江苏省 1 2021 年新高考适应性考试 物理
冲刺卷（ 08 ）
一、单项选择题:共 共 11 题，每题 4 分，共 44 分。每题只有一个选项最符合题意。
1．人的眼球可简化为如图所示的光学模型，即眼球可视为由两个折射率相同但大小不同的球体组成。沿平行于球心连线方向，入射宽度为2R 的平行光束进入眼睛，汇聚于视网膜上的 P 处（两球心连线的延长线交于大球表面的一点），图中小球半径为 R ，光线汇聚角为 30 ，则两球体折射率为（
）
A．62 B．3
C．2 D．2
【答案】D 【解析】根据几何关系可知当光线对小球的入射角为 45°时，折射角为 45 15 30 ，由折射定律可知 sin452sin30n 故选 D。
2．研究光电效应实验的电路如图所示，电源电动势为 3V ，内阻不计；用频率为146.4 10 Hz 的光照射光电管阴极 K，当滑动变阻器的滑片在最左侧时，微安表中的电流不为零；当滑动变阻器的滑片向右滑动使电压表的示数为 0.5V 时，微安表中的电流恰好为零。已知普朗克常量346.63 10 J s h ，则阴极 K 的逸出功为（
）
A． 2.15eV
B． 2.65eV
C． 1.65eV
D． 0.5eV
【答案】A 【解析】频率为146.4 10 Hz 的光子能量
2.65eV h
当电压表的示数为 0.5V 时，微安表中的电流恰好为零，说明光电子的最大初动能为 0.5eV ，由光电效应方程可知，阴极 K 的逸出功为 2.15eV 。
故选 A。
3．在同一地区有甲、乙两个单摆，二者均做简谐运动，甲、乙的振动图像分别如图 1、图 2 所示，下列说法正确的是（
）
A．甲的摆长一定是乙的摆长的四倍 B．甲、乙两个单摆的摆球质量之比一定为 1:2
C．甲、乙两个单摆的摆球的运动方向始终是相反的 D．将两个单摆悬挂在同一根水平长绳上，当甲单摆自由摆动时乙单摆做受迫振动的周期为 6s
【答案】A 【解析】AB．由图像可知甲、乙两个单摆的周期之比为 2:1 ，摆球质量对单摆周期没有影响，由单摆周期公式 2πLTg
得
41LL甲乙 A 正确，B 错误； C．初始时刻两个摆球的运动方向相反，都是从平衡位置开始运动，但由于周期不同，所以两个摆球的运动方向不是始终相反的，C 错误； D．将两个单摆悬挂在同一水平长绳上，当甲单摆自由摆动时乙单摆做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期也就是甲单摆的振动周期 4s ，D 错误。
故选 A。
4．如图所示，某楼项为玻璃材料的正四面体。一擦子由智能擦玻璃机器人牵引，在外侧面由 A 点匀速运动到 BO 的中点 D。已知擦子与玻璃间的动摩擦因数为22，则运动过程中擦子受的牵引力与其重力的比值为（
）
A．76 B．1318 C．13 D．26 【答案】A 【解析】设 ABO 平面与水平面的夹角为 ，做 AB 中点 E，设 AB=2a，则 2 24 3 OE a a a 设OO垂直于 ABC 所在平面，且O在 ABC 所在平面内，则可得 33O E a 2 63OO a 则 2 2sin3 1cos3
将重力分解成沿平面和垂直于平面，在平面上受力分析如图
f 在 OA 方向，可知 30 ，有 cos f mg
6cos12xF f G 3 2sin sin4yF mg f G 解得 2 276x yF F F mg 故选 A。
5．在光滑水平面上重叠静置两个滑块 A 和 B，如图甲所示，现对 B 滑块施加一水平力 F，力 F 随时间变化的关系如图乙所示，两滑块在运动过程中始终保持相对静止。以水平向右为正方向，则关于 A 物体的速度v、加速度 a、所受摩擦力 f 及运动的位移 x 随时间变化图象正确的有（
）
A．
B．
C． D．
【答案】B 【解析】B．AB 一起加速运动，由牛顿第二定律 F ma
可知，加速度先减小后增大，故 B 正确； A．v-t 图像的斜率表示加速度，因加速度先减小后增大，故 v-t 图不是直线，故 A 错误； C．整体做单向直线运动，速度逐渐增大，x-t 图像的斜率变化反映速度变化，故 C 错误； D．摩擦力将提供物体 A 做加速运动，由牛顿第二定律有 f ma
根据加速度先减小后增大可判定摩擦力先减小后增大，故 D 错误。
故选 B。
6．如图所示，质量 1kg m 的物块放置在竖直固定的弹簧上方（未栓接），用力向下压物块至某一位置，然后由静止释放，取该位置为物块运动的起始位置，物块上升过程的 a x 图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度210m/s g 。则下列说法正确的是（
）
A．物块运动过程的最大加速度大小为220m/s
B．弹簧的劲度系数为 50N/ m
C．弹簧最大弹性势能为 9J
D．物块加速度为 0 时离开弹簧 【答案】A 【解析】AD．由图可知，在位移为 0.2m 处加速度为零，在位移为 0.3m 后，加速度不变，即物体离开了弹簧，其加速度为重力加速度。所以有 (0.3 0.2) k mg
在起始位置物体加速度最大，有 0.3 F k mg ma
解得 220m/s a A 正确，D 错误； B．弹簧的劲度系数为 0.3 0.2100N/ mmgk B 错误； C．弹簧恢复形变的过程中，弹簧弹力做的功为 0.30.3J=4.5J2 2F kW x
C 错误。
故选 A。
7．如图所示，两个固定的半径均为 r 的细圆环同轴放置，1O 、2O 分别为两细环的圆心，且1 22 OO r ，
两环分别带有均匀分布的等量异种电荷 Q 、 Q （ 0 Q ）。一带正电的粒子（重力不计）从1O 由静止释放。静电常量为 k。下列说法正确的是（
）
A．1 2OO 中点处的电场强度为222kQr B．1 2OO 中点处的电场强度为224kQr C．粒子在1 2OO 中点处动能最大 D．粒子在2O 处动能最大 【答案】A 【解析】AB．把圆环上每一个点都看成一个点电荷，则电荷量为 2Qqr
根据点电荷场强公式，有 2( 2 )kqEr 根据电场的叠加原理，单个圆环在 O 1 O 2 中点的场强，为 2cos452kQEr
两个圆环的场强，再叠加一下，有 222kQEr总 故 A 正确；B 错误； C．带电粒子从 O 1 点开始由静止释放，在粒子从 O 1 向 O 2 的运动过程中，两圆环对粒子的作用力皆为左向，可见电场对带电粒子做正功。故粒子在1 2OO 中点处动能不是最大，故 C 错误； D．根据电场叠加原理，在 O 2 左侧场强方向先向左后向右，因此粒子到达 O 2 左侧某一点时，速度最大，动能最大，以后向左运动速度开始减小，动能也在减小。故 D 错误。
故选 A。
8．霍尔元件广泛应用于生产生活中，有的电动自行车上控制速度的转动把手就应用了霍尔元件，这种转动把手称为“霍尔转把”。“霍尔转把”内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图。开启电动自行车的电源时，在
霍尔器件的上下面之间就有一个恒定电流 I ，如图。将“霍尔转把”旋转，永久磁铁也跟着转动，施加在霍尔器件上的磁场就发生变化，霍尔器件就能输出变化的电势差 U 。这个电势差是控制车速的，电势差与车速的关系如图。以下叙述正确的是（
）
A．若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则 C 端的电势高于 D 端的电势 B．若改变霍尔器件上下面之间的恒定电流 I 的方向，将影响车速控制 C．其他条件不变，仅增大恒定电流 I ，可使电动自行车更容易获得最大速度 D．按第一张图顺时针均匀转动把手，车速增加得越来越快 【答案】C 【解析】A．若霍尔元件的自由电荷是自由电子，根据左手定则，电子受到洛伦兹力向与 C 端相连接的面移动，如图所示，
因此 C 端的电势低于 D 端的电势，故选项 A 错误。
B．当霍尔器件上下面之间的恒定电流 I 的方向改变，从霍尔器件输出的控制车速的电势差正负号相反，但由题中第三张图可知，不会影响车速控制，故选项 B 错误。
C．设自由电荷定向移动的速率为 v ，霍尔元件前后表面间的距离为 h ，左右表面间的距离为 d ，如图所示
达到稳定后，自由电荷受力平衡，如图所示，
由UBqv qh ，可得 U Bhv ；电流的微观表达式为 InqvS nqvhd ，所以BIUnqd，可知仅增大电流 I时，前后表面的电势差增大，对应的车速更大，电动自行车的加速性能更好，更容易获得最大速度，故选项 C 正确。
D．当按题中第一张图顺时针均匀转动把手时，霍尔器件周围的场强增大，那么霍尔器件输出的控制车速的电势差 U 增大，因此车速变快，但并不是增加得越来越快，故选项 D 错误； 故选 C。
9．一个边长为 2L 的等边三角形磁场区域，一个底边为 L 的直角三角形金属线框，线框电阻为 R，二者等高，金属线框以速度 v 匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向的电流为正，线框中感应电流 i 随位移x 变化的图线正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】B 【解析】当 x L 时，感应电动势为 32E Bvx 感应电流为 32EI BvxR R 当 2 L x L 时，感应电动势为
3(2 )2E B L x v 感应电流为 1 332EI BvL BvxR R R 当 2 3 L x L 时，感应电动势为 (2 3 ) E B L L x v 感应电流为 2 3 1 EI BvL BvxR R R 故选 B。
10．如图甲所示，一圆形金属线圈放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为0B ，现让线圈绕其一条直径以 50Hz 的频率匀速转动，较长时间 t 内产生的热量为 Q；若线圈不动，让磁场以图乙所示规律周期性变化，要在 t 时间内产生的热量也为 Q，乙图中磁场变化的周期 T 以 s 为单位，数值应为（
）
A．150π B．250π C．225π D．125π 【答案】C 【解析】设圆形金属线圈面积为 S，当圆形线圈绕其一条直径匀速转动时，线圈中产生正弦交流电，感应电动势的最大值 1 0 mE B S
有效值 1 012 2mE B SE 图乙中感应电动势的大小不变，方向改变，感应电动势的大小
0 04.4B B BE S S STt T 根据楞次定律， 04T感应电流沿逆时针方向，4 2T T感应电流沿顺时针方向，32 4TT 感应电流沿顺时针方向，34T T 感应电流沿逆时针方向，画出感应电动势随时间变化的图象
根据电流的热效应，有 2 2 222 2E T E T ETR R R
解得 024BE E ST
根据题意，金属线圈在两种情况下，相同时间内产生的热量相等，所以甲、乙两电路的有效值相等，则 0 042B S BST 其中 2π 100π f
解得 225πT 故选 C。
11．如图所示为研究远距离输电的装置。理想变压器 T 1 、T 2 的匝数比相等（n 1 ：n 2 =n 4 ：n 3 ），变压器 T 1 的输入电压150 2sin100 (V) u e t ，输电线的总电阻为 r，则（
）
A．闭合开关后，灯泡两端的电压为 50V
B．闭合开关后，通过灯泡电流的频率为 100Hz C．闭合的开关数越多，所有灯泡获得的总功率越大 D．依次闭合开关 S 1 、S 2 、S 3 ·····，灯泡 L 1 越来越暗 【答案】D 【解析】A．闭合开关后，灯泡两端的电压为 4 4 4 2 44 3 2 1 13 3 3 1 3( ) ( )n n n n nU U U U U U U Un n n n n A 错误； B．变压器不改变频率，交变电流的频率为 50Hz2f
B 错误； C．设升压变压器的输出电压为2U ，输送电流为2I ，所有灯泡获得的总功率为 22 22 22 2 2 2( )2 4U UP U I I r r Ir r
闭合的开关数越多，灯泡总电阻越小，所以灯泡总功率有可能先增大后减小，也有可能一直减小。C 错误； D．依次闭合开关 S 1 、S 2 、S 3 ·····，灯泡总电阻逐渐减小，输送电流逐渐增大，所以灯泡两端的电压逐渐减小，灯泡 L 1 越来越暗。D 正确。
故选 D。
二、非选择题:共 共 5 题，共 56 分 分 。第 其中第 13 题～第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．打点验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。
（1）除图示器材外，下列器材中，必需的一组是__________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）
A．直流电源及导线、天平及砝码 B．直流电源及导线、刻度尺 C．交流电源（ 220V ， 50Hz ）及导线、天平及砝码 D．交流电源（ 220V ， 50Hz ）及导线、刻度尺图 （2）下图中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器打下 O 点（中未标出）时，重锤开始下落，a、b、c 是打点计时器连续打下的 3 个点。刻度尺的刻线与 O 点对齐，a、b、c 三个点所对刻度如图所示。打点计时器在打出 b 点时锤下落的高度bh
= __________ cm ，下落的速度为 v b
= __________ m/s（计算结果保留 3 位效数字）。
（3）某同学用上述方法测出各计数点到 O 点的距离 h，算出对应的速度平方2v ，并作出2v 图像，设当地重力加速度为 g。下列说法正确的是__________。（填选项前的符号）
A．2v h 图像一定过原点 B．若2v h 图像是一条过原点的直线，则机械能一定守恒 C．若2v h 图像是一条过原点的直线，则斜率等于 g D．若2v h 图像是一条过原点的直线，则斜率略小于 2g
【答案】D
19.40（19.38 ~ 19.42）
1.94（1.93 ~ 1.95）
AD
【解析】（1）[1]电磁打点计时器需要的电源是交流电源；打点的时间间隔是 0.02s，不需要秒表；验证机械能守恒定律的实验可以不用测量重物的质量，可以不要天平；测量长度要用到米尺。
故选 D。
（2）[2]由图可知，打点计时器在打出 b 点时锤下落的高度 h b 为 19.40cm。
[3]用 a、c 两点的平均速度代表 b 点的瞬时速度有 v b
= 2c ah hT = 2(23.45 15.70) 100.02 2 = 1.94m/s （3）[4]若机械能守恒则有 mgh = 12mv 2
整理后有 v 2
= 2gh 则若机械能守恒则 v 2 —h 的图像是一条过原点，且斜率为 2g 的直线，但由于有空气阻力以及纸带和限位孔之间有摩擦等，导致有实验误差，则该直线过原点，但斜率略小于 2g。
故选 AD。
13．多用电表是实验室中必备的仪器，用它的欧姆挡测电阻方便简单，现某实验小组对多用电表的欧姆挡进行了以下研究。
（1）使用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是___________； A．测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开 B．测量电阻时，如果双手手指与两表笔金属部分接触，会导致测量值偏大 C．测电阻时，若指针偏转角度较小，应更换较大倍率、重新调零后，再进行测量 D．多用电表长期使用后电池电动势会变小，在仍能欧姆调零的情况下，会导致测量值偏小 （2）多用电表欧姆挡电路可以等效为一个直流电源、一个可变电阻和一个电流表串联后与红、黑表笔相接。现有一个欧姆挡刻度盘中值附近刻度模糊不清的多用电表，某同学想通过实验的方法测量该多用电表的欧姆“×1”挡刻度盘中值刻度对应的阻值。现有器材如下：
实验...
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