2021超級全能生2021屆高考全國卷26省聯(lián)考(乙卷)理科綜合(物理) 含答案
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1、超級全能生2021屆高考全國卷26省聯(lián)考(乙卷)理科綜合(物理) 含答案秘密啟用前“超級全能生”2021高考全國卷26省聯(lián)考(乙卷)理科綜合(物理部分)全國中高考教學(xué)考試研究院命題時(shí)間:150分鐘 滿分:300分可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Fe-56第I 卷(選擇題共126分 二、選擇題(本大題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第14-17題只有一項(xiàng)符合題目要求,第18-21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)14、我國古代力學(xué)的發(fā)展較為完善。例如,淮南子中記載“
2、物之功,動(dòng)而有益,則損隨之”。這里的“功”已初步具備現(xiàn)代物理學(xué)中功的含義。下列單位分別是四位同學(xué)用來表示功的單位,其中正確的是( )A 、N m s -1B 、kg m 2s -2C 、C V sD 、V s15、采用不同的方法來估算銀河系的質(zhì)量,會(huì)得出不同的結(jié)果。例如按照目側(cè)估算,在離恨河系中心距離R=3?109R 0的范圍內(nèi)聚集的質(zhì)量M=1.5?1011M 0,其中R 0是地球軌道半徑,M 0是太陽質(zhì)量。假設(shè)銀河系的質(zhì)量聚集在中心,如果觀測到離銀河系中心距離R 處的一顆恒星的周期為T=3. 75?108年,那么銀河系中半徑為R 的球體內(nèi)部未被發(fā)現(xiàn)的天體的質(zhì)量約為( )A 、4.0?1010
3、 M 0B 、1.9?1011M 0C 、4.0?1011 M0 D 、5.5?1011 M 016、如圖所示,某豎直彈射裝置由兩根勁度系數(shù)為k 的輕彈簧以及質(zhì)量不計(jì)的底盤構(gòu)成,當(dāng)質(zhì)量為m 的物體豎直射向空中時(shí),底盤對物體的支持力為6 mg(g 為重力加速度),已知兩根彈簧與豎直方向的夾角為=60,則此時(shí)每根彈簧的伸長量為( )A 、3mg kB 、 4mg kC 、5mg kD 、6mg k17、如圖所示,電荷量均為+q 的兩個(gè)點(diǎn)電荷相距2r ,O 點(diǎn)是其連線的中點(diǎn),P 點(diǎn)是其中垂線上的電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)。已知靜電力常量為k ,關(guān)于P 點(diǎn)的位置和P 點(diǎn)的電場強(qiáng)度,下列描述正確的是( )A 、2
4、3,34p kq OP r E r =B 、2,29p OP r E r =C 、2,2p OP r E r =D 、,p OPE =18、如圖所示,abcd 為一正方形區(qū)域,e 、f 分別是ad 、cd 的中點(diǎn)。若該區(qū)域內(nèi)只存在有由d 指向b 的勻強(qiáng)電場,沿對角線ac 方向以速度v 入射的帶電粒子(不計(jì)粒子的重力)恰好從e 點(diǎn)射出。若該區(qū)域內(nèi)只存在有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)滋場,沿對角線ac 方向以速度。入射的帶電粒子恰好從f 點(diǎn)射出。則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度和勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值為( )A 、vB 、2vC 、3vD 、10v 19、質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x 與時(shí)間t 的關(guān)系為x =6+5t -
5、t 2(各物理量均采用國際單位制單),則該質(zhì)點(diǎn)( )A 、第1s 內(nèi)的位移是10 mB 、前2s 內(nèi)的平均速度是3 m/sC 、運(yùn)動(dòng)的加速度為1 m/s 2D 、任意1s 內(nèi)的速度增量都是-2 m/s20、如圖所示,某交流發(fā)電機(jī)的線圈共n 匝,面積為S ,內(nèi)阻為r ,線圈兩端與R 的電阻構(gòu)成閉合回路。當(dāng)線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場中,以角速度繞軸OO 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的是( )A 、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E = B 、從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中,通過電阻R 橫截面的電荷量nBS q R =C 、線圈經(jīng)過中性面時(shí),感應(yīng)電流達(dá)到了最大值D 、線圈中的電流每經(jīng)過時(shí)間方向改變一次 21、如
6、圖所示,質(zhì)量為m 的物塊A 和質(zhì)量為m B 的重物B 由跨過定滑輪D 的輕繩連接,A 可在豎直桿上自由滑動(dòng),桿上的C 點(diǎn)與滑輪D 的連線水平。當(dāng)輕繩與桿夾角為37時(shí),A 恰好靜止;當(dāng)在B 的下端懸掛質(zhì)量為m Q 的物體Q 后,A 恰好上升到C 點(diǎn)。已知sin37=0.6,cos37=0. 8,不計(jì)一切摩擦,下列說法正確的是( )A 、A 上升到C 點(diǎn)時(shí),加速度大小a=gB 、rn B =mC 、m Q =0.75mD 、A 上升過程中,輕繩上的拉力始終等于rn B g 第II 卷(非選擇題 共174分三、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分。第22-32題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第33
7、-40題 為選考題,考生根據(jù)要求作答)(一) 必考題(共129分)22、(6分)如圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測量儀,可側(cè)量輪胎與地面間動(dòng)摩擦因數(shù),其主要部件有:底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)細(xì)桿。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:I 、將測量儀固定在水平地面上;II 、將擺錘從與O 等高的位置由靜止釋放;III 、當(dāng)擺錘擺到最低點(diǎn)附近時(shí),側(cè)量出橡膠片緊壓地面摩擦過的一小段距離s(s(1)為測量輪胎與地面間動(dòng)摩擦因數(shù),還需要測量的物理量有_ ;(2)若將擺錘對地面的壓力視為大小為F 的恒力,重力加速度為g ,橡膠片與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ;(3)為進(jìn)一步減小實(shí)驗(yàn)誤差,你
8、認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)還可以在哪些地方改進(jìn)?。23、(9分)某同學(xué)用下列器材組裝的簡易歐姆表,如圖所示。a 、干電池一節(jié):電動(dòng)勢為1.5 V 且其內(nèi)電阻可忽略;b 、電流計(jì)一塊:量程為0至1mA ,最小刻度0.1 mA ,內(nèi)電阻20;c 、可變電阻一只:阻值范圍為100至2500。(1)測量電阻前,先進(jìn)行歐姆調(diào)零。將可變電阻P 的阻值調(diào)節(jié)為R= ,此時(shí)電流計(jì)指針指到最大刻度;(2)歐姆表正確調(diào)零后,將待測電阻的兩端分別連至紅、黑表筆,若電流計(jì)的示數(shù)為0.5 mA ,待測電阻的阻值R x = ;(3)若將電流計(jì)示數(shù)范圍限制在0.1mA 到0.9mA 之間,歐姆表可量測的電阻范圍為_ ;(4)如果將r=20的
9、電阻與電流計(jì)并聯(lián),重新調(diào)零后,與第(3)問相比,可測見的電阻范圍將如何變化?。24、(12分)如圖所示,有質(zhì)量為m 1=2 kg 、m 2=3 kg 的兩個(gè)物體放置于水平地面上,它們與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為10.2=,2=0. 1。用F=22 N 的水平推力推兩物體,使它們由靜止開始一起向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后撤去力F ,當(dāng)兩物塊都停止運(yùn)動(dòng)后,相距x =6. 75 m 。已知重力加速度g=10 m/s 2,求力F 作用的時(shí)間t? 25、(20分)如圖所示,兩條光滑平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為,間距為L ,導(dǎo)軌上端接有一電阻,阻值為R 。導(dǎo)軌處于長度為x 的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B
10、,方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m 、阻值也為R 的金屬棒,棒可沿導(dǎo)軌下滑,且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。讓金屬棒從距離磁場上邊界x 處由靜止釋放,當(dāng)運(yùn)動(dòng)到距離磁場上邊界2x 處恰好達(dá)到勻速。已知重力加速度大小為g ,不計(jì)其他電阻,且x 2sin m R g B L 。求金屬棒從靜止釋放到剛好離開磁場的過程中,(1)金屬棒中所產(chǎn)生的焦耳熱Q ;(2)所經(jīng)歷的總時(shí)間t 。 (二)選考題(共45分。請考生從給出的3道物理題、3道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做,則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分)33、物理一選修3-3(15分)(1)(5分)下列說法正確的是_ 。(填正確
11、答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分,選對2個(gè)得4分,選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)A 、布朗運(yùn)動(dòng)就是懸浮在液體中小顆粒分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B 、葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用C 、第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱傳導(dǎo)的方向性D 、當(dāng)人們感到潮濕時(shí),空氣的絕對濕度一定較大F 、一定質(zhì)量的理想氣體先經(jīng)等容降溫,再經(jīng)等溫壓縮,壓強(qiáng)可以回到初始的數(shù)值(2)(10分)如圖所示,質(zhì)量為m 、橫截面積為S 的兩個(gè)密閉活塞將開口向上豎直放置的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)的理想氣體分成I 、II 兩部分,當(dāng)在活塞A 上放有質(zhì)量為2m 的鐵砂后,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)I 、II 兩部分氣體的高度均為l 0。已知環(huán)境溫度
12、、大氣壓強(qiáng)為p 0均保持不變,且滿足mg=p 0S ,不計(jì)一切摩擦。當(dāng)取走鐵砂后,兩活塞在某位置重新處于平衡,求活塞A 上升的高度。 34、物理一選修3-4(15分)(1)(5分)湖面上停著A 、B 兩條小船,它們相距20 m 。一列水波正在湖面上沿AB 連線的方向傳播,每條小船每分鐘上下浮動(dòng)20次。當(dāng)A 船位于波峰時(shí),B 船在波谷,兩船之間還有一個(gè)波峰。下列說法正確的是 。(填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分,選對2個(gè)得4分,選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)A 、水波的波長是403m B 、水波的頻率是13Hz C 、水波的波速是409m/s D 、若引起水波的波源振動(dòng)加快,波
13、的傳播速度將變慢E 、若引起水波的波源振動(dòng)減慢,波的傳播速度將變快(2)(10分)如圖所示,一細(xì)光束由空氣中射到一透明平行平板的上表面,經(jīng)折射后由平板下表面射出。此細(xì)光束由兩種不同頻率的單色光和構(gòu)成。用i 表示入射角,用n 1和n 2分別表示平板對和的折射率,且已知n 1 n 2。(I)當(dāng)滿足什么條件時(shí),兩種單色光在穿過平板的過程中所用的時(shí)間相等?(II)若11n n =? 35、物理一選修3-5(15分)(1)(5分)圖甲是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,圖乙是光電流與加在陰極K 和陽極A 上的電壓的關(guān)系。下列說法正確的是_ (填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分,選對2個(gè)得4分,選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣
14、3分,最低得分為0分) A 、在光的顏色不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和電流越大B 、對某種確定的金屬來說,其遏止電壓只由入射光的頻率決定C 、遏止電壓越大,說明從該金屬中逃出來的光電子的最大初動(dòng)能越大D 、入射光的頻率低于截止頻率時(shí),如果光足夠強(qiáng),也可能發(fā)生光電效應(yīng)E 、只要增大電壓,光電流就會(huì)一直增大(2)(10分)如圖所示,墻角固定著一根輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為m 的物塊與彈簧接觸并對彈簧壓縮,彈簧此時(shí)的彈性勢能為E p 。質(zhì)量為M=2m 的14光滑圓弧形滑槽靜止在光滑水平面上,滑槽底端與水平面相切?,F(xiàn)釋放彈簧,重力加速度為g ,求(I)物塊能沖上滑槽的最大高度;(II)物塊再次壓縮彈簧時(shí),彈簧的
15、最大彈性勢能E pm 。 “超級全能生”26省聯(lián)考(乙卷)理科綜合參考答案物理參考答案及評分參考評分說明:1考生如按其他方法或步驟解答,正確的,同樣給分;有錯(cuò)的,根據(jù)錯(cuò)誤的性質(zhì),參照評分參考中相應(yīng)的規(guī)定評分。2計(jì)算題只有最后答案而無演算過程的,不給分;只寫出一般公式但未能與試題所給的具體條件聯(lián)系的,不給分。二、選擇題14答案:B。15答案:A。地球圍繞太陽圓周運(yùn)動(dòng),由萬有引力定律,即;恒星圍繞銀河系中心運(yùn)動(dòng),由萬有引力定律,解得,銀河系中半徑為R的球體內(nèi)部未被發(fā)現(xiàn)的天體的質(zhì)量約為。16答案:D。分析物塊受力6mg-mg=ma,解得a=5g,分析底盤及物塊2kx cos-mg=ma,所以。17答
16、案:B18答案:D設(shè)正方形區(qū)域邊長為L,帶電粒子在電場中類平拋運(yùn)動(dòng),;帶電粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系,解得。19答案:BD20答案:AD交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢,所以交流電的有效值;線圈轉(zhuǎn)過90o,通過電阻R橫截面的電荷量;線圈經(jīng)過中性面時(shí),感應(yīng)電流為零;線圈中的電流每經(jīng)過時(shí)間方向改變一次。21答案:ACA到達(dá)C點(diǎn)時(shí),水平方向受力平衡,豎直方向只受重力作用,所以其加速度ag;輕繩的拉力為T,根據(jù)平衡條件T cos37mg,Tm B g,解得m B1.25m;由機(jī)械能守恒(m0不對,改為),解得m Q=0.75m;A上升過程中,B 并不處于平衡態(tài),故輕繩上的拉力不等于m B g。第卷三、
17、非選擇題(一)必考題22(6分)(1)擺錘的質(zhì)量為m,擺錘重心到O點(diǎn)的距離L。(各1分)(2)(2分)(3)多測量幾次求平均值;減小轉(zhuǎn)軸的摩擦;用傳感器來測量擺錘對地面的壓力等等。(只要合理均可)解析:由動(dòng)能定理得:,橡膠片與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。23(9分)(1)1480(2分)(2)1500(2分)(3)16713500(2分)(4)可測量的電阻范圍將變小或者8367500(3分)解析:(1)電流計(jì)的讀數(shù)為1 mA時(shí),全電路的電阻為。所以,可變電阻的阻值為。(2)調(diào)零后,可變電阻的阻值為,電流計(jì)的示數(shù)為0.5 mA時(shí),待測電阻的阻值為(即歐姆表內(nèi)阻等于中值電阻)(3)電流計(jì)示數(shù)0.1 mA
18、,待測電阻的阻值為;電流計(jì)示數(shù)0.9 mA,待測電阻的阻值為。歐姆表可量測的電阻范圍16713500。(4)可測量的電阻范圍將變小,因電流計(jì)兩端并聯(lián)與電流計(jì)內(nèi)阻相同的電阻后,電路中的總電流變?yōu)樵瓉淼膬杀?,而電池的電?dòng)勢仍為1.5V,故可測量的電阻范圍將變小?;蛘撸弘娮枧c電流計(jì)并聯(lián)后,調(diào)零時(shí),通過電流計(jì)的最大電流為1 mA,通過干路的電流為2mA,全電路的電阻為所以,可變電阻的阻值為。電流計(jì)示數(shù)0.1 mA,待測電阻的阻值為電流計(jì)示數(shù)0.9 mA,待測電阻的阻值為歐姆表可量測的電阻范圍836750。24(12分)解:設(shè)撤去力F時(shí)兩物塊的共同速度為,撤去力F之前,由牛頓第二定律(1)(2分)(2)
19、(2分)撤去力F之后,由牛頓第二定律(3)(1分)(4)(1分)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(5)(1分)(6)(1分)而(7)(2分)聯(lián)立解得(8)(2分)25(20分)解:(1)在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),速度為受力平衡知:(表示安培力)(1)(1分)又:(2)(1分)閉合電路歐姆定律:(3)(1分)法拉第電磁感應(yīng)定律:(4)(1分)(1)(4)得:(5)(1分)從開始運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)體棒出磁場,動(dòng)能定理:(6)(1分)重力做功:(7)(1分)安培力做功:(其中指全電路中產(chǎn)生的焦耳熱)(8)(1分)由電路結(jié)構(gòu),金屬棒產(chǎn)生的額焦耳熱為:(9)(1分)(5)(9)得:(1分)(2)由題知:可知,金屬棒在進(jìn)入磁場前做勻加速直線
20、運(yùn)動(dòng),加速度為受力,牛頓第二定律:(10)(1分)金屬棒僅在重力作用下,勻加速直線運(yùn)動(dòng):(11)(1分)(10)(11)得:(12)(1分)在磁場中前半部分,位移為,全電路焦耳熱為從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到勻速,歷時(shí)由功能關(guān)系得:(13)(3分)在磁場中運(yùn)動(dòng)的后半部分,位移為,速度為勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度時(shí)間為:(14)(1分)由(5)和(14)得:(15)(1分)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為:(16)(1分)代入上述式子可得:(1分)(二)選考題:共45分。請考生從給出的3道物理題、3道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題做答,并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目題號后的方框涂黑。注意所做題目的題號必須與所涂題目的題號一
21、致,在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。如果多做,則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分。33物理選修3-3(15分)(1)(5分)BCE(2)(10分)解:對氣體I,初狀態(tài)(1分)末狀態(tài)(1分)由玻意耳定律(2分)解得(1分)對氣體,初狀態(tài)(1分)末狀態(tài)(1分)由玻意耳定律(1分)(1分)A活塞上升的高度(1分)34物理選修3-4(15分)(1)(5分)ABC(2)(10分)解:()不妨設(shè)平板的厚度為d,v1和v2分別表示單色光和在平板中的速度的大小,r1和r2分別表示單色光和的折射角,t1和t2分別表示單色光和穿過平板的時(shí)間,則有,(1分)又知,(1分)由折射定律,(1分)所以(1分)解得(1分)()由前結(jié)論知,當(dāng)時(shí),t1t2,單射光所用的時(shí)間較短。(1分)若,時(shí),可得(1分)因,故不管入射角是多大,一定是單射光所用的時(shí)間較短。(2分)35物理選修3-5(15分)(1)(5分)ABC(2)(10分)解:()彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能(1分)當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至滑槽的最高點(diǎn)時(shí),二者共速,由能量(系統(tǒng)機(jī)械能)守恒定律(1分)由動(dòng)量守恒定律(1分)解得(2分)()由能量(系統(tǒng)機(jī)械能)守恒定律(1分)由動(dòng)量守恒定律(1分)而彈簧的最大彈性勢能(1分)解得(2分)
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