2021届内蒙古鄂尔多斯市高三下学期理综物理高考模拟试卷含答案

这是一份2021届内蒙古鄂尔多斯市高三下学期理综物理高考模拟试卷含答案，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1.氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，基态的离子能量为E1=54.4eV，氢离子的能级示意图如下列图，用能量为E的电子轰击大量处于基态的氦离子，离子吸收能量后发出3种频率的光，那么能量E可能为〔 〕
A. 51.0eV B. 40.8eV C. 50.0eV D. 以上能量均不可能
2.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的位移时间〔x-t〕图象如下列图〔乙的图线为抛物线〕，以下说法正确的选项是〔 〕
A. t1时刻两者相距最近 B. 0~t2时间内乙的速度先减小后增大
C. t2时刻，甲物体追上乙物体 D. 甲乙两物体一直向正方向运动
3.2021年11月14日，我国首次火星探测任务着陆器悬停避障实验在河北省怀来县完成，此次实验是我国火星探测任务首次公开亮相。设搭载着陆器的飞船先进入绕火星的圆轨道I运行，在运动到I轨道P点时突然喷出燃气以改变飞船速度转到与火星相切的椭圆轨道Ⅱ运行，切点为Q，那么以下判断正确的选项是〔 〕
A. 应向飞船原来运动的反方向喷出燃气，使飞船速度增大进入轨道Ⅱ
B. 应向飞船原来运动的反方向喷出燃气，使飞船速度减小
C. 经过圆轨道I上P点时的动能比经过椭圆轨道Ⅱ上的Q点动能小
D. 圆轨道I上的周期小于椭圆轨道Ⅱ的周期
4.如下列图，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是四分之一圆弧面的物体，半径为R，固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2两小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。当小球处于平衡状态时，连结m2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点以下说法正确的选项是〔 〕
A. 两小球质量之比m1：m2=3：4
B. 两小球质量之比m1：m2=2：3
C. 假设剪断轻绳的瞬间，两小球的加速度之比a1：a2=1：
D. 假设剪断轻绳的瞬间，圆弧对m2的弹力FN= m2g
5.如下列图，a、b、c为真空中某电场中的一条竖直电场线上的三点，ab=bc，一带电小球由c运动到a，电场力方向竖直向上，其速度时间图象如下列图，那么〔 〕
A. a、b两点的电势差等于b、c两点的电势差 B. a点的电场强度一定大于b点的电场强度
C. a点的电势一定高于c点的电势 D. 从c到a带电粒子的电势能增加
二、多项选择题
6.一名棒球运发动进行击球训练，在一倾角一定的斜坡顶部将一棒球从高处水平击出，最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图线如下列图，不计空气阻力，且2s末恰好落到山坡底部，重力加速度g=10m/s2。根据图象信息，能确定的物理量是〔 〕
A. 棒球的初始机械能 B. 棒球的末动量 C. 斜坡的倾角 D. 2s末重力对棒球做功的瞬时功率
7.如下列图，在地球附近上方的空间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向水平且垂直于纸面向里，一带电油滴P在竖直面内恰好做匀速圆周运动，那么以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 假设撤去电场，油滴P可能做匀变速曲线运动，且机械能不断增加
B. 假设撤去磁场，油滴P可能做匀速直线运动，且机械能不变
C. 假设改变油滴P的初速度，P也可能做匀速直线运动，且机械能保持不变
D. 油滴P带负电且做匀速圆周运动时，在最高点电势能最大
8.如下列图，两质量都为m的滑块a，b〔为质点〕通过铰链用长度为L的刚性轻杆相连接，a套在竖直杆A上，b套在水平杆B上两根足够长的细杆A、B两杆别离不接触，且两杆间的距离忽略不计。将滑块a从图示位置由静止释放〔轻杆与B杆夹角为30°〕，不计一切摩擦，重力加速度为g。在此后的运动过程中，以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 滑块a和滑块b所组成的系统机械能守恒 B. 滑块b的速度为零时，滑块a的加速度大小一定等于g
C. 滑块b的最大速度为 D. 滑块a的最大速度为
9.以下说法正确的选项是〔 〕
A. 对于一定量的理想气体，保持压强不变，体积减小，那么它一定对外界放热
B. 热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
C. 一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变分子势能增大
D. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
E. 气体对容器压强的大小是由气体分子的密集程度和气体分子平均动能共同决定的
10.以下说法正确的选项是〔 〕
A. 在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度也不同
B. 两列机械波发生干预现象，在振动加强的区域，质点的位移总是最大
C. 一切波都能发生衍射现象，衍射是波特有的现象
D. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高
E. 电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波
三、实验题
11.某物理兴趣小组的同学利用实验室提供的器材组装了一个“欧姆表〞并用其测量一个未知电阻的阻值。实验室提供的器材如下:
A．新的干电池一节:电动势为1.5V，其内阻可忽略
B．灵敏电流计一个:量程为0～3mA，内阻20Ω
C．可变电阻P；阻值范围为100～1500Ω
D．红、黑表笔各一个
E．待测电阻一只
〔1〕请在右图虚线框内补全所需的器材。
〔2〕测量电阻前，先进行欧姆调零。将可变电阻P的阻值调节为R=________Ω，此时电流计指针指到________。
〔3〕把待测电阻接入两表笔间，指针正好指在1mA刻度处，那么该电阻的阻值为________Ω。
12.实验：小车速度随时间变化的规律的装置，可以完成许多力学实验。如图甲所示〔重力加速度g〕
〔1〕以下说法正确的选项是________
A.用此装置“探究小车速度随时间变化的规律〞时，不需要钩码总质量远小于小车的质量，但必须平衡摩擦力
B.用此装置“探究加速度与力的关系〞时，每次改变钩码个数后，不需要重新平衡摩擦力:“探究加速度与质量关系〞时，每次改变小车质量需重新平衡摩擦力
C.用此装置“探究功与速度变化关系〞时，不需要平衡摩擦力
D.假设在小车和细线之间安装一个力的传感器在“探究加速度与力的关系〞时，不需要满足钩码质量远小于小车的质量
〔2〕利用此装置“探究在外力一定的条件下，物体的加速度与质量的关系〞时通过在小车上添加钩码来改变小车的质量，得到图乙所示的实验图象，横坐标m为小车上钩码的质量，设图乙中直线的斜率为K，在纵轴上的截距为b，假设牛顿运动定律成立，那么小车受到的拉力为________，小车的质量〔不计车上的钩码〕为________。〔用K、b来表示此题结果〕
〔3〕某同学利用此装置“探究在小车质量一定的条件下，物体的加速度与拉力F的关系〞时，通过增加绳子下端挂的钩码个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a—F图象，发现当F较大时图象发生了如图丙所示的弯曲，当F无穷大时图象将趋于一条水平线，那么此时对应的加速度a=________；该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端增加外力，那么关于该同学的修正方案，以下说法正确的选项是________。
A．该修正方案可以防止a-F图线末段发生弯曲
B．该修正方案可以防止a-F图线末段发生弯曲的条件是小车质量大于等于细线下钩码质量
C．该修正方案画出的a-F图线斜率倒数为小车的质量
D．该修正方案画出的a-F图线斜率倒数为小车总质量和绳下钩码质量的总和
四、解答题
13.如下列图，质量为m=1kg的小物块从斜面顶端A点由静止滑下从B点进入光滑水平滑道时无机械能损失。将轻弹簧的一端固定在水平滑道C点处的竖直墙上，另一端恰位于水平滑道的中点D。斜面的倾角为θ=37°，斜面顶端距水平滑道的高度为h=0.6m，小物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，〔重力加速度g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cs37°=0.8〕。
〔1〕求小物块沿斜面向下滑的加速度的大小和到B点时的速度大小；
〔2〕假设小物块被弹回到原来的斜面上，求它能够上升的最大高度。
14.如下列图，两条足够长的平行金属导轨相距为L=1m，与水平面的夹角为θ=37°，整个空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T，ab处及其上方轨道光滑，ab下方轨道粗糙。当导体棒ab以初速度v0=10m/沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒cd一直静止在导轨上，两导体棒质量均为m=1kg，电阻均为R=2.5Ω，导体棒ab上滑的最大位移为s=1.25m，导轨电阻不计，空气阻力不计，重力加速度为g〔g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cs37°=0.8〕，试求在导体棒ab上滑的整个过程中
〔1〕导体棒ab运动初始时刻的加速度大小；
〔2〕导体棒ab运动的时间；
〔3〕导体棒cd产生的焦耳热。
15.图为一注射器，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度Vm=30ml，其活塞的横截面积为2cm2。先将注射器活塞移到刻度V1=25ml的位置，然后用橡胶帽密封住注射器的针孔。环境温度t1=27℃，大气压p0=1.0×105Pa，为使活塞移到最大刻度处试问〔活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均忽略不计。〕
〔1〕假设把注射器浸入水中缓慢加热，水温需升至多少℃；
〔2〕假设沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞，拉力需到达多大。
16.如下列图，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径来自B点的光线BM在M点射出。出射光线平行于AB，M点到AB的距离为 R．另一光线BN恰好在N点发生全反射。求
〔1〕玻璃的折射率：
〔2〕球心到BN的距离。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】发出3种频率的光，一定是从第3能级向回跃迁，该离子吸收能量等于第1能级与第3能级之间的能量差
因此，电子能量应大于或等于 ，C符合题意， ABD不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用能级跃迁的能量差可以判别能量的大小。
2.【解析】【解答】A．t1时刻两者相距最远，A不符合题意；
B．在 图象中斜率表示速度，因此0~t2时间内，乙的速度先减小后增大，B符合题意；
C．t2时刻，乙物体追上甲物体，C不符合题意；
D．甲物体一直向正方向运动，乙物体先向负方向运动，t1时刻之后再向正方向运动，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用位置之差可以判别相距的距离；利用斜率可以判别速度的变化；利用位置的变化可以判别乙追上甲；利用斜率的符号可以判别运动的方向。
3.【解析】【解答】AB．从I轨道进入Ⅱ轨道，机械能减少，因此应向飞船原来运动的方向喷出燃气，使飞船速度减小，AB不符合题意；
C．由万有引力提供向心力有
可得
卫星在做匀速圆周运动时半径越小速度越大，因此在Q点绕火星匀速圆周的速度大于P点速度，卫星在Q点加速才能变到椭圆轨道，因此P点速度小于Q点速度，因此圆轨道I上P点时的动能比经过椭圆轨道Ⅱ上的Q点动能小，C符合题意；
D．根据开普勒第三定律，由于轨道Ⅱ的半长轴比轨道I的半径小，因此在轨道Ⅱ上运动周期比在轨道I上运动的周期短，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用变轨可以判别速度的变化及喷出气体的方向；利用变轨可以比较动能的大小；利用半径的大小可以比较周期的大小。
4.【解析】【解答】AB． 处于静止状态时绳子拉力
处于静止状态时，由于支持力的方向指向圆心，与绳子拉力大小相等，因此
两式联立，整理可得m1：m2=2：3
B符合题意，A不符合题意；
C．由几何关系可知，过 位置处的切线与水平30角，因此，剪断绳子瞬间， 的加速度
剪断绳子瞬间 的加速度
因此a1：a2= ：1
C不符合题意；
D．剪断轻绳的瞬间，圆弧对m2的弹力
D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用平衡方程可以求出质量的比值；结合牛顿第二定律可以求出加速度的比值；利用平衡条件可以求出弹力的大小。
5.【解析】【解答】AB．由于从C向A做减速运动，表示重力大于电场力，合力向下，但运动过程中，由 图象可知，斜率越来越小，加速度逐渐减小，说明电场力逐渐增大，因此a点的电场强度一定大于b点的电场强度，由于ab=bc，因此a、b两点的电势差大于b、c两点的电势差，B符合题意，A不符合题意；
C．由于无法确定带电小球带何种电荷，也就无法确定电场线方向，电势的大小没法比较，C不符合题意；
D．向上运动过程中，电场力做正功，电势能减小，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用斜率的变化可以判别电场力和场强的变化；利用电场力做功的不同可以比较电势差的大小；由于不知电性不能比较电势的上下；利用速度的变化可以判别电势能的变化。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】B．由题可知，小球的初动能
落到山坡底部的动能
由于运动时间为2s，平抛运动竖直方向为自由落体运动
联立解得 ，
因此末状态的动量 ，B符合题意；
C．根据 ，可求得倾角 值，C符合题意；
D．2s末重力对棒球做功的瞬时功率 ，D符合题意；
A．由于选择不同的参考面，小球的机械能不同，题中没有确定参考面位置，因此初始状态，机械能的大小不能确定，A不符合题意。
故答案为：BCD。

【分析】由于没有参考面所以初始机械能不能确定；利用速度的大小可以求出末动量的大小；利用位移公式可以求出斜坡的倾角；利用功率的表达式可以求出重力的功率。
7.【解析】【解答】D．由于做匀速圆周运动，电场力竖直向上与重力等大反向，因此油滴P带负电，在最高点时，电势能最小，D不符合题意；
A．由于洛伦兹力大小与速度有关，因此假设撤去电场，油滴P只要速度改变，受洛伦兹力就会发生变化，从而加速度改变，因此不可能做匀变速曲线运动，A不符合题意；
B．假设撤去磁场，油滴P受力平衡，可能做匀速直线运动，如果速度沿水平方向，机械能不变，B符合题意；
C．假设将油滴P的初速度改为垂直纸面方向，油滴P不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，且机械能保持不变，C符合题意。
故答案为：BC。

【分析】撤去电场时，由于重力和洛伦兹力做功所以机械能保持不变；撤去磁场时假设油滴在水平方向做匀速运动那么机械能保持不变；假设改变初速度方向可以使油滴做匀速直线运动其机械能保持不变；带电油滴做匀速圆周运动时利用电场力做功可以判别最高点电势能最小。
8.【解析】【解答】A．由于整个运动过程中没有摩擦阻力，因此机械能守恒，A符合题意；
B．初始位置时，滑块b的速度为零时，而轻杆对滑块a有斜向上的推力，因此滑块a的加速度小于g，B不符合题意；
C．当滑块a下降到最低点时，滑块a的速度为零，滑块b的速度最大，根据机械能守恒定律
解得
C符合题意；
D．滑块a最大速度的位置一定在两杆交叉点之下，设该位置杆与水平方向夹角为 根据机械能守恒定律
而两个物体沿杆方向速度相等
两式联立，利用三角函数整理得
利用特殊值，将 代入上式可得
因此最大值不是 ，D不符合题意。
故答案为：AC。

【分析】利用系统没有外力做功所以机械能守恒；利用推力的作用可以判别滑块的加速度大小；利用机械能守恒定律可以求出最大的速度大小。
9.【解析】【解答】A．对于一定量的理想气体，保持压强不变，体积减小，温度一定降低，根据热力学第一建，体积减小，外对气体做功，温度降低，内能减小，因此一定放热，A符合题意；
B．温度是分子平均动能的标志，热量总是自发的从高温物体传到低温物体，因此B符合题意；
C．晶体地熔化过程中，温度不变，即分子动能不变，但吸收热量，根据热力学第一定律，内能一定增加，因此分子势能一定增加，C不符合题意；
D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小，D不符合题意；
E．气体对容器压强的大小是由气体分子的密集程度和气体分子平均动能共同决定的，E符合题意。
故答案为：ABE。

【分析】一定质量的晶体在熔化过程中内能不断增加；当分子力表达为斥力时，其分子力随距离的增大而减小。
10.【解析】【解答】A．在真空中传播的电磁波速度都等于光速度，无论频率是否相同，传播的速度都相同，A不符合题意；
B．两列机械波发生干预现象，在振动加强的区域，质点振幅最大，但位移也有运动到平衡位置的时刻，B不符合题意；
C．干预和衍射是波所特有的现象，一切波都能发生干预和衍射现象，C符合题意；
D．根据多普勒效应，火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率升高，D符合题意；
E．横波能发生偏振现象，电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波，E符合题意。
故答案为：CDE。

【分析】电磁波在真空中传播的速度相同；两列波发生干预现象时，在振动加强的区域其位移也有经过平衡位置的时刻；利用多普勒效应可以判别频率的变化。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)将一节干电池接入虚线内，红表笔接电源的负极，如下列图
；(2)欧姆表的零刻度对应满偏电流3mA处，根据欧姆定律
可得，可变电阻P的阻值调节为R为480Ω。(3)欧姆表的内阻为500Ω，根据欧姆定律
可得，待测电阻的阻值为1000Ω。

【分析】〔1〕利用红黑笔的位置可以判别电池的接法；
〔2〕利用欧姆定律可以求出可变电阻的大小；
〔3〕利用欧姆定律可以求出待测电阻的大小。
12.【解析】【解答】(1)A．用此装置“探究小车速度随时间变化的规律〞时，不需要钩码总质量远小于小车的质量，也不需要平衡摩擦力，A不符合题意；
B．用此装置“探究加速度与力的关系〞和“探究加速度与质量关系〞时，每次改变钩码个数后，都不需要重新平衡摩擦力，B不符合题意；
C．用此装置“探究功与速度变化关系〞时，需要平衡摩擦力，C不符合题意；
D．假设在小车和细线之间安装一个力的传感器在“探究加速度与力的关系〞时，通过传感器就可以直接读出拉力的大小，因此不需要满足钩码质量远小于小车的质量，D符合题意。
故答案为：D。(2)设小车质量为M，实验中
整理得
可知 ，
整理得 ， (3)当拉力无穷大时，加速度趋近于重力加速度g。
A．该修正方案是将小车和钩码作为研究对象，保证了研究对象的质量不变，改变拉力时，加速度随之改变，这时拉力没有误差，小车质量也没有误差，因此图象不会出现末段弯曲现象，A符合题意
B．该修正方案中钩码的重力就是拉力，不再计算绳子拉力大小，因此也不再要求小车质量与细线下钩码质量的大小关系，B不符合题意；
CD．该修正方案画出的a—F图线斜率倒数为小车和绳下钩码的总质量，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。

【分析】〔1〕探究小车的匀变速运动不需要平衡摩擦力；探究牛顿第二定律只需要平衡一次摩擦力；探究功与速度的关系需要平衡摩擦力；
〔2〕利用牛顿第二定律结合图像信息可以求出拉力和质量的大小；
〔3〕当外力趋于无穷大时加速度近似等于重力加速度；利用质量关系结合牛顿第二定律可以判别修正方案的正确性。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合速度位移公式可以求出速度的大小；
〔2〕利用动能定理可以求出上升的高度。
14.【解析】【分析】〔1〕利用欧姆定律结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小；
〔2〕利用动量定理结合欧姆定律可以求出运动的时间；
〔3〕利用功能关系可以求出产生的焦耳热大小。
15.【解析】【分析】〔1〕利用理想气体的等压变化可以求出水温的大小；
〔2〕利用理想气体的等温变化可以求出拉力的大小。
16.【解析】【分析】〔1〕利用几何关系结合折射定律可以求出折射率的大小；
〔2〕利用全反射的条件结合几何关系可以求出距离的大小。