2021年高三预测密卷(新课标I卷)理综物理 含答案

2021年高三预测密卷（新课标I卷）理综物理含答案
本试卷共40题（包括选考题）分数：300分时间：150分钟
全卷满分300分。

考试用时150分钟。

注意事项：
1. 答卷前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用统一提供的2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

2. 选择题的作答：每小题选出答案后，用统一提供的2B铅笔把答题卡上对应的题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3. 非选择题的作答：用统一提供的签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4. 选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用统一提供的2B铅笔涂黑。

答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域内均无效。

5. 考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ag-108 Ce-140
选择题共21小题，共126分
二、选择题(48分)：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中。

第14-18只有一项符合
题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。

14．在物理学发展史上，许多科学家通过恰当地运用科学研究方法，超越了当时研究条件的局限性，取得了辉煌的研究成果，下列表述符合物理学史的是（）
A.伽利略做的著名理想斜面实验其核心就是为了“冲淡”重力的影响
B.无论亚里士多德、伽利略还是笛卡尔都没有建立力的概念，而牛顿的高明之处在于他将物体间复杂多样
的相互作用抽象为“力”，为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念
C.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场会在其周围空间激发一种电场，这种电场就是感生电场
D.机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人随身携带的金属物品，是利用静电感应的工作原理工作的
15.如图所示为圆弧形固定光滑轨道，a点切线方向与水平方向夹角为53o，b点切线方向水平。

一小球以水平初速度6m/s做平抛运动刚好能沿轨道切线方向进入轨道，已知轨道半径为1m，小球质量为1kg，则下列说法正确的是（）
（sin53o=0.8，cos53o=0.6，g=10m/s2）
A、小球做平抛运动的飞行时间为0.6s
B、小球做平抛运动的飞行时间为0.8s
C、小球不能到达b点
D、小球到达b点时，轨道对小球压力大小为38N。

16．暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命．为了探测暗物质，我国在xx年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于其运动周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，引力常量为G，则下列说法中正确的是（）
A. “悟空”的线速度小于同步卫星的速度
B. “悟空”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
C. “悟空”的环绕周期为
D. “悟空”的质量为
17．如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水平直径两端点。

轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为，原长为L = 2R，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度v0，已知重力加速度为g，下列说法错误的是（）
A．只要小球能做完整的圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关
B．速度只要满足，则小球会在B、D间脱离圆轨道
C．只要，小球就能做完整的圆周运动
D．无论v0多大，小球均不会离开圆轨道
18、将一光滑轻杆固定在地面上，杆与地面间夹角为θ，一光滑轻环Q套在杆上．一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上，用另一轻绳通过滑轮系在轻环上，用手拉住轻绳另一端并使OP恰好在竖直方向，如图所示．现水平向右拉绳，当轻环重新静止不动时OP绳与天花板之间的夹角为（）A．90°B．45°+
C．θD．45°+θ
19．如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量q=6×10-7C，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零．当小球以2m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零．在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势φ随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2．则下列判断正确的是（）
A．匀强电场的场强大小为5×106 v/m
B．小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4 J
C．小球做顺时针方向的匀速圆周运动
D．小球所受的洛伦兹力的大小为0.03 N
20．用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10-2kg，所带电荷量为2.0×10-8C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成45°角（g=10m/s2）,下列说法正确的是（）
A、匀强电场水平向右
B、这个匀强电场的电场强度大小为5×106N/C
C、将轻绳拉至竖直位置，小球也会处于平衡状态
D、将轻绳拉离初始位置，小球会做往复运动
21．如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是（）
A．将原线圈抽头P向下滑动时，灯泡变暗
B．将电容器的上极板向上移动一小段距离，灯泡变暗
C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势为零
D．若线圈abcd转动的角速度变为原来的2倍，则变压器原线圈电压的有效值也变为原来的2倍
非选择题共19题（含选考题），共174分
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答，第33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（11题，共129分）
22．(10分）（1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是__________、__________、__________。

（2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，电流表内阻约几欧姆，电压表内阻约为20kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E=4.5V，内阻很小，则以下电路中_____________（填电路图下方的字母代号）电路为本次实验应采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的结果仍会比真实值偏_____________。

23．（6分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H>>d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d= mm．
（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式时，可判断小球下落过程中机械能守恒．
（3）实验中发现动能增加量△E K总是稍小于重力势能减少量△E P，增加下落高度后，则△E p﹣△E k将（选填“增加”、“减小”或“不变”）．
24.（13分）如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB，O点为圆心，OA水平，OB竖直，半径为m．在O 点沿OA抛出一小球，小球击中圆弧AB上的中点C，v t的反向延长线与OB的延长线相交于D点．已知重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小球运动的时间？
（2）OD的长度为多少？
25．（18分）如图所示，在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨，与水平面间的夹角θ＝30°，间距L＝0.5m，上端接有阻值R＝0.3Ω的电阻，匀强磁场的磁感应强度大小B＝0.4T，磁场方向垂直导轨平面向上。

一质量m＝0.2kg，电阻r＝0.1Ω的导体棒MN在平行于导轨的外力F作用下，由静止开始向上做匀加速运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直，且接触良好，当棒的位移d＝9m时电阻R上消耗的功率为P＝2.7W。

其他电阻不计，g取10m/s2。

求：
(1)此时通过电阻R上的电流；
(2)这一过程通过电阻R上电荷量q；
(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小；
(4)此时撤去F，棒能上升的最大距离为s=2m，则撤去F后电阻R上产生的热量多大？
（二）选考题：共45分。

请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，多答则每学科按所答的第一题评分。

33．(5分）（1）下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。

选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。

A．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；
B．气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和；
C．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；
D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；
E.一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。

（2）（10分）如图所示，内壁光滑长度为4、横截面积为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计。

原长3、劲度系数的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点。

开始活塞D距汽缸B的底部为3．后在D上放一质量为的物体。

求：
①稳定后活塞D下降的距离；
②改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少?
34．(5分）（1）如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是_____（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．甲摆摆长比乙摆摆长长
B．甲摆的振幅比乙摆大
C．甲摆的机械能比乙摆大
D．在t＝0.5s时有正向最大加速度的是乙摆
E．由图象不能求出当地的重力加速度
（2）（10分）如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°．一条光线以45°的入射角从AC 边上的D点射入棱镜，光线最终垂直BC边射出．
①求玻璃的折射率
②画出光在玻璃棱镜中的传播路线
35．(5分）（1）以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是________(填入正确选项前的字母。

选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。

A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
C．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大
D．有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期
E．质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量
（2）（10分）如图所示，物体A、B的质量分别是4 kg和8 kg，由轻质弹簧连接，放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁相接触，另有一个物体C水平向左运动，在t＝5 s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度，一起向左运动。

物体C的速度—时间图象如图示。

①求物体C的质量。

②求弹簧压缩具有的最大弹性势能。

③求在5 s到15 s的时间内，墙壁对物体B的作用力的冲量。

《xx高考理综预测密卷》新课标I卷
参考答案及解析
一、选择题（共8小题，每题6分。

）
14.【答案】B
【解析】伽利略做的著名理想斜面实验其核心就是为了说明力和运动的关系，A错误；无论亚里士多德、伽利略还是笛卡尔都没有建立力的概念，而牛顿的高明之处在于他将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”，为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念，B正确；麦克斯韦提出了麦克斯韦电磁理论，变化的磁场会在其周围空间激发一种电场，这种电场就是感生电场，C错误；安检门利用涡流探测人随身携带的金属物品的原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品内产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到．故D错误
15.【答案】B
【解析】进入轨道时速度方向与水平方向夹角为
，得，故A错误B正确；
有
，
初始位置距点高度为
，，初始位置距b点高度为H，
从初始位置到b列动能定理：
对b点列牛二定律：，解得：，可知C、D错误。

16.【答案】C
【解析】由得，可知轨道半径越小则线速度越大，所以“悟空”的线速度大于同步卫星的速度，则A错误；据万有引力提供向心力得，则半径小的加速度大，则“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，B错误；运动的角速度为：，则周期，则C正确；“悟空”为绕行天体，无法测量其质量，则D错误。

17.【答案】B
【解析】在最低点时：，其中；从最低点到最高点，根据动能定理，在最高点：，联立解得：F N1-F N2=6mg，故选项A正确；小球运动到最高点速度为零时假设没有离开圆轨道，则此时弹簧的弹力，此时小球没有离开圆轨道，故选项B错误D正确；若小球到达最高点的速度恰为零，则根据动能定理，解得，故只要，小球就能做完整的圆周运动，选项C正确.
18. 【答案】 B
【解析】对轻环Q进行受力分析如图1，则只有绳子的拉力垂直于杆的方向时，环Q处于平衡，绳子的拉力沿杆的方向没有分力；由几何关系可知，绳子与竖直方向之间的夹角是θ；对滑轮进行受力分析如图2，由于滑轮的质量不计，则OP对滑轮的拉力与两个绳子上拉力的和大小相等方向相反，所以OP的方向一定在两根绳子之间的夹角的平分线上，由几何关系得OP与竖直方向之间的夹角：
则OP与天花板之间的夹角为：90°﹣β=
19.【答案】AB
【解析】据题意和乙图可知，E==5×106V/m，故A正确；据题意可知，小球所受的电场力大小等于重力，洛伦兹力提供向心力，所以小球重力势能增加最多时，电势能减少最多，大小为：2qφ=2×6×10-7×2×106J=2.4J，故B正确；洛伦兹力提供向心力，据左手定则可知，小球做逆时针运动，故C错误；由以上分析可知：mg=Eq，f=qvB=，联立以上解得：f=3N，故D错误．
20.【答案】BD
【解析】解：小球的受力如图，
根据共点力平衡有：mgtan45°=qE
代入数据则E==5×106N/C
电场力方向向右，但小球电性未知，所以不能判断电场方向，故A错误B正确；小球在其他位置不会处于平衡，故C错误；将轻绳拉离初始位置，小球会在初始位置附近做往复运动，D正确
21.【答案】BCD
【解析】矩形线圈中产生交变电流；将原线圈抽头P向下滑动时，原线圈匝数变小，根据变压比公式，输出电压增大，故灯泡会变亮，故A错误；将电容器的上极板向上移动一小段距离，电容器的电容C变小，容抗增大，故干路电流减小，灯泡变暗，故B正确；线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零,故C正确；若线圈转动角速度变为2ω，最大值增加为原来的2倍；有效值也变为原来的2倍，故D正确。

二、非选择题
22.【答案】（1）0.999mm、0.42A、2.28V（2）A、小（每空2分）
【解析】（1）螺旋测微器的读数为：d=0.5mm+49.9×0.01mm=0.999mm；
电流表采用的是0-0.6量程，分度值为0.02，故其读数为：I=0.42A；
电压表采用的是0-3V量程，分度值为0.1V，故其读数为：U=2.28V
（2）因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法，同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为5Ω，故采用电流表外接法误差较小，故选A，在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小。

23.【答案】（1）7.25；（2）；（3）增加（每空2分）
【解析】（1）由图可知，主尺刻度为7mm；游标对齐的刻度为5；故读数为：7+5×0.05=7.25mm；
（2）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；
则有：mgH=mv2；即：2gH0=（）2 解得：；
（3）由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则△E p﹣△E k将增加。

24.【答案】，2m
【解析】（1）平抛运动的水平位移和竖直位移相等，x=y=Rcos45°=2m（1分）
根据y=得，t=（2分）
（2）设OA与速度的反向延长线的交点为E，因为平抛运动速度的反向
延长线经过其水平位移的中点（2分）
则OE=1m （1分）
设速度与水平方向的夹角为θ，因为速度与水平方向夹角的正切值等于此时位移与水平方向夹角正切值的两倍．（2分）
则tanθ=2tan45°=2（2分）
设角BDC为α，则tanα=（2分）
所以h=2m．（1分）
25.【答案】(1)I=3A (2)q=4.5C (3)F=2N （4）1.2J
【解析】(1)根据热功率：P＝I2R (2分)
解得： (1分)
(2)回路中产生的平均感应电动势：(1分)
由欧姆定律得：(1分)
得电流和电量之间关系式：（1分）
代入数据得：(1分)
(3)此时感应电流I＝3A，由 (1分)
解得此时速度：(2分)
由匀变速运动公式：v2＝2ax，(1分)
解得：（1分）
对导体棒由牛顿第二定律得：F－F安－mg sin30°＝ma (1分)
即：F－BIL－mg sin30°＝ma
解得：F＝ma＋BIL＋mg sin30°＝2 N (1分)
（4）对导体棒由能量守恒得（2分）
代入数据得 Q=1.6J （1分）
此为回路中产生的总热量，电阻R上产生的热量Q R=Q=1.2J （1分）
33.（1）【答案】BDE
【解析】气体的温度变化时，其分子平均动能随之变化，但是分子间势能不一定改变，选项A错误；气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和，选项B正确；热量是可以完全转化为功的,热力学定律说的是，热不可能“在不产生其他效果的情况下”完全转化为功，或者说，热量不可能“在一个循环过程中”完全转化为功，选项C错误；热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，选项D正确；一定量的气体，在压强不变时，当温度降低时，体积减小，气体分子密度增大，故分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加，选项E正确。

（2）【答案】（1）（2）℃
【解析】（1）由于活塞的质量不计，所以初始状态汽缸A、B中的气体都为大气压，弹簧弹力为零，所以活塞C到汽缸A底部的距离为（1分）
放入重物稳定后汽缸A、B气体的压强都为，对D活塞有（1分）
对活塞C有（1分）
为弹簧的弹力，（1分）
联立以上三式可求得弹簧被压缩（1分）
此时活塞C距汽缸底部的距离（1分）
初态下气体的总体积，末态体积为，由玻意耳定律
解得（1分）
由此可知活塞D下降的距离为（1分）
（2）改变气体温度使活塞D回到初始点，气体为等压变化，所以弹簧位置不变。

S （1分）
由盖-吕萨克定律
解得K，所以气体此时的温度为℃（1分）
34.（1）【答案】BDE
【解析】从图中可得两者的周期相同，都为2s，又知道两者在同一个地点测量的，即g相同，所以根据单摆周期公式可得两单摆的摆长相等，A错误；从图中可得甲的振幅为10cm，乙的振幅为7m，故甲摆的振幅比乙摆大，B正确；由于摆球质量未知，所以机械能大小关系无法判断，C错误；在t＝0.5s时乙处于负向最大位移处，由于加速度方向和位移方向相反，所以此时有正向最大加速度，D正确；由于不知道摆长，所以无法求解重力加速度，E正确；
（2)【答案】①玻璃的折射率为
②光在玻璃棱镜中的传播路线如图所示
【解析】①由几何关系可知，光线进入AC面的折射角为r=30°
B
AB面的入射角为i′=60°（2分）
对光在AC面的折射，由折射定律可知：（3分）
②由，则得棱镜对空气的临界角为C=45°（1分）
因为i′＞C，因此，AB面无光线射出，由题意可作出光由AC面射入，从BC面射出的传播路线如图所示（4分）
35.（1）【答案】BCE
【解析】根据光电效应方程知，光电子的最大初动能，与入射光的频率有关，与光的强度无关．故A错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内的聚变反应．故B正确；氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，原子能量减小，根据知，电子的动能增大，则氢原子的电势能减小，故C正确；半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用．故D错误；质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量，故E正确．
（2）【答案】①2 kg②12 J③24 N·s 水平向右
【解析】①由图象可知，碰前C的速度v0＝6 m/s，碰后的速度v＝2 m/s （1分）
A、C碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得： m C v0＝(m C＋m A)v （2分）
解得m C＝2 kg (1分)
②A、C向左运动，当它们速度变为零时，弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得，最大弹性势能E p＝(m A＋m C)v2＝12 J (2分)
③在5 s到15 s的时间内，墙壁对B物体的作用力F等于轻弹簧的弹力，轻弹簧的
弹力使物体A和C的速度由2 m/s减少到0，再增加到2 m/s，则弹力的冲量等于F的冲量（1分）
I＝(m A＋m C)v－[－(m A＋m C)v]＝24 N·s，方向水平向右 (3分)30684 77DC 矜G33364 8254 艔30407 76C7 盇37105 90F1 郱40230 9D26 鴦32109 7D6D 絭35765 8BB5 讵37913 9419 鐙30854 7886 碆C40146 9CD2 鳒$K。