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1、理科综合物理第 页共23页2021年高考押题卷03【辽宁卷】物理（考试时间：75分钟试卷满分：100分）一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，每小题4分；第810题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。宇宙飞船飞临一颗半径为R的未知行星，在距行星表面也为R的圆轨道上做匀速圆周运动，周期为t（如图）。宇宙飞船在人点沿圆周的切线方向发射一个探测器，使之沿椭圆轨道运动，恰好在B点掠过行星表面A此未知行星的平均密度为P=GT2探测器沿椭圆轨道运动时，周期T=3辽T8探测器沿椭圆轨道运动时，周期3T8

2、探测器沿椭圆轨道运动时，在A点的速率大于在B点的速率水平地面上有质量为1.0kg的物块，受到大小随时间t变化的水平拉力F作用，并测得相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。F-1和Ff-1图像如图所示，取重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是（）A.5s末物块的动量大小为6N-sC.5s末物块的动能大小为18JB.5s内拉力对物块的冲量为25N-sD.5s内合外力对物块做功为1.125J线框产生的感应电动势为2BLvA3如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框abcd，线框由均匀电阻丝制成，边长为L,总电阻值为r。两条平行虚线之间存在匀强磁。鸥杏η慷却笮∥狟,磁场方向竖直向下。线框abc

3、d沿垂直于cd方向的速度进入磁。倍越窍遖c刚进人磁场时线框的速度大小为V，方向与磁场边界成45。角，则对角线ac刚进入磁场时（）BLv线框中的感应电流为-rCB2L2v线框所受安培力大小为一rD.ac两端的电压为BLv如图所示，两平行金属板AB、CD相距为，板长为6d，M、N是两板中间正对的小孔，AB板电势高于CD板，在保持两极板电量不变的情况下，有一带电粒子（不计重力）从M孔以速率焉沿MN连线方向射入两极之间，结果恰好能到达N点。若该粒子仍以速率v0从M孔射入，速度方向与AB板的夹角为0此带电粒子带正电该粒子仍能到达CD板调整0的大。Ｗ涌梢灾苯哟覤D端口飞出当0=45时，粒子打在AB

4、板上的落点距M点最远一定质量的理想气体从状态a开始，经过如图所示的三个过程回到初始状态a,下列判断正确的是（）在aTb过程中气体对外做的功等于在bTc过程中气体对外做的功在bTc过程中气体从外界吸收的热量小于在cTa过程中气体向外界放出的热量在cTa过程中外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量在aTb过程中气体内能的增加量小于cTa过程中气体内能的减少量6如图甲所示为北京大兴机场利用水平传送带传送行李箱（行李箱视为质点）的简化原理图，工作人员在A处每间隔T=1.0s将行李箱无初速放到传送带上，已知传送带以恒定速率v=2.0m/s顺时针运行，A、B两处的距离L二10m，行李箱与传送带之间的动摩

5、擦因数卩二0.1，取g二10m/s2。如图乙为该情景中某物理量随时间变化的图像。下列说法正确的是（）图乙可能是某个行李箱的位移随时间变化的图像图乙可能是摩擦力对某个行李箱做功的功率随时间变化的图像相邻行李箱之间的最大距离为2m在B端有行李到达后，每10s有五件行李到达B端7.在图示电路中，灯L、L2的电阻分别为耳、R2，变阻器的最大电阻为R。，且R0R2，电容器的电容量为C。若有电流通过，灯就能发光，假设灯的电阻不变，当变阻器的滑动片P由a端向b端移动过程中，以下说法中正确的是（）L先变暗后变亮，L2一直变亮L先变亮后变暗，L2先变暗后变亮电容器极板所带的电量先减小后增大电源的效率先减小后增大

6、8如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角0二83。，今有a、b两束单色光从0A的中点P沿垂直0A的方向射入玻璃砖，a光线经AB面反射后恰好在OB面发生全反射，而b光线经AB面a光的光子动量比b光大用同一装置进行双缝干涉时，a光的条纹间距比b光大5C玻璃砖对a光的折射率为3a光在AB面上也发生了全反射如图所示，以水平直线为分界线，上方区域充满垂直于纸面向里的匀强磁。罅康缱樱ㄖ柿课、电荷量为e,重力不计）从长度为L的PQ区域以相同速度与水平方向成0=60。的角度斜射入磁。阎3mv子的速度大小为v0,上方磁场的磁感应强度B二0。所有从上方磁场射出的电子再次经过水平分界线下0

7、eL方某一半圆形区域的匀强磁。ㄍ贾形椿觯┢蠖寄芡ü懦”呓绲囊桓龅愦Ρ皇占。下列说法正确的是（）XXXXXXXL水平分界线上电子射出区域的长度为-若减小上方磁场的磁感应强度，电子射出区域的长度将保持不变13c.欲使水平分界线上电子的出射与入射区域不重叠，则上方磁场的磁感应强度应小于0eLD.下方收集电子的半圆形区域匀强磁场的最大磁感应强度为呼a、b两车沿同一平直公路同向匀速行驶，b车在前，a车在后，t=0时刻两车相距Ax,此时两车司机同时发现前方较远处突发交通事故，经过1s的反应时间，同时开始刹车，其v-t图像如图所示。下列判断正确的是（）01II150m，两车即可避免相撞只要Ax60

8、m,两车即可避免相撞若两车在停止运动前不相撞，两车停止运动时的最小距离为35m若两车在停止运动前不相撞，两车停止运动时的最小距离为25m二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（6分）如图（a）所示，质量为m的均匀直杆一端固定在光滑转轴0处。从水平位置将杆无初速度释放后，杆将绕转轴O向下转动。某同学想利用转动过程中杆的机械能守恒来探究杆在向下转动过程中动能的表达式。他将光电门置于某一位置，记下此位置与0的高度差九可用光电门测出杆的另一端人通过其所用的时间。当地重力加速度已知为g。（1）设杆的宽度为L（很。，A端通过光电门的时间为t,则A端通过光电门的瞬时速度7A的表达式为AhQ(c)05

9、U30vA=；他利用螺旋测微器测量宽度厶，结果如图0）所示，则L=mm。lllllllIIfl（2）调节h的大。⒓锹级杂Φ娜硕送ü獾缑诺氖奔鋜,数据如下表。观察并处理表中数据，为形象直观反映t和h的关系如图（c）所示，以h为横坐标，则应选择（填“r”或t-i或“r-2”）为纵坐标画出图像。组次123456h/m0.050.100.150.200.250.30t/ms5.583.973.242.792.502.29t-i/ms-i0.180.250.30.360.400.44t-2/ms-20.0320.0630.0950.1280.1600.191（3）从释放到A端下降了高度h,直杆重力

10、势能的减少量AEp=（用题中所给的物理量符号表示）。（4）已知杆质量m,宽度L，A端转动到任意位置经过光电门时速度为uA,图像（c）中P点坐标（a、b）,当地重力加速度为g,用以上物理量，可得直杆向下转动到任意位置时其动能的表达式为E=。12.（8分）一实验小组要测量某型号多用电表欧姆挡x10正常工作时的内阻Rq和其内部电源的电动势E,该多用电表欧姆挡x10”的内部电路如图1中虚线框所示。若电池内阻为r,表头内阻为隹，变阻器有效阻值为心，则Rq的理论值为Rf；已知该型号多用电表的电源采用2节干电池,实验小组设计了如图2的电路，则虚线框中X为仪器,电压表应选用（填仪器前的字母序号）；A滑动变阻器

11、B.电阻箱C量程3V的电压表D量程15V的电压表（3）实验操作步骤如下：i。调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左侧零刻度处，再将挡位选择开关调至欧姆挡“x10，短接红黑表笔，调节“欧姆调零旋钮”使指针指在表盘右侧零刻度处；iio将图2电路与多用电表的表笔连接，黑表笔应连接端（填4或B”）；iiio改变仪器X的阻值，读取多组电压表和仪器X的示数U和RoU（4）实验小组对测量数据进行分析后，一部分同学发现U与呈线性关系，并各自作出了相应的图象如图所R示。根据图中所给数据，可得所测电动势E=，内阻Rq=o（用图中字母表示）13.（10分）如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，0点为球心，下半

12、部是半径为R、高为（2空31）R的圆柱体，虚线0A是工件的中轴线。一束光线从A点与0A成60角射入工件。已知玻璃工件对光线的折射率为、厅，不计光线在工件内的多次反射。求：（1）光线射入工件底面后的折射角；14.（12分）如图甲所示，光滑水平面上有一质量为M=1kg的_|”形木板(右端挡板厚度忽略)以速度I二6m/s向左做匀速直线运动，某时刻一质量为m=2kg的可视为质点的物块以速度v=6m/s向右水平滑上木板，经过t=1.5s时间物块与木板右端的挡板发生弹性碰撞。已知物块与木板间的动摩擦因数为卩=2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g二lOm/s2。求：木板的长度；从碰撞后到物块与木板共速所经历的

13、时间；若物块与木板碰撞结束的瞬间，给木板施加一水平向右的力F，力只作用2s时间，大小随时间f的变化图像如图乙所示，已知在力F作用的时间内，物块相对木板运动的位移笨二4.67m，求最终物块与挡板之间的距离。15.(18分)如图甲所示，竖直放置的两光滑平行金属导轨之间存在方向垂直纸面向里的匀强磁。鸥杏η慷任狟,导轨的间距为厶，导轨顶端接入一个定值R，导轨的电阻不计。一质量为，电阻为r的金属棒ab垂直于导轨放置，由静止释放，经过时间t,速度达到最大值。贝V：金属棒的最大速度；金属棒从静止达到最大速度的过程中，定值R产生的热量Q；如图乙所示，若将电阻换成一个电容大小为C的电容器。求金属棒由静止开始

14、经过相同时间t后，电容器所带的电荷量q。物理全解全析12345678910BDBDBCAACBCDBD1【答案】B【解析】发射探测器前，宇宙飞船做半径r=2R的匀速圆周运动，设未知行星的质量为M，宇宙飞船的质量为m，则Mmr22兀）2=mIT丿得24兀P二GT2所以A错误；BC.探测器椭圆轨道的半长轴a二2R，根据周期定律得T，J3乍t=3/3t14丿8所以B正确，C错误；D.A点是远日点，B点是近日点，由开普勒第二定律得v，所以D错误。AB故选B。2.【答案】D【解析】由拉力图像可知，5s内拉力对物块的冲量等于图线下方的面积1I二x5x5N-s二12.5N-s2B错误；结合阻力图像可知，5s

15、内物块所受的合外力的冲量为1合=12.5N-s-据动量定理，5s末物块的动量p-I=1.5N-s合A错误；由p=mv口1E=mv2k2联立可得，5s末物块的动能大小为1.125J，C错误；根据动能定理，合外力做功等于物体动能的增量，即1.125J，D正确。故选D。3.【答案】B【解析】对角线ac刚进入磁场时线框切割磁感线的有效长度为L,产生的感应电动势为E=BLv故A错误；根据闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为EBLvIrr故B正确；Ccd边所受的安培力为BILB2L2vrad边所受的安培力为BILB2L2vr根据几何关系可知行、F2方向垂直，故线框所受安培力的大小为F2+F22B2L2v

16、r故C错误；Da、c两端的电压为U-I上-竺22故D错误。故选Bo4【答案】D【解析】粒子恰好到达N点，说明粒子做减速运动，所以粒子带负电，故A错误；粒子沿MN连线射入电场到减速至零的过程中，做匀减速直线运动，末速度为零vdot2oqUvatt00md0粒子以&角斜射入电场时，将速度分解，则沿MN方向上，有vSin山at二qUt0md可得tt0故粒子沿MN方向的速度减为零时尚未达到CD板，因此，不能打在CD板上，故B错误；CD.在竖直方向y=vcos010飞行时间为vsin0t=0a飞行的距离为v2sin20vcos0vsin02oy=o=aa根据数学知识可知当0=45。时，粒子打在AB板上距

17、M点最远，不会从BD端口飞出，故C错误，D正确。故选Do5.【答案】B【解析】由气体做功的表达式W二Fx二pSx=p-AV可知，p-V图线和横轴体积围成面积即为做功大。云逶赼Tb过程中气体对外做的功小于在bTc过程中气体对外做的功，故A错误；气体在bTc过程中，由TOC o 1-5 h z2p-2Vp.4V00二00-TT12可得T=T12故为等温变化，由热力学第一定律AU二Q+W可知，由于=0,W0bc气体从CTa过程中发生等压变化，根据盖-吕萨克定律可得4VV0=0TT23解得T二4T23由热力学第一定律可得AU二Q+WCa因为AU0可得Q0Ca则有W，|Q|ca即在cTa过程中外

18、界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，由图可知w=|w|则可得QbR2时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻，当变阻器的滑片P由a向b端移动时，总电阻先增大，后减。宰艿缌飨燃跣『笤龃，所以通过灯L的电流先减小后增大，故L先变暗后变亮，而通过L2的电流一直变大，L2不断变亮，所以A正确；B错误；电容器C上的电压U=E-1(r+R)TOC o 1-5 h zCL1总电流先减小后增大，所以电容器C上的电压先增大后减。虻缛萜骷逅牡缌肯仍龃蠛蠹跣。訡错误；电源的效率 HYPERLINK l bookmark141 o Current Document P

19、UIUE-IrIr耳=书x100%=x100%=1- HYPERLINK l bookmark143 o Current Document PEIEEE总因为总电流先减小后增大，所以由源的效率先增大后减。駾错误；故选A。8.【答案】AC【解析】A.据题意作出光路如图理科综合物理第 页共23页9.理科综合物理第 页共23页BblAPO发生全反射的临界角为c,有sinC=n而两列光的入射角相同，a光线发生了全反射，b光折射，则有nn，则有ff，而光子的动量为ababhf故a光的光子动量比b光大，故A正确;由c=九f结合ff可知，九二qB羽3mvB0eL选项C正确;J3LD出射电子束的宽度（平行

20、线间的距离）为匸，只要满足电子轨迹半径等于磁场区域圆的半径就可以实现收集（会聚）。设想以较大的磁场区域圆实现会聚，不断缩小磁场区域圆直至以出射电子束的宽度为半径对应最小的半圆形磁场区域，如图所示：2x/3mv可以是区域2组成的半圆，也可以是区域丄、3组成的半圆，最小半径与最大的磁感应强度B=石相对应，选项D正确。故选BCD。10【答案】BD【解析】AB.t=11s时两车速度相等，011s内a车的位移x1=2x（10+30）x10m+3om=23omb车的位移X2=2X（10+20）X10m+20m=170m则只要两车的初始距离大于x=X-x2=60m，便不会相撞，选项A错误，B正确;CD.两车

21、速度相等时刚好不相撞，a车至停下的位移尸2X（16-11）X10m=25mb车的位移xb=2x（21-11）x10m=50m两车都停下时的最小距离为x=25m选项C错误,D正确。故选BD。11.答案】L二6.860tt-2mgh2mgav2A2bL解析】（1）杆的宽度为L很。珹端通过光电门的时间为t,则A端通过光电门的瞬时速度叫的表达式为LvAt螺旋测微器测量宽度L的读数L=6.5mm+0.360mm=6.860mm（2）观察表中的数据，可以看出t-2与h成正比，因此应选择t-2为纵坐标,（3）从释放到A端下降了高度h,杆重心下降了高度为2，所以直杆重力势能的减少量巫二mghp2（4）t5由

22、图像（c）分析可得t-2二-haA端转动到任意位置经过光电门时速度Lv=At根据机械能守恒，直杆向下转动到任意位置时其动能的表达式为mghmgat-2mgav2E=Ak22b2bL12.b-b【答案】RH+Rg+rBCAb33b12【解析】根据电路结构可知，Rq的理论值为心=RH+Rg+r已知该型号多用电表的电源采用2节干电池，则虚线框中X为仪器应该用能读数的电阻箱B,电压表应选用量程为3V的电压表C；ii.将图2电路与多用电表的表笔连接，黑表笔因接内部电源的正极，则应连接A端；根据U二E-rR结合图像可知E=b3b-br=t1b213.【答案】(1)y=30；120【解析】(1)光路如图所示

23、sin60n二siny代入数据解得y二30。（2）如图，连接AC，由几何关系可得OC1tanZOAC二二vtan30OA2/3T进入工件的光线经A点折射到BC边，在BC边的入射角为a=60sinC=空sin60n3所以光线在BC边发生全反射，设BC边过E点的法线与OA边的交点为F,OA边与半圆球面的交点为D,因为AFRtana3RADR+（2空3-1）R23R则有FDAD-AFAF光线在BC边的反射角为a-60，所以BC边的反射光线恰好过D点，且在D点的入射角为030sin0n二sinp解得0二60。过D点作人点入射光线的平行线，解得光线从工件表面射出的方向相对人点入射光线的偏角为120。14

24、.【答案】（1）L二11.25m；（2）t=0.5s；（3）5.42m【解析】（1）对木块由牛顿第二定律有卩mg=ma1可得a=2m/s21对木板由牛顿第二定律有卩mg二Ma2可得a=4m/s22两物体相向运动的位移之和等于板长，有11vt一a12+vt一a12121222解得L=11.25m（2）设两物体碰撞前的速度为v：、气，有v-v-at=3m/s111v=v一at=0m/s222板与木块弹性碰撞，有mv=mv+Mv112111mv2=mv2+Mv2212122联立解得vff=lm/s,v=4m/s12碰撞后到物块与木板共速，由系统动量守恒有mv+Mv=(M+m)vl2共解得v共二2m/

25、s对木板由动量定理，有mgt二Mv-Mv1共2解得t0.5s1即碰后经0.5s木板与木块共速；若物块与木板碰撞结束的瞬间，给木板施加一水平向右的力F，力只作用2s时间，对木块加速有v=v+at5m/s112对木板，8+42N=6N其用动量定理Ft-ymgtMv-Mv22则设Av为2s内木板速度变化量，有v8m/s2由系统动量守恒和能量守恒，有mv+Mv(M+m)v12共1112mv12+2Mv22=2(M+m)v共2+ymg-解得v共=6m/s，A=0-75m故总的相对位移为x=Ax+Ax=5.42m115.答案】(1)mg(R+r)B2L(2)R+rmg(mgt-mgR:曲gr)(R+r)B2LB2L2m3g2(R+r)2B4L4m2gtmgtBLBL(m+CB2L2)解析】(1)金属棒ab的最大速度时，根据平衡条件有mg=BIL则电流为BLvI=R+r联立解得mg(R+r)v=B2L2(2)根据动量定理有mgt一BqL=mv又电量BLxq=R+r根据能量守恒定律有1mgx=mv2+Q2总联立解得m也mgB2+Tgr)(R+r)一m3g2(R+r)B2L22B4L4根据牛顿第二定律有mg-BIL二ma变形得厂CBLAvmg一BL=maAt解得a二mg_m+CB2L匀加速直线运动，根据动量定理有mgt一BqL=mmgm+CB2L解得mgtm2gtBLBL(m+CB2L2)