【衡水金卷】2021年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题(一) 理综 物理部分

本试题卷共16页,38题(含选考题)。全卷满分300分。考试用时150分钟。

1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

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、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.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答题区域均无效。

二、选择题:本题共8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题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

14.几个物块同时并排沿同一方向滑上一粗糙水平面,若各物块受到的摩擦力大小相等,则最后停下的物块哪个物理量一定是最大的

15.2020年7月31日在人民大会堂举行了北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式,北斗系统开始全球服务。已知北斗系统中的中圆地球轨道卫星的周期为T,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,不考虑地球自转的影响,若中圆地球轨道卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动,则中圆地球轨道卫星离地球表面的高度为

16.如图所示,一辆汽车驶上一圆弧形的拱桥,当汽车以30m/s的速度经过桥顶时,恰好对桥顶没有压力。若汽车以10m/s的速度经过桥顶,则汽车对桥顶的压力与汽车自身重力之比为

17.某电厂采用110kV的高压交流输电线路向用户端供电,输送功率恒为1.1×104kW。普通的交流电压表、电流表不能直接接在高压输电线路上测量电压和电流,通常要通过电压互感器和电流互感器来连接。如图所示,在输电线路的起始端接入两个互感器,其中电压互感器原、副线,图中a、b表示电压表或电流表,已知电流表的示数为1A,则下列说法正确的是

D.电流互感器的原线;,副线圈接MN,原、副线.如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,在圆周上的P点垂直磁场方向射入一个速度大小为v0的带电粒子,其速度方向与直径PQ成θ=30°角,粒子恰好垂直于直径PQ方向射出磁场区域。已知粒子的质量为m带电量为+q,不计粒子的重力,下列说法正确的是

20.从距地面4m高处由静止释放一物块,在物块竖直下落3m以内,其动能Ek与重力势能Ep随它下落距离x的变化情况如图所示。取地面为重力势能零点,重力加速度g=10m/s2,由图中数据可得

C.物块下落过程中的加速度为7.5m/s2 D.物块下落3m时机械能减少了25J

21.如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨电阻不计,空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场。a、b为两根相同的金属棒,现给金属棒a施加一个水平恒力F,使金属棒a由静止开始沿导轨运动,运动过程中两金属棒始终与导轨垂直并接触良好,则经过一段足够长的时间后

A.a、b两金属棒以不同的速度匀速运动 B.a、b两金属棒以相同的加速度做匀加速运动

C.a、b两金属棒之间的距离逐渐增大 D.a、b两金属棒上将不再产生焦耳热

三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。

某同学把电流计G改装成一只电压表,改装电路如图甲所示。已知电流计G的量程为100μA、内阻为900Ω,定值电阻R1=100Ω,电阻箱R2=2910Ω。

(2)现要对改装好的电压表进行校准,V为标准电压表,请把图乙中的器材用笔画线代替导线连接成实验电路。

(3)当标准电压表的示数为3.0V时,电流计G的指针位置如图丙所示。如果产生,上述问题的原因是电流计G的实际内阻并非900Ω造成的,那么电流计G的实际内阻 (填“大于”或“小于”)900Ω。

某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律,所用器材包括:气垫导轨、滑块1(上方安装有宽度为d的遮光片,前方有撞针)、滑块2(粘有橡皮泥)、两个与计算机相连接的光电门等。

A.用游标卡尺测量滑块1上遮光片的宽度d的示数如图乙所示,则d= mm;

C.用天平测出滑块1(含遮光片、撞针)的质量m1、滑块2(含橡皮泥)的质量m2;

D.将粘有橡皮泥的滑块2放置在两光电门a、b之间,装有撞针的滑块1放在光电门a的右侧,瞬间将滑块1推向滑块2,记下安装在滑块1上的遮光片通过光电门a的遮光时间△t1;

E.两滑块相碰后,撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动,记下遮光片通过光电门b的遮光时间△t2;

(2)某次实验中得到的一组数据为m1=0.210kg,m2=0.400kg,△t1=2.750×10-3s,△t2=8.090×10-3s,计算可得碰撞前两滑块的总动量p1= kg·m·s-1,碰撞后两滑块的总动量p2= kg·m·s-1。(结果均保留两位有效数字)

雨滴在空中下落时,由于空气阻力的作用,最终会以恒定的速度匀速下落,我们把这个速度叫做收尾速度。研究表明,在无风的天气条件下,雨滴可视为球形,空气对下落雨滴的阻力可由公式f=kr2v2来计算,其中k为阻力系数(为常量),r为雨滴的半径,v为雨滴下落的速度。实验观测得知半径为0.5mm的雨滴的收尾速度为4.2m/s,现有一个半径为2mm的同种密度的雨滴从2000m的高空下落。

(2)若此雨滴经时间3s达到了收尾速度,并把此过程看做匀变速直线运动,求此过程的加速度和下落的高度;

(3)简要分析此雨滴达到收尾速度时,下落的实际高度比(2)问中求出的下落高度是偏大还是偏小。

如图所示,矩形ABCD区域内存在与区域平面平行的匀强电场,AB边长为5b,BC边长为3b。质量为m、电荷量为q(q0)的带电粒子在纸面内自AD边的中点P由静止释放,自CD边上的Q点以速率v。穿出电场,PQ与PD之间的夹角θ=53°,粒子仅受电场力作用,sin53°=0.8,cos53°=0.6。

(2)若该粒子先后从P点以不同的速度进入电场,速度方向均与电场的方向垂直,为使粒子穿过电场后动能增量最大,求该粒子进入电场时的速度大小。

(二)选考题:共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。

(1)(5分)如图所示,把一个棉线圈系在铁丝环上,使环上布满肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线圈是松弛的(图甲所示)。用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜,棉线圈将成为圆形(如图乙所示),这是由于液体表面张力作用产生的效果。在液体表面层中水分子之间的相互作用力总体上表现为 (填“引力”或“斥力”)。分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图丙所示,能大致反映表面层中水分子势能Ep的是图中的 (填“A”“B” “C”或“D”)位置。在图丙中的A→B→C段,分子间的作用力表现为 (填“引力”“斥力”“先引力后斥力”或“先斥力后引力”)。

(2)(10分)一个容积为V的氧气瓶,内部氧气的压强为120 atm,现给5个完全相同的容积均为

(1)(5分)如图所示为某一时刻波源S.S2在水槽中形成的水波,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的频率相同,振幅相同,则下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

(2)(10分)如图所示为半圆形玻璃砖的截面图,O为圆心,半径为R,一细光束从P点垂直界面AB入射,光线恰好在玻璃砖的圆形表面发生全反射,当保持入射点不变,光线顺时针转过一个角度α,从玻璃砖圆形表面出射的光线恰与入射光线平行。已知玻璃砖的折射率为n=

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