2020-2021学年江苏省高考理综(物理)四校联考模拟试题及答案解析

新课标最新年江苏省高考理综（物理）
调研模拟测试
说明：本试卷满分120分，考试时间为100分钟．请将所有试题的解答写在答卷纸上．
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计l5分，每小题只有一个选项符合题意。

1．我国成功发射了“神舟七号”载人飞船，随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了“伴飞”小卫星．若小卫星和飞船在同一圆轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行．下列说法正确的是
A ．由飞船的轨道半径、周期和引力常量可以算出飞船质量
B ．航天员踏在飞船表面进行太空漫步时，对表面的压力等于航天员的重力
C ．飞船只需向后喷出气体，就可以在短时间内和小卫星对接
D ．小卫星和飞船的加速度大小相等
2．如图1所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，0R 为定值电阻，
1R 、2R 为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于
电容器内部，闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F ．调节
1R 、2R ，关于F 的大小判断正确的是
A ．保持1R 不变，缓慢增大2R 时，F 将变小
B ．保持1R 不变，缓慢增大2R 时，F 将变大
C ．保持2R 不变，缓慢增大1R 时，F 将变大
D ．保持2R 不变，缓慢增大1R 时，F 将变小
3．如图2所示，竖直固定在地面上的轻弹簧的上端，连接一物体B ，B 上放一物体A ，现用力F 竖直向下压A 、B 物体至某一位置静止，然后撤去力F ，则
A ．在撤去F 的瞬间，弹簧对
B 的弹力大于B 对弹簧的弹力
B ．在撤去F 的瞬间，A 物体所受的合力不等于零，但小于F
C ．在撤去F 以后，弹簧对地面的压力总是等于A 、B 的总重力
D ．在撤去F 以后，A 、B 组成的系统机械能守恒
4．如图3所示，人沿平直的河岸以v 匀速行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．则下列说法正确的是
A ．船在靠岸前做的是匀变速运动
B ．船在靠岸前的运动轨迹是直线
C ．当绳与河岸的夹角为α时，船的速率为αcos v
D ．当绳与河岸的夹角为α时，船的速率为cos v α
5．竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度
v 0从最高点A 出发沿圆轨道运动，至B 点时脱离轨道，最
终落在水平面上的C 点，不计空气阻力．下列说法中正确
的是
A ．在A 点时，小球对圆轨道压力等于其重力
B ．在B 点时，小球的加速度方向指向圆心
C ．A 到B 过程中，小球水平方向的加速度先增大后减小
D ．A 到C 过程中，小球的机械能不守恒
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计l6分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
6．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是
A ．根据速度定义式t x v ∆∆=，当t ∆非常非常小时，t
x ∆∆就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，这种方法是比值法
B ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每
一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用的是微元法
C ．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律
D ．法拉第发现电流的磁效应与他坚信电和磁之间一定存在联系的哲学思想是分不开的
7．如图5所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b 是原线圈的中心抽头，
电压表和电流表均为理想电表，t R 是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热敏电阻．从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值12202sin100(V)u t π=，则下列说法不正确．．．
的是 A ．当600
1=t s 时，c 、d 间的电压瞬时值为110V B ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22V
C ．当单刀双掷开关与a 连接时，R t 温度升高，则电压表和电
流表的示数均变小 D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小
8．如图6所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD 、EF ，导轨上放有一金属棒MN ．现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt ，其中k 为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。

下列关于棒的速度v 、加速度a 随时间t 变化的关系图象，可能正确的是
9．空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图7所示．一个质量为m 、电荷量为q 的小球在该电场中运动，小球经过A 点时的速度大小为1v ，方向水平向右，运动至B 点时的速度大小为2v ，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A 、B 两点之间的高度差与水平距离均为H ，则下列判断中
A ．小球由A 点运动到
B 点的过程中，电场力做的功
mgH mv mv W --=
21222
121 B ．A 、B 两点间的电势差)(22122v v q m U -= C ．小球由A 点运动到B 点的过程中，电势能可能增加
D ．小球运动到B 点时所受重力的瞬时功率αcos 2mgv P =
．．．．．．
分，请将解答填写在答题卡相应的位置。

必做题
10．（8分）某同学设计了如图8所示的装置来探究加速
度与力的关系．拉力传感器固定在一合适的木板上，桌
面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细
绳的两端分别与传感器的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面
上画出两条平行线MN 、PQ ，并测出间距d ．开始时将
木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下传感器的示数
F，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中
F，并用秒表记下木板运动到PQ处的加水后，再释放木板，记下传感器的示数
1
时间t．
（1）木板的加速度可以用d、t表示为a＝；若木板与传感器的总质量为M，矿泉水瓶及瓶中水的总质量为m，实验中（填“需要”或“不需要”）满足M>>m．
F的关系。

下（2）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与传感器示数
1
列图象能表示该同学实验结果的是
（3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据
C．可以比较精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度
11．（10分）图9是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电
R和电流表
路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻
1
A内阻之和为10000Ω．（比电池内阻r和滑动变阻器的总电阻都
1
A为理想电流表．
大得多），
2
（1）按电路原理图9连接图10中实物图；
（2）在闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移动至
（填“a端”、“中央”或“b端”）．
（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，读出电
流表A1和A2的示数I1和I2．多次改变滑片P的位置，得到的数据如下表所示．请在图11所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2图线．
（4）由（3）中所得图线可求出电池的电动势E ＝V ，内阻r ＝Ω．（保留两位小数）
I 1/mA
0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 I 2/mA
480 400 320 232 140 68
12．选做题(请从A 、B 和C 三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A 、B 两小题评分．)
A ．（选修模块3—3）(12分)
（1）下列说法中正确的是
A ．具有确定熔点的物质一定是单晶体
B ．分子间的斥力不一定随分子间距离增大而减小
C ．露珠呈球状是由于表面张力作用的结果
D ．饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与蒸汽所占的体积无关，也和这体积中有无其他气体无关
（2）一定量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab 、bc 、ca 回
到原状态，其P-T 图象如图12所示．状态a 的压强为0P ，温度为0T ，
气体由状态c 变到状态a 的过程中，内能改变的数值为10J ，外界对
气体做的功为4J ，则此过程中气体与外界交换热量J ．若b 和c 两状
态气体分子单位时间内对容器壁单位面积撞击的次数分别为N b 和N c ，
则N b N c．（填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精
溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得
1mL上述溶液有75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待
水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸
的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图13所
示，坐标中正方形方格的边长为2cm，请根据以上实验数据求
出油酸分子的直径为m．（保留1位有效数字）
B．(选修模块3-4)(12分)
（1）以下说法正确的是
A．一切波都能发生衍射现象
B．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
C．X射线的波长比紫外线和γ射线更短
D．根据狭义相对论，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度短
（2）一列简谐横波沿x轴传播，图14甲是t =3s时的波形图，图14乙是波上x=2m 处质点的振动图线．则该横波的速度为m/s，传播方向为．
（3）如图15
所示，一截面
为正三角形的
棱镜，其折射
率为3．今
有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另
一侧面后射出．则出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离
的角度为．
C．(选修模块3—5)(12分)
（1）如图16所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系
图象，下列说法正确的是
A．若DE能结合成F，结合过程一定能放出核能
B．若DE能结合成F，结合过程一定要吸收能量
C．若CB能结合成A，结合过程一定要放出能量
D．若CB能结合成A，结合过程一定要吸收能量
（2）氢原子能级图如图17所示，现用下列几种能量的光子的
光照射处于基态的氢原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，
则能被氢原子吸收的光子是（填序号），氢原子吸收该光子后
可能产生种频率的光子．
（3）如图18所示，光滑水平面上，质量为m的小球B
连接着轻质弹簧，处于静止状态；质量也为m的小球A
以某一速度向右匀速运动，已知碰撞过程中总机械能守
恒，两球距离最近时弹簧的弹性势能为E P，则碰前A球的
速度为．
四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13．（15分）如图19（a）所示，平行且光滑的长直金属导轨MN、PQ水平放置，间距L＝0.4m．导轨右端接有阻值R＝1Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒接入电路的电阻r=1Ω，导轨电阻不计，导轨间正方形区域abcd 内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L．从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图19（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v＝1m/s 做直线运动，求：
（1）棒进入磁场前，电阻R中电流的大小和方向；
（2）棒通过abcd区域的过程中通过电阻R的电量；
（3）棒通过三
角形abd区域
时电流i与时
间t的关系
式．
14．（16分）如图20所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C，方向与金箔成37°角．紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子，已知α粒子的质量m=6.64×10－27kg，电量q = 3.2×10－19C，初速度v = 3.2×106m/s （sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）．求：
（1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；
（2）金箔cd被α粒子射中区域的长度L；
（3）设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子沿直线穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，SN⊥ab且SN = 40cm，则此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能△E K为多少．（保留3位有效数字）
15．（16分）如图21所示，在光滑水平地面上，静止放着一质量m1=0.2kg的绝缘平板小车，小车的右边处在以PQ为界的匀强电场中，电场强度E1=1×104V/m，小车上A点正处于电场的边界．质量m2=0.1kg，带电量q=6×10-5C的带正电小物块（可视为质点）置于A点，其与小车间的动摩擦因数μ=0.40（且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）．现给小物块一个v0=6m/s的速度，当小车速度减为零时，电场强度突然增强至E2=2×104V/m，而后保持不变．若小物块不从小车上滑落，取g=10m/s2，试解答下列问题：
（1）小物块最远能向右运动多远；
（2）小车、小物块的最终速度分别是多少；
（3）小车长度应满足什么条件．
物理参考答案及评分标准：
1．D 2．A 3. B 4．C 5．C 6．BC 7．ACD 8．AD 9．AC
10．（1）22d a t
=不需要（每空2分） （2）D （2分）
（3）BC （2分）
11．（1）连线如图10（2分）
（2）b 端（2分）
（3）如图11（2分）
（4）1.49（1.48～1.50）（2分）
0.60（0.55～0.65）（2分）
12．选做题
A ．（选修模块3—3）
（1）CD （2）-14、大于（3）3×10-10
B 、(选修模块3-4)
（1）AD （2）1、沿-X 方向 （3）600
C ．(选修模块3—5)
（1）AD （2）B 、 3 （3）m E v p 2
0= 13．（15分）
（1）V t BS E 04.0=∆∆=(2分) A r
R E I 02.0=+=（2分）
方向QN （2分） （2）C t r R t t r R E t I q 02.0)
(=+∆∆=+==φ（4分） （3）A t r R V BL r R E i )1(2
1-=+=+=有效 （3分） （s i s 2.10.1≤≤）（2分） 14．（16分）
（1）α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即
R
v m vB q 2αα= （1分） 则cm m Bq v m R 202.0===αα（2分） （2）设cd 中心为O ，向c 端偏转的α粒子，当圆周轨迹与cd 相切时偏离O 最远，
设切点为P ，对应圆心O 1，如图所示，则由几何关系得：
cm d R R SA OP 16)(22=--== （2分）
向d 端偏转的α粒子，当沿sb 方向射入时，偏离O 最远，设此时圆周轨迹与cd 交于Q 点，对应圆心O 2，如图所示，则由几何关系得：
cm d R R OQ 16)(22=--= （2分）
故金箔cd 被α粒子射中区域的长度cm OQ OP PQ L 32=+== （
1分）
（3）设从Q 点穿出的α粒子的速度为V ′，因半径O 2Q ∥场强E ，则V ′⊥E ，故穿
出的α粒子在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示
沿速度v ′方向做匀速直线运动：cm R SN S x 1653sin )(=-=
（2分） 沿场强E 方向做匀加速直线运动：
位移cm R R SN S y 3253cos )(=+-=
（2分） 则由t V S x '=
22
1at S y = α
αm E q a = 得： s m V /100.85⨯=' （2分） 故此α粒子从金箔上穿出时，
损失的动能为J
V
m
V
m
E
k
14
2
210
19
.3
2
1
2
1
-
⨯
=
'
-
=
∆
α
α
（2分）15．（16分）
（1）小物块水平方向受向左的电场力与滑动摩擦力做减速运动，而小车受摩擦力
向右做匀加速运动，设小车与小物块的加速度分别为
1
a、
2
a，由牛顿定律得：
对小车
1
1
2
a
m
g
m=
μ得2
1
/
2s
m
a=
对小物块
2
2
2
1
a
m
g
m
qE=
+μ得2
2
/
10s
m
a=（1分）
设经
1
t秒两者速度相同，则有
1
1
2
10
6t
t=
-
得s
t5.0
1
=s
m
v/
1
1
=
共
（2分）当两者达到共同速度后，设它们能保持相对静止以相同的加速度向右减速运动，则有
共
a
m
m
qE)
(
2
1
1
+
=得2
/
2s
m
a=
共
（1分）
判断：此时对小车
N
g
m
f
N
a
m
f
m
4.0
4.0
2
1
=
=
=
=
=μ
静
，故它们确实能保持相对静止（1分）
小物块第一段运动的位移m
a
v
v
x75
.1
2
2
2
1
2
1
=
-
=共
第二段运动的位移m
a
v
x25
.0
2
2
1
2
=
=共
故小物块向右运动最远的位移x=1.75m+0.25m=2m（2分）
（2）
当小物块及小车的速度减为零后，其受力如图，两者均向左做匀加速直线运动
对小车＇112a m g m =μ得21/2s m a =＇
对小物块＇2222-a m g m qE =μ 得22/8s m a =＇ （1分） 设小物块经2t 秒冲出电场，此时小物块及小车速度分别为1v 与2v ，则： 对小物块22221t a x ＇= 得s t 22
2=（1分） 对小车s m t a v /2211==＇ 对小物块s m t a v /24222==＇ （1分） 当小物块冲出电场后，小物块做匀减速运动，小车继续做匀加速运动
对小车＂112a m g m =μ得21/2s m a =＂
对小物块＂222a m g m =μ 得2
2/4s m a =＂ （1分）
设经过时间3t 两者最终达到共同速度2共v ，此时小物块恰好到达小车最左端 322311t a v t a v ＂＂-=+ 得s t 22
3=s m v /222=共（2分）
（3）对系统 0-)(21
2
22122共v m m gL m x qE +=-μ
（2分）
得
L ≥3m （1分）。