2021屆新考物理模培優卷（九一單選題本題7小題，小分共分在小給的個項，有項符題要的查德威在用X子轟擊鈹核的實驗中發現了中子了物理學家在原子研究中遇到的難題，使原子物理研究取得了一項突破性進展。下列核反應方程中，產生的未知粒子（X、X、X、）不是X粒的是)U

ThX

PaX

C.HHX

HX

n1如圖所，中間有缺口的鐵芯繞有兩個線圈，原、副線圈匝數比為n7

，原線圈兩端交流電壓為30V圈兩端接一阻值為

70

的電阻R電阻均忽略不計。由于鐵芯有缺口，這種變壓器磁通量損耗很大，則副線圈中理想電流表的示數可能()A.7AAC.3AA如圖所體甲放在水平地面上乙用不可伸長的輕繩跨過定滑輪后與物體甲相連，初態物體甲、乙都靜止，現用力F用于物體乙和定滑輪A間的O點緩將繩沿豎直方向拉成沿水平方向，此過程中力F的向始終與OA垂，物體甲始終保持靜止。下列說法正確的是()此程中F先大減小C.物體甲對地面的壓力一直減小

繩對滑輪的作用力先減小后增大物甲對地面的摩擦力一直減相距為L的質量不等的兩顆星球組成雙星系，做勻速圓周運動的周期為，要給這個系統發射一顆人造衛星星質量遠遠小于星球質量星繞雙星軌道圓心做勻速圓周運

動。對于這顆人造衛星，單純從牛頓力學的角度分析，下列說法正確的()衛軌道與雙星系統的軌道同平面，軌道半徑一定大于

L衛位一定在兩星球連線或連線的延長線上C.衛星運動周期為衛軌道半徑越大，線速度越如圖所為霍爾元件的簡易圖，已知該元件為長方體，長、寬、高分別為、、c該元件內的導電微粒是電子，電子的電荷量為，元件單位體積內的電子個數為，空間中存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B當元件中通有水平向左的電流時，前后表面的電勢差為U。下列法正確的()前面的電勢比后表面的電勢低僅加后表面的距離，則前后表面的電勢差U減C.僅增加上下表面的距離c，則后表面的電勢差增通的電流的大小為

B均勻帶的球殼在球殼外空間中某點產生的電場可等效為在球心處所帶電荷量相同的點電荷產生的電場。如圖所示，半徑為R的球殼（厚度不計上均勻分布著總電荷量為q的正電荷以心O坐標原點、以過半球殼中心的軸線為軸立坐標，在x

處固定一帶電荷量為點荷，在

處由靜止釋放一試探電荷，在

處試探電荷速度最大，靜電力常量為k，則

處的電場強度大小為()k

QR9

k

2

D.k

Q

如圖所的電路，電源電動勢E恒且內阻r不可忽略，、、

為定值電阻，

為滑動變阻器，A、

為理想電流表，V、V、V

為理想電壓表。閉合開關后I、I

分別表示兩個電流表的示數，、、U

分別表示三個電壓表的示數。現將滑動變阻器

的滑片稍

向上滑動一些、

分別表示兩個電流表示數變化的大小、、分表示三個電壓表示數變化的大小。下列說法正確的()A.U變小

U變小I

C.小于

大于二多選題本題3小題，小分共分在小給的個項，多符題要。部對得分選但全得3分選的分如圖所，一豎直圓盤上固定一質量為的球（可視為質點），球與圓盤圓心O的距離為。現使圓盤繞過圓心O且直于圓盤的水平軸以大小為的速度勻速轉動，重力加速度大小為gm/s，()小的重力和圓盤對小球作用力的合力不變當球動到點上方時，圓盤對小球的作用力最小C.圓盤對小球的作用力方向與豎方向的夾角最大為30小從最高點運動到最低點的程中，圓盤對小球的作用力一直增大如圖所，勁度系數

N/m

的輕質彈簧放置在光滑的水平面上，左端系在墻上，在大小為N的平向左的推力F作下，物塊、緊著彈簧處于靜止狀態，兩物塊不粘連，質量均為

mkg

。現突然改變F的向使其水平向右，即變為拉力作用在物塊上，同時的小按某規律變化、一以A、B分，彈簧始終處于彈性限度內，()

的加速度向右做勻加速運動到

兩塊剛開始向右做勻加速運動時，拉力為10N彈剛恢復原長時，兩物塊正好分離10C.從兩物塊一起做勻加速運動開，經過s兩塊正好分離10從物塊一起開始做勻加速運到分離，拉力F對塊做的功為圓心為、徑為的圓形區域內存在磁感應強度大小為、向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場邊緣上的A點一粒子源，該粒子源可以在紙面內向磁場中發射速度不同的同種帶電粒子，OA豎，MN與平行，且與圓周相切于B，在MN的側有方水平向左的勻強電場當粒子的速度小為

且沿AO向時粒子剛好從B點開磁場不計粒子重力和粒子間的相互作用。下列說法正確的()粒的比荷為

v速同

的粒子在磁場中運動的總時間與入射方向有關C.若粒子的速度大小為v

且沿方時，粒子第一次在磁場中運動的時間為

3v粒的速度大小為

32

1v且向沿紙面內個方向時，的周上有粒子射出磁場三非擇:共54。11題為必題考都須答第15～題選題考根要作。（）考:共42。用圖示裝置驗證動量守恒定律。先安裝好實驗裝置，在水平面上鋪一張白紙，白紙鋪放復寫紙白上記錄下重垂線所指的位置O驗中靜止釋放小球A放點位置不變。

（1小王選擇了兩半徑相等的小球，測得m2.00m3.99kg測得不放被碰小球B時，小球的落點為NONm，放上被碰小球B時，被碰小球B的點為P，小球A的點為，m，則該碰撞過程中動量（選“恒或不恒）實驗目的達到后小利用所給數又判斷了該碰撞中機械能是否守恒王判斷的結果是機械能_（守恒或不守恒）（2小李選擇了另外兩個半徑相等的小球C、，得m，沒有測量兩小球的具體質量，測得不放被碰小球D時，小球C的落點為，上被碰小球時小球的點為，被碰小球D的點為，用刻度尺測量出M、和的度，若小李要驗證碰撞為彈性碰撞，則需要驗證的關系式（OM、OP和ON示）。某實驗小組計劃測量電源的電動勢和內阻。（1用如圖所示的實驗電路測量毫安表的內阻，實驗器材如下：待測毫安表A（量程為mA內阻約為50）電源（電動勢約為V內阻不計）；電阻箱

（0~

999.9

）；滑動變阻器R（）單刀單擲開關和單刀雙擲開關各一個及導線若干。①電表X要選擇下列儀表中的______電表0~0.6A）B.壓表V）

C.電壓表（0~1V，內阻為00）②實驗步驟如下：閉合開關K之前，應該將滑動變阻器的滑片滑端（填”或”），閉合開關K

，將單刀雙擲開關接1，調節滑動變阻器的滑片，使電X有當的示數x

；將單刀

雙擲開關接，保持滑動變阻器的滑片不動，調節電阻箱的阻值，使電表X的數仍為x。若此時電阻箱的阻值為R

，則毫安表的內阻為。（2將毫安表與一電阻箱串聯改裝成電壓表V（量程為，內阻為），取一電阻箱V并用圖2所的電路測量電源的電動勢和內阻。實驗步驟如下：①調節電阻箱R，使電壓表有適當的示數②記錄電阻箱R的值和電壓表的示數U；③重復步驟①、②，多測幾組數據；④用圖象法處理數據，以

1為橫軸，以為軸得到的圖為一條直線，若最后測得此直U線的斜率為k，縱截距為，則可以求出電源的動勢，源的內阻r

（題目中給的物理量符號表示）。若考慮電壓表的分流，則電源內阻的測量值比真實值_（填“偏大”“偏小或“相等”）。如圖所示，質量為、帶電荷量為

(q

的小物塊靜止在墻壁處，處一個彈射器（未畫出），可讓小物塊瞬間獲得動能，并向右運動是度為4R的緣水平軌道，B端半徑為的光滑絕緣半圓軌道BCD相切半的直徑豎直且的右側空間有水平向右的勻強電場（圖中未畫出），電場強E

mg4q

g

為重力加速度。小物塊與AB間的動摩擦因數0.5，sin37°。小塊恰能通過半圓軌道，求：

（1小物塊在A點獲得的動能

k

；（2小物塊運動到半圓軌道最高點D時對軌道的壓力大小。距離為d的根軌道CDGH平行放置ABCD水平面的夾角為、為兩段光滑絕緣圓弧軌道（長度可忽略），除、兩外余部分均為金屬，電阻可忽略不計，、GH均滑、足夠長且二者在同一水平面上，軌道的AC端一個電容為C

B

m

的電容器，FH端一個電阻恒為R的燈泡，ABCD所在平面內的磁場方向垂直于平面向下，右的水平面內的磁場方向豎直向上，磁感應強度的大小均為B。為、質量為m電阻不計的導體棒P從近AC的位置由靜止開始沿軌道下滑，在EG處與靜止在此處的質量為2m、電阻為2、長度為d的導體棒Q發彈碰撞，碰撞后瞬間導體棒P被拿走，此時小燈泡剛好正常發光棒初始位置離平面的高度為h，導體棒3與傾斜軌道間的動摩擦因數為，重力加速度為g導體棒在運動過程中始終與軌道9垂直且接觸良好。求:（1小燈泡的額定功率；（2導體棒Q磁場中運動的距離及此過程中導體棒上生的焦耳熱。（）考:共12分請生道中選題答如多，按所的一計分【選修–3（1某實驗小組的同學進行用膜法估測油酸分子的大”驗。若油酸酒精溶液的體積分數為k，滴液的體積為取1滴液滴在淺盤形成的油膜面積為則酸分子的

直徑大小應_實驗時如果所用的油酸酒精溶液長時放置在空氣中測量結果。（填偏大偏或不變）（2如圖甲所示，一個厚度不計的圓筒形導熱氣缸開口向上豎直放置，氣缸底面積

m

高度

h0.2m

已知大氣壓強p

Pa室溫為℃gm/s

。缸內氣體可視為理想氣體。（i）若室溫升到27℃求此時氣缸內空氣質量與室溫為時氣缸內空氣質量之比；（ii）若室溫仍為℃，如圖乙所示，在氣缸口處加質量為

m0.2kg

的活塞，活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣果在活塞上緩慢放置一定質量的細砂柱度變為氣缸高度的

，求砂子的質量并判斷此過程缸內氣體吸熱還是放熱。【選修–4（）如圖所示是實驗室得的一個單擺的共振曲線。取gm/s

，，則該單擺的擺長約為（結果保留一位小數），若擺長減小，共振曲線的峰將________移動。（2如圖甲所示為某半徑為的球形透明介質的面，為半圓的直徑為圓心，在O點左側一單色光從AO上E點直射半球形介質在圓弧上恰好發生全反2射，。2（i）求該半球形明介質的折射率。（ii）若將該透明介制成截面為直角三角形的透明體，如圖乙所示，30邊的長度為L

35

令述單色光的平行光束從邊°角入射求邊和BC邊有光射出的區域的長度之和（不考慮光在介質中二次反射）。

答案以及解答案：B解析查德威克通過粒子轟擊鈹核的實驗發現了中子據反應遵循電荷數守恒和質量數守恒判斷出X、X、X是粒，X(不是α粒子，選項B符題意。答案：解析原圈兩端電壓的有效值U

Q2

VV若芯沒有缺口根理想變壓器電壓關系

UU

得，副線圈兩端電壓的有效值210V，于鐵芯有缺口，考慮到磁通量實際有損耗，副線圈兩端電壓的有效值應小于210V則副線圈中電流的有效值應小于210V70

A

，則副線圈中理想電流表的示數可能是A，選項D確。答案：解析：設物體甲質量為M物體乙質量為，某時刻對點受力分析并建立如圖1所坐標系，有Fmg

，

Fmg

，得Fsin

Tmg

，由題意可知角慢從增大到，所以力逐增大，繩子張力逐減小A錯；由于繩子張力逐漸減小滑兩的繩子的夾角逐漸變大繩子對滑輪的合力逐漸減小，B錯；對物體甲受力分析并建立如圖所示的坐標系，有

sin

Ff

，F

，得Fsinf

FMg

，由A項分析可知繩子張力T逐變小，滑輪左側繩子與豎直方向夾角不，所以面對物體甲的支持力F

逐漸增大，即物體甲對地面的壓力逐漸增大，物體甲受到的摩擦力

F

f

逐漸減小，即物體甲對地面的摩擦力逐漸減小，C錯，正。

答案：解析衛質量遠遠小于星球質用考慮衛星對雙星系統的影響衛星繞雙星軌道圓心做勻速圓周運動衛所受合一定總指向軌道圓心衛在運動中相對雙星有固定的位置軌與雙星軌道共平面衛可以在雙星連線上也可以是三星連線為三角形選B錯；在雙星連線上時，衛星軌道半徑可以小于

L

，選項A錯誤；衛星運動周期須與雙星周期T相，所受合力大小恒定，選正；周期一定，則軌道半徑越大，線速度越大，選項D錯。答案：解析：由題意可知，電流方向向左，電子定向移動的方向向右，由左手定則可知，電子所受洛倫茲力的方向指向后表面則表面帶負電因此前表面的電勢比后表面的電勢高選項A錯當電子所受的電場力和洛倫茲力相等時電子處于平衡狀態電子定向移動的速度大小為v，則由平衡條件可知

eBv

，解得Bbv，此僅增加前后表面的距離，前后表面的電勢差增大，選項錯；由電流的微觀表達式有INebcv，由以上可解得I

B

，選項D正確。答案：A解析：試探電荷在x2R處速度最大，說明試探電荷在該處的加速度大小為0，即點電荷和半球殼在此處產生的電場強度大小相等，設半球殼在此處產生的電場強度大小為E，E

Q

，將半球殼補全，完整球殼在處生的電場強度大小為

，由對稱性可知右側半球殼在處產生的電場強度大小為

Q

，左半球殼在x處產生的電場強度大小為

Q,x

處的電場強度大小為

10Q9R

，故A選正確。答案：解析：滑動變阻器的滑片向上滑動，滑動變阻器

接入電路的電阻變大，由“串反并同”可知U

變大錯由歐姆定律知

UI

R

U接入電路的阻值變大以變，IB錯電表V的示數等于電阻R和R兩端的電壓之和，接入電路阻值變大電表V

的示數變大，由于總電流變小，但是流過R

的電流變大，所以流過電阻R

的電流變小，

電阻R兩的壓變小，所以大，正確；由閉合電歐姆定律分析可知r

，所以

小于

錯誤。答案：BCD解析：小球隨圓盤做勻速圓周運動，合力提供向心力，大小不變

N，向時刻改變，選項A錯；當小球運動到O點正上方時圓盤對小球的作用力最小，為FmgN項B正確圖所示圓對小球的作用力方向與半徑方向垂直時，與豎直方向夾角最大，此時

mg2

則

項C確；根據力的矢量三角形可知，小球從最高點運動到最低點的過程中，圓盤對小球的作用力一直增大，選D正。答案：解析靜止時的壓縮量設為xFN/mm，兩物塊剛開始向右做勻加速運動時，對兩物塊由牛頓第二定律有FF2ma，代入數據可得F6N

，A錯；物塊剛好分離時，物塊之間的彈力正好為，此時彈簧的壓縮量為，對物塊A由牛頓第二定律有kxma，得xm，錯；兩物塊一起做勻加速運動，分離時運動的位移xx0.2m，總總

解得ts

，正；彈簧對兩物塊向右的彈力與彈簧的壓縮量x關系圖象如圖所示力對兩物塊做正功，彈則有

F2

x

x

，由胡克定律有

kx、彈

，可得

彈

，兩物塊從一起做勻加速運動到分離，應用動能定理有WmvF彈W1.4J，正。F

v

，解得

123q123q答案：解析當子的速度大小為且AO方向時粒子在磁場中運動軌跡的圓心為運軌跡如圖所示，由幾何關系得粒子磁場中運動軌跡的半徑rR

，帶電粒子在磁場中做v勻速圓周運動，由牛頓第二定律有mr

q，解得mBR

A正；當粒子的速度大小為

且沿其他方向時，設粒子第一次由C射出磁場，粒子在磁場中的運動軌跡如圖示，設粒子運動軌跡的圓心為O，跡所對圓心角為

，由幾何關系可知OAOC

是一個菱形，所以粒子從點開磁場時的速度方向平行于電場方向，粒子在電場中做勻變速直運動先減速到零又反向加速從點再次進入磁場，設再次進入磁場后粒子運動軌跡的圓心為O，跡所對圓心角為

，由幾何關系可知

，速率為

的粒子在磁場中做完整圓周運動的周期

T

2R0

，所以速率為v

的粒子在磁場中運動的總時間1πRt2v0

與粒子速度方向無關B錯粒子的速度大小為且方進入磁場時，由牛頓第二定律有qB

r

，解得此時粒子在磁場中運動的軌跡半徑rR

此時粒子在磁場中做圓周運動周期為

2r2πRTv0

粒子在磁場中運動的軌跡如圖3所，由幾何關有

R13r2

，所以

π

，則粒子第一次在磁場中運動的時間

t

πRT2π60

3，錯誤；粒子的速度大為v時，粒子離開磁場的位置離203點最遠時其運動軌跡如圖示粒在磁場中做勻速圓周運動42r

，

解得r

32

，幾何關系有s

r

，解得AOF120粒子入射速度方向沿紙面內各個方向時，粒子離開磁場的位置在AF弧間，

120，D正。3答案：1）守恒不守恒（2OP解析：（）用平拋運動的水平距離代替兩個小球的速度，2.000.40mOPkg0.20由碰撞后球的動量為因在誤差允許范圍內ONm系動量守恒碰有ON)2.00kg(0.40)

m

碰1后有(OP(0.20)m，算可知系統動能有損失，因此機械能不守恒。2（2若碰撞為彈性碰撞，則滿足OPOMmON，1m(m(OM)()答案：1）①②aR

，解得OPON。（2④

k；rb

；偏小解析：1由于毫安表的量程為mA所以電表X不選擇A選項中量程為0~0.6A的

電流表，而B選項中的電壓內阻未知，不能使用中電壓表在內阻已知的情況下可以改裝為電流表，它允許通過的最大電流

Im

1V

10

，所以電表X應該選擇C；閉合開關之前應該讓并聯支路的電壓最小以滑動變阻器的滑片應該置于端于實驗使用替代法測電阻，所以當開關K接2電表X的數仍為x時電阻箱的阻值即為毫安表的內阻。U（2④忽略電壓表的分流影響時，由閉合電路歐姆定律UrE,

整理得rr為軸為軸得到的圖象為一條直線意有kURERUE

，解得r

；若考慮電壓表的分流作用，則電源內阻的測量值為電源內阻與電壓表內阻的并聯電阻阻值，即

r

rVrV

r

，所以電源內阻的測量值比真實值偏小。答案：1）

3（）4解析：（）設小物塊在半圓軌道上的點，電場力與重力的合力指向半圓軌道的圓心。由題意知小物塊恰能通過半圓軌道，說明小物塊在點的向心力由電場力與重力的合力供，如圖所示，其中

3mg

，則375由牛頓第二定律有4R解得v

gR研究小物塊從AP的程，由動能定理有

qER

mv

解得E

（2研究小物塊從到的程，由動能定理有

mv解得v

gRv設小物塊在D點到軌道向下的支力，大小為F，則有mg

22t22t解得F

根據牛頓第三定律知，小物塊運動到半圓軌道最高點時軌道的壓力大小為答案：1）（2243R81解析：（）導體棒在斜軌道上運動時，對導體棒受分析有mg30

安且BId

BCB

mgg解得設P棒達EG時速度為，v

a

設導體棒

、

碰撞后瞬間的速度分別為、、

棒碰撞過程動量守恒，有mvmv11由能量守恒定律有mvmv22解得v

2此時導體棒產的感應電動勢此時流過燈泡的電流I

ER此時燈泡的功率P

2

2243（2當導體棒Q在平軌道上滑動時，對導體棒