江苏省盐城市2021届新高考物理四模试卷含解析

江苏省盐城市2021届新高考物理四模试卷一、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，一个小球（视为质点）从H ＝12m 高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB ，进入半径R ＝4m 的竖直圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C 时，刚好对轨道压力为零；沿CB 圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD ，且到达高度为h 的D 点时的速度为零，则h 之值可能为（取g ＝10 m/s 2，所有高度均相对B 点而言）（ ）A ．12 mB ．10 mC ．8.5 mD ．7 m【答案】C【解析】【分析】【详解】从高度12m 处到C 点由动能定理 21(2)2f mg H R W mv --=，2mv mg R= 可得12f W mgR = 从C 点到D 点由动能定理2f 12''2mv mg R W mgh +⋅-= 由于小球在圆环的相同高度处，下滑的速度比上滑的小，对轨道的压力更小，搜到的摩擦力更小，则摩擦力做功f 10'2W mgR << 则h 之值8m '10m h <<故选C 。

2．质量为m 的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．让小球从A 点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h 时到达B 点，若全过程中弹簧始终处于弹性限度内，竖直杆与OB 的夹角为30°，下列研究小球从A 到B 全过程的说法正确的是A．当弹簧与杆垂直时，小球速度最大B．小球的加速度为重力加速度的位置共有三个C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．弹簧的弹性势能增加量大于mgh【答案】B【解析】小球A运动过程如右图所示：当小球滑至C点时，弹簧与杆垂直，水平方向弹簧弹力与杆的弹力平衡，小球在竖直方向受重力，则小球的加速度为重力加速度，小球仍向下加速，此时速度不是最大，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位置的下方，故A错误．在图中A、D两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球加速度为重力加速度的位置有A、C、D三个，故B正确；弹簧的形变量先增大后减小再增大，其弹性势能先增大后减小再增大，故C错误；小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒．根据系统机械能守恒定律可知，小球从A到B全过程中增加的弹性势能应等于减少的重力势能mgh，故D错误．所以B正确，ACD错误．3．空间内有一水平向右的电场E，现有一带电量为q的小球以初速度为v0向右上抛出，已知3mgE ，求小球落地点距离抛出点的最远距离（）A ．20v gB ．202v gC ．203v gD ．202v g 【答案】C【解析】【详解】设与水平方向发射角θ，落地点y=0，故竖直方向上有201cos 02v t gt θ⋅-= 解得202sin v t gθ= 在水平方向有2222200002sin cos cos [sin 2(1cos 2]2333v v x v t t g g g θθθθθ=⋅+=+=+- 又因为sin 2cos 2sin(2)6333πθθθ-=-≤， 所以最远射程为203v x = 故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

4．如图所示物块A 和B 的质量分别为4m 和m ，开始A 、B 均静止，细绳拉直，在竖直向上拉力F ＝6mg 作用下，动滑轮竖直向上运动．已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动中，物块A 和B 的加速度分别为A ．a A ＝12g ，a B ＝5g B ．a A ＝a B ＝15g C ．a A ＝14g ，a B ＝3g D ．a A ＝0，a B ＝2g【答案】D【解析】【详解】在竖直向上拉力F ＝6mg 时，此时A 、B 受的拉力分别为3mg 、3mg ，对A 因为3mg ＜4mg ，故物体A 静止，加速度为0；对物体B3mg －mg ＝ma B解得a B ＝2g故选D 。

5．2019年10月5日2时51分，我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭，成功将“高分十号”卫星发射升空，卫星顺利进入略低于地球同步轨道的圆轨道，任务获得圆满成功。

下列关于“高分十号”卫星的描述正确的是A ．“高分十号”卫星在轨运行周期可能大于24小时B ．“高分十号”卫星在轨运行速度在第一宇宙速度与第二宇宙速度之间C ．“高分十号”卫星在轨运行的机械能一定小于同步卫星的机械能D ．“高分十号”卫星在轨运行的向心加速度大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度【答案】D【解析】【详解】A ．万有引力提供向心力：2224Mm G m r r Tπ=解得：2T =，因为“高分十号”轨道半径略低于地球同步轨道的圆轨道，所以周期小于同步卫星的周期24小时，A 错误；B ．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最大环绕速度，所以“高分十号”卫星在轨运行速度小于第一宇宙速度，B 错误；C ．“高分十号”和同步卫星的质量关系未知，所以机械能大小关系不确定，C 错误；D ．高空的卫星由万有引力提供向心加速度：2F GM a m r== 可知“高分十号”卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，同步卫星和地球赤道上的物体角速度相同，根据：2a r ω=可知同步卫星的向心加速度大于地球赤道上的物体的向心加速度，所以“高分十号”卫星在轨运行的向心加速度大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度，D 正确。

故选D 。

6．2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。

引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。

如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S 1和S 2，然后经过4km 长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S '1和S '2相遇形成干涉，被探测器接收。

精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0。

当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0。

下列说法正确的是A ．引力波可以超光速传播B ．引力波不能传播能量C ．探测器接收到的两束波的频率相同D ．无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0【答案】C【解析】A 、B 项：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A ，B 均错误；C 项：光在传播过程中频率保持不变，故C 正确；D 项：两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D 错误。

点晴：此题属于科普信息阅读题，一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案，难度一般不会太难，但是需要学生能够快速阅读，并从文章中准确的获得关键信息，也体现了北京高考灵活性高的特点。

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，在一个倾角为37︒的长斜面底端O 点正上方 1.7m h =的P 点处将一小球以速度0v 水平抛出，恰好垂直击中斜面上的Q 点，sin370.6︒=。

下列说法正确的是（ ）A ．小球的初速度04m/s v =B ．Q 点离O 点的距离|| 1.2m QO =C ．保持h 不变，将小球以02v 的速度水平抛出，则击中斜面的位置到O 点的距离小于2||QOD ．若抛出点高度变为2h ，欲使小球仍能垂直击中斜面，小球的初速度应调整为02v【答案】CD【解析】 【分析】【详解】AB ．如图甲所示小球垂直击中斜面时，速度的偏向角为53︒，根据平抛运动规律的推论可知，速度偏向角的正切值 tan5322tan 37h y h y y x︒︒--=⋅=⋅ 可得90.9m 17y h == 1.2m x =|| 1.5m sin53x QO ︒== 小球在空中运动的时间2()0.4s h y t g-== 初速度03m/s x v t== 故AB 错误；C ．保持抛出点高度不变，初速度大小变为原来的两倍，如图乙所示若无斜面，则小球应击中O '点，实际击中点为轨迹与斜面的交点，显然离底端O 的距离小于2||QO ，故C 正确；D ．若抛出点高度变为2h ，根据小球垂直击中斜面的规律知 9217y h '=⨯ 则小球下落的高度和水平位移均变为原来的两倍，根据0x v t =2h t g= 联立解得02g v x h= 故小球的初速度应调整为原来的2倍，故D 正确。

故选CD 。

8．如图，在一个光滑水平面上以速度v 运动的小球，到达A 处时遇到一个足够长的陡坡AB ，已知AB 与竖直线之间的夹角为α，重力加速度取g 。

则小球（ ）A ．离开A 到落到斜坡前的加速度为gB ．经时间t=2tan v g α落到斜面上 C ．落在斜坡上的位置距A 的距离为222cos sin v g ααD ．落到斜坡上时的速度大小为sin v α【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A ．小球离开A 后做平抛运动，只受重力，加速度为g ，即离开A 到落到斜坡前的加速度为g ，故A 正确；B ．落在斜面上时位移方向与竖直方向的夹角为α，则有2tan 12vt gt α＝解得2tan v t g α= 故B 正确；C ．落在斜坡上时的水平位移22tan v x vt g α== 则落在斜坡上的位置距A 的距离222cos sin sin x v s g ααα== 故C 正确；D ．落到斜坡上时竖直方向速度2tan y v v gt α＝＝ 则落到斜坡上时的速度大小22241tan y v v v v α'+=+＝ 故D 错误。

故选ABC 。

9．如图甲所示，一块质量为m A =1kg 的木板A 静止在水平地面上，一个质量为m B =1kg 的滑块B 静止在木板的左端，对B 施加一向右的水平恒力F ，一段时间后B 从A 右端滑出，A 继续在地面上运动一段距离后停止，此过程中A 的速度随时间变化的图像如图乙所示．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s 1．则下列说法正确的是A ．滑块与木板之间的动摩擦因数为0.6B ．木板与地面之间的动摩擦因数为0.1C ．F 的大小可能为9ND ．F 的大小与板长L 有关【答案】BD【解析】【分析】根据木板A 的v-t 图像求解滑块在木板上滑动时和离开木板时木板的加速度，根据牛顿第二定律列式求解两个动摩擦因数；若木块在木板上滑动时，木块的加速度应该大于木板的加速度，由此求解F 的范围；根据木块和木板的位移关系求解F 与L 的关系.【详解】 滑块在木板上滑动时木板的加速度为2212/2/1v a m s m s t ∆===∆，对木板根据牛顿第二定律：121()B A B A m g m m g m a μμ-+=；滑块从木板上滑出时木板的加速度为2222/1/2v a m s m s t ∆===∆，对木板根据牛顿第二定律：22A A m g m a μ=；联立解得：μ1=0.7，μ1 =0.1，选项A 错误，B 正确；对木块B ：1B B B F m g m a μ-=，其中的a A >1m/s 1，则F>9N ，则F 的大小不可能为9N ，选项C 错误；根据2211122B L a t a t =-，式中t=1s ，联立解得：F=1L+9，即F 的大小与板长L 有关，选项D 正确；故选BD. 【点睛】此题时牛顿第二定律的综合应用问题，首先要搞清两物体的运动情况，通过v-t 图像获取运动信息，结合牛顿第二定律求解.10．如图所示，斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体上方水平固定一根光滑直杆，直杆上套有一个滑块．滑块连接一根细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球．最初斜面与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点，如果整个过程斜面保持静止，小球未滑离斜面，滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面，则下列说法正确的是A ．斜面对小球的支持力逐渐减小B ．细线对小球的拉力逐渐减小C ．滑块受到水平向右的外力逐渐增大D ．水平地面对斜面体的支持力逐渐减小【答案】BC【解析】【详解】AB ．对小球受力分析可知，沿斜面方向：cos sin T mg αθ=，在垂直斜面方向：sin cos N F T mg αθ+=（其中α是细线与斜面的夹角，θ为斜面的倾角），现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点，α变小，则细线对小球的拉力T 变小，斜面对小球的支持力N F 变大，故选项B 正确，A 错误； C ．对滑块受力分析可知，在水平方向则有：sin cos()cos()sin (cos tan sin )cos mg F T mg θαθαθθθαθα+=+==-，由于α变小，则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大，故选项C 正确；D ．对斜面和小球为对象受力分析可知，在竖直方向则有：sin()N mg Mg F T θα'+=++，由于()αθ+变小，所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大，故选项D 错误．11．L 1、L 2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场高度为h ，竖直平面内有质量为m ，电阻为R 的梯形线框，上、下底水平且底边之比5:1，梯形高2h 。