文档内容
D．前25 s内汽车做单方向直线运动
（新高考）2021 届高考考前冲刺卷
【答案】C
【解析】由图象可知，前25 s内汽车的位移为△x＝25 m－0＝25 m，故A错误；在前10s内图线的
物 理 （十）
斜率不变，说明汽车的速度不变，则汽车做匀速直线运动，加速度为0，故B错误；位移－时间图线的
斜率表示速度，则20s末汽车的速度 ，故C正确；汽车在前10s内向正
注意事项：
方向做匀速直线运动，10－15s内静止，15－25s内反向做匀速直线运动，所以汽车的运动方向发生了
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴
改变，故D错误。
在答题卡上的指定位置。
3．如图所示，直角三角形abc中，∠abc＝30°，将一电流为I、方向垂直纸面向外的长直导线放置
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在
在顶点a处，则顶点c处的磁感应强度大小为B。现再将一电流大小为4I、方向垂直纸面向里的长直
0
试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
导线放置在顶点b处。已知长直通电导线产生的磁场在其周围空间某点的磁感应强度大小B＝k，其
3．非选择题的作答：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
中I表示电流大小，r表示该点到导线的距离，k为常量。则顶点c处的磁感应强度( )
答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：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，只有一项是
符合题目要求的。
A．大小为B
0
，方向沿ac向上
1．如图所示，有一束单色光入射到极限频率为ν 0 的金属板K上，具有最大初动能的某出射电子， B．大小为B 0 ，方向垂直纸面向里
沿垂直于平行板电容器极板的方向，从左侧极板上的小孔入射到两极板间的匀强电场后，到达右侧极 C．大小为3B，方向沿∠acb平分线向下
0
板时速度刚好为零。已知电容器的电容为C，带电量为Q，极板间距为d，普朗克常量为h，电子电量的 D．大小为2B，方向垂直bc向上
0
绝对值为e，不计电子的重力。关于电容器右侧极板的带电情况和入射光的频率ν，以下判断正确的是 【答案】A
( ) 【解析】由安培定则可知，a点处电流产生的磁场在c点处的磁感应强度方向垂直ac向左，b点处
电流产生的磁场在c点处的磁感应强度大小为2B、方向垂直bc向上，两磁场叠加后，合磁场在c点
0
处的磁感应强度大小为B、方向沿ac向上，A正确。
0
4．如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中。三个带电小球质量
相等，A球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零。则( )
A．带正电，ν＋ B．带正电，ν＋
0 0
C．带负电，ν＋ D．带负电，ν＋
0 0
【答案】C
【解析】电子在电容器里面减速运动，所以受到向左的电场力的作用，所以场强方向向右，电容器
右侧的极板带负电。一束单色光入射到极限频率为ν 的金属板K上，射出电子的最大初动能为E，则
0 k
hν－W＝E A．B球带负电荷，C球带正电荷
k
hν＝W，电子在电容器中减速运动，由动能定理得－eU＝0－E，电容器两极板间的电势差U＝， B．B球和C球都带正电荷
0 k
根据以上各式，解得ν＝ν＋，故C正确。 C．B球和C球所带电量不一定相等
0
2．一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移－时间图象如图所示，则下列正确的是( ) D．B球和A球所带电量一定相等
【答案】B
【解析】B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态，则A与C球对B球的库仑力的合力
应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应
A．25 s内汽车的位移为30 m
指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；因A带负电，则可知B、C都应带正电，故A错误，B正确；
由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同
B．前10 s内汽车的加速度为3 m/s2
理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同，故C、D错误。
C．20 s末汽车的速度大小为1 m/s
封密不订装只卷此
号位座
号场考
号证考准
名姓
级班二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对得
A．若左极板向左移动少许，则θ不变，P点的电势降低
6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
B．若左极板向左移动少许，则θ变大，P点的电势不变
5．甲、乙两颗人造卫星在同一平面内绕地球运动，甲卫星的轨道为圆，乙卫星的轨道为椭圆，乙
C．若左极板向右移动少许，则θ不变，位于P点的点电荷的电势能减小
卫星椭圆轨道的长半轴与甲卫星的轨道半径相等。某时刻乙卫星过远地点，两卫星与地球正好在同一
D．若左极板向右移动少许，则θ变小，位于P点的点电荷的电势能增大
直线上，如图所示。下列关于甲、乙两卫星在该时刻的速度、加速度大小关系，正确的是( )
【答案】AC
【解析】静电计上的电压不变，所以静电计的张角θ不变，由于二极管具有单向导电性，所以电容
器只能充电，不能放电；将电容器的左极板水平向左移时，电容器的电容C＝减小，但不能放电，则电
容器带电量不变，由C＝和E＝可得，电容器两极板间的电场不变，则P点的电势 （x为P
A．a ＞a B．a ＜a C．v ＞v D．v ＜v
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
点到左极板的距离），则P点的电势降低，故A正确，B错误；将电容器的左极板水平向右移时，电容
【答案】AC
器的电容C＝增大，电场强度E＝增大，P点的电势升高，由于P点固定的是负电荷，所以位于P点的
【解析】两颗人造卫星绕地球运动，万有引力产生加速度G＝ma，解得加速度a＝，乙卫星所在位
点电荷的电势能减小，故C项正确，D项错误。
置的半径r大，加速度小，即a ＞a ，故A正确，B错误；假设某卫星以地心与远地点的距离为半径
甲 乙
8．如图甲所示，水平面上一质量为m的物体，在水平力F作用下从静止开始加速运动，力F的功
绕地球做匀速圆周运动，速度为v，根据卫星变轨的原理可知，乙卫星在远地点做加速运动，可以达到
率P恒定不变，运动过程所受的阻力f大小不变，加速运动t时间后物体的速度达到最大值v ，F作用
m
上述轨道，即v＞v ，根据万有引力提供向心力可知v＝，甲卫星的轨道半径小，即v＜v ，则v ＞v ，
乙 甲 甲 乙
过程中物体的速度v的倒数与加速度a的关系图象如图乙所示，仅在已知功率P的情况下，根据图象
故C正确，D错误。
所给的信息可以求出以下哪个物理量( )
6．图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，M是平衡位置为x＝0.5 m处的质点，N是平衡位置
为x＝2 m处的质点，图乙为质点N由该时刻起的振动图象，则下列说法正确的是( )
A．物体的质量m
A．该波沿x轴的负方向传播
B．物体所受阻力f
B．该波的周期是0.20 s C．物体加速运动的时间t
C．该波的传播速度是10 m/s D．物体运动的最大速度v
m
D．从t＝0.20 s到t＝0.30 s，质点M通过的路程为5 cm 【答案】ABD
【答案】AC
【解析】由题意可知P＝Fv，根据牛顿第二定律得F－f＝ma，即 ，变形得
【解析】由振动图象可知，质点N在t＝0时刻向下振动，可知该波沿x轴的负方向传播，A正确；
由振动图象读数周期T＝0.4 s，波长λ＝4 m，则波速v＝10 m/s，B错误，C正确；从t＝0.20 s到t＝0.30
，由乙图可知，斜率 ，纵轴截距 ，P已知，可求出m和f，选项A、B能
s，经过了，由于质点M不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动，则质点M通过的路程不等于5
cm，D错误。 够求出；水平力等于阻力时，速度达到最大，则有P＝Fv m ＝fv m ，能求出v m ，选项D能够求出；由P＝Fv
7．平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为0，反向电阻无穷大)与内阻不计的电源连接成
知，v增大，F减小，则物体先做变加速运动，当加速度为零时做匀速运动，根据条件不能求出加速运
如图所示的电路，现在平行板电容器两极板间的P点固定一带负电的点电荷，其中电容器的右极板固
动时间，选项C不能求出。
定，左极板可左右移动少许。设静电计的张角为θ。则下列说法正确的是( ) 三、非选择题：共60分。考试根据要求作答。
9．(4分)如图，某自动洗衣机洗衣缸的下部与控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并
和压力传感器相连接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的
空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭，达到自动控制水位的目的。假设水位变化时管内空气温度恒定，当水位上升时细管内空气将_________（填“吸热”“放
热”），若刚进水时细管被封闭的空气柱长度为L，当空气柱被压缩到0.96L时，压力传感器使洗衣机
停止进水，此时洗衣缸与细管内水位的高度差为_________cm。（结果保留两位有效数字，设大气压p
0
＝1.0×105 Pa，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2）
a．根据电路图，连接实验器材
b．先将电阻箱的阻值调到最大，然后闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电流表G 的示数I 和
1 1
电流表G 的示数，I 及对应的电阻箱的阻值b。
2 2
c．多次调节电阻箱的阻值，改变两个电流表的示数，并记录数据d。
【答案】放热 42 数据处理：以 为纵坐标，以对应的电阻箱的阻值R为横坐标，描点连线得到如图所示的倾斜直
【解析】当水位上升时，细管内空气的体积减小，外界对气体做功，而温度不变，气体的内能不变，
线。
根据热力学第一定律，所以管内空气将放热；根据玻意耳定律得 ，解得
(1)待测电阻R＝______Ω。电流表G 的内阻R _____Ω。
x 1 G1
。
(2)若将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为3 V的电压表，应将电阻箱的阻值调为_____Ω。
1
10．(4分)如图，在双缝干涉实验中，S 和S 为狭缝，P是光屏上的一点，已知双缝S、S 和P点的
1 2 1 2 【答案】(1)100 20 (2)280
距离差为2.1×10-6 m，用单色光A在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝S、S 距离相等，且A光频率
1 2
【解析】(1)根据并联电路电流与电阻的特点结合 图象，得 ，
f＝5.0×1014 Hz。则P点处是___________（填“亮”或“暗”）条纹；若将S 用遮光片挡住，光屏上的
2
明暗条纹___________ （填“均匀”或“不均匀”）分布。（光在空气中的速度c＝3.0×108 m/s）
，联立解得R＝100 Ω，R 20 Ω。
x G1
(2)将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为3 V的电压表时，通过的电流为0.01 A，故电阻箱接
1
入的电阻 。
【答案】暗 不均匀 12．(8分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，调节气垫导轨水平，将重物A
由静止释放，滑块B上拖着的纸带（未画出）被打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量，即可验证
【解析】设A光在空气中波长为λ，由 得 ，光的路程差 ，所
机械能守恒定律。图甲给出的是实验中的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4
个点（图上未画出），计数点间的距离如图中所示。已知重物的质量m＝100 g、滑块的质量M＝150 g，
以 ，即从S 和S 到P点的光的路程差δ是波长λ的3.5倍，所以P点为暗条纹。将S 用遮
1 2 2
则：（g取10 m/s2，结果保留三位有效数字）
光片挡住。光屏上得到的是衍射条纹，所以是不均匀分布的。
11．(6分)某实验小组要测量定值电阻R 的阻值，实验室提供的器材规格如下：
x
A．待测电阻R(阻值约为100 Ω)
x
B．电流表G(量程为10 mA，内阻R 未知)
1 G1
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v＝_________m/s；
C．电流表G(量程为30 mA，内阻R 未知)
2 G2
(2)在打点0～5的过程中系统动能的增加量ΔE＝_______J，系统势能的减少量ΔE＝
D．电阻箱R(最大阻值为9999.99 Ω) k p
________J，由此得出的结论是_______；
E．电池阻(2节干电池)
(3)若某实验小组作出的v2－h图象如图乙所示，则当地的实际重力加速度g＝________m/s2。
F．开关一只，导线若干
【答案】(1)1.95 (2)0.475 0.497 在误差允许的范围内，系统的机械能守恒 (3)9.70
该小组根据现有的器材设计了如图所示的电路，实验过程如下：
【解析】(1)由图可知x ＝17.65 cm＋21.35 cm＝39 cm＝0.39 m，则
46
。14．(14分)如图，两根足够长且电阻不计的平行金属导轨MNPQ和MN PQ，固定在倾角为θ的
(2)在打点0～5的过程中系统动能的增加量 ，系统重力势能的减小量 1 1 1 1
斜面上，MN与MN 距离为l，PQ与PQ 距离为l。金属棒A、B质量均为m、阻值均为R、长度分别为l
1 1 1 1
ΔE p ＝mgh 5 ＝0.497 J，由此得出的实验结论是在误差允许的范围内，系统的机械能守恒。 与l。金属棒A、B分别垂直放在导轨MM 1 和PP 1 上，且恰好都能静止在导轨上。整个装置处于垂直于
导轨平面向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。现固定住金属棒B，用沿导轨向下的外力F作用
(3)根据系统机械能守恒得 ，则 ，可知图线的斜率 ， 0
在金属棒A上，使金属棒A以加速度a沿斜面向下作匀加速运动。此后A棒一直在MN与MN 上运
1 1
代入数据解得g＝9.70 m/s2。
动，B棒一直在PQ与PQ 上静止或运动，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
1 1
13．(8分)在如图所示的竖直xOy坐标系中，在第一象限有一呈抛物线形状的曲面，抛物线方程为
。y＝2.4 m处有一粗糙水平面，其上有一半径R＝0.5 m的四分之一光滑圆弧挡板PQ，挡板
末端Q的坐标为（0，2.4 m），在圆弧过P点的切线上有一点A，AP间距为d。现使一质量m＝50 g的
小球从水平面上的A点沿AP方向以v＝6 m/s的速度射向P点，小球沿圆弧挡板运动到Q点抛出。
0
已知小球与水平面间的摩擦力大小为0.3 N。重力加速度g取10 m/s2，π取3。
(1)外力F与作用时间t的函数关系式；
(2)当A棒的速度为v 时，撤去F并解除对B的固定，一段时间后A棒在MN与MN 上匀速运动，
0 1 1
求A棒匀速运动的速度大小。
【解析】(1)金属棒A、B刚好都能静止在导轨上，对金属棒，有
金属棒A沿斜面向下作匀加速运动，对金属棒A，有
(1)若d＝0，求小球沿圆弧挡板运动时受到挡板的弹力大小与小球在圆弧挡板中转过的角度θ
由安培力公式有
（弧度制）的函数关系式；
(2)d为何值时，小球落至曲面上的动能最小？
对金属棒与导轨构成的回路，根据欧姆定律，有
【解析】(1)由牛顿第二定律和向心力公式可得挡板对小球的弹力
金属棒A切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律，有
又因为
由动能定理可得
联立解得 。
解得 。
(2)A棒匀速时，安培力为零，电流为零，两棒产生的电动势大小相等，有
(2)设小球从Q点抛出时速度为 。由平抛运动规律可得
在撤去F到A棒匀速的过程中，对A，根据动量定理，有
根据机械能守恒定律可得
对B，根据动量定理，有
联立可知，当 时，E 最小
K
联立可解出 。
由动能定理可得
15．(16分)如图所示，在竖直的xoy平面内，在水平x轴上方存在场强大小E＝、方向平行于x轴
1
解得 。 向右的匀强电场，在第二象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。在x轴下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场、大小与方向都未知的匀强电场E。一质量为m、带电量为q的小球从y轴上的P（0，L）位
2
置无初速度释放，释放后小球从第一象限进入第四象限做匀速圆周运动，运动轨迹恰好与y轴相切。
⑩
(1)求匀强电场E 大小与方向；
2
假设Q点离坐标原点的距离为y ，对从Q点释放的小球，进入第一象限的速度v，同理可得
(2)求小球第二次穿过x轴的位置与第三次穿过x轴的位置之间的距离； Q 1
(3)若让小球从y轴上的Q点（图中未标出）无初速度释放，小球第二次穿过x轴后进入第二象限 ⑪
做直线运动，恰好又回到Q点。求第二象限中匀强磁场的磁感应强度B的大小。
【解析】(1)小球在第四象限做匀速圆周运动，有qE＝mg① 从Q点释放的小球进入x轴下方，做匀速圆周运动，有 ⑫
2
得E＝ ②
2 从Q点释放的小球在第二象限做直线运动，电场力和重力的合力与洛伦兹力大小相等，v 与x轴
1
小球释放后进入第一象限，故小球带正电，可得电场方向竖直向上。
夹角θ＝45°，有
(2)小球在第一象限做匀加速直线运动，对小球，有
⑬
③
电场力和重力的合力与洛伦兹力方向相反，则MQ与NQ必然垂直，由几何关系，得
⑭
④
由⑨⑩⑪⑫⑬⑭并代入R，得 。
⑤
由③④⑤得 ，
小球再次回到第一象限做类平抛运动，如图所示，有
竖直方向 ⑥
水平方向 ⑦
⑧
由⑥⑦⑧得 。
(3)假设x轴下方匀强磁场磁感应强度大小为B，从P点释放的小球进入磁场，有
0
⑨
