江苏省淮安市2021届新高考物理第四次押题试卷含解析
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江苏省淮安市2021届新高考物理第四次押题试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半径公式R=22GMc决定，其中万有引力常量G=6.67×10－11N·m²/kg²，光速c=3.0×108m/s，天体的质量为M。已知地球的质量约为6×1024kg，假如它变成一个黑洞，则“地球黑洞”的半径约为（ ）
A．9μm B．9mm C．9cm D．9m
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意，将已知量代入公式
22GMRc
得
9mmR
ACD错误，B正确。
故选B。
2．将检验电荷q放在电场中，q受到的电场力为F，我们用Fq来描述电场的强弱。类比于这种分析检验物体在场中受力的方法，我们要描述磁场的强弱，下列表达式中正确的是（ ）
A．ΦS B．ELv C． FIL D． 2FRLv
【答案】C
【解析】
【详解】
将检验电荷q放在电场中，q受到的电场力为F，我们用Fq来描述电场的强弱；类比于这种分析检验物体在场中受力的方法，用FBIL来描述磁场的强弱；故C项正确，ABD三项错误。
3．1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al，产生了第一个人工放射性核素X：2713α+Aln+X．X的原子序数和质量数分别为
A．15和28 B．15和30
C．16和30
D．17和31
【答案】B
【解析】
【详解】
根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知，X的电荷数为2+13=15，质量数为4+27-1=30，根据原子核的电荷数等于原子序数，可知X的原子序数为15，质量数为30，故B正确；ACD错误．
4．在如图所示的位移（x）—时间（t）图象和速度（v）—时间（t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）
A．0~t1时间内，乙车的速度一直大于甲车的速度
B．0~t1时间内，甲车与乙车之间的距离先增大后减小
C．0~t2时间内，丙、丁两车的距离逐渐减小
D．0~t2时间内，丁车的速度先大于丙车，后小于丙车
【答案】B
【解析】
【详解】
A．根据位移－时间图象的斜率表示速度，由图象可知，乙车的速度在0~t1时间内并不是一直大于甲车的速度，故A错误；
B．根据位移－时间图象的斜率表示速度，由图象可知，甲图线的斜率不变，说明甲的速度不变，做匀速直线运动，乙车的速度先大于甲车的速度后小于甲车的速度，且由同一地点向同一方向运动，则0~t1时间内，甲车与乙车之间的距离先增大后减小，故B正确；
CD．由速度－时间图像可知，0~t2时间内，丁车的速度一直比丙车速度大，且由同一地点向同一方向运动，则两车间的距离一直增大，故CD错误。
故选B。
5．在足够长的光滑绝缘水平台面上，存在有平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E。水平台面上放置两个静止的小球A和B（均可看作质点），两小球质量均为m，带正电的A球电荷量为Q，B球不带电，A、B连线与电场线平行。开始时两球相距L，在电场力作用下，A球开始运动（此时为计时零点，即t 0），后与B球发生正碰，碰撞过程中A、B两球总动能无 损失。若在各次碰撞过程中，A、B两球间均无电荷量转移，且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力，则（ ）
A．第一次碰撞结束瞬间B球的速度大小为2QELm
B．第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右运动了2L
C．第二次碰撞结束瞬间B球的速度大小为2QELm
D．相邻两次碰撞时间间隔总为22QELm
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．碰前球A的加速度
qEam
碰前A的速度为
A122QELvaLm
碰前B的速度为
10Bv
由于碰撞过程中A、B两球总动能无损失，动量也守恒，有
A11A11BBmvmvmvmv
22'2'2A1B1A1B111112222mvmvmvmv
则碰撞后A、B的速度分别为
'A10v，B1A12QELvvm
即交换速度，故A正确；
B．碰后B球向前匀速运动，A向前做匀加速运动，以后面球为参考系，前面球速度设为v，到再次相遇，时间和位移相等，根据 '2vxtvt
可知，
'222QELvvm
则位移为
2224QELvmxvtvLQEam
由弹性碰撞可知，第二次碰撞结束瞬间B球的速度大小为碰前A球的速度，即为
'B2222QELvvvm
故BC错误；
D．由弹性碰撞可知，每次碰撞前后，两球的速度差为
2QELvm
即每次都是后面球的速度增加2v后追上前面球，而加速度是固定的，则每次相邻两次碰撞时间间隔总为
22222QELvmLmtQEaQEm
故D错误。
故选A。
6．双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径都远小于两颗星球之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，相距为L的M、N两恒星绕共同的圆心O做圆周运动，M、N的质量分别为m1、m2，周期均为T。若另有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2m1、2m2，则( )
A．P、Q运动的轨道半径之比为m1∶m2
B．P、Q运动的角速度之比为m2∶m1
C．P、Q运动的周期均为22T D．P与M的运动速率相等
【答案】C
【解析】
【详解】
双星系统的两颗恒星运动的角速度相等，由万有引力提供向心力，对M、N有
G122mmL ＝m1·r122π()T
G122mmL＝m2·r222π()T
对P、Q有
G12222mmL＝2m1·r′122π()T
G12222mmL＝2m2·r′222π()T
其中
r1＋r2＝L，r′1＋r′2＝L
联立解得
T′＝22T
由
2m1r′1＝2m2r′2
可知
r′1∶r′2＝m2∶m1
则可知
r1＝r′1
结合v＝2rT可知P与M的运动速率不相等，故ABD错误，C正确。
故选C。
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图所示，粗糙的固定水平杆上有A、B、C三点，轻质弹簧一端固定在B点正下方的O点，另一端与套在杆A点、质量为m的圆环相连，此时弹簧处于拉伸状态。圆环从A处由静止释放，向右运动经过B点时速度为v、加速度为零，到达C点时速度为零，下列说法正确的是（ ）
A．从A到C过程中，圆环在B点速度最大
B．从A到B过程中，杆对环的支持力一直减小
C．从A到B过程中，弹簧对圆环做的功一定大于212mv
D．从B到C过程中，圆环克服摩擦力做功等于212mv
【答案】BC
【解析】
【详解】
A．圆环由A点释放，此时弹簧处于拉伸状态，则圆环加速运动，设AB之间的D位置为弹簧的原长，则A到D的过程中，弹簧弹力减小，圆环的加速度逐渐减小，D到B的过程中，弹簧处于压缩状态，则弹簧弹力增大，圆环的加速度先增大后减小，B点时，圆环合力为零，竖直向上的弹力等于重力，从B到C的过程中，圆环可能做减速运动，无论是否存在弹簧原长的位置，圆环的加速度始终增大，也可能先做加速后做减速运动，加速度先减小后增大，故B点的速度不一定最大，故A错误；
B．当圆环从A到D运动时，弹簧为拉力且逐渐减小，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向下的分量之和，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的减小而减小；当圆环从D到B运动时，弹簧被压缩，且弹力沿弹簧向上逐渐增加，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向上的分量之差，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的增加而减小；即从A到B过程中，杆对环的支持力一直减小，选项B正确；
C．从A到B过程中，弹簧对圆环做的功、摩擦力做负功，根据功能关系可知，弹簧对圆环做功一定大于12mv2，故C正确；
D．从B到C过程中，弹簧弹力做功，圆环克服摩擦力做功，根据功能关系可知，圆环克服摩擦力做功不等于12mv2，故D错误。
故选BC。
8．一定质量的理想气体，从状态A变到状态D，其状态变化过程的体积V随温度T变化的规律如图所示，已知状态A时气体的体积为V0，温度为T0，则气体由状态A变到状态D过程中，下列判断正确的是（ ）
A．气体从外界吸收热量，内能增加
B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增大 C．若状态D时气体的体积为2V0，则状态D的温度为2T0
D．若气体对外做功为5 J，增加的内能为9 J，则气体放出的热量为14 J
【答案】AC
【解析】试题分析：气体由状态A变到状态D过程中，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律分析吸放热情况．根据体积变化，分析密度变化．根据热力学第一定律求解气体的吸或放热量．
气体由状态A变到状态D过程中，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律分析得知，气体从外界吸收热量，A正确；由图示图象可知，从A到D过程，气体的体积增大，两个状态的V与T成正比，由理想气体状态方程可知，两个状态的压强相等；A、D两状态气体压强相等，而D的体积大于A的体积，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，B错误；由图示图象可知，从A到D过程，两个状态的V与T成正比，由理想气体状态方程可知，两个状态的压强相等，从A到D是等压变化，由盖吕萨克定律得，即，解得，C正确；气体对外做功为5J，则，内能增加9J，则，由热力学第一定律得，，气体吸收14J的热量，故D错误．
9．如图甲所示，竖直放置的U形导轨上端接一定值电阻R，U形导轨之间的距离为2L，导轨内部存在边长均为L的正方形磁场区域P、Q，磁场方向均垂直导轨平面(纸面)向外。已知区域P中的磁场按图乙所示的规律变化(图中的坐标值均为已知量)，磁场区域Q的磁感应强度大小为B0。将长度为2L的金属棒MN垂直导轨并穿越区域Q放置，金属棒恰好处于静止状态。已知金属棒的质量为m、电阻为r，且金属棒与导轨始终接触良好，导轨的电阻可忽略，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．通过定值电阻的电流大小为02mgBL
B．0~t1时间内通过定值电阻的电荷量为10mgtBL
C．定值电阻的阻值为31001BBLBmgt
