2021届江南十校联考新高考原创预测试卷(九)物理

2021届江南十校联考新高考原创预测试卷（九）
物理
★祝考试顺利★
注意事项：
1、考试范围：高考范围。

2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答：用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的答案一律无效。

如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

5、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2B铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔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选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．下列说法正确的是
A．晶体一定具有各向异性
B．温度升高物体的内能一定增大
C．布朗运动是液体分子的无规则运动
D．自由下落的水滴呈球形是液体表面张力作用的结果
2．小明同学利用插针法测量半圆柱形玻璃砖的折射率。

如图所示，他在白纸上作一直线
MN以及它的垂线AB，玻璃砖的圆心为O，其底边与直线MN对齐，在垂线AB上插两
枚大头针P1和P2。

小明在半圆柱形玻璃砖右侧区域内无法观察到P1、P2沿AB方向射出的光线，若要观察到，应将玻璃砖的位置作适当调整，下列说法正确的是
A．沿MN向M端平移适当距离
B．沿MN向N端平移适当距离
C．向左平移适当距离
D．向右平移适当距离
3．现有大量处于n=4能级的氢原子，当这些氢原子向低能级跃迁时会辐射出
若干种不同频率的光，氢原子能级示意图如图所示。

下列说法正确的是
A．跃迁后核外电子的动能减小
B．最多可辐射出4种不同频率的光
C．由n=4能级跃迁到n=1
能级产生的光的波长最短
D．用n=4能级跃迁到，n=2能级辐射的光照
射逸出功为2．65eV的某种金属能发生光电
效应
4．从塔顶同一位置由静止先后释放两个小球
A、B，不计空气阻力。

从释放B球开始计时，
随时间t变化的图像为
在A球落地前，两球之间的距离x
5．直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于x=0处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质Ⅰ、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻a波恰好传到x=4m处，下列说法正确的是
A．波源的起振方向沿y轴正方向
B．两列波的频率关系f a=4f b
C．此时刻b波传到x=－16m处
D．质点P在这段时间内的路程为30cm
6．如图所示，理想变压器的原线圈输入电压的有效值保持不变，副线圈匝数可调，与副线圈相连的输电线上的等效电阻为R0，与原线圈相连的输电线上的电阻忽略不计。

滑动触头P处于图示位置时，用户的用电器恰好正常工作。

当用电器增多时，下列说法正确的是
A．原线圈中的电流减小
B．副线圈两端的电压增大
C．等效电阻R0两端的电压不变
D．只需使滑动触头P向上滑动，用电器仍可正常工作
7．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线
所示。

假设图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c两点距地面的高度相等。

下列说法正确的是
A．到达b点时，炮弹的速度为零
B．到达b点时，炮弹的加速度为零
C．炮弹经过a点时的速度小于经过c点时的速度
D．炮弹由O点运动到b点的时间小于由b点运动到d点的时间
8．如图所示，我国发射的某探月卫星绕月球运动的轨道为椭圆轨道。

已知该卫星在椭圆轨道上运行n周所用时间为t，卫星离月球表面的最大高度为5R，最小高度为R，月球的半径为R，下列说法正确的是
A．月球的自转周期为
t T
n =
B．月球的第一宇宙速度为16n R
t
π
C．探月卫星的最大加速度与最小加速度之比为5：1
D．探月卫星的最大动能与最小动能之比为25：1
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．如图所示，一带电油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且关于过轨迹最低点P 的竖直线对称，空气阻力忽略不计。

下列说法正确的是
A．Q点的电势比P点的电势高
B．油滴在Q点的机械能比在P点的机械能大
C．油滴在Q点的电势能比在P点的电势能小
D．油滴在Q点的加速度比在P点的加速度大
10．如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子(不计重
力)都从A点沿AB方向射入磁场，并分别从AC边上的P、Q两点射出磁场，
下列说法正确的是
A．从P点射出的粒子速度大
B．从P点射出的粒子角速度大
C．从Q点射出的粒子向心力加速度大
D．两个粒子在磁场中运动的时间一样长
11．如图所示，用横截面积为S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上。

劲度系数为k=1000N／m的轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上。

不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时弹簧处于自然长度，活塞距离汽缸底部的距离为L0=18cm。

现用水平力F向右缓慢推动汽缸，当弹簧被压
缩x=5cm后再次静止(已知大气压强为p0=1.0×105Pa，外界温度保持不变)，在此过程中，下列说法正确的是
A．气体对外界放热
B．气体分子的平均动能变大
C．再次静止时力F的大小为50N
D．汽缸向右移动的距离为11cm
12．如图甲所示，在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端，一质量为m=2kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不拴连。

t=0时刻解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的v—t图像如图乙所示，其中Ob段为曲线，bc段为直线，取g=10m／s2，
sin37°=0．6，cos37°=0．8，则下列说法正确的是
A．速度最大时，滑块与弹簧脱离
B．滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0．5
C．滑块在0．1～0．2s时间内沿斜面向下运动
D．滑块与弹簧脱离前，滑块的机械能先增大后减小
三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．(6分)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

轻杆两端固定两个大小相等但质量不等的小球P、Q，杆可以绕固定于中点O的水平轴在竖直面内自由转动。

O点正下方有一光电门，小球球心可恰好通过光电门，已知重力加速度为g。

(1)用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径为d=_____________cm。

(2)P、Q从水平位置由静止释放，当小球P通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的
挡光时间为t∆=0．01s，则小球P经过最低点时的速度为v=____________m／s。

(3)若两小球P、Q球心间的距离为L，小球P的质量是小球Q质量的k倍(k＞1)，当满足k=______________(用L、d、t∆、g表示)时，就表明验证了机械能守恒定律。

14．(8分)在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了下列实验器材：
A．干电池两节，每节电动势约为1．5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3V，内阻约为3kΩ
C．电流表，量程为0～0．6A，内阻小于1Ω
D．定值电阻R0，阻值为5Ω
E．滑动变阻器R，最大阻值为20Ω
F．导线和开关若干
两位同学分别选用了上述部分实验器材设计了甲、乙两种实验电路。

(1)一同学利用如图甲所示的电路图组装实验器材进行实验，读出多组U1、I数据，并画出U1—I图像，求出电动势和内电阻。

这种方案测得的电动势和内阻均偏小，产生该误差的原因是________________，这种误差属于___________(填“系统误差”或“偶然误差”)。

(2)另一同学利用如图乙所示的电路图组装实验器材进行实验，读出多组U1和U2的数据，描绘出U1—U2图像如图丙所示，图线斜率为k，在纵轴上的截距为a，则电源的电动势
E=___________，内阻r=_____________。

(用k、a、R0表示)
15．(8分)如图甲所示，摆球在竖直面内做简谐运动。

通过力传感器得到摆线拉力F的大小随
时间t变化的图像如图乙所示，摆球经过最低点时的速度为
5
v m／s，忽略空气阻力，取
g=10m／s2，π2≈g。

求：
(1)单摆的摆长L；
(2)摆球的质量m。

16．(8分)电子感应加速器是利用感生电场加速电子的装置，基本原理如图所示。

图中上半部分为侧视图，S、N为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一环形真空室，图中下半部分为真空室的俯视图。

电磁铁线圈中电流发生变化时，产生的感生电场可以使电子在真空室中加速运动。

已知电子的带电量为e=1.6×10－19C，质量为m=9.1×10－31kg，初速度为零，在变化的磁场作用下运动轨迹半径恒为R=0.455m，电子轨迹所在处的感生电场的场强大小恒为E=9．1V／m，方向沿轨迹切线方向，电子重力不计。

求：
(1)经时间t=5×10－3s电子获得的动能E k(结果保留两位有效数字)；
(2)t=5×10－3s时刻电子所在位置的磁感应强度B的大小。

17．(14分)如图所示为一种打积木的游戏装置，四块完全相同的硬质积木叠放在靶位上，每块积木的质量均为m1=0．3kg，长为L=0．5m，积木B、C、D夹在固定的两光滑硬质薄板间，一可视为质点的钢球用不可伸长的轻绳挂于O点，钢球质量为m2=0．1kg，轻绳长为R=0．8m。

游戏时，将钢球拉到与O等高的P点(保持绳绷直)由静止释放，钢球运动到最低点时与积木A 发生弹性碰撞，积木A滑行一段距离s=2m后停止。

取g=10m／s2，各接触面间的动摩擦因数均相同，碰撞时间极短，忽略空气阻力。

求：
(1)与积木A碰撞前瞬间钢球的速度大小；
(2)与积木A碰后钢球上升的最大高度；
(3)各接触面间的动摩擦因数。

18．(16分)如图甲所示，一足够长的U型金属导轨abcd放在光滑的水平面上，导轨质量为m=1kg、间距为L=1m，bc间电阻为r=0．5Ω，导轨其它部分电阻不计。

一阻值为R=0．5Ω的导体棒MN垂直于导轨放置(不计重力)，并被固定在水平面上的两立柱挡住，导体棒MN与导轨间的动摩擦因数为μ=0．25，在M、N两端接有一理想电压表(图中未画出)。

在导轨bc 边右侧存在方向竖直向下、大小为B=0．5T的匀强磁场；在导体棒MN附近的空间中存在方向水平向左、大小也为B的匀强磁场。

t=0时，导轨在外力F的作用下由静止开始向右运动，在t=2．0s时撤去外力F，测得2s内电压表示数与时间的关系如图乙所示。

求：
(1)t=2．0s时导轨速度大小；
(2)在2s内外力F与t的函数关系式；
(3)从开始运动到静止导轨的总位移。

物理试题参考答案
13．(6分)(1)1．450 (2)1．450
(3)2222
gL t d gL t d
∆+∆-(每空2分) 14．(8分)(1)电压表的分流 系统误差
(2)
1a k - 0
1kR k
- (每空2分) 15．（8分）解析：（1）由乙图可知，单摆周期为T=2s ……………………………（1分）
由单摆周期公式T=2 ………………………………………………………(2分) 解得L=1m …………………………………………………………………………（1分） （2）当拉力最大时，即F=1．02N ，摆球处在最低点。

…………………………（1分）
由牛顿第二定律F －mg =2
v m L
……………………………………………………(2分)
可解得m =0．1kg ……………………………………………………………………（1分） 16．（8分）解析：（1）电子收到一直沿切线方向的电场力而不断加速。

由牛顿第二定律得eE =ma ………………………………………………………(1分) 由运动学规律知v =at ………………………………………………………(1分) 由运动表达式知E k =
2
12
mv …………………………………………………………（1分） 解得E k =2．9×10－
11J ………………………………………………………(2分) (2)电子受到一直指向圆心的洛伦兹力而不断改变速度的方向。

由牛顿第二定律得evB =2
v m R
…………………………………………………………（2分）
解得B=0．1T ………………………………………………………………………（1分） 17．（14分）解析：（1）对钢球由动能定理得2
220
12
m gR m v =
……………………(2分) 解得v 0=4m ／s ………………………………………………………………………(1分) (2)钢球与积木A 碰撞过程满足动量守恒和能量守恒，有
m 2v 0=m 1v 1+m 2v 2 ……………………………………………………………………（2分）
222201122111
222
m v m v m v =+ ………………………………………………………（2分） 解得v 1=2m ／s ，v 2=－2m ／s …………………………………………………………（1分） 对钢球由动能定理得22221
02
m gh m v -=-
…………………………………………（1分） 解得h =0．2m ……………………………………………………………………（1分） (3)对滑块A 由动能定理得
－(μ×4m 1g+μ×3m 1g )L －μm 1g (s －L)= 2111
02
m v -
…………………………(3分) 解得μ=0．04 …………………………………………………………………………(1分) 18．(16分)解析：(1)由图乙可知，t =2．0s 时，MN 两端的电压为U=2V …………(1分)
1
BLv U R R r
=
+ ………………………………………………………………………(1分) 解得v 1=8m ／s ………………………………………………………………………(1分) (2)由图乙可知U=t …………………………………………………………………(1分) 由闭合电路的欧姆定律得BLv
I R r
=
+ …………………………………………………(1分) U=IR …………………………………………………………………………………(1分) 解得v =4t ……………………………………………………………………………(1分) 所以导轨的加速度为a =4m ／s 2 ……………………………………………………(1分) 由牛顿第二定律得F －BIL －μBIL=ma …………………………………………(1分) 带入数据整理可以得到F=4+1．25t ………………………………………………(1分) (3)从开始运动到撤去外力F 这段时间内做匀加速运动。

由运动学规律得2
1182
x at m =
= ……………………………………………………(1分) 在t =2s 直至停止的过程中，由动量定理得
10BIl t BIL t mv μ-∆-∆=- ………………………………………………………(2分)
2
BLx I t R r
∆=
+ ………………………………………………………………………（1分） 解得x 2=25．6m ……………………………………………………………………(1分) 总位移为x =x 1+x 2=33．6m ………………………………………………………(1分)。