2021 届押题 02 物理新高考 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题只有一个选项符合题目要求。
1．中国拥有了“世界上首台分辨率最高的紫外（即 22nm~ 365nm）超分辨光刻装备”，对芯片制造领域技术突破作出重大贡献，光刻所用光的波长越短，分辨率越高。下列关于光的认识正确的是（
）
A．少量光子显示粒子性，大量光子只显示出光的波动性 B．光的波长越长，光子的能量越大 C．用某单色光照射金属能使其发生光电效应，产生的光电子的动能有大有小 D．电子吸收光子的能量与原有热运动能量之和大于该金属的逸出功时就一定能成为光电子 2．题中物理量除分子量（单位：g）外，其他物理量均为国际单位制单位：水的分子量为0m ，密度为 ，阿伏加德罗常数为AN ，则水分子的直径为（
）
A．033AmdN 水
B．3036 10AmdN 水 C．3033 10AmdN 水
D．0334AmdN 水 3．在寻找假想的第九大行星的过程中，天文学家发现了 2018 VG18“外海王星天体”，外海王星天体的实际运行轨道与计算中的轨道数据有偏差，而这通常被认为是受到了假想中第九行星（轨道处在太阳与外海王星天体之间）的引力扰动所致。如图所示，在运行轨道不变的情况下，当存在假想中的第九行星时，跟没有假想中的第九行星相比，2018 VG18 的（
）
A．公转周期更大
B．平均速率更小 C．自转周期更大
D．公转向心加速度更大 4．如图所示，在倾角 37 的光滑斜面上，放置一个带有活塞 A 的导热气缸 B，当活塞 A 用轻弹簧拉住时活塞到气缸底部的距离为1l ；当让气缸 B 开口向下、气缸底部被轻弹簧拉住时，活塞到气缸底部的距离为2l ，并测得2l = 0.81l 。已知活塞的质量为 m，重力加速度为 g，大气压强0p 与气缸横截面积 S 的乘积0p S = 8mg，操作过程中环境温度不变，轻弹簧平行于斜面，sin37°=0.6。则气缸的质量 M 为（
）
A．m
B．2.6m C．3.5m
D．3.9m 5．在某星球表面，宇航员将小球以一定初速度竖直向上抛出做匀变速直线运动，由传感器和计算机测绘出小球运动的 x - t 图象如图中曲线 a 所示，直线 b 是过曲线 a 上坐标点 P（2s，15m）的切线，且直线 b 交 x
轴于 x=5m 处，下列说法正确的是（
）
A．质点在 t= 0 时刻的速度大小为 5m/s B．质点在 t= 4s 时刻的速度大小为 2.5m/s C．质点在 0~4s 时间内的平均速度大小为 5m/s D．质点在任意 2s 内速度变化量为 2.5 m/s 6．下图所示为四种电流的 i t 图象，其中图②③中每段曲线均为余弦或正弦曲线的一部分，电流的最大值均为0I ，下列说法正确的是（
）
A．图①②电流的有效值相等 B．图②③电流变化周期相等 C．图①电流的有效值是图③的 2 倍 D．图④电流的有效值等于图③电流的有效值 7．三根无限长直导线 a、b、c 垂直三角形平面放置在正三角形的三个顶点上，三导线通有大小相等、方向如图所示的恒定电流，d 点为三角形三边中垂线的交点，导线 c 的电流在 d 点产生的磁场磁感应强度为 B，已知电流不变时，磁感应强度与导线距离成反比。则下列说法正确的是（
）
A．d 点的磁感应强度为 0 B．d 点的磁场方向与 ba 成 60°角 C．ac 边中点磁场方向沿 ac 方向指向 c D．三角形所在平面上无磁感应强度为零的点 8．如图所示，质量均为 m 的带电小球 a、b、c，小球 a 用绝缘丝线悬挂在天花板下，a、b 间由轻质绝缘弹簧相连，b、c 用绝缘轻杆连接后直立在小球 a 的正下方的水平支撑面上，此时小球 c 对支持面的压力和弹簧弹力均恰为零，小球 a 带正电，重力加速度为 g。下列说法正确的是（
）
A．b、c 总电荷量一定为负 B．丝线拉力为 mg C．若将 b、c 两球位置互换，稳定后丝线拉力可能不变 D．若增加 b、c 中的负电荷，稳定后丝线拉力一定增大 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题有多个选项符合题目要求。
9．下列说法正确的是 A．由 f 可知机械波的传播速率由波长和频率共同决定 B．机械波在经过不同介质的界面时会发生反射和折射 C．“彩超”利用多普勒效应比较反射波相对入射波频率的变化可测出人体血液流动的速度 D．在双缝干涉实验中，双缝间距和双缝到光屏距离一定时，干涉条纹间距与波长成正比 10．两小球 A、B 分别从同一竖直线上 M、N 两点同时抛出，A 球做平抛运动，B 球做斜上抛运动，两球恰好在 P 点相遇，且相遇时小球 B 的速度方向水平，忽略空气阻力。下列说法正确的是（
）
A．两球具有同样大小的初速度 B．两球具有同样大小的水平速度 C．两球相遇点与 M、N 中点在同一水平面上 D．两球相遇时速度大小相等 11．图（a）是斜面 AB 通过一小段弧面与水平面 BC 相连，图（b）是一段弧面 A"B"C"，C"点切线水平。物块与斜面、弧面和平面间动摩擦因数相同，C、C"在同一水平面上，A、A"高度相等，物块从 A 到 C 和从A"到 C′经过的水平位移相等，质量相同的物块 P、Q 分别从 A、A"由静止释放，则 P、Q 在分别运动到 C、C"的过程中，下列说法正确的是（
）
A．重力做的功相同
B．克服摩擦力做的功相同 C．系统产生的热量相同 D．过 C、C"点时（到达水平面时）重力做功的功率相同 12．在如图所示的 abc 区域内，存在垂直于 abc 平面向外的匀强磁场，两个带电粒子 M、N 先后以相同速度从d点垂直于磁场和ab边界射入磁场中，结果两带电粒子的运动轨迹与bc边界上不同的两点相切，粒子M、N 的比荷分别为1n 、2n ，轨道半径分别为1r 、2r ， 30 ，不计粒子重力。下列说法正确的是（
）
A．若1 2n n ，则1 23 r r
B．若1 2r r ，则1 213n n
C．若1 2r r ，则粒子 N 带负电 D．M、N 可能带同种电荷 三、非选择题：本题共 6 小题。
13．用电磁打点计时器测定物体做自由下落运动时的加速度，实验打出一条较长纸带，一同学在该纸带上截取了不同位置的（a）（b）（c）（d）四段进行测量处理，每段纸带上有三个计时点，按顺序依次编号为0~11，测量结果如图所示。所用电源频率为 50Hz。
（1）5、6 两点之间撕掉了________个计时点； （2）通过对四段纸带的计算分析，下述判断比较接近事实的是________ A．物体开始下落时的加速度最接近重力加速度 B．当地的重力加速度为 9.56m/s 2
C．随物体速度的增大当地重力加速度减小 D．实验中物体运动阻力不可忽略 14．实验室提供了以下器材，让学生设计实验电路测定电压表内阻1 VR 和电阻xR 的阻值：
a．待测电压表1V （量程 0~1V，内阻1 VR 约 1k ）和待测电阻xR （阻值约 2k ）
b．电压表2V （量程 0~3V，内阻2 VR 约 4.5k ）
c．毫安表 mA（量程 0~20mA，内阻约 50 ）
d．微安表 A （量程 0~50 A ，内阻约 200
）
e．滑动变阻器 R f．电阻箱1R （总阻值 9999.9 ）
g．电源 E（电动势 6V，内阻不计）
h．开关1S 、单刀双掷开关 S 一个和导线若干 （1）为了扩大电压表1V 的量程，必须精确测定其内阻，实验小组设计的部分实验电路如图所示，请根据可用器材，完成虚线框内部分电路的设计，并画在虚线框内； （2）根据你的设计和相应操作，用两电压表示数及对应其他量表示待测电压表1V 的内阻1 VR ________； 待
测电阻xR ________。（用两电压表示数1U 、2U 及对应电阻箱阻值1R 表示）
15．质量均为 m 的 10 块相同的木板叠放在水平面上，如图所示，水平力 F 施加在某木板上能使木板以共同速度在水平面上匀速运动。从上到下木板编号依次是 1 到 10，木板间动摩擦因数为 ，木板与水平面间动摩擦因数为 0.6 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。求水平力 F 可以作用在哪块木板上。
16．用某种材料制作的横截面为正三角形的三棱镜，截面边长和棱镜长均为 l。在三棱镜内部的正中位置有一个点光源 S，若在三角形端面贴上黑色圆纸片，让点光源发出的光仅经一次折射不能从端面射出，满足要求的最小圆纸片恰好与三角形的三边相切。回答下面问题：
（1）求材料的折射率 n； （2）若在 5 个面上都贴上黑色圆纸片而让光源发出的光仅经一次折射都不能从三棱镜表面射出， 求三棱镜的三角形端面和正方形侧面所用纸片最小总面积之比 k。
17．与水平面成 30 角的传送带以 2 / m s 的速度顺时针运行，一物块以06 / m s 的速度从底部滑上传送带，如图所示。物块与传送带间的动摩擦因数为35 ，结果物块没能滑过传送带顶端而原路返回。取重力加速度 g=102/ m s 。回答下面问题：
（1）求传送带的最小长度0l ； （2）若不计滑轮大小，传送带长度为0l ，求从物块滑上传送带到离开传送带，物块在传送带上留下的划痕长度 s。
18．光滑平行金属导轨倾斜放置，轨道平面与水平面成 37 ，轨道间距 l=0.5m；质量 m =0.1kg 的铜棒ab 垂直跨放在导轨上，导轨底端串联两个电阻0R 和BR ，其中BR 为磁敏电阻，通过BR 的感知可以使其周围磁感应强度达到某一设定值0B 后保持不变，BR 周围的磁感应强度0B 由原垂直导轨平面向上的磁场 B 和感应电流的磁场 B"共同决定。由静止释放铜棒 ab，此时BR 周围的磁场未达到设定值0B ，铜棒 ab 做加速运动，
且加速度减小：经0t = 0.6s 当铜棒加速度减小到23 / m s 后保持不变，已知0t 时间内通过电阻0R 的电荷量0q=0.15C，铜棒的位移0x =0.9m，空间磁场的磁感应强度 B=1.2T，0R =0.58 ，取 g=102/ m s ，cos37°=0.8，sin37°=0.6，导轨足够长，不计铜棒及导轨的电阻，由静止释放铜棒的时刻为 t=0 的时刻，感应电流的磁场B"对铜棒运动的影响不计。求：
（1）0.6s 末铜棒的速度0 ； （2）讨论0t = 0.6s 后磁敏电阻BR 随时间的变化规律； （3）在 t=1.0s 时间内通过0R 的电荷量 q 及铜棒克服安培力做的功 W（保留两位有效数字）。
2021 届押题 02 物理新高考答案与解析 1． 【答案】C【解析】无论是少量光子还是大量光子，都同时具有粒子性和波动性，选项 A 错误；由hcE h 可知，波长越长，光子的能量越小，选项 B 错误；在光电效应中，由于电子脱离金属所做的功不同，由kE h W 可知，产生的光电子的动能就有所不同，选项 C 正确；在光电效应中，电子吸收光子后从金属中逸出时，逸出功是电子脱离金属所做功的最小值，所以当电子吸收光子的能量与原有热运动能量之和大于该金属的逸出功时，不一定能成为光电子，选项 D 错误。
2．【答案】B【解析】水的摩尔体积3010MmV－水，水分子可看作球形，则34( )3 2dV 水水，又AMVNV水水，解得直径303A6 10 mdN －水。选项 B 正确。
3．【答案】D【解析】存在假想中的第九行星时，等效 2018 VG18 环绕中心的质量 M 更大，所受引力更大，类比于圆周运动，由222( )MmG m rr T 可知32rTGM ，故周期更小，选项 A 错误；由GMvr 可知，M 更大时速率更大，选项 B 错误；环绕中心的质量对行星自转没有影响，选项 C 错误；公转向心加速度2Ma Gr ，因此 M 更大时向心加速度 a 更大，选项 D 正确。
4．【答案】C【解析】当活塞被轻弹簧拉住时，气缸内气体的压强为1p ，对气缸根据平衡条件有1 0sin p S Mg p S ，当气缸被轻弹簧拉住时，气缸内气体的压强为2p ，对活塞根据平衡条件有2 0sin p S mg p S ，缸内气体做等温变化，根据玻意耳定律有1 1 2 2pl S p l S ，解得 3.5 M m ，选项 C正确。
5．【答案】C【解析】
2s t 末质点的速度等于 P 点切线的斜率，即15 5m s 5m s2v ，由位移公式逆向列式得2115 5 2 22a ，解得质点的加速度22.5m s a ，则质点在0 t 时刻的速度大小为010m s v v at ，选项A错误；质点在 4s t 时刻的速度大小为00 v v at ，选项B错误；质点在0~4s时间内的平均速度大小等于2s末的速度5m/s，选项C正确；质点在2s内速度变化量为 5m s v at ，选项D错误。
6．【答案】A【解析】正弦（或余弦）电流的有效值0 m2 2I II ，与周期无关，因此选项 A 正确；图②周期为02t，图③周期为0t ，选项 B 错误；图③：2 2 03( ) 02 2I TI RT R ，故032II ，选项 C 错误；图④：220402II RT RT ，解得0422II ，即4 3I I ，选项 D 错误。
7．【答案】B【解析】由安培定则可判断， ac 、 在 d 点的磁场互成 120°角，合磁感应强度与 b 在 d 处磁感应强度大小相等、方向相同，且与 ba 成 60°角，故 d 点的磁感应强度大小为 2 B ，选项 A 错误，B 正确； a c 、在 ac 边中点处合磁感应强度为 0，故此处磁感应强度就是 b 所产生的，由安培定则可判断其方向沿 ca 指向 a ，选项 C 错误；在三角形所在平面上，三角形外 ac 中垂线上磁场如图所示，a cB B 、合磁感应强度总与bB 方向相反，因此在适当位置，磁感应强度可为零，选项 D 错误。
8．【答案】C【解析】由于小球 c 对支持面的压力恰为零， b c 、 两球与小球 a 之间为引力， bc 、 带电可能是abcdaBbBcBaBbBcB
一正一负或都为负，若 b 球带负电 c 带正电，则需满足2 2( )a b a cq q q qk kr r l，即22( )b crq qr l，故bq 可能大于、等于或小于cq ，选项A错误；对 a b c 、 、 整体，只受丝线拉力和重力两个力，因此丝线拉力T3 F mg ，选项 B 错误；若 c 球带负电或 c 球所带负电大于 b 球所带负电， b c 、 两球位置互换后静电引力增大，由于b c 、 两球受到的静电引力大于它们的重力而导致两球向 a 球压缩弹簧后静止，稳定后丝线拉力仍为 3mg不变。若 c 球带正电，位置互换后静电引力减小，丝线拉力减小，选项 C 正确；若增加 b c 、 中的负电荷，静电引力增大而导致向上压缩弹簧后静止，稳定后丝线拉力不变，选项 D 错误。
9．【答案】BCD【解析】机械波的传播速率由介质性质决定，与波的波长和频率无关，选项 A 错误；机械波和光波一样，在界面处会发生反射和折射，选项 B 正确；“彩超”原理即是利用多普勒效应比较反射波相对入射波频率的变化来检查身体状况和测定血液流速的，选项 C 正确；由双缝干涉条纹间距Lxd 可知选项 D 正确。
10．【答案】BC【解析】两球相遇，水平方向具有相同速度且等于 A 的初速度，选项 A 错误，B 正确；从相遇点逆向看小球 B 的运动也为平抛运动，两球运动时间相等，故竖直方向位移大小相等，即相遇点与M N 、 中点在同一水平面...
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