浙江省衢州市2021届新高考物理考前模拟卷(1)含解析

浙江省衢州市2021届新高考物理考前模拟卷（1）
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与固定电阻R 1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。

副线圈电路中负载电阻为可变电阻 R 2，A 、V 是理想电表。

当R 2=2R 1 时，电流表的读数为1A ，电压表的读数为4V ，则（ ）
A ．电源输出电压为8V
B ．电源输出功率为4W
C ．当R 2=8Ω时，变压器输出功率最大
D ．当R 2=8Ω时，电压表的读数为3V
【答案】C
【解析】
【详解】
A ．当R 2=2R 1时，电流表的读数为1A ，电压表的读数为4V ，所以R 2=4Ω，R 1=2Ω，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是U 1=2V ，根据电流与匝数成反比得原线圈电流是I 1=2A ，所以电源输出电压为
U=U 1+I 1R 1=2+2×2=6V
故A 错误；
B ．电源输出功率为
P=UI 1=12W
故B 错误；
C ．根据欧姆定律得副线圈电流为22U R ，所以原线圈电流是22
2U R ，所以 2212622
U U R R =⋅+，222128R U R =+ 变压器输出的功率
222222222
14414464(8)16U R P R R R R ===+++
所以当R 2=8Ω时，变压器输出的功率P 2最大，即为9W 2
，故C 正确； D ．当R 2=8Ω时，U 2=6V ，即电压表的读数为6V ，故D 错误。

故选C。

2．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气的阻力，则（）
A．从A点运动到M点电势能增加2J
B．小球水平位移x1与x2的比值1：4
C．小球落到B点时的动能24J
D．小球从A点运动到B点的过程中动能有可能小于6J
【答案】D
【解析】
【详解】
将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动为匀变速直线运动；
A．从A点运动到M点过程中，电场力做正功，电势能减小，故A错误；
B．对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1：3，故B错误；
C．设物体在B动能为E kB，水平分速度为V Bx，竖直分速度为V By。

由竖直方向运动对称性知
1
2
mV By2=8J
对于水平分运动
Fx1=1
2
mV Mx2-
1
2
mV AX2
F（x1+x2）=1
2
mV Bx2-
1
2
mV AX2
x1：x2=1：3
解得：
Fx1=6J；
F（x1+x2）=24J 故
E kB =12m （V By 2+V Bx 2）=32J 故C 错误；
D ．由于合运动与分运动具有等时性，设小球所受的电场力为F ，重力为G ，则有：
Fx 1=6J
2
262 J 1F t m
⋅⋅= Gh=8J
2
21 8J 2G t m
⋅⋅= 所以：
3 2
F G = 由右图可得：
tan F G
θ=
所以
3sin 7
θ= 则小球从 A 运动到B 的过程中速度最小时速度一定与等效G’垂直，即图中的 P 点，故
2201124sin J 6J 227
kmin min E mv m v θ===（）＜ 故D 正确。

故选D 。

3．一辆汽车以20m/s 的速度在平直的公路上行驶，当驾驶员发现前方有险情时，立即进行急刹车，刹车后的速度v 随刹车位移x 的变化关系如图所示，设汽车刹车后做匀减速直线运动，则当汽车刹车后的速度减小为12m/s 时，刹车的距离x 1为
A ．12m
B ．12.8m
C ．14m
D ．14.8m
【答案】B
【解析】
【详解】 由题意可知，汽车做匀减速直线运动，设加速度大小a ，由公式202v ax =，其中020m v s =，20x m =代入解得：210m a s =，
当12m v s =时，汽车刹车的位移为220112.82v v x m a -==，故B 正确。

故选：B 。

4．理想变压器的输入端、输出端所连接电路如图所示，图中交流电源的电动势e=311sin(100πt)V ，三只灯泡完全相同。

当电键S 1、S 2均断开时，交流电源的输出功率为理想变压器输出功率的3倍。

下列各说法中正确的是 （ ）
A ．理想变压器的匝数比为1：3
B ．灯泡L 1消耗的功率是灯泡L 2消耗功率的4倍
C ．断开电键S 1，闭合电键S 2时，灯泡L 1两端的电压有效值为110V
D ．断开电键S 2，闭合电键S 1时，灯泡L 1的亮度与C 项情况下相比较较暗
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．变压器的输出功率等于输入功率，电源的输出功率等于灯泡L 1的功率和变压器的输入功率之和，所以由已知条件知灯泡L 1的功率等于变压器输入功率的2倍，也就是灯泡L 1的功率等于灯泡L 2、L 3的功率之和的2倍，所以灯泡L 1的功率是灯泡L 2功率的4倍，则变压器原线圈的电流是副线圈电流的2倍，由理想变压器电流与匝数成反比，可得匝数比为1：2，故A 错误，B 正确；
C ．断开电键S 1，闭合电键S 2时，由上面分析知L1L22I I =，则
U L1=2U L2
变压器的输入电压和输出电压关系为
U 2=2U 1
而
U 2=U L2
U L1+U 1=2V=220V 所以 U L1=176V ，U L2=88V
故C 错误；
D ．断开电键S 2，闭合电键S 1时，U 1=220V ，则U 2=440V ，所以
U L2=220V
与C 中相比电压升高，灯泡变亮，故D 错误。

故选B 。

5．1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度．根据你所学过的知识，估算出地球
密度的大小最接近 （ ）（地球半径R=6400km ，万有引力常量G=6.67×
10-11N·m 2/kg 2） A ．5.5×103kg/m 3
B ．5.5×104kg/m 3
C ．7.5×103kg/m 3
D ．7.5×104kg/m 3
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】 由黄金代换2GMm mg R =可得地球质量G
gR M 2
=，地球体积公式343V R π=可得密度333 5.510kg/m 4g GR
ρπ==⨯，故A 正确BCD 错误。

6．如图所示，大小可以忽略的小球沿固定斜面向上运动，依次经a 、
b 、
c 、
d 到达最高点e.已知ab=bd= 6m, bc=1m,小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2s,设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v a , 则下列结论错误的是( )
A ．de=3m
B ．3m /s c v =
C ．从d 到e 所用时间为4s
D ．10m/s b v
【答案】A
【解析】
【详解】
B.由题，小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2s ，根据推论得知，c 点的速度等于ad 间的平均速度，则有 123m/s 222c ac cd v t +⨯＝＝＝ 选项B 不符合题意；
D.ac 间中点时刻的瞬时速度为
17 3.5m/s 2
ac v t ＝＝＝ cd 中间时刻的瞬时速度 25m/s 2.5m/s 2cd v t ＝
＝＝ 故物体的加速度
2210.5m/s v v a t
-=＝ 由v b 2−v c 2＝2a•bc 得，
v b ＝10m/s ．
故D 不符合题意．
A.设c 点到最高点的距离为s ，则：
22
39m 220.5
c v s a =⨯＝＝ 则de=s-cd=9-5m=4m ．故A 符合题意．
C.设d 到e 的时间为T ，则
de=12
aT 2， 解得T=4s ．故C 不符合题意．
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图所示，足够长U 型管内分别由水银封有1L 、2L 两部分气体，则下列陈述中正确是( )
A ．只对1L 加热，则h 减小，气柱2L 长度不变
B ．只对1L 加热，则h 减小，气柱2L 长度减少
C ．若在右管中注入一些水银，1L 将增大
D ．使1L 、2L 同时升高相同的温度，则1L 增大、h 减小
【答案】AD
【解析】
【详解】
AB ．只对L 1加热，假设体积不变，则压强增大，所以L 1增大、h 减小，气柱L 2长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A 正确B 错误；
C ．若在右管中注入一些水银，L 2压强增大，假设L 1的体积不变，L 1的压强与h 长度的水银柱产生的压强之和随之增大，L 1的压强增大，根据玻意耳定律得L 1将减小，故C 错误；
D ．使L 1、L 2同时升高相同的温度，假设气体体积不变，L 1的压强增大，L 2压强不变，则L 1增大、h 减小，故D 正确；
故选AD.
【点睛】
做好本题的关键是知道两边气体压强大小的影响因素，再利用理想气体状态方程判断各物理量的变化． 8．如图甲所示，一个匝数为n 的多匝线圈，线圈面积为S ，电阻为r 。

一个匀强磁场垂直于线圈平面穿过该线圈。

在0时刻磁感应强度为0B ，之后随时间变化的特点如图乙所示。

取磁感应强度向上方向为正值。

线圈的两个输出端P 、Q 连接一个电阻R 。

在00~t 过程中（ ）
A ．线圈的P 点的电势高于Q 点电势
B ．线圈的P 、Q 两点间的电势差大小为00
()nSB R R r t + C ．流过R 的电荷量的大小为0nSB R r
+ D ．磁场的能量转化为电路中电能，再转化为电阻R 、r 上的内能
【答案】ABC
【解析】
【详解】
A ．结合图乙知磁场方向向上且逐渐减小。

由楞次定律知感应电流的方向由Q 点经线圈到P 点，则P 点电
势高，A 正确；
B ．感应电动势为 00B E n
nS t t ∆Φ==∆ 又有 E I R r
=+ 电势差大小
U IR =
解得
00
()nSB R U R r t =+ B 正确；
C ．流过电路的电荷量大小为
0q It =
解得
0nSB q R r
=+ C 正确；
D ．电磁感应的过程中磁场能量不转化，而是作为媒介将其他形式的能转化为电能，然后再在电阻R 、r 上转化为内能，D 错误。

故选ABC 。

9．如图，一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A 的循环，ABCD 位于矩形的四个顶点上。

下列说法正确的是 。

A ．状态C 的温度为032
T
B ．从A→B ，分子的平均动能减少
C ．从C→
D ，气体密度增大
D ．从D→A ，气体压强增大、内能减小
E.经历A→B→C→D→A 一个循环，气体吸收的热量大于释放的热量
【答案】ACE
【解析】
【分析】
【详解】
A ．A
B →过程为等压过程，则有
A B A B
V V T T = 即有
1200
23V V T T = 解得
1223
V V = C D →过程也为等压过程，则有
C D C D
V V T T = 即
120C
V V T T = 解得
2C 00132
V T T T V == 故A 正确；
B ．从A→B 从A→B ，温度升高，分子平均动能增大，故B 错误；
C ．C
D →过程为等压变化过程，由图可知，气体体积减小，气体质量不变，则气体密度增大，故C 正确；
D ．从D→A ，由图可知，气体压强增大，温度升高，气体内能增大，故D 错误；
E ．经历A→B→C→D→A 一个循环,气体内能不变；在p-V 图象中，图象与坐标轴围成面积表示功，所以AB DC W W >，即整个过程，气体对外界做功，所以气体吸收的热量大于释放的热量，故E 正确。

故选ACE 。

10．如图所示，一质量为1kg m =的小物块（可视为质点）从高12m =H 处的A 点由静止沿光滑的圆弧轨道AB 滑下，进入半径为4m =r 竖直圆环轨道，与圆环轨道的动摩擦因数处处相同，当到达圆环轨道
的顶点C 时，小物块对圆环轨道的压力恰好为零。

之后小物块继续沿CFB 滑下，进入光滑轨道BD ，且到达高度为h 的D 点时速度为零，则下列说法正确的是（ ）（g 取210m/s ）
A ．小物块在圆环最高点时的速度为210m/s
B 10m/s
C ．h 的值可能为6.5m
D ．h 的值可能为8.5m
【答案】AD
【解析】
【详解】
AB ．小物块在圆环最高点时有
2C v mg m r = 解得
210m/s C v =
所以A 正确，B 错误；
CD ．BEC 过程克服摩擦力做的功为
211(2)20J 2
=--=C W mg H r mv CFB 过程克服摩擦力做的功为2W ，因该过程小物块与轨道的平均压力小于BEC 过程，则摩擦力也小，则有
210W W <<
CFBD 过程，由动能定理得
221(2)2
C mg h r W mv ---=- 解以上各式得
8m 10m h <<
所以D 正确，C 错误。

故选AD 。

11．如图所示，两光滑平行金属导轨MN 与PQ ，其间距为L ，直导线ab 垂直跨在导轨上，且与导轨接
触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 。

电容器接在P 、M 两端，其电容为C ，除电路中的电阻R 外，导轨和直导线的电阻均不计。

现给直导线ab 一初速度，使之向右运动，当电路稳定后，直导线ab 以速度v 向右匀速运动，则（ ）
A ．电容器两端的电压为BLv
B ．电阻两端的电压为零
C ．电容器所带电荷量为CBLv
D ．直导线ab 所受安培力为22B L v
R
【答案】ABC 【解析】 【详解】
AB ．当直导线ab 匀速向右运动时，直导线切割磁感线产生的感应电动势为
E BIv =
电路稳定后，电容器两极板间的电压
U E BLv ==
电容器既不充电也不放电，电路中无电流，电阻两端无电压，故A 、B 正确； C ．电容器所带电荷量为
Q CU CBLv ==
故C 正确；
D ．电路稳定后，直导线ab 中无电流，根据F BIL =可知直导线ab 不受安培力，故D 错误； 故选ABC 。

12．质量为m 的小球以初速度0v 从O 点水平抛出，经过A 点时其速度方向与水平面的夹角为37°，经过B 点时，其速度方向与水平面的夹角为60°，已知当地重力加速度为g ，sin370.6︒=，cos370.8︒=，则下列说法正确的是（ ） A ．小球从O 点运动B 点经历的时间为
3v g
B ．小球从O 点运动A 点的过程中速度大小的改变量为043
v C ．小球从O 点运动B 点的过程中重力做的功为2
013
mv D ．小球在B 03mgv
【答案】AD 【解析】 【详解】
A ．小球从O 点运动到
B 点时的竖直速度
00tan 603By v v v ==o
经历的时间为
3y v v t g
g
=
=
选项A 正确；
B ．小球从O 点运动到A 点的过程中速度大小的改变量为
003
tan 374
yA v v v v ∆===o
选项B 错误；
C ．小球从O 点运动B 点的过程中，下落的高度
220
322yB
B v v h g g
==
重力所做的功为
2032
B W mgh mv ==
选项C 错误；
D ．小球在B 点时重力的功率为
03BG yB P mgv mgv ==
选项D 正确； 故选AD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻R g =100Ω，满偏电流I g =200μA ，定值电阻R 1=2.5Ω，R 2=22.5Ω，电源电动势E=1.5V ，则该多用表
（1）A 接线柱应该是与___________（填“红”或“黑”）表笔连接；
（2）当选择开关接___________（填“a”或“b”）档时其对应的电阻档的倍率更高；
（3）若选a 档测量电阻，则原表盘100μA ，对应的电阻刻度值应当为_______Ω；原表盘50μA 的刻度，
对应的电阻刻度值应当为______Ω。

【答案】 黑 b 150Ω 450Ω
【解析】(1)当用欧姆表测电阻时，电源和表头构成回路，根据电源正负极连接方式可知，黑表笔与电源正极相连，故A 接线柱应该是与“黑”表笔连接； （2）整个回路最小电流min E
I R R =
+内
外 ， 同时g g g 12
min I R I I R R ++＝，当选择开关接b 时，此时R 外有
最大值。

当选择开关接b 档时其对应的电阻档的倍率更高。

（3）用a 档测量电阻，欧姆调零时， ()g g 2g 1
m 10000A I R R I I R μ++=＝
，此时150m
E
R I =
=Ω内，当1100A g I μ=，此时干路电流为()1211
5000A g g g I R R I I R μ+=
+= ，由于E
I R R =
+内外
，解得
150R R ==Ω外内；当表盘150A g I μ=时，此时干路电流为()1211
2500A g g g I R R I I R μ+=+=，由于
E
I R R =
+内外
，解得3450R R ==Ω外内。

【点睛】本题主要考查：利用电阻的串并联关系，来解决电流表的扩量程的相关问题；熟悉欧姆表的工作原理，利用回路欧姆定律解决相关问题。

14．在“用DIS 描绘电场的等势线”的实验中，电源通过正负电极在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个等量导种点电荷产生的静电场。

（1）给出下列器材，电源应选用__（选填“6V 的交流电源”或“6V 的直流电源”），探测等势点的仪器应选用__（选填“电压传感器”或“电流传感器”）；
（2）如图在寻找基准点1的等势点时，应该移动探针__（选填“a”或“b”），若图示位置传感器的读数为正，为了尽快探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向__（选填“右”或“左”）移动。

【答案】6V 的直流电源 电压传感器 b 右 【解析】 【详解】
（1）[]1本实验是用恒定电流场来模拟静电场，圆柱形电极A 接电源正极，圆环电极B 接电源负极，可以在A 、B 之间形成电流，产生恒定的电流场，可以用此电流场模拟静电场，所以要使用低压直流电源，
即选择6V 的直流电源；
[]2本实验的目的是描绘电场等势线，等势面上各点之间的电势差为0，根据两点电势相等时，它们间的
电势差即电压为零，来寻找等势点，故使用的传感器是电压传感器；
（2）[]3为了寻找与该基准点等势的另一点，移动探针b 的位置，使传感器的显示读数为零；
[]4由于该实验模拟的是静电场的情况，所以其等势面的分布特点与等量异种点电荷的电场的等势面是相
似的，点1离A 点比较近，所以探针b 的等势点的位置距离A 要近一些，近似在点1的正上方偏左一点点，由于图中b 的位置在点1的左上方，所以为了尽快探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向右移动一点点。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机。

若手机的质量为150g ，从离人脸约20cm 的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s ，重力加速度g=10m/s 2，试求手机对人脸的平均冲力大小。

【答案】 4.5N F = 【解析】 【详解】 由公式2
112
h gt =
，解得 10.2s t =
全过程由动量定理I p =∆合得
()12200mg t t Ft +-=-
解得
4.5N F =
16．如图所示，直线MN 上方有平行于纸面且与MN 成45°的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN 下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B 。

现从MN 上的O 点向磁场中射入一个速度大小为v 、方向与MN 成45°角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R 。

该粒子从O 点出发记为第一次经过直线MN ，第五次经过直线MN 时恰好又通过O 点。

不计粒子的重力。

（1）画出粒子在磁场和电场中运动轨迹的草图并求出粒子的比荷大小； （2）求出电场强度E 的大小和第五次经过直线MN 上O 点时的速度大小； （3）求该粒子从O 点出发到再次回到O 点所需的时间t 。

【答案】（1），
q v m BR =；（2）E vB =，5v v '=；（3）)2(2)R
t v
π=+ 【解析】 【详解】
（1）粒子的运动轨迹如图所示
由牛顿第二定律
2
v qvB m R
=
得
q v m BR
= （2）由几何关系得
22Oc R =
粒子从c 到O 做类平抛运动，且在垂直、平行电场方向上的位移相等，都为
//sin 452s s Oc R ⊥==︒=
类平抛运动的时间为
32s R t v v ⊥=
= 又
22//33122qE s at t m
=
=
又
mv R qB
=
联立解得
E vB =
粒子在电场中的加速度为
qE qvB a m m
== 2322a R
v at v v ⋅===
1v v =
粒子第五次过MN 进入磁场后的速度
v '==
（3）粒子在磁场中运动的总时间为
12R
t v
π=
粒子做直线运动所需时间为
2222v mv R t a qvB v
=
== 联立得粒子从出发到再次到达O 点所需时间
1232(2)R
t t t t v
π=++=
+ 17．如图所示，弯成四分之三圆弧的细杆竖直固定在天花板上的N 点，细杆上的PQ 两点与圆心O 在同一水平线上，圆弧半径为0.8m 。

质量为0.1kg 的有孔小球A （可视为质点）穿在圆弧细杆上，小球A 通过轻质细绳与质量也为0.1kg 小球B 相连，细绳绕过固定在Q 处的轻质小定滑轮。

将小球A 由圆弧细杆上某处由静止释放，则小球A 沿圆弧杆下滑，同时带动小球B 运动，当小球A 下滑到D 点时其速度为4m/s ，此时细绳与水平方向的夹角为37°，已知重力加速度g=10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，cos16°=0.1．问： (1)小球A 下滑到D 点时，若细绳的张力(N)T x =，则圆弧杆对小球A 的弹力是多大？ (2)小球A 下滑到D 点时，小球B 的速度是多大？方向向哪？
(3)如果最初释放小球A 的某处恰好是P 点，请通过计算判断圆弧杆PD 段是否光滑。

【答案】 (1)F N =(2.1-0.8x ）N ；(2)2.4m/s ，竖直向下；(3) 光滑 【解析】 【分析】 【详解】
(1)当球A 运动到D 点时，设圆弧杆对小球A 的弹力为F N ，由牛顿第二定律有
2cos37cos16A
N mv F T mg R
+︒-︒= 解得
F N =(2.1-0.8x ）N
(2)小球A 在D 点时，小球B 的速度
sin 37 2.4m/s B A v v =︒=
方向竖直向下。

(3)由几何关系有
2cos3716sin 37096QD R R h QD R
=︒==︒=．．
若圆弧杆不光滑，则在小球A 从P 点滑到D 点的过程中，必有摩擦力对小球A 做功。

设摩擦力对小球A 做功为W f ，对A 、B 两小球由功能关系得
()22
11222
f A B mgh m
g R QD W mv mv +-+=
+ 代入数据解得 W f =0
所以圆弧杆PD 段是光滑的。