资源描述
2021年高考模拟试卷物理卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2.。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．2020年11月10日8时12分，中达几十吨的我国全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，深度10909米。在这则新闻中涉及了长度、质量和时间及其单位，下列说法正确的是（ ）
A．“2020年11月10日8时12分”指的是时刻
B．“深度10909米”中，“米”是国际单位制中力学三个基本物理量之一
C．“有几十吨重”中，“吨”是国际单位制中的导出单位
D．力学中的三个基本物理量是长度、质量、时间，物理学中所有的物理
第1题图
量都有单位
2．中国科学技术大学与2021年1月7日宣布，中国科研团队成功实现了跨越4600公里的星地量子密钥分发，此举标志着我国已成功构建出天地一体化广域量子通信网络，为未来实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定了科学与技术基础。下列有关量子理论及相关现象，下列说法中正确的是（ ）
A．能量量子化的观点是爱因斯坦首先提出的
B．在光电效应现象中，入射光的频率越大遏止电压越大
C．一群处于激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出4种频率的光子
D．射线、线、射线都是波长极短的电磁波
3．我国将于2022年前后完成空间站在轨组装工程，空间站总体构型是三个舱段，由一个核心舱、两个实验舱组成，空间站预留新舱段接口可拓展舱位，并支持外挂大型实验。关于本材料中的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．空间站在太空“漂浮”时没有惯性
B．空间站处于失重状态，也不受重力作用
第3题图
C．货运飞船与核心舱对接时，以地球为参考系它是静止的
D．货运飞船与核心舱对接时不能看成质点
4.如图所示，观光车在水平路面上正常向前直线行驶，车内座椅面保持水平，刹车时坐在观光车内的乘客与座椅间的作用力分析正确的是 （ ）
A．乘客只受重力、支持力作用
B．座椅对乘客的作用力方向水平向后
C．座椅对乘客的作用力和乘客对座椅的作用力大小一定相等
第4题图
D．座椅对乘客的作用力大于乘客对座椅的作用力
5．带电荷量分别为-4q和+q的两点电荷组成了电荷系统，其电场线分布如图所示，图中实线为电场线，未标注方向，虚线上A、B、C、D等间距，根据图象可判断（ ）
A．B的电荷为+q
B．放在D点的试探电荷不受电场力作用
A
B
C
第5题图
C．A点的电势低于B点电势
D．若把一个带正电的试探电荷从A向B移动，电场力做正功，电势能减小
6.在工厂里面，工人需要把一批货物从二楼上的a点运送到地面上的c点。工人安装了如图所示的光滑直线轨道AC和光滑曲线轨道ABC。货物分别从两个轨道上下滑，则 （ ）
A．沿两个不同轨道到达C点速度相等
B．只有在轨道AC上下滑过程中机械能守恒
C．沿轨道ABC下滑所需要的时间一定比沿轨道AC下滑的时间长。
第6题图
D．在轨道ABC运动时加速度一直比在轨道AC运动时的加速度大。
7．如图所示，携带月壤的嫦娥五号轨道器和返回器组合体经历了约6天环月等待后，于2020年12月12日在近月点A点火加速，从近圆轨道Ⅰ进入近月椭圆轨道Ⅱ，13日在点A再次加速，从轨道Ⅱ进入月地转移轨道Ⅲ，经过多次姿态调整后，16日在轨道Ⅲ的远月点B附近，实施轨道器和返回器分离，返回器进入预定返回轨道已知地球质量约为月球质量的81倍，则嫦娥五号轨道器和返回器组合体（ ）
A．在轨道Ⅰ上A点的速度大于在轨道Ⅱ上A点的速度
B．在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道Ⅱ上的运行周期
C．在轨道Ⅲ上A点的加速度大于在轨道Ⅱ上A点的加速度
第7题图
D．在轨道Ⅲ上B点附近时，受到的地球引力大于月球引力
8．如图所示为一款非常流行的儿童磁性玩具巴克球和磁力棒，借助巴克球和磁力棒的磁场特性，可以组合出众多的造型，下列关于巴克球的和磁力棒的磁场特性说法正确的是 （ ）
A．巴克球是一种磁单极子，磁力棒是双磁极磁体
B．磁力棒的磁极在磁力棒的两端，巴克球的磁极在球心
C．巴克球周围的磁场类似于地磁场，磁体的极在球体的两端
第8题图
D．巴克球的球心是磁体的S极，球面是磁体的N极
9．墙网球又叫壁球，场地类似于半个网球场，在球网处立有一竖直墙壁，墙壁上与球网等高的位置画了水平线（发球线），在发球区发出的球必须击中发球线以上位置才有效，运动员站在接、发球区击球。假设运动员在某个固定位置将球发出，发球速度（球离开球拍时的速度）方向与水平面的夹角为θ，球击中墙壁位置离地面的高度为h，球每次都以垂直墙壁的速度撞击墙壁，设撞击速度大小为v，在球与墙壁极短时间的撞击过程中无机械能损失，球撞到墙面反弹后落地点到墙壁的水平距离为x，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．v越大，h越大 B．v越小，x越大
C．h越大，x越大 D．h越大，θ越大
第9题图
10．下列说法中正确的是（ ）
A．电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性
B．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性
C．光波是一种概率波。光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质
D．黑体辐射强度与波长有关，温度升高，各种波长的辐射都有增加，且辐射强度的极大值向波长较长的
方向移动。普朗克在对黑体辐射的研究时，提出了光子的假说
11．新能源汽车可以有效减少碳排放和节约能源，降低汽车使用成本。截至2020年底，我国新能源汽车保有量达492万辆，比2019年增加111万辆，增长29.18%。某电动汽车的电动机最大功率为163kw，电池容量76.9kwh,快充功率达到110kw,快充时电池电量从30%增加到80%只需要0.4h。续航里程达到605km。下列说法不正确的是 （ ）
A．快充时充电效率为87.4%
B．该汽车的百公里消耗的电能为12.7kwh
C．如果当地电价为0.6元/kwh，则百公里电费为7.63元
D．如果按匀速行驶过考虑，并且阻力恒为400N，则该车的电能转换为机械能的效率为87.7%
12．在匀强磁场中有一个静止的放射性元素的原子核发生了α衰变或β衰变，放出的粒子速度方向与磁场方向垂直。衰变后粒子的轨道如图所示，测得两个轨道半径之比为45∶1，则（ ）
A．发生了β衰变
B．放射性元素的原子序数为92
C．图中半径大的轨道为新原子核的轨道
第12题图
D．新原子核与α粒子的速率之比为1∶45
13．图甲为一列简谐横波在t＝0.5时刻的波动图像，图乙为该波中x＝2m处质点P的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
第13题图
B．再过0.5s，P点的动能最大
C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为2Hz
D．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m小很多
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14．2020年12月4日14时02分，我国新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）正式建成并实现首次放电，将中国的聚变堆技术提升到了新的高度。设该热核实验反应前氘核(H)的质量为m1，氚核(H)的质量为m2，反应后氦核(He)的质量为m3，中子(n)的质量为m4。关于聚变的说法正确的是（ ）
A．核聚变比核裂变更为安全、清洁
B．由核反应过程质量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4
C．两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前减小
D．HL2M中发生的核反应方程式是H＋H→He＋n
15．轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”的固有周期是0.5s，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为1.0m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当轿车以30km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为2Hz
B．轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也可能相同
第15题图
C．轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈
D．当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈
16．在匀强磁场中，一电阻为1Ω的矩形金属线框abcd绕与磁感线垂直的转轴OO’逆时针匀速转动。如图甲所示，通过灯泡（标有"12V 12 W"的字样）的电流i随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．当线框转到图甲位置时通过ab边的电流方向从a指向b
B．当t=0.005 s时，理想电压表的示数为17.0 V
C．线框产生的交变电动势的有效值为13 V
第16题图
D．当t=0.01 s时，穿过线框平面的磁通量最大
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17． （7分）（1）目前许多智能手机都有速度、加速度传感器，安装应用程序后，就可以测量相应的速度和加速度。某同学利用手机设计了一个实验，测量气球空气阻力大小与速率的关系。如图所示，将手机用细线悬吊在气球的下方，测量出手机和气球的总质量。选取下落过程中对应同一位置的速度和加速度数据，填入下表。
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
速度(m/s)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
加速度(m/s2)
8.90
7.99
7.09
6.19
3.29
4.38
3.48
2.58
第17题图（1）
分析可知，随着速度的逐渐增大，气球所受的空气阻力也逐渐增大。（气球所受浮力以及手机上的空气阻力可忽略不计）
①如果下落高度足够大，可判断气球和手机的下落是___________的运动。（填“一直加速”、“先加速后匀速”或“先加速后减速”）
②根据表中的测量数据，在坐标纸上描出了各个点，如图所示。在坐标纸上连线做出图像。
③设气球受到的空气阻力大小为f，手机和气球的总质量为。结合图像、数据可知阻力f与下落速度v的关系为___________（数据计算保留两位小数）
第17题图（2）
（2） 在双缝干涉实验中，经过特殊处理，两束相互平行的蓝色（波长450nm）和橙色（波长600nm）激光同时照射到距离为0.2mm的双缝。在双缝后的屏幕上干涉图像按周期性规律排列，在一个周期性排列的条纹族内有 条亮纹；已知双缝到屏的距离为0.50m，则一个周期性排列的条纹族总宽度为 mm。
18．（7分）（1）某实验小组做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验，小灯泡的规格（2.5V，0.3A），所选择的器材：电源（两节干电池），电压表V（0~3V，内阻约为3kΩ），电流表A（0~0.6A，内阻约为0.125Ω），滑动变阻器R（0~5Ω）；
①为完成实验应选用实验电路____________。
A． B．C． D．
②根据正确的电路图得出了如图所示的图线，则当小灯泡两端电压为1.4V时，小灯泡的电阻约为____________Ω。
③若小灯泡和R=9.5Ω的定值电阻串联后接在E=3V、r=0.5Ω的电源上，则此电源的效率为__________。
双线
铁芯
第18（2）题图
第18（1）题图
（3） 如图为单相漏电保护器的原理图。用电器正常工作时，开关保持闭合；脱扣器中有电流通过时，会发生脱扣。请根据原理图说明单相漏电保护器的工作原理： 。
C
α
β
A
B
D
E
o
19．（9分）休闲轮滑是一种没有规则限制、自由的体育运动，越来越受到青少年的喜爱和推崇和。某位质量为50kg的轮滑爱好者在如图所示的场地上表演，场地由与水平方向分别成α和β的两个斜面AB、DE以及圆弧面BCD组成，C为圆弧面的最高点，圆弧面与斜面均相切。已知，AB长XAB=3m，圆弧面BCD半径R=1m，α=370、β=530。表演者以7m/s的速度从A点进入并沿着场地的截面方向经过了该场地。（不计一切摩擦和空气阻力）求表演者
(1)到达C点时的速度；
(2)在场地最高点的时对地面的压力；
(3)在AB、DE上运动的总时间。
第19题图
20．（12分）如图所示，在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg的爆竹（火药质量忽略不计），把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹静止释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离s=5m。另一块仍系在细线上继续做圆周运动，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，求：
(1)爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；
(2)继续做圆周运动的那一块能否运动到最高点C；
(3)火药爆炸释放的能量有多少转化成了机械能。
第20题图
21．（10分）电磁炮是利用磁场对通电导体的作用使炮弹加速的，其原理示意图如图所示。图中直流电源电动势为E，内阻为r，电容器的电容为C，两根固定的平行金属导轨间距为d，长度为L，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），炮弹可视为质量为m，电阻为R的金属棒，垂直放在两导轨间的最左端并处于静止状态，开关S接1，使电容器充电，电压充到为时将开关S接至2，开始向右加速运动。当炮弹离开导轨前达到最大速度，在沿导轨运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，该装置的电感及摩擦可以忽略。试求
(1)直流电源的a端为正极还是负极；
(2)电容器电压刚充到时电源的电流i；
(3)整个过程安培力对炮弹所做的功W；
(4)若已知电容器储存的电能为（U为电容器的电压），试求电容器放电过程产生的焦耳热损失Q（电磁辐射可以忽略）。
第21题图
22．（10分）如图所示，水平光滑绝缘轨道与竖直平面内半径的光滑绝缘半圆弧形轨道在点平滑连接，轨道上方有三个与水平面平行的区域I、Ⅱ和Ⅲ，区域I的高度为，区域Ⅱ的高度为；竖直线左侧空间（包括边界线）区域I内有水平向右的匀强电场，区域Ⅱ和区域内分别有竖直向上的匀强电场和（水平边界线上无电场）；区域内还有垂直纸面向里的水平匀强磁场。质量、带电量为的小球从点静止释放，经过从点进入半圆弧形轨道并恰能通过点，之后在电场的作用下进入区域，小球在区域Ⅲ内做匀速圆周运动，最终小球能回到区域。重力加速度取
(1)匀强电场和的场强大小
(2)如果，小球恰好落到水平轨道上的点，匀强磁场的磁感应强度的大小。
第22题图
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