广东省湛江市2021届新高考物理最后模拟卷含解析 15页

广东省湛江市 2021 届新高考物理最后模拟卷 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．新型冠状病毒防疫期间，医用一次性口罩是必备的呼吸防护用品，口罩的核心材料是中间一层熔喷无 纺布。为了提高过滤效果必须在熔喷无纺布上进行重要的驻极处理，就是在熔喷无纺布上加入静电荷。利 用电荷的静电力作用捕集尘粒，称为静电吸引沉积，静电吸附效果直接影响着口罩的使用寿命。根据这些 信息，下列说法正确的是（ ） A．医用一次性口罩可以进行高温蒸汽消毒再使用效果会更好 B．医用一次性口罩可以防护天然放射现象中放射出的 α、β和 γ射线 C．在防控期间口罩出现严重紧缺，为了节约资源刚用完的医用一次性口罩可以及时清洗晒干后使用 D．防疫期间不法分子为了谋取暴利，制造销售假冒医用一次性驻极口罩，除了从专业技术上鉴定外，还 可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】 AC ．高温蒸汽消毒和清洗都会导致熔喷无纺布上失去静电吸附能力， AC 错误； B．医用一次性口罩可能会防护天然放射现象中放射出的 α射线，但对于穿透性较强的 β射线和 γ射线无 防护作用， B 错误； D．熔喷无纺布上带有静电，可以对轻小纸屑产生吸附作用，可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假， D 正确。 故选 D。 2．下列说法符合物理学史实的是（ ） A．亚里士多德最早指出力不是维持物体运动的原因 B．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律 C．卡文迪许提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量 D．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 A．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故 A 错误； B．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故 B 正确； C．牛顿总结了万有引力定律后，卡文迪许测出引力常量，故 C 错误； D．开普勒通过对行星运动的观察，发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，完善了哥白尼的日心说，得出了 开普勒行星运动定律，故 D 错误。 故选 B。 3．重元素的放射性衰变共有四个系列， 分别是 U238 系列 (从 238 92 U 开始到稳定的 208 82 Pa为止 )、Th232 系列、 U235 系列及 Np237 系列 (从 237 93 Np 开始到稳定的 209 83 Bi 为止 )，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第 四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出 Np237 后才发现的，下面的说法正确的是 A． 238 92 U 的中子数比 209 83 Bi 中子数少 20 个 B．从 237 93 Np 到 209 83 Bi ，共发生 7 次 α衰变和 4 次 β衰变 C． Np237 系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化 D． 238 92 U 与 235 92 U 是不同的元素 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 238 92U 的中子数为 238-92=146 个， 209 83 Bi 的中子数为 209-83=126 个，则 238 92U 的子数比 209 83 Bi 的中子数多 20 个， A 错误；根据质量数守恒有： 237-209=4×7，知发生了 7 次 衰变，根据电荷数守恒有： 93-83=2×7-4， 知发生了 4 次 衰变， B 正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响， C 错误； 238 92U 与 235 92U 的质子 数相同，中子数不同，它们是相同的元素， D 错误． 4．一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外 水银面高度差为 h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（ ） A．大气压强增加 B．环境温度升高 C．向水银槽内注入水银 D．略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移 【答案】 A 【解析】 【分析】 【详解】 管内密封气体压强 0P P gh 绳子的拉力等于 T mg ghS S 表示试管的横截面积，要想拉力增大，则必须使得玻璃管内部的液面高度上升，当 0P 增大，则 h 增大； 温度升高，气体体积增大，对外膨胀， h 减小；向水银槽内注入水银或者略微增加细绳长度，使玻璃管位 置相对水银槽下移，都使得 h 下降，故 A 正确， B、C、D 错误； 故选 A。 5．如图， 倾角为 45 的斜面 ABC 固定在水平面上， 质量为 m 的小球从顶点 A先后以初速度 0v 和 02v 向左水平抛出，分别落在斜面上的 1P 、 2P 点，经历的时间分别为 1t 、 2t ； A 点与 1P 、 1P 与 2P 之间的距 离分别为 1l 和 2l ，不计空气阻力影响。下列说法正确的是（ ） A． 1 2: 1:1t t B． 1 2: 1: 2l l C．两球刚落到斜面上时的速度比为 1∶4 D．两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为 1∶1 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】 A．平抛运动落在斜面上时，竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定 2 0 1 2tan gty x v t ＝ 解得 02 tanvt g 可知时间与初速度成正比，所以 1 2: 1: 2t t ，故 A 错误； B．落点到 A 点的距离 2 0 02 cos cos c s t o anv t vxl g 可知距离与初速度的平方成正比，所以 1 2: 1: 4l l ，故 B 错误； CD ．设速度与水平方向的夹角为 ，有 0 0 tan 2 tanyv gt v v 则知小球落在斜面上时速度方向相同， 所以两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角相同， 夹角正切值的比 为 1∶1， 则落到斜面上时的速度为 0 cos vv 则可知刚落到斜面上时的速度与初速度成正比， 所以两球刚落到斜面上时的速度比为 1∶2，故 C 错误， D 正确。 故选 D。 6．如图所示，空间有与竖直平面夹角为 θ的匀强磁场，在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为 m 的金 属棒 ab 悬挂在天花板的 C、D 两处，通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行。已知磁场的磁感应强 度大小为 B，接人电路的金属棒长度为 l，重力加速度为 g，以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是 （ ） A．由 b 到 a， tanmg Bl B．由 a 到 b， mg Bl C．由 a 到 b， sinmg Bl D．由 b 到 a， sinmg Bl 【答案】 C 【解析】 【分析】 对导体棒进行受力分析， 根据左手定则分析导体棒中的电流方向， 根据三角形定则分析求解安培力的大小， 从而根据 F BIL 求解导体棒的电流大小。 【详解】 导体棒静止，则其受力如图所示： 根据左手定则可知，导体棒的电流方向为由 a 到 b，根据平衡条件可知安培力的大小为： sinF BIL mg 所以感应电流的大小为： sinmgI Bl 故 ABD 错误 C 正确。 故选 C。 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．下列说法中正确的是 __________。 A．光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变 B．对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度相同 C．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象 D．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象 E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 【答案】 ACE 【解析】 【详解】 A．光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变，选项 A 正确； B．对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度不同，选项 B 错误； C．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项 C 正确； D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项 D 错误； E．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项 E 正确； 故选 ACE 。 8．以下说法正确的是 A．晶体具有各向同性，而非晶体具有各向异性 B．液体表面张力与重力有关，在完全失重的情况下表面张力消失 C．对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度 D．饱和汽压随温度而变，温度越高饱和汽压越大 E.因为晶体熔化时吸收的热量只增加了分子势能，所以熔化过程中晶体温度不变 【答案】 CDE 【解析】 【分析】 【详解】 A．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体各向异性，多晶体各向同性，非晶体各向同性，故 A 错误； B．液体表面张力是微观的分子引力形成的规律，与宏观的超失重现象无关，则在完全失重的状态下依然 有表面张力的现象，故 B 错误； C．浸润现象中，浸润液体在细管中上升时，管的内径越小，液体所能达到的高度越高，故对于一定的液 体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度，则 C 正确； D．饱和汽压与温度有关，温度越高饱和汽压越大，故 D 正确； E．晶体熔化时吸收热量， 导致内能增大， 但只增加了分子势能， 故熔化过程中晶体温度不变， 故 E 正确。 故选 CDE 。 9．在倾角为 θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨 PQ 、MN ，相距为 L ，导轨处于磁感应强度 为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为 m 的金属棒 a、b，先将 a 棒垂直导轨 放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块 c 连接，连接 a 棒的细线平行于导轨，由静止释放 c，此后某时刻， 将 b 也垂直导轨放置， a、c 此刻起做匀速运动， b 棒刚好能静止在导轨上． a 棒在运动过程中始终与导轨 垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（ ） A．物块 c 的质量是 2msin θ B． b 棒放上导轨前，物块 c 减少的重力势能等于 a、c 增加的动能 C． b 棒放上导轨后，物块 c 减少的重力势能等于回路消耗的电能 D． b 棒放上导轨后， a 棒中电流大小是 sinmg BL 【答案】 AD 【解析】 【分析】 【详解】 b 棒静止说明 b 棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡， a 棒匀速向上运动，说明 a 棒受绳 的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡， c 匀速下降则 c 所受重力和绳 的拉力大小平衡．由 b 平衡可知，安培力大小 F 安 =mgsinθ，由 a 平衡可知 F 绳 =F 安 +mgsinθ=2mgsinθ，由 c 平衡可知 F 绳 =m cg；因为绳中拉力大小相等，故 2mgsin θ =mcg，即物块 c 的质量为 2msin θ，故 A 正确； b 放上之前，根据能量守恒知 a 增加的重力势能也是由于 c 减小的重力势能，故 B 错误； a 匀速上升重力 势能在增加， 故根据能量守恒知 C 错误； 根据 b 棒的平衡可知 F 安 =mgsinθ又因为 F 安 =BIL ，故 sinmg θI BL ， 故 D 正确；故选 AD ． 考点：物体的平衡；安培力 . 10．光滑水平面上有一边长为 L 的正方形区域处在场强为 E 的匀强电场中， 电场方向与正方形一边平行． 一 质量为 m、带电量为 Q 的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速 v0 进入该正方形区域．当小球 再次运动到该正方形区域的边缘时，具有动能的大小可能是 ( ) A． 0 B． 2 0 1 2 mv C． 2 0 1 2 mv ＋ 1 2 QEL D． 2 0 1 2 mv ＋ 2 3 QEL 【答案】 ABC 【解析】 【详解】 若电场的方向平行于 AB 向左，小球所受的电场力向左，小球在匀强电场中做匀减速直线运动，到达 BD 边时，速度可能为 1，所以动能可能为 1．故 A 有可能． 若电场的方向平行于 AC 向上或向下，小球在匀强电场中做类平抛运动，偏转位移最大为 1 2 L ，根据动能 定理可知小球的最大动能为： 2 0 2 1 2K LE Emv Q ，所以 D 不可能， C 可能；若电场的方向平行于 AB 向左，小球做匀减速直线运动，若没有到达 BD 边时速度就减为零，则小球会返回到出发点，速度大小仍 为 v1，动能为 2 0 1 2 mv ，故 B 可能．故选 ABC ． 11．如图所示， 在竖直平面内有一平面直角坐标系 xOy ，存在一个范围足够大的垂直纸面向里的水平磁场， 磁感应强度沿 x 轴方向大小相同，沿 y 轴方向按 By=ky （k 为大于零的常数）的规律变化。一光滑绝缘的 半径为 R 的半圆面位于竖直平面内，其圆心恰好位于坐标原点 O 处，将一铜环从半面左侧最高点 a 从静 止释放后，铜环沿半圆面运动，到达右侧的 b 点为最高点， a、b 高度差为 h。下列说法正确的是（ ） A．铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿逆时针方向 B．铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大 C．铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与 b 点的高度差小于 2h D．铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反 【答案】 AC 【解析】 【分析】 【详解】 A．铜环在半圆面左侧下滑过程，磁通量增加，根据楞次定律可得感应电流沿逆时针方向， A 正确； B．铜环第一次经过最低点瞬间，磁通量的变化量为 0，感应电流为零， B 错误； C．铜环沿半圆面运动，到达右侧的 b 点后开始沿圆弧向左运动，但在向左运动的过程中克服安培力做的 功较小， 损失的机械能小于 mgh，所以铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与 b 点的高度差小于 2h ，C 正确； D．铜环沿半圆面向下运动过程中，铜环所受安培力的方向是竖直向上的，沿半圆面向上运动过程中，铜 环所受安培力的方向是竖直向下的， D 错误。 故选 AC 。 12．a、b、c 三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线 b 正好 过圆心 O，光线 a、c 从光线 b 的两侧对称入射，光线 a、c 从玻璃砖下表面进入空气后与光线 b 交于 P、 Q 两点，则下列说法正确的是 ( ) A．玻璃对三种光的折射率关系为 n a>n b>n c B．玻璃对 a 光的折射率大于对 c 光的折射率 C．在相同条件下进行双缝干涉实验， a 光的条纹间距比 c 光窄 D． a、c 光分别从空气射入某种介质中， c 光发生全反射时临界角较小 E.a 光比 c 光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长 【答案】 BCE 【解析】 【详解】 AB ．由图可知， a 光和 c 光入射角相同，但是 c 光折射角较大，根据折射率公式可知玻璃对 a 光的折射率 大于对 c 光的折射率，但是由于 b 光经过玻璃时没有发生偏折，故无法比较 b 光与 a、c 光的折射率大小， 故 A 错误， B 正确； C．由于 a 光的折射率较大，波长较短，则在相同条件下进行双缝干涉实验，由 Lx d 可得 a 光的条纹 间距比 c 光窄，故 C 正确； D．因 a cn n ，根据临界角公式 1sin C n 知， a 光发生全反射时临界角较小，故 D 错误； E．根据公式 v＝ c n ，由于 a 光的折射率大，则 a 光在玻璃中的传播速度较小，由几何关系可知 a 光在玻 璃中传播的路程较长，故 a 光比 c 光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，故 E 正确。 故选 BCE 。 三、实验题 :共 2 小题，每题 8 分，共 16 分 13．图甲，用伏安法测定电阻约 5Ω 的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池。每节电池的电动势约为 1.5V，实验室提供电表如下： A．电流表 A 1(0～3A，内阻 0.0125 Ω) B．电流表 A 2(0～ 0.6A，内阻约为 0.125 Ω) C．电压表 V 1(0～3V，内阻 4kΩ) D．电压表 V 2(0～15V ，内阻 15k Ω) (1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选 ________，电压表应选 ________(填写仪器前字母代号 )。 (2)用螺旋测微器测电阻丝的直径如图乙所示，电阻丝的直径为 ________mm 。 (3)根据原理图连接图丙的实物图 ______。 (4)闭合开关后，滑动变阻器滑片调至一合适位置后不动，多次改变线夹 P 的位置，得到几组电压、电流 和对应的 OP 段的长度 L ，计算出相应的电阻后作出 R－L 图线如图丁。 取图线上适当的两点计算电阻率。 这两点间的电阻之差为 ΔR，对应的长度变化为 ΔL，若电阻丝直径为 d，则电阻率 ρ＝________。 【答案】 B C 0.700 2 4 Rd L 【解析】 【详解】 (1)[1] 由于电源电动势为 3V，电表读数要达到半偏，则电压表选 C； [2] 由 I ＝ E R r 可知电路中最大电流约为 0.6A ，则电流表选 B。 (2)[3] 螺旋测微器的固定刻度为 0.5mm ，可动刻度为 20.0 ×0.01 mm ＝0.200mm ，所以最终读数为 0.5mm ＋ 0.200mm ＝0.700mm 。 (3)[4] 根据原理图连接实物图如图 (4)[5] 根据电阻定律 ΔR＝ρ L S ，S＝π 2( ) 2 d 解得 ρ＝ 2 4 Rd L 14．在探究加速度与力、质量的关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置，通过加减小车中砝码 改变小车和砝码的总质量 M （含拉力传感器） ，加减砂桶中砂子改变砂桶和砂子的总质量 m，用拉力传感 器测出轻绳的拉力大小 F。 (1)用此装置探究加速度与质量的关系时， ___________（填 “需要 ”或 “不需要 ”）平衡摩擦力。 (2)用此装置探究加速度与力的关系时， ___________ （填 “需要 ”或 “不需要 ”）满足 M ? m。 (3)用此装置探究加速度与质量的关系，保持 m 不变，且已平衡摩擦力，当小车和砝码的总质量较小时， 可能不满足 M ? m 的情况，此时加速度 a 与 1 M 的关系图像正确的是 ___________。 A． B． C． D． 【答案】需要 不需要 D 【解析】 【详解】 (1)[1] ．在探究 “加速度与力、质量关系 ”的实验中，用此装置探究 “加速度与质量 ”的关系时，需要平衡摩 擦力，否则绳子的拉力大小就不等于小车的合力； (2)[2] ．用此装置探究 “加速度与力 ”的关系时， 不需要满足 M ? m，因为绳子的拉力通过力传感器来测量的； (3)[3] ．用此装置探究 “加速度与质量 ”的关系，保持 m 不变，当小车和砝码的总质量较小时，但仍不满足 M ? m 的情况时， 虽然控制 F 不变， 但改变小车的质量过程中， 绳子的拉力会明显减小的， 因此 a 与 1 M 的 图象斜率减小，故 ABC 错误， D 正确。 四、解答题：本题共 3 题，每题 8 分，共 24 分 15．某透明柱体的横截面如图所示，弧面部分的半径为 R，平面部分的宽度为 2R 。一束平行光从空气 以与平面成 45 角方向射向平面，进入透明柱体后折射光线与平面的夹角为 60 。求： (1)透明柱体材料的折射率； (2)弧面上能透射出光的圆弧长度。 （不考虑多次反射） 【答案】 (1) 2 ；(2) 1 π3 R 【解析】 【详解】 (1)光由空气进入透明柱体，入射角 1 45 ，折射角 2 30 ，根据折射定律得 1 2 sin sin n 解得 = 2n (2)在图中作出三条折射光线，过平面右边界的、过圆心的和在弧面恰好发生反射的，如图所示。即圆弧 DFE 部分能透射出光。 由 45OBA ， 60EBA 可得 15OBE 根据几何关系知 15OEB ， 15FOE 根据全反射知识可知 1= sin n ADO 解得 45ADO 所以 60DOE 则圆弧 DFE 的长度 1 12π π 6 3 s R R 16．粗糙绝缘的水平地面上有一质量为 m 的小滑块处于静止状态、其带电量为 q(q>0) 。某时刻，在整个 空间加一水平方向的匀强电场，场强大小为 mg q E 。经时间 t 后撤去电场，滑块继续滑行一段距离后停 下来。已知滑块与地面间的动摩擦因数为 0.5 ，重力加速度为 g，求滑块滑行的总距离 L 。 【答案】 21 2 L gt 【解析】 【详解】 设滑块的质量为 m，电场撤去前后过程，滑块的加速度分别为 1 2、a a ，全过程的最大速度为 v； 加速过程，对滑块根据牛顿第二定律可得 1qE mg ma . 由运动学公式 1v a t 此过程的位移 2 1 1 1 2 x a t 撤去电场后，对滑块根据牛顿第二定律可得 2mg ma 由运动学公式 2 2 22v a x 故 1 2 21 2 L x x gt . 17．如图所示，一直角三角形 ABC 处于匀强电场中（电场未画出） ， 30A ， BC L ，三角形三点 的电势分别为 0A ， 0 2 C B （ 0 0 ，为已知量） 。有一电荷量为 q 、质量为 m 的带电粒子 （重 力不计）从 A 点以与 AB 成 30°角的初速度 0v 向左下方射出，求： （ 1）求电场强度 E； （ 2）设粒子的运动轨迹与 BAC 的角平分线的交点为 G，求粒子从 A 点运动到 G 点的时间 t。 【答案】 （1） 02 3 3 E L ；（ 2） 0 0 3mv Lt q 。 【解析】 【详解】 （ 1）如图所示，由题意可知， AC 边的中点 D 与 B 点的电势相等，且 AC=2BC=2L ，故 BCD 构成正三角 形，则 BD 是电场中的一条等势线，电场方向与 CB 成 30°角斜向上。 由几何关系可得 02 3 cos30 3 C BE L L （ 2）分析可知，粒子的初速度方向与电场方向垂直，故粒子沿初速度的方向做匀速直线运动，则有 0x v t 沿垂直于初速度的方向做匀加速运动，故有 21 2 y at qEa m 且 tan45 y x 联立解得 0 0 3mv Lt q