2021高考全国一卷物理模拟试题

2021高考全国一卷理综物理部分模拟试卷
理综物理试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分。

满分110分，考试时间 60分钟
一选择题本题共8个小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第
14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合要求。

全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分
14 如图所示为氢原子的能级示意图,则关于氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征,下列说法中正确的是( )
A. 一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出5种不同频率的光
子
B. 一群处于n=3能级的氢原子吸收能量为0.9eV的光子可以跃迁到n=4能
级
C. 处于基态的氢原子吸收能量为13.8eV的光子可以发生电离
D. 若氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光照在某种金属表面上能
发生光电效应，则从n=5能级跃迁到n=2能级辐射出的光也一定能使该金
属发生光电效应
15 如图甲所示，在一条电场线上有A. B两点，若从A点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度−时间图
象如图乙所示，则（）
A. 电子在A. B两点受的电场力F A<F B
B. A. B两点的电场强度E A＜E B
C. A. B两点的电势φA<φB
D. 电子在A. B两点具有的电势能E PA<E PB
16 一名消防队员从一平台上无初速度跳下，下落0.8s后双脚触地，接着用双腿弯曲的方法缓冲，又经过0.2s重心停止了下降，在该过程中（不计空气阻力），可估计地面对他双脚的平均作用力为（）
A. 自身所受重力的8倍
B. 自身所受重力的5倍
C. 自身所受重力的4倍
D. 自身所受重力的2倍
17著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置:一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示.当线圈接通电源后，将有图示方向的电流流过，则下列说法正
确的是（）
A. 接通电源瞬间，圆板不会发生转动
B. 线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向相同方向转动
C. 接通电源后，保持线圈中电流强度不变，圆板转动方向与
线圈中电流流向相同
D. 若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同
18一个小球从某一高度释放后自由下落，落到地面与地面碰撞后立即反弹，空气阻力可忽略不计，其速度−时间图象如图所示，下落说法正确的是
（）
A. 小球下落过程的加速度大于上升过程的加速度
B. 小球下落时间等于上升时间
C. 小球下落和上升过程的平均速度大小相等
D. 球反弹后能上升的最大高度低于释放时的高度
19如图所示，长为1的轻质细绳悬挂一个质量为m的光滑小球，其下
方有一个倾角为θ的斜面体，放在粗糙的水平面上。

开始时悬线竖直且小球刚好与斜面接触无压力，现用水平力F向左推动斜面体，使其缓慢向左运动，直至细绳与斜面平行为止，然后撤去F，整个装置保持静止，对该过程中
有关量的描述正确的是()
A. 绳的拉力和球对斜面的压力都在逐渐减小
B. 绳的拉力在逐渐减小，球对斜面的压力逐渐增大
C. 斜面体缓慢向左运动过程中，地面对其摩擦力大小不变
D. 撤去F后整个装置保持静止时，地面对斜面体的摩擦力水平向左
20 如图1所示，变化的磁场中放置一固定的导体圆形闭合线圈，图1中所示的磁感应强度和电流的方向为设定的正方向，已知线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图2所示。

则在下面可能是磁感应强度B随时间t变化的图象是（）
A. B.
C. D.
21 18世纪,数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰,曾设想“穿透”地球：假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球,一个人可以从北极入口由静止
自由落入隧道中,忽略一切阻力,此人可以从南极出口飞出,则以下说法正确的是(已知此人的质量m=50kg;地球表面处重力加速度g取10m/s2;地球半径
R=6.4×106m;假设地球可视为质量分布均匀的球体,均匀球壳对壳内任一点处的质点合引力为零)( )
A. 人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒
B. 人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比
C. 人从北极开始下落,直到经过地心的过程中,万有引力对人做功
W=1.6×109J
D. 当人下落经过距地心瞬间,人的瞬时速度大小为4×103m/s
三非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第22-25题是必考题，每个试题考生都必须作答。

第33-34题为选考题，考生根据要求作答
（一）必考题（共47分）
22（6分）小华同学在做“研究小车匀变速直线运动”的实验过程中,所使用的交流电源频率为50Hz,取下做匀加速直线运动的小车带动的一段纸带进行研究,如图所示.O点为记数点的起点,相邻两记数点间还有四个计时点(图中未画出)，请回答下面的问题：
(1)他因粗心而忘记测量第1个记数点与起始O点间的距离,请跟据纸带的数据特点推理出S1的长度,S1=___cm.
(2)当打第3个记数点时小车的瞬时速度v3=___m/s,小车运动的加速度
a=___m/s2(计算结果保留两位有效数字).
23（9分）某同学在测量一种均匀新材料电阻丝的电阻率,已知待测电阻的阻值约为6.0Ω,相关测量如下:
用刻度尺测量电阻丝的接人长度为l=0.900m。

1.用螺旋测微器测量电阻丝直径(刻度位置如图甲所示),从图中读出电阻丝的直径为 ____ mm。

2.现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下相关器材(要求测量结果尽量准确):
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~1000Ω,额定电流0.3A)
H.开关,导线
①实验时应选用的器材是 ____ 。

(填写各器材的字母代号)
② 以下电路图中 ____ (选填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。

但用此最佳电路测量的结果会比真实值 ____ (选填“偏大”或“偏小”)。

③若根据伏安法测出电阻丝的阻值为R x =6.4Ω,则这种新材料电阻丝的电阻率为
____ Ω·m(结果保留2位有效数字)。

3.用伏安法测金属丝电阻存在系统误差,为了减小系统误差,有人设计了如图乙所示的实验方案,其中R x 是待测电阻,R 3是电阻箱,R 1、R 2是已知阻值的定值电阻。

合上开关S,灵敏电流计的指针偏转,将R 3调至阻值为R 0时,灵敏电流计的示数为
零。

由此可计算出待测电阻R x =_______。

(用R 1、R 2、R 0表示)
24（12分）如图所示,在直角坐标系xOy 的第一象限中,两个相同的直角
三角形区域I 、Ⅱ内存在匀强磁场,其方向相反、磁感应强度大小均为B. 两区域交点C 点的坐标示为(8L ,6L ).一质量为m 、电荷量为+q 的粒子,从磁场边界上的A (3L ,6L )点以一定的速度沿y 轴负方向进入磁场,并从x 轴上的D 点(图中未画出)垂直x 轴离开磁场，不计重力
(1)求粒子进入磁场区域I 时的速度及在磁场I 中运动的时间。

(2)若将区域Ⅱ内的磁场换成沿x 轴负方向的匀强电场，该粒子仍从A 点以原速度进入磁场区域I ，并最终仍能垂直x 轴离开，求匀强电场的场强。

25 （20分）如图所示,水平轨道与圆弧轨道在C处平滑相接，整个轨道光滑且固定在竖直平面内。

水平轨道的左侧固定一轻质弹簧，弹簧右端连接着质量
M=4kg的物块B；圆弧轨道半径R=1.25m。

现从圆弧轨道最高点由静止释放一
个质量m=2kg的物块A，在物块A运动过程中，每当其通过MN区域时均受到
方向水平向左，大小为1N的恒力F作用。

已知MN间距L=11m，物块A. B之
间的碰撞是弹性正碰，且第一次碰撞前物块B是静止的。

g取10m/s2.求：
(1)物块A滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；
(2)物块A与物块B第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
(3)如果物块A. B每次碰撞后，物块B再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块A. B第一次碰撞后，A在MN区域内运
动的总时间。

（二）选考题：共15分。

请考生从给出的2道题中任选一道作答。

如果多做，则按所做的第一题给分。

33【选修3-3】
（1）（5分）如图所示，在P-T图象中，一定质量的理想气体经历了从状态A到状态B。

再到状态C，最后回到状态A的过程，在C-A过程中，气体密度_______（选填增大或减小）A到B再到C过程中，气体内能先_______再________.（均选填增加或减少）
（2）如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为s1=80.0cm2,小活塞的质量为
m2=1.50kg,横截面积为s2=40.0cm2,两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0cm,
汽缸外大气的压强为p=1.00×105Pa,温度为T=303K,初始时大活塞与大圆筒底部相距l2,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K,现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2，求：
(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度
(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。

34【选修3-4】
（1）（5分）一列简谐横波在t=0时刻的图象如图甲所示,平衡位置位于x=15m 处的A质点的振动图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 这列波沿x轴负方向传播
B. 这列波的波速是53m/s
C. 从t=0开始，质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置
D. 从t=0到t=0.1s时间内，质点Q加速度越来越小
E. 从t=0到t=0.6s时间内，质点A的位移为4m
（2）（10分）半径为R的半圆柱形介质截面如图所示,O为圆心,AB为直径,Q 是半圆上的一点,从Q点平行于AB射入半圆柱介质的光线刚好从B点射出,已知
∠QBO=30∘,现有一条光线从距离O点R处垂直于AB边射入半圆柱形介质，已知光在真空中的传播速度为c，求：
①该半圆柱形介质的折射率；
②垂直AB边射入介质的光线在半圆柱介质中的传播时间。