彈簧的彈力需要形變，明斷細(xì)繩瞬間，彈簧彈力不變。所以初態(tài)小球平衡，剪斷繩后，小球

合外力與繩中拉力等大反向，即

所以由牛頓第二定律可知加速度

但此時速度為零。

故選D。

4.如圖所示，小方塊代表一些相同質(zhì)量的鉤碼，圖甲中。為輕繩之間連接的結(jié)點，圖乙中光滑的輕質(zhì)小滑

輪跨在輕繩上懸掛鉤碼，兩裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將圖甲中B滑輪的端點B稍稍右移一些，圖乙中的端點

B稍稍向上移動一些（圖乙中的繩長不變），則關(guān)于，角和08繩的張力F的變化，下列說法正確的是（）

A.圖甲、乙中的。角均增大，F(xiàn)均不變

B.圖甲、乙中的6角均不變，尸均不變

C.圖甲中6角增大、圖乙中。角不變，張力尸均不變

D.圖甲中6角減小、P不變，圖乙中。角增大、F減小

【答案】B

【解析】圖1中，根據(jù)鉤碼個數(shù)，。點所受的三個力正好構(gòu)成直角三角形，若端點B沿虛線稍稍右移一些,

三力大小尸不變，根據(jù)力的合成法則，可知方向不變，即夾角，不變，圖2中，因光滑的滑輪，且繩子中

的張力相等，則4、8兩端的力總是相等的，因此合力平分4、8繩的夾角，即使稍上移，繩子張力大小尸

仍不變，則根據(jù)力的合成法則，可知A8夾角不變，則。角不變，故B正確，ACD錯誤。

故選B。

5.如圖所示，空間中電荷量分別為+4、―4、一2夕、+4的四個點電荷4、b、c、d固定于長、寬分別

為屈、。的長方形的四個頂點A、B、C、D，已知靜電力常量為則長方形兩條對角線交點。處的

電場強(qiáng)度的大小和方向為（）

A.也膽，方向水平向右

2a2

B.也幽，方向斜向右下方，若與水平方向夾角為則tana=@

2a215

C.邈方向水平向右

2a2

D.史驅(qū)，方向斜向右上方，若與水平方向夾角為則tana=@

2a215

【答案】B

【解析】點電荷。、b、C、d產(chǎn)生的電場在。點的電場強(qiáng)度方向分別沿OC、OB,0C、0B,由幾何

關(guān)系知，ZBAC=30°,AAO。和ABOC都是等邊三角形，因此電荷量為夕、-2q的點電荷在。點產(chǎn)生

的場強(qiáng)大小分別為左/、k*各點電荷在。點場強(qiáng)如圖中所示，合成后08、0C方向的場強(qiáng)如圖乙所

示，利用正交分解可求該點水平、豎直兩方向上的場強(qiáng)如圖丙所示

因此。點場強(qiáng)大小

方向斜向右下方，tana=—,B正確，ACD錯誤。

15

故選Bo

6.已知通電長直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流強(qiáng)度成正比，與該位置到長直導(dǎo)線的

距離成反比。如圖所示，現(xiàn)有通有電流大小相同的兩根長直導(dǎo)線分別固定在正方體的兩條邊加和/吆上,

彼此絕緣，電流方向分別由d流向〃、由〃流向g,則頂點。和C兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）

A.V6:4B.V2:2C.73:4D.4:73

【答案】A

【解析】設(shè)正方體邊長為L,其中一根長直導(dǎo)線的電流在c點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為瓦，則c,點的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為

處于hg邊的長直導(dǎo)線到a點的距離為,在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為辛綜；處于dh邊的長直導(dǎo)

線到“點的距離為L,在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為治,所以“點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

因此

故A正確。

故選A。

7.2020年6月23日上午“北斗三號”系統(tǒng)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，已知該衛(wèi)星被發(fā)射到地球靜止

軌道。如圖所示為該衛(wèi)星運行的示意圖，該衛(wèi)星先到達(dá)低空圓軌道4,然后在N點加速進(jìn)入橢圓軌道人，

最后在M點加速進(jìn)入圓軌道C,知"、N兩點為橢圓軌道與兩圓軌道的切點，該衛(wèi)星在軌道。、。、c的

運行周期分別為￡、T,在軌道。與軌道c的運行速度分別為為、匕，機(jī)械能分別為則下

列說法正確的是（）

A-Ta>Tb>Tc

叵竺可知匕〉匕，所以耳,>E

B.由v=c

C.該衛(wèi)星在軌道c運行時，如果向運行的前方噴氣，可以回到軌道〃

D.該衛(wèi)星在軌道。經(jīng)N點時的加速度大于在軌道匕經(jīng)N點時的加速度

【答案】C

【解析】A.由于開普勒第三定律‘^=）1可知，衛(wèi)星軌道的半長軸越長，運行周期越大，所以T“<7；<7；,

A錯誤;

號C可知V“>匕,由能量守恒定律可知該衛(wèi)星到達(dá)的高度越高則發(fā)動機(jī)對衛(wèi)星做的功越多,

B.由于y=

機(jī)械能越大，則反〈紇，B錯誤;

C.若該衛(wèi)星在軌道C上的M點向衛(wèi)星運行的正前方噴氣，衛(wèi)星會減速，可能重新回到軌道。上，C正確:

D.根據(jù)

M

得。=6二,該衛(wèi)星在軌道a經(jīng)N點的加速度等于在軌道b經(jīng)N點時的加速度，D錯誤。

r

故選Co

8.如圖所示，2020年7月21日發(fā)生土星沖日現(xiàn)象，土星沖日是指土星、地球和太陽幾乎排列成一條直線

的狀態(tài)，地球位于太陽與土星之間?！皼_日”前后，土星離地球最近，亮度也最高，是觀測的最佳時機(jī)。地球

和土星繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同，軌道都可近似為圓軌道，地球一年繞太陽一周，土星約29.5年繞太陽一周。

則（）

A.土星繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度大于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度

B.土星和地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為

C.地球與土星從沖日到相距最遠(yuǎn)所用最短時間約為0.52年

D.土星沖日現(xiàn)象下一次出現(xiàn)的時間是2022年

【答案】BC

【解析】A.根據(jù)

可得

由于土星的軌道半徑大，故土星繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度小于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度，故A錯誤；

B.由開普勒第三定律可知

可得

故B正確；

C.泉=1年，0=29.5年，地球與土星從沖日到相距最遠(yuǎn)滿足

得到

717T八__

4=------=F---o-H0.52

69地一口土2兀_2幾年

4也&

故C正確；

D.出現(xiàn)土星沖日現(xiàn)象有

得距下一次土星沖日所需時間

“0地-<y|.2兀2TT年，

則約需要1年零15天會再次出現(xiàn)土星沖日現(xiàn)象，故D錯誤。

故選BCo

9.一個理想的自耦變壓器左端接交變電流，電壓隨時間變化的關(guān)系為%=2200sin100mV,右端接入

如圖所示電路，兩個燈泡的額定電壓均為50V,兩個電表均為理想交流電表，R為定值電阻，不計導(dǎo)線的

電阻。當(dāng)開關(guān)K斷開時燈泡L|正常工作。則下列說法正確的是（）

A.此時變壓器原、副線圈電流之比為5:22

B.當(dāng)自耦變壓器的可動端順時針轉(zhuǎn)動時，定值電阻消耗的功率增大

C.閉合開關(guān)KB，電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大

D.閉合開關(guān)KB,將自耦變壓器的可動端沿順時針方向轉(zhuǎn)動可使燈泡正常工作

【答案】CD

【解析】A.開關(guān)斷開時燈泡L］正常工作，有。燈=50V,由于定值電阻要分壓，所以U2=50V,原、

副線圈匝數(shù)比

而原、副線圈電流之比

A錯誤；

B.當(dāng)自耦變壓器的可動端順時針轉(zhuǎn)動時，副線圈匝數(shù)變少，所以副線圈輸出電壓減小，故副線圈電流減小,

所以定值電阻消耗的功率減小，B錯誤；

C.當(dāng)開關(guān)K閉合后兩個燈泡并聯(lián)，副線圈總電阻變小，副線圈輸出電壓不變，所以副線圈電流變大，定值

電阻上分得的電壓變大，燈泡兩端電壓變小，所以電壓表示數(shù)變小，由于副線圈電流變大，所以原線圈電

流變大，所以電流表示數(shù)變大，C正確：

D.閉合開關(guān)K后燈泡兩端的電壓變小，要使燈泡正常工作需要適當(dāng)增大副線圈的輸出電壓，即需要增大

副線圈的匝數(shù)，所以應(yīng)該順時針轉(zhuǎn)動自耦變壓器的可動端，D正確。

故選CD。

10.如圖所示，一個等腰直角三角形金屬線框直角頂點。處不閉合，豎直放置于水平勻強(qiáng)磁場中，磁場磁

感應(yīng)強(qiáng)度為8,線框平面與磁場方向垂直，線框的斜邊長為3定值電阻阻值為R,其余部分線框電阻可忽

略不計?，F(xiàn)有一質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒水平放置，中心在線框最高點。處由靜止釋放（導(dǎo)體棒足夠長，電

阻不計），導(dǎo)體棒在下落過程中與線框始終保持良好接觸。不計摩擦和空氣阻力，下列說法中正確的是（）

TR[2

A.導(dǎo)體棒下落一的過程中，流過R的電荷量為嗎

416R

B.離開磁場前導(dǎo)體棒一定一直加速

C.離開磁場前導(dǎo)體棒可能先加速后勻速

D.導(dǎo)體棒下落過程機(jī)械能的減少量等于電阻R上產(chǎn)生的熱量

【答案】AD

【解析】A.由法拉第電磁感應(yīng)定律可得

由閉合電路歐姆定律可得

由電流的定義式可得，流過R的電荷量為

導(dǎo)體棒下落人的過程中

4

聯(lián)立可得

所以A正確；

BC.對導(dǎo)體棒受力分析，有重力和安培力。安培力定義式為

導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動勢為

由閉合電路歐姆定律可得

則

最開始，重力大于安培力，此時導(dǎo)體棒做加速運動。不考慮導(dǎo)體棒的運動位移，當(dāng)重力等于安培力之后，

導(dǎo)體棒的有效切割長度繼續(xù)變大，所以安培力就比重力大，合力向上，導(dǎo)體棒做減速運動。所以離開磁場

前，導(dǎo)體棒可能一直加速，也可能先加速后減速，所以BC錯誤；

D.導(dǎo)體棒在下落過程中，重力做正功，安培力做負(fù)功轉(zhuǎn)化為電阻R的熱量，由能量守恒定律可得，導(dǎo)體棒

下落過程機(jī)械能的減少量為

所以D正確。

故選ADo

二、非選擇題:本題共5小題，共54分。

11.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中，采用如圖甲所示的裝置.

(1)本實驗應(yīng)用的實驗方法是

A.控制變量法B.假設(shè)法C.理想實驗法

(2)下列說法中正確的是

A.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)改變小車所受拉力的大小

B.在探究加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)改變小車的質(zhì)量

C.在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時，作出a-工圖象容易更直觀判斷出二者間的關(guān)系

m

D.無論在什么條件下，細(xì)線對小車的拉力大小總等于祛碼盤和祛碼的總重力大小.

(3)在探究加速度與力的關(guān)系時，若取車的質(zhì)量M=0.5kg,改變祛碼質(zhì)量m的值，進(jìn)行多次實驗，以下

m的取值最不合適的一個是

A.mi=4gB.ni2=10gC.m3=40gD.rru=500g

(4)在平衡小車與長木板之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示.計時器打點的時間間隔為0.02

s.從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)求出該

小車的加速度a=—m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(5)如圖所示為甲同學(xué)在探究加速度a與力F的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖象，說明實驗存在的

問題是.

【答案】ACD0.16平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力

【解析】(1)該實驗是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須先使某一個量不變化，研究

另外兩個量之間的變化關(guān)系，即運用控制變量法，故選A：

(2)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)保持小車所受拉力的大小不變，改變小車的質(zhì)量，A錯誤；在探究

加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變，改變小車所受拉力的大小，B錯誤；在探究加速度a與質(zhì)

量m的關(guān)系時，作出a—,圖象是直線，容易更直觀判斷出二者間的關(guān)系，C正確；當(dāng)不滿足的

m

條件時，細(xì)線對小車的拉力大小就不能近似等于祛碼盤和祛碼的總重力大小，D錯誤；故選C；

(3)實驗時要求小車質(zhì)量M要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂及砂桶的質(zhì)量m,D中M與m相等，所以D最不合適；

(4)根據(jù)以二山^得：=(3-833-52、51Qm/s?k0-16m/s'；

T22x0.12

(5)圖中圖象與橫軸的截距大于()，說明在拉力大于0時，加速度等于0,說明物體所受拉力之外的其他

力的合力大于0,即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.

12.某物理學(xué)習(xí)興趣小組為了測量待測電阻反,設(shè)計了如下實驗，用到的實驗器材有：學(xué)生電源、靈敏電

流計、電流表、滑動變阻器、電阻箱、定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干：

按設(shè)計方案完成以下實驗步驟：

①按照圖甲所示的原理圖連接好實驗電路；

②將滑動變阻器&滑片調(diào)至適當(dāng)位置，滑動變阻器心滑片調(diào)至最左端，閉合開關(guān)S；

③調(diào)整/?3逐步增大輸出電壓，并反復(fù)調(diào)整拈和&使靈敏電流計G讀數(shù)為零，此時電流表A2的示數(shù)為120mA,

電阻箱照和電流表Ai的示數(shù)如圖乙和丙所示；

④實驗完畢，整理器材。

根據(jù)上述實驗回答以下問題：

(1)電阻箱Rt的讀數(shù)為。；電流表Ai的示數(shù)為mA；

(2)待測電阻Rx的阻值為Q；(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果(選填“有或“無”)影響；

(4)為提高本實驗的精確度可在確保電表的安全下，適當(dāng)_____________(選填“增大”或“減小”)滑動變阻器

穴3的輸出電壓。

【答案】50.018075.0無在保證電表安全的情況下，適當(dāng)增大滑動變阻器R的輸出電壓

【解析】(1)口］電阻箱的讀數(shù)

［2］電流表Ai的讀數(shù)為180mA：

(2)［3］靈敏電流計G的讀數(shù)為零則其兩端電勢相等，電阻R、&的電壓相等，所以有

解得

Rx=75.0C

(3)［4］無論電流表的內(nèi)阻大小，只要靈敏電流計G的讀數(shù)為零，電阻幻、&的電壓就相等，所以電流表內(nèi)阻

對測量結(jié)果無影響。

(4)⑸為提高實驗的精確度，可以采取的措施有在保證電表安全的情況下適當(dāng)增大滑動變阻器叢的輸出電

壓。

13.如圖所示，半徑為R的光滑半圓形軌道豎直固定且與水平地面相切于A點，在其右側(cè)一定水平距離處

固定一個傾角為。的斜面體，斜面體的頂端C離地面高度為人(2R>h),底端E固定一輕質(zhì)彈簧，原長為

DE,斜面CD段粗糙而OE段光滑.現(xiàn)給一質(zhì)量為機(jī)的小物塊(可看作質(zhì)點)一個水平初速度，從A處進(jìn)入

圓軌道到達(dá)最高點B,離開最高點8后恰能落到斜面體頂端C處，且速度方向恰好平行于斜面，小物塊沿

斜面下滑壓縮彈簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高點C。小物塊與斜面段的動摩擦因數(shù)為

〃，重力加速度為g,不計小物塊碰撞彈簧時的機(jī)械能損失。求：

(1)小物塊運動到B點時，對軌道的壓力；

(2)彈簧的原長OE。

"2(2/?—〃)J“h2R-h

【答案】(1)mg今~"一1，方向豎直向匕(2)DE=^--------------,-2-

/?tan0Jsm92〃cos，?snr，

【解析】(1)小球B到C做平拋運動

*=2g(2/?-/?)

在C點時

在8點，由牛頓第二定律得

F+mg=m-

R

由以上各式解得

2(2R-/z)]

由牛頓第三定律，物塊在B點對軌道的壓力為，”g方向豎直向上

Rian2。

(2)在C點，速