广东省肇庆市2021届新高考物理考前模拟卷(2)含解析

广东省肇庆市2021届新高考物理考前模拟卷（2）
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．如图所示，一正方形木板绕其对角线上O 1点做匀速转动。

关于木板边缘的各点的运动，下列说法中正确的是
A ．A 点角速度最大
B ．B 点线速度最小
C ．C 、
D 两点线速度相同
D ．A 、B 两点转速相同
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据题意，一正方形木板绕其对角线上1O 点做匀速转动，那么木板上各点的角速度相同，故A 错误；
B ．根据线速度与角速度关系式v r ω=，转动半径越小的，线速度也越小，由几何关系可知， 1O 点到BD 、B
C 边垂线的垂足点半径最小，线速度最小，故B 错误；
C ．从1O 点到C 、
D 两点的间距相等，那么它们的线速度大小相同，方向不同，故C 错误； D ．因角速度相同，因此它们的转速也相等，故D 正确；
故选D 。

2．四个水球可以挡住一颗子弹！如图所示，是央视《国家地理》频道的实验示意图，直径相同（约30cm 左右）的4个装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，气球薄皮对子弹的阻力忽略不计。

以下判断正确的是（ ）
A ．子弹在每个水球中的速度变化相同
B ．每个水球对子弹做的功不同
C ．每个水球对子弹的冲量相同
D ．子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．子弹向右做匀减速运动，通过相等的位移时间逐渐缩短，所以子弹在每个水球中运动的时间不同。

加
速度相同，由v at =V
知，子弹在每个水球中的速度变化不同，选项A 错误； B ．由W fx =-知，f 不变，x 相同，则每个水球对子弹的做的功相同，选项B 错误；
C ．由I ft =知，f 不变，t 不同，则每个水球对子弹的冲量不同，选项C 错误；
D ．子弹恰好能穿出第4个水球，则根据运动的可逆性知子弹穿过第4个小球的时间与子弹穿过前3个小球的时间相同，子弹穿出第3个水球的瞬时速度即为中间时刻的速度，与全程的平均速度相等，选项D 正确。

故选 D 。

3．在观察频率相同的两列波的干涉现象实验中，出现了稳定的干涉图样，下列说法中正确的是（ ） A ．振动加强是指合振动的振幅变大
B ．振动加强的区域内各质点的位移始终不为零
C ．振动加强的区域内各质点都在波峰上
D ．振动加强和减弱区域的质点随波前进
【答案】A
【解析】
【分析】
只有两个频率完全相同的波能发生干涉，有的区域振动加强，有的区域震动减弱。

而且加强和减弱的区域相间隔。

【详解】
A ．在干涉图样中振动加强是指合振动的振幅变大，振动质点的能量变大，A 符合题意；
B ．振动加强区域质点是在平衡位置附近振动，有时位移为零，B 不符合题意；
C ．振动加强的区域内各质点的振动方向均相同，可在波峰上，也可在波谷，也可能在平衡位置，C 不符合题意；
D ．振动加强和减弱区域的质点不随波前进，D 不符合题意。

故选A 。

4．一列简谐横波沿x 轴正向传播，波形如图所示，波速为10m/s 。

下列说法正确的是（ ）
A ．该波的振幅为0.5m ，频率为2Hz
B ．此时P 点向y 轴负方向运动
C ．再经0.9s ，Q 点有沿y 轴正方向的最大加速度
D ．再经1.05s ，质点P 沿波传播方向迁移了10.5m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．从图中可以看出振幅为0.5m ，波长为4m ，所以周期为
40.4s 10
λT v === 则频率为 1 2.5Hz f T =
= 故A 错误；
B ．因为波沿x 轴正向传播，所以P 点下一步会成为波峰，应该向y 轴正方向运动，故B 错误；
C ．因为周期是0.4s ，简谐横波沿x 轴正向传播，所以经过0.9s 后，相当于Q 点经过0.1s 到达波谷，此时加速度最大，并且沿着y 轴正方向，故C 正确；
D ．质点P 只会上下振动，不会沿波传播方向迁移，故D 错误。

故选C 。

5．据科学家推算，六亿两千万年前，一天只有21个小时，而现在已经被延长到24小时，假设若干年后，一天会减慢延长到25小时，则若干年后的地球同步卫星与现在的相比，下列说法正确的是（ ） A ．可以经过地球北极上空
B ．轨道半径将变小
C ．加速度将变大
D ．线速度将变小
【答案】D
【解析】
【详解】
AB ．由万有引力提供向心力得
222()Mm G m r r T
π= 解得
2T =当周期变大时，轨道半径将变大，但依然与地球同步，故轨道平面必与赤道共面，故A 、B 错误；
C ．由万有引力提供向心力得 2Mm G ma
r = 可得 2GM a r =
轨道半径变大，则加速度减小，故C 错误；
D ．由万有引力提供向心力得
2
2Mm v G m r r = 可得
GM v r
= 轨道半径变大，则线速度将变小，故D 正确；
故选D 。

6．如图所示，空间P 点离地面足够高，从P 点以很小的速度向右水平抛出一个小球，小球能打在竖直的墙壁上，若不断增大小球从P 点向右水平抛出的初速度，则小球打在竖直墙壁上的速度大小
A ．一定不断增大
B ．一定不断减小
C ．可能先增大后减小
D ．可能先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】
设P 点到墙壁的距离为d ，小球抛出的初速度为v 0，运动时间0
d t v = 竖直速度0
y gd v gt v == 刚小球打到墙壁上时速度大小为
v=2222000
y d v v v g v +=+（） 根据数学知识：
22220000
2=2d d v g v g gd v v +≥⋅（）（） 即2v gd ≥。

由此可见速度有最小值，则小球打在竖直墙壁上的速度大小可能先减小后增大。

A ．一定不断增大。

故A 不符合题意。

B ．一定不断减小。

故B 不符合题意。

C ．可能先增大后减小。

故C 不符合题意。

D ．可能先减小后增大。

故D 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，空间存在水平向左的匀强电场E 和垂直纸面向外的匀强磁场B ，在竖直平面内从a 点沿ab 、ac 方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球的电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是( )
A ．沿ab 、ac 方向抛出的小球都可能做直线运动
B ．若小球沿ac 方向做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动
C ．若小球沿ab 方向做直线运动，则小球带正电，且一定做匀速运动
D ．两小球在运动过程中机械能均守恒
【答案】AC
【解析】
【详解】
ABC ．先分析沿ab 方向抛出的带电小球，若小球带正电，则小球所受电场力方向与电场强度方向相同，重力竖直向下，由左手定则知小球所受洛伦兹力方向垂直ab 斜向上，小球受力可能平衡，可能做直线运动；若小球带负电，则小球受力不可能平衡。

再分析沿ac 方向抛出的带电小球，同理可知，只有小球带负电时可能受力平衡，可能做直线运动。

若小球做直线运动，假设小球同时做匀加速运动，则小球受到的洛伦兹力持续增大，那么小球将无法做直线运动，假设不成立，小球做的直线运动一定是匀速运动，故A 、C 正确，B 错误；
D ．在小球的运动过程中，洛伦兹力不做功，电场力对小球做功，故小球的机械能不守恒，故D 错误。

故选AC 。

8．如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A 球在水平面上静止放置， B 球向左运动与A 球发生正碰，B 球碰撞前、后的速率之比为4：1， A 球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生碰撞，A 、B 两球的质量之比和碰撞前、后两球总动能之比为（ ）
A ．m A ： m
B =4：1
B ．m A ：m B =5：1
C ．E K1：E K2 =25：6
D ．
E K1：E K2=8：3
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
设向右为正方向，A 、B 球碰撞后B 球速度大小为B v ，由题意有 B B B B A A 4m v m v m v -=-
又
A B v v =
解得
A B :5:1m m =
A 、
B 球的碰撞前总动能
()21142
k B B E m v = 碰撞后的总动能
2221122
k A A B B E m v m v =+ 解得
12:8:3k k E E =
故选BD 。

9．半径分别为r 和2r 的同心半圆导轨MN 、PQ 固定在同一水平面内，一长为r 、电阻为R 、质量为m 且质量分布均匀的导体棒AB 置于半圆轨道上面，BA 的延长线通过导轨的圆心O ，装置的俯视图如图所示。

整个装置位于磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中。

在N 、Q 之间接有一阻值也为R 的电阻。

导体棒AB 在水平外力作用下，以角速度ω绕O 顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。

导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g ，则下列说法正确的是（ ）
A ．导体棒中的电流方向为A→B
B ．导体棒A 端相等于电源正极
C ．导体棒AB 两端的电压为234
Br ω D ．若保持导体棒转动的角速度不变，同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则通过电阻R 的电流可能一直为零
【答案】AC
【解析】
【详解】
AB ．由右手定则可知，导体棒中的电流方向为A→B ，导体棒相当于电源，电源内部电流由负极流向正极，则B 端相当于电源正极，故A 正确，B 错误；
C ．AB 棒产生的感应电动势为
222113(2)222
E B r Br Br ωωω=-= 导体棒AB 两端的电压为 2324R U E Br R ω=
= 故C 正确；
D ．若保持导体棒转动的角速度不变，由于磁场均匀增大，则导体棒切割磁感线产生的电动势增大，如果导体棒不动，竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，回路中产生的电动势不变，且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反，则两电动势不可能一直相等，即通过电阻R 的电流不可能一直为零，故D 错误。

故选AC 。

10．关于热力学的一些现象和规律，以下叙述正确的是（ ）
A ．热量不能自发地从低温物体传到高温物体
B ．液体的表面张力使液面绷紧，所以液滴呈球形
C ．高原地区水的沸点较低，是高原地区温度较低的缘故
D ．一些昆虫可以停在水面上，是由于表面层的水分子比内部的水分子更密集
E.一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，内能也有可能发生变化
【答案】ABE
【解析】
【详解】
A ．根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，需要外界干预，故A 正确； BD ．液体表面张力是由于表面层的水分子比液体内部的水分子更稀疏，分子间表现出引力，使液面绷紧，液滴呈球形，故
B 正确，D 错误；
C ．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区大气压较低的缘故，故C 错误；
E ．根据热力学第一定律，一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，通过做功内能也有可能发生变化，故E 正确。

故选ABE 。

11．如图所示，ac 和bd 是相距为L 的两根的金属导轨，放在同一水平面内。

MN 是质量为m ，电阻为R 的金属杆，垂直导轨放置，c 和d 端接电阻R 1=2R ，MN 杆与cd 平行，距离为2L ，若0－2t 0时间内在导轨平面内加上如图所示变化的匀强磁场，已知t=0时刻导体棒静止，磁感强度竖直向下为正方向，那么以下说法正确的是（ ）
A ．感应电流的方向先沿顺时针后沿逆时针方向
B ．回路中电流大小始终为2
00
23B L Rt C ．导体棒受到的摩擦力方向先向左后向右
D ．导体棒受到的摩擦力大小不变
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．设导体棒始终静止不动，由图乙可知，图线斜率绝对值即为磁场变化率且恒定，由公式
2
00
2==B L BS E t t t ⋅∆Φ∆=∆∆ 感应电动势恒定，回路中电流
2
00
233B L E I R Rt ⋅== 恒定不变，由于t=0时刻导体棒静止，由=A F BIL 可知，此时的安培力最大，则导体棒始终静止不动，假
设成立，由楞次定律可知，感应电流方向始终为顺时针方向，故A 错误，B 正确；
C ．由于感应电流方向不变，00t :内磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力方向水平向右，由于导体棒静止，则摩擦力方向水平向左，同理可知，002t t :时间内安培力方向水平向左，摩擦力方向水平向右，故C 正确；
D ．由平衡可知，摩擦力大小始终与安培力大小相等，由于电流恒定，磁场变化，则安培力大小变化，摩擦力大小变化，故D 错误。

故选BC 。

12．如图，内壁光滑圆筒竖直固定在地面上，筒内有质量分别为3m 、m 的刚性小球a 、b ，两球直径略小于圆筒内径，销子离地面的高度为h 。

拔掉销子，两球自由下落。

若a 球与地面间及a 、b 两球之间均为弹性碰撞，碰撞时间极短，下列说法正确的是（ ）
A ．两球下落过程中，b 对a 有竖直向下的压力
B ．a 与b 碰后，a 的速度为0
C ．落地弹起后，a 能上升的最大高度为h
D ．落地弹起后，b 能上升的最大高度为4h
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．两球下落过程中，两球都处于完全失重状态，则b 对a 没有压力，选项A 错误；
BCD ．设两球落地时速度均为
2v gh 方向竖直向下，则a 与地面相碰后反弹，速度变为竖直向上的v ，则ab 碰撞时，设向上为正方向，由动量守恒
33a b mv mv mv mv -=+
由能量关系
22221111332222
a b mv mv mv mv +⋅=⋅+ 解得
0a v =
2b v v =
则落地弹起后，a 能上升的最大高度为零，b 能上升的最大高度为
242b v H h g
== 选项C 错误，BD 正确。

故选BD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置图。

(1)安装时一定要让刻度尺跟弹簧都处于同一______面内。

(2)如果需要测量弹簧的原长，则正确的操作是_____。

（填序号）
A ．先测量原长，后竖直悬挂
B ．先竖直悬挂，后测量原长
(3)在测量过程中每增加一个钩码记录一个长度，然后在坐标系（横轴代表弹簧的长度，纵轴代表弹力大小）中画出了如图乙所示的两条图线，_____（填a b 、弹簧序号）弹簧的劲度系数大，_____（填a b 、弹簧序号）弹簧的原长较长。

【答案】竖直 B a b
【解析】
【详解】 (1)[1]．安装时一定要让刻度尺跟弹簧都处于同一竖直面内。

(2)[2]．为了减小由弹簧自重而产生的弹簧伸长对实验造成的误差，实验中应该先将弹簧安装好，竖直悬挂后再测量原长。

故选B 。

(3)[3][4]．题图乙中斜率表示弹簧的劲度系数，所以a 弹簧的劲度系数大；横轴上的截距表示弹簧的原长，所以b 弹簧的原长长。

14．某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻箱R 、一个1Ω的定值电阻R 0，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5
R
（Ω） 4.0 10.0 16.0 22.0 28.0
I（A） 1.00 0.50 0.34 0.25 0.20
(1)该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取
____________作为横坐标。

(2)利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象__________________。

(3)由图象可知，该电池的电动势E=_________V，内电阻r=_________Ω。

【答案】I-1/A-1 6.0（5.8~6.2） 1.0（0.8.~1.2）
【解析】
【详解】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律，有
E
I
R R r
=
++
公式变形，得到
01()R E r R I
=⋅+--（） 所以若将R 作为直角坐标系的纵坐标，则应取
1I
作为横坐标； (2)[2]运用描点法作出图象：
(3)[3][4]对比一次函数y=kx+b ，R 相当于y ，E 相当于k ，
1I
相当于x ，（-r-R 0）相当于b ；故 E=k
-r-R 0=b
解得：
E=k
r=-b-R 0 所以由图象可知，该电池的电动势E=6.0V ，内电阻r=1.0Ω。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm 的水银封闭了一段空气柱（可视为理想气体），水银柱可沿玻璃管无摩擦滑动。

现使水银柱随玻璃管共同沿倾角为30°的光滑斜面下滑，两者保持相对静止时，空气柱长度为8cm 。

某时刻玻璃管突然停止运动，一段时间后水银柱静止，此过程中环境温度恒为300K ，整个过程水银未从收璃管口溢出。

已知大气压强为p 0=75cm 水银柱高。

求：
(1)水银柱静止后的空气柱长度；
(2)水银柱静止后缓慢加热气体，直到空气柱长度变回8cm ，求此时气体的温度。

【答案】 (1) L 1=7.5cm ；(2)T 3=320K
【解析】
【分析】
【详解】
(1)玻璃管和水银柱保持相对静止时设玻璃管质量为m 0，横截面积为S ，水银柱质量为m 。

对玻璃管和水银柱整体，有:
（m+m 0）gsin30°
=（m+m 0）a ① 设封闭气体压强为p 1，对水银柱:
mgsin30°+p 0S-p 1S=ma ②
解得:
p 1=p 0 ③
水银柱静止时，设封闭气体压强为p 2，水银与试管下滑相对静止时空气柱长度为L 0，水银静止时空气柱的长度为L 1，水银柱的长度为L 2，可得:
20212
p p L =+ ④ 从玻璃管停止运动到水银柱静止，据玻意耳定律可得:
p l L 0S=p 2L 1S ⑤
解得:
L 1=7.5cm ⑥
(2)加热气体过程中，气体发生等压变化，有：
3223
V V T T = ⑦ 据题意有，初态：
V 2=L 1S ，T 2=T 0 ⑧
末态:
V 3=L 0S ⑨
解得:
T 3=320K ⑩
16．如图所示，两根平行的光滑金属导轨ab 、cd 与水平面成θ＝30︒固定，导轨间距离为L ＝1m ，电阻不计，一个阻值为R ＝0.3Ω的定值电阻接在两金属导轨的上端。

在导轨平面上边长为L 的正方形区域内，有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B ＝1T 。

两根完全相同金属杆M 和N 用长度为l ＝0.5m 的轻质绝缘硬杆相连，在磁场上方某位置垂直于导轨放置且与导轨良好接触，金属杆长度均为L 、质量均为m ＝0.5kg 、电阻均为r ＝0.6Ω，将两杆由静止释放，当杆M 进入磁场后，两杆恰好匀速下滑，取g ＝10 m/s 2。

求：
(1)杆M 进入磁场时杆的速度；
(2)杆N 进入磁场时杆的加速度大小；
(3)杆M 出磁场时，杆已匀速运动，求此时电阻R 上已经产生的热量。

【答案】 (1)4m/s(2)1.67m/s 2(3)3.42J
【解析】
【详解】
(1)杆M 进入磁场时，根据平衡条件
2mgsinθ＝I 1LB
电路中总电阻
R 1＝..+r R r R
＋r ＝0.8Ω 由闭合电路欧姆定律I 1＝11
E R ，由法拉第电磁感应定律E 1＝BLv 1，由以上各式可得 v 1＝4m/s
(2)杆N 进入磁场时杆的速度为v 1＝4m/s ，此时电路中总电阻
R 2＝.+r r r r
＋R ＝0.6Ω 根据牛顿第二定律
2mgsinθ－I 2LB ＝2ma
I 2＝12
E R 解得
a ＝－53
m/s 2≈－1.67m/s 2 杆N 进入磁场时杆的加速度大小为1.67m/s 2。

(3)从杆M 进入磁场到杆N 进入磁场的过程中，电阻R 上的电流
I R ＝I 1+r r R ＝103A 此过程产生的热量Q 1＝21I Rt ，t ＝1
I v
解得
Q1＝
5 12
J
杆M出磁场时，根据平衡条件
2mgsinθ＝I2LB
I2＝2
2
E
R
E2＝BLv2
解得
v2＝3m/s
从杆N进入磁场到杆M出磁场时，系统减少的机械能转化为焦耳热
ΔE＝2mg(L－l)sin θ＋
1
2
×2mv2
1
－
1
2
×2mv2
2
＝6 J
此过程电阻R上产生的热量Q2＝3J，全过程电阻R上已产生的热量
Q1＋Q2≈3.42J
17．如下图，一横截面积为S的绝热气缸固定在绝热水平面上，一绝热活塞封闭气缸内一定质量的理想气体，在气缸右侧有一暖气管，气缸与暖气管相接处密闭性良好，气缸左侧的活塞用一跨过定滑轮的轻绳与一质量为M的砝码相连。

当活塞稳定后，测得活塞到气缸右侧壁之间的距离L，温度传感器测得此时气缸内气体的温度为T1。

现让高温暖气从暖气管的上端流进、再从暖气管的下端流出，经过一段时间后发现活塞缓慢向左移动了一小段距离后便静止不动了。

这个过程中气缸内的气体吸收热量Q后，温度传感器的读数为T2。

设重力加速度为g，大气压强为P0，忽略所有摩擦，回答问题。

(i)试分析密闭气体体积的变化，并求出此变化量ΔV；
(ii)求此过程中气缸内气体内能的变化量ΔU。

【答案】(i)21
1
=
T T
V SL
T
-
∆；(ii)()21
1
=
T T
U Q P S Mg L
T
-
∆--⋅
【解析】
【分析】
【详解】
(i)由于气缸内的气体温度升高，故活塞将向左移动，设气缸再次稳定后向左移动的距离为ΔL。

由题目中
的条件可知，容器内的气体是在做等压变化。

由理想气体状态方程可得 12
()LS LS S L T T +⋅∆= 解得
211
T T L L T -∆= 故变化的体积为
211
T T V S L SL T -∆=⋅∆= (ii)以气缸活塞为研究对象，设气缸里面的大气压对气缸的压力为F 根据力的平衡可得 0F P S Mg =-
暖流给气缸中的气体加热，当气体温度为T 2时，气体膨胀对外做的功为： 21001()()T T W F L P S Mg L P S Mg L T -=-⋅∆=--⋅∆=--⋅
由热力学第一定律可知，容器中的气体内能的增加量为
2101
()T T U Q P S Mg L T -∆=--⋅。