1、2021届高考物理模拟卷（全国卷）（六）1、如图所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连,在外力作用下A沿杆以速度匀速上升经过P、Q,经过P点时绳与竖直杆间的角度为,经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向,则() A. 经过Q点时,B的速度方向向下B. 经过P点时,B的速度等于C. 当A从P至Q的过程中,B处于失重状态D. 当A从P至Q的过程中,B处于超重状态2、如图所示,一半径为R质量为M的光滑圆弧槽D,放在光滑的水平面上,有一质量为m的小球由A点静止释放,在下滑到B点的过程中,下述说法正确的是（ ）A.以地面为参考系,小球到达B处时相对于地的速度v满足B.以槽为参考系
2、,小球到达B处时相对于槽的速度满足C.以地面为参考系,以小球、槽和地球为系统,机械能守恒D.不论以槽或地面为参考系,以小球、槽和地球为系统的机械能均不守恒3、氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能，氦离子的能级示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )A.40.8EvB.51.0eVC.43.2eVD.48.4eV4、随着科幻电影流浪地球的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。 “引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向
3、接近行星，分别因相互作用改变了速度。如图所示,以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为v0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是( )ABC D5、如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（ ）A.Q变小，C不变，U不变，E变小B.Q变小
4、，C变小，U不变，E不变C.Q不变，C变小，U变大，E不变D.Q不变，C变小，U变大，E变小6、如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )A当且时,A的加速度为B当且时,A的加速度为C当时,B的加速度最大为D当时,无论F为何值B都不会运动7、空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（
5、a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到的时间间隔内( )A圆环所受安培力的方向始终不变B圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C圆环中的感应电流大小为D圆环中的感应电动势大小为8、如图，电荷量分别为q和q（q0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则( )Aa点和b点的电势相等Ba点和b点的电场强度大小相等Ca点和b点的电场强度方向相同D将负电荷从a点移到b点，电势能增加9、如图所示为“探究加速度与物体所受合外力关系”的实验装置图。图中小车A的质量为，连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B（频率50赫兹），它们均置于水平放置一端 带有定滑轮
6、且足够长的木板上，重物p的质量为， C为测力传感器，实验时改变p的质量，可以读出测力器不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦。（1）为了减小长木板对小车摩擦力的影响，必须先 （填“挂”或者“不挂”）重物p，在长木板远离滑轮的一端下面垫一块木块，反复移动木块的位置，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列 （填“间距相同”或者“间距不同”）的点。（2）下列说法正确的是 （填选项前的字母）A电火花打点计时器应接46V低压交流电源 B实验时应先接通电源后释放小车C实验中应远小于D测力计的读数始终为（3）下图为某次实验得到的纸带(图中相邻两点间有4个点未画出)，由此可求得小车加速度的大小是 ，在打点计时器打出B
7、点时，小车的速度大小为 m/s。（计算结果均保留两位有效数字） 10、某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3k）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5）；固定电阻R0（阻值1000）；滑动变阻器R（阻值09.0）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。（1）实验要求能够实现在03.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。（3）用另一电源（电动势4V，内阻1.00）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的
8、实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W（结果保留2位小数）（4）某同学进行如下测量：用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图（c）可知其长度为L_mm；（5）用螺旋测微器测量其直径如图，由图（d）可知其直径D_mm；11、质量为m0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角37，PB沿水平方向，质量为M10kg的木块与PB相连，静止于倾角为37的斜面上，如图所示(取，sin370.6)求：(1)轻绳PB拉力的大小； (2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小12、如图所示，在竖直平面直角坐标系中，x轴上方充满方向沿纸面的匀强电场（未画出）
9、；x轴下方充 满正交的匀强电场（未画出）和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的带正电小球从y 轴上的A点（以某一初速度沿x轴负方向射入第三象限，做速率不变的圆弧运动后通过x轴上的C点， 此时小球速度方向与x轴正方向夹角，并沿做匀减速直线运动恰能到达y轴上的D点（图中未画出）。已知重力加速度大小为g，磁感应强度大小。求:（1）x轴下方匀强电场的场强大小以及小球的初速度大小；（2）x轴上方匀强电场的场强大小；（3）小球从A点开始到第三次通过x轴过程中所用的时间t。13、物理选修3-3 (1) 小李和小华准备打乒乓球，但现在只有一个被踩瘪但没裂开的乒乓球，他们将此瘪球放入杯中热水
10、 里，并用杯盖盖紧，一段时间后瘪球变回球形，则瘪球变回球形的过程中，球内速率大的分子数与总分子数之比_(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”），球内气体因膨胀对外做的功_(选填“大于”“等于”或“小于”）吸收的热量，球内气体的内能_(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”）。(2) 如图所示，粗细均匀的U形管两臂足够长且竖直，管内有水银（图示阴影部分），右管开口，左管封闭 一定质量的理想气体，环境温度为时左、右两水银面等高，左管气柱长度为。已知外界大气压强 恒为，不考虑温度变化对水银的影响。(i)若环境温度缓慢升高到，求此时左、右两水银面的高度差;(ii)若环境温度保持在不变，向右管
11、中逐渐加入水银，使左管中气柱长度变回求右管中加入水 银柱的长度L。14、【物理选修34】1.关于光现象及其应用,下列说法中正确的是( )A.玻璃内的气泡看起来特別明亮是光的干涉现象B.光导纤维包层的折射率小于内芯的折射率,是依据全反射原理工作的C.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,主要应用的是光的衍射现象D.水面上油膜、肥皂泡的彩色条纹是由于光的干涉而形成的现象E.光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最亮的明纹2.两列波分别沿x轴的正方向和负方向传播,t=0时刻两列波刚好传到x=2m和x=16m处,波形如图所示,已知两列波的波速均为2.5m/s。求：从t=0到t=2.5s这段时间内,x=7m处
12、质点运动的路程;t=10s时,x=12m处质点的位移。 答案以及解析1答案及解析：答案：D解析：AB.对于A,它的速度如图中标出的这个速度看成是A的合速度,其分速度分别是，其中就是B的速度 (同一根绳子,大小相同),刚开始时B的速度为;当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,=0,所以B的速度=0，故AB错误；CD.因A匀速上升时,由公式，当A上升时，夹角增大，因此B做向下减速运动，则处于超重状态，故C错误、D正确；故选：D。 2答案及解析：答案：C解析：小球在向下运动的过程中,小球与槽组成的系统在水平方向的动量守恒,所以小球获得向右的速度,同时槽也获得向左的速度,选取向右为正方向,以地面为
13、参考系,则: 二者动能的和与小球减小的机械能是相等的,则: .故A错误；以槽为参考系,小球、槽、地球组成的系统的机械能守恒,槽向左运动,则地球相对于槽也向右运动,所以小球到达B处时相对于槽的速度v不满足还要考虑地球的动能.故B错误；不论以槽或地面为参考系,以小球、槽和地球为系统的机械能均守恒.所以C选项是正确的,D错误。 3答案及解析：答案：C解析：因40.8eV+(-54.4eV)=-13.6eV，故结合题图可知，基态氦离子吸收能量为40.8eV的光子后能跃迁到n=2的能级；因51.0eV+(-54.4eV)=-3.4eV,故结合题图可知，基态氦离子吸收能量为51.0eV的光子后能跃迁到n=
14、4的能级；因43.2eV+(-54.4eV)=-11.2eV,故结合题图可知，基态氦离子不能吸收能量为43.2eV的光子；因48.4eV+(-54.4eV)=-6.0eV，故结合题图可知，基态氦离子吸收能量为48.4eV的光子后能跃迁到n=3的能级，故C正确。 4答案及解析：答案：A解析：设探测器的质量为m，行星的质量为M，探测器和行星发生弹性碰撞.对于模型一：设向左为正，由动量守恒定律：，由能量守恒，联立解得探测器碰后的速度，因，则，故A正确，B错误.对于模型二：设向左为正，由动量守恒定律：，由能量守恒，联立解得探测器碰后的速度，因，则；故C、D均错误.故选A 5答案及解析：答案：C解析：平
15、行板电容器与静电计并联，电容器所带电量不变。增大电容器两极板间的距离d时，由电容的决定式知,电容C变小,Q不变,则根据电容的定义式知，电容C变小，Q不变，则U变大，再根据,可得电场强度综合表达式，电场强度不发生变化，故C正确 6答案及解析：答案：ACD解析：A相对B恰好滑动时,对AB整体有,此时对B有,联立解得,当时,所以AB一起运动,则加速度为,故A正确;当,且时,AB相对滑动,对A有,解得,故B错误;当AB相对滑动时,B的加速度达最大,对B有,解得,故C正确;A对B的最大摩擦力为,地面对B的最大摩擦力为,当时,所以无论F为何值B都不会运动,故D正确。 7答案及解析：答案：BC解析：AB、根
16、据B-t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向的方向在时刻发生变化，则A错误，B正确；CD、由闭合电路欧姆定律得：，又根据法拉第电磁感应定律得：，又根据电阻定律得：，联立得：，则C正确，D错误。故本题选BC。 8答案及解析：答案：BC解析：由几何关系，可知b的电势大于a的电势,故A错误,把负电荷从a移到b,电势能减少,故D错误;由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确。 9答案及解析：答案：（1）不挂 ; 间距相同 （2）B（3）2.0 ; 0.56 解析：(1)平衡摩擦力时需要小车不受外力匀
17、速运动，所以需要不挂重物直到打点计时器打出间距均匀的点 10答案及解析：答案：（1）由于灯泡的电压需从0开始测量，则滑动变阻器需采用分压式接法；由于灯泡的额定电压为3.8V，而电压表的量程为03V，不满足电压的测量需求，故应将电压表与定值电阻串联，改装成一个大量程的电压表；由题目可知灯泡的电阻为：，又因为，故应将电流表外接；故电路图如图。（3）由图可知滑动变阻器与灯泡串联，若滑动变阻器全部接入电路中，由可知，电阻最大，则电路中电流最小，则灯泡的电功率最小。故当R9时，可将滑动变阻器与电源内阻等效为一个内阻为：rr+R10，电动势为：的新电源，根据闭合电路欧姆定律可得：，在图（a）中将该图线画出
18、来，该图线与灯泡的伏安特性曲线的交点为（220mA，1.77V），故灯泡的功率为：PUI1.77V0.22A0.39W。（4）由题可知，该游标卡尺的分度值为0.05mm，主尺刻度为5cm，游标尺第3条刻度线与主尺对齐，即读数为30.05mm0.15mm，故长度为5cm+0.15mm50mm+0.15mm50.15mm。（5）螺旋测微器的分度值为0.01mm，固定刻度读数为4.5mm，可动刻度为20.00.01mm0.200mm，则其直径为4.5mm+0.200mm4.700mm。解析： 11答案及解析：答案：(1)6N(2)64.8N76.4N解析：(1)对点P受力分析如图所示根据共点力作用下
19、物体的平衡条件得：联立解得：故轻绳PB拉力的大小为6N(2)对木块受力分析如图所示由共点力作用下物体的平衡条件得：联立解得：故木块所受斜面的摩擦力和弹力大小分别为64.8N和76.4N 12答案及解析：答案：（1)由于小球在第三象限做速率不变的圆弧运动，电场 力与重力平衡，则 得小球运动轨迹如图所示，设小球在 磁场中运动的轨迹半径为R，则解得由解得（2）两点间的距离小球从C点运动到D点做匀减速直线运动，则 解得又则x轴上方的场强方向沿x轴负方向且解得（3）设小球从A点第一次运动到C点所用的时间为，则设小球从C点运动到D点再返回C点所用的时间为，则得设小球从C点运动到P点所用的时间为，则联立解得
20、时间解析： 13答案及解析：答案：（1）逐渐增大，小于，逐渐增大（2）（i）设U形管横截而积为S,初始时左管中气体压强等于大气压强，若环境温度缓慢升高到，左管液面下降，右管液面上升，则左管气体的压强变为根据理想气体状态方程有其中解得 (另一解,不合题意舍去）(ii)左管中气体发生等温变化，根据玻意耳定律有其中解得解析：（1）瘪球内气体原先温度较低，放入热水中后,球内气体逐渐吸热，球内气体的温度逐渐升高.温度越高，速率大的分子数占总分子数比例越大。球内气体温度升高，压强增大，瘪球逐渐变回球形，此过程中从外界吸收热量的同时球内气体因膨胀而对外做功，由于内能随温度的升高而增大,根据热力学第一定律知球
21、内气体从外界吸收的热量大于对外做的功。 14答案及解析：答案：1.BCD2. -2cm解析：1.玻璃内的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象,A项错误；光导纤维是依据全反射原理工作的,内芯的折射率大于包层的折射率,B项正确；激光束越细时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同,这里应用的是光的衍射现象,C项正确；油膜上的彩色 条纹是由于光经油膜上、下表面反射相遇干涉而形成的,肥皂泡上的彩色条纹是光经肥皂薄膜的前、后表面反射相遇干涉而形成的,D项正确；光的双缝干涉条纹是等间距、等宽度的明暗相间的条纹,E项错误。(2)由图象得左侧波：,A=0.02m, ,振动方程。左侧波经2s传播到x=7m处的质点,该质点从2s开始振动,则由振动方程得该质点2.5s时的位移为,右侧波经3.6s传播到x=7m处的质点,2.5s时还没有传播到x=7m处的质点,则该质点经过的路程为。由图象得右侧波:,A=0.02m,振动方程经过10s,左侧、右侧的波都传到了x=12m处,此时:,根据波的叠加原理可得y=-2cm。
