高中物理高考 2021届高三第三次模拟考试卷 物理（一）教师版

这是一份高中物理高考 2021届高三第三次模拟考试卷 物理（一）教师版，共6页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
新高考）2021届好高三第三次模拟考试卷物   理  （一）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．居里夫人一份约120年前的手稿被保存在法国国立图书馆，记载了放射性元素钋和镭的发现。手稿中残留的镭至今仍具有放射性，因此存放在铅盒里。已知镭的半衰期是1620年，如图所示表示镭含量的直方图中，“今年”表示今年手稿上镭的含量，则可以表示当年手稿上镭含量的是(　　)A．①     B．②     C．③     D．④【答案】B【解析】设当年手稿上镭含量是x，则根据半衰期的概念可知，解得，故B正确。2．下列说法正确的是(　　)A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车上测速仪探测到反射波的频率减小B．电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应C．双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强，波谷与波谷叠加相互削弱D．赫兹通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c【答案】D【解析】由多普勒效应可知，车辆匀速驶向停在路边的警车，相当于波的传播速度增大，根据f＝可知，警车上测速仪探测到反射波的频率升高，A错误；能发生多普勒效应是波的固有属性，电磁波和机械波都能产生多普勒效应，故B错误；双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加相互加强，波峰与波谷叠加相互削弱，C错误；赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，他还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c，这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，D正确。3．某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，如图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　)A．两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同B．采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高C．两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同D．滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间【答案】D【解析】滑步推铅球的水平位移大，由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，故滑步推铅球的初速度更大，则竖直方向初始的分速度更大，则滑步推铅球时铅球在空中运动时间更长，故A错误；原地推铅球方式的初速度更小，由可知，原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更小，故B错误；由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，但初速度大小不同，水平分速度与不相同，故C错误；滑步推铅球时的铅球的初速度更大，由动量定理可知，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间，故D正确。4．某实验小组用图甲所示电路研究a、b两种单色光的光电效应现象，通过实验得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知（　　）A．光电子的最大初动能Eka＜EkbB．两种光的频率va＞vbC．两种光照射金属K时的逸出功不一样D．若b光可以让处于基态的氢原子电离，则a光一定也可以【答案】A【解析】由题图可得b光照射光电管时反向截止电压大，其逸出的光电子最大初动能大，即Eka＜Ekb，故A正确；由光电效应方程Ekm＝hν－W0，由题图可得b光照射光电管时反向截止电压大，其频率大，即va＜vb，故B错误；金属的逸出功由金属本身决定，与光的频率无关，故C错误；b光的频率大，光子能量大，若b光可以让处于基态的氢原子电离，则a光有可能让基态氢原子电离，并不是一定可以，故D错误。5．2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭将“天问一号“探测器在文昌航天发射场成功发射，开启火星探测之旅，火星是太阳系八大行星之一，属于类地行星。假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离，那么(　　)A．火星公转的周期小于地球公转的周期B．火星公转的角速度大于地球公转的角速度C．火星公转的线速度小于地球公转的线速度D．火星公转的加速度大于地球公转的加速度【答案】C【解析】万有引力提供向心力，得G＝m2r，解得T＝2π，地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，则地球公转的周期小于火星的公转周期，故A错误；由G＝mω2r得ω＝，则地球公转的角速度大于火星的公转的角速度，故B错误；由G＝m得v＝，可知地球公转的线速度大于火星的公转的线速度，故C正确；由G＝ma得a＝，解则地球公转的加速度大于火星的公转的加速度，故D错误。6．如图，重为G的匀质金属球靠着倾角45°的固定斜面静止在水平地面上，a是球的左端点，b、c分别是球与地面和斜面的接触点，F是在a点对球施加的一个水平向右、正对球心的推力。已知a、b、c和球心在同一竖直面内，不计一切摩擦。下列判定正确的是(　　)A．若F＝0.5G，则球对斜面的压力大小也为0.5GB．若F＝0.5G，则球对地面的压力大小也为0.5GC．F由零缓慢增大到G的过程中，球所受合力将增大D．F由零缓慢增大到G的过程中，球所受支持面作用力的合力将减小【答案】B【解析】球的受力情况如图所示，由平衡条件得，，得N＝G，N′＝0.5G，由牛顿第三定律可知，球对斜面的压力大小为G，球对地面的压力大小为0.5G，故A错误，B正确；当球刚好对地面的压力为0时，由平衡条件得F＝G，则F由零缓慢增大到G的过程中，球一直处于平衡状态，所受合力为零，故C错误；F由零缓慢增大到G的过程中，球所受支持面作用力的合力与F和G的合力等大反向，由于F和G的合力增大，则球所受支持面作用力的合力将增大，故D错误。7．某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx，下列说法正确的是（　　）A．中央亮纹最亮最宽B．测得单色光的波长为C．将单缝向双缝靠近，干涉条纹变宽D．将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数【答案】B【解析】中央亮纹最亮，但是中央亮纹宽度与其他亮纹宽度相同，所以A错误；根据，解得单色光的波长，所以B正确；根据Δx′＝λ可知，将单缝向双缝靠近，干涉条纹保持不变，所以C错误；将屏向远离双缝的方向移动，则l变大，条纹宽度变大，则可以减小从目镜中观察到的条纹个数，所以D错误。8．某半导体PN结中存在电场，取电场强度E的方向为x轴正方向，其E－x关系如图所示，ON＝OP，OA＝OB。取O点的电势为零，则(　　)A．A、B的电势相等B．从N到O的过程中，电势一直增大C．电子从N移到P的过程中，电势能先增大后减小D．电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等【答案】D【解析】由于场强为正值则电场强度E的方向为x轴正方向，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以A点电势高于B点的电势，则A错误；从N到O的过程中，电势一直减小，所以B错误；电子从N移到P的过程中，电场力一直做正功，电势能逐渐减小，所以C错误；由图像可知，图形的面积表示电势差，则有UNO＝UOP ，再根据W＝Uq可知，则电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等，故D正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．一定质量的理想气体，从初始状态a经状态b、c、d再回到a，它的压强p与热力学温度T的变化关系如图所示，其中ba和cd的延长线过坐标原点，状态a、d的温度相等。下列判断正确的是(　　)A．气体在状态a的体积小于在状态c的体积B．从状态d到a，气体与外界无热交换C．从状态b到c，气体吸收的热量大于它对外界做的功D．从状态a到b，气体吸收的热量不等于它增加的内能【答案】AC【解析】对于p－T图像，因为ab、cd延长线经过原点，因此ab、cd分别体积恒定。因为ad过程是等温降压，因此体积变大，即，从而得到 ，故A正确；从d到a，气体温度不变，则内能不变。体积变小，则外界对气体做功，所以气体需要放出热量，故有热交换，故B错误；从b到c，温度升高，体积变大，因此气体吸收的热量抵消对外界做功后仍使其内能增加，故C正确；从a到b，气体等体积升温升压，气体内能的变化等于它吸收的热量，故D错误。10．如图所示，质量m1＝0.5 kg的物块A以初速度v0＝10 m/s在光滑水平地面上向右运动，与静止在前方、质量m2＝1.5 kg的B发生正碰，B的左端有一小块质量可以忽略的橡皮泥，碰撞过程持续了0.1 s，碰撞结束后A、B一起运动。以v0方向为正方向，下列说法中正确的是(　　)A．碰撞过程中A受到的冲量为3.75 N·sB．碰撞过程中A的平均加速度为－75 m/s2C．碰撞过程中B受到的平均作用力为37.5 ND．A、B碰撞结束后A的动量为2.5 kg·m/s【答案】BC【解析】A、B碰撞过程中动量守恒，有，解得，在碰撞过程中对A由动量定理有，A错误；由加速度定义有，B正确；在碰撞过程中对B由动量定理有，解得，C正确；碰撞结束后A的动量，D错误。11．如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小为2B的匀强磁场，第四象限内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带正电的粒子从原点O以某一速度沿与x轴成30°角方向斜向上射入磁场，且在第一象限运动时的轨迹圆的半径为R。已知带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，且所受重力可以忽略。则(　　)A．粒子在一、四象限两磁场中运动的轨迹圆半径之比为1∶2B．粒子完成一次周期性运动的时间为C．粒子从O位置入射后第二次经过x轴时的位置到坐标原点的距离为3RD．若仅将粒子的入射速度大小变为原来的2倍，则粒子完成一次周期性动的时间将减少【答案】AC【解析】带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径R＝，所以粒子在第一和第四象限中运动的轨迹半径之比为，A正确；记粒子在第一象限和第四象限中运动周期分别为T1和T4，由于粒子在磁场中的圆周运动轨迹都是劣弧，轨迹所对圆心角均为60°，所以粒子完成一次周期性运动时间，B错误；粒子在第四象限中运动的轨迹半径，根据几何关系得粒子从O位置入射后第二次经过x轴时的位置到坐标原点的距离为3R，C正确；粒子在磁场中运动的周期与速率无关，故D错误。12．如图所示，倾角为θ的斜面固定在地面上，区域PQNM内有垂直于斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，MN、PQ（与斜面底边平行）是磁场的边界，它们之间的距离为D。质量为m、边长为L（D＞L）、总电阻为R的单匝正方形金属线框abcd与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ，线框始终紧贴斜面运动，ab边和cd边保持与MN平行且不翻转。让线框沿斜面滑下，ab边到达MN时的速度为v，已知cd边滑出磁场边界PQ时线框速度大于0。下列说法中正确的是(　　)A．自ab边进入磁场到cd边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量是B．线框通过MN所用的时间比通过PQ的时间长C．cd边刚滑出PQ时，线框速度D．自ab边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为【答案】AD【解析】自ab边进入磁场到cd边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量，故A正确；根据功能关系可知，线框通过MN过程的平均速度比通过PQ过程的平均速度大，所以线框通过MN所用的时间比通过PQ的时间短，故B错误；由题意得，即线框重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡。设线框通过MN过程中回路中的平均感应电流为1，通过时间为t1，cd边到达MN时线框的速度为v1，线框通过PQ过程中回路中的平均感应电流为2，通过时间为t2，规定沿斜面向下为正方向，对两个过程分别应用动量定理有，，根据A项分析结论可知，联立解得，故C错误；设自ab边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律有，D正确。三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(6分)利用光电门、遮光条组合可以探究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系”实验装置如图所示，木板的右端固定一个轻质弹簧，弹簧的左端放置一个小物块（与弹簧不拴接）物块的上方有一宽度为d的遮光片（d很小），O点是弹簧原长时物块所处的位置，其正上方有一光电门，光电门上连接有计时器（图中未画出） (1)实验开始时，___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)所有实验条件具备后将小物块向右压缩弹簧x1后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，记下遮光片通过光电门的时间t1，物块通过光电门的速度为___________。(3)分别再将小物块向右压缩弹簧x2、x3…后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，依次记下遮光片通过光电门的时间t2、t3…。(4)以弹簧的形变量x为纵坐标，遮光片通过光电门时间的倒数为横坐标作图像。若弹簧弹性势能的表达式为Ep＝kx2，实验中得到的图线是___________（选填“一条直线”或“一条曲线”）【答案】(1)需要    (2)    (4)一条直线【解析】(1)实验原理是机械能守恒Ep＝mv2，要求不能有摩擦力做功，故需要平衡摩擦力。物块通过光电门的速度。由得，所以图像为一条过原点的倾斜直线。14．(10分)利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图所示，其中电源电动势E＝8 V。先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2，电容器通过电阻箱R放电。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图所示。(1)t＝2 s时，电容器的a极板带__________电（选填“正”或“负”）。(2)图中画出了对应较短时间Δt的狭长矩形，该矩形面积的物理意义__________，试估算该电容器的电容C＝__________F。(3)一同学在深入研究的过程中发现：当改变一个或几个物理量时，I－t图像会发生有规律的变化，图中的虚线示意了4种可能的变化情形。如果只增大电阻R，I－t图像的变化应该是_______；如果只增大电容C，I－t图像的变化应该是_______。（填写相应选项的字母）【答案】(1)正电   (2)电容器在△t时间内的放电量     (3)A   D【解析】(1)t＝2 s时，电容器还在放电，a极板带正电。(2)图中画出了对应较短时间的狭长矩形，根据q＝It可知，该矩形面积的物理意义电容器在△t时间内的放电量；根据图像可知放电电量为，该电容器的电容。(3)如果只增大电阻R，则电容器放电的最大电流会减小，由于放电电量不变，即I－t图像的 “面积”不变，则变化应该是选项A；如果只增大电容C，则电容器带电量增加，I－t图像的 “面积”变大，最大电流不变，I－t图像的变化应该是选项D。15．(8分)某汽车在开始行驶时，仪表显示其中一只轮胎的气体压强为2.5×105 Pa，温度为27 ℃。已知轮胎容积为3×10－2 m3，且在行驶过程中保持不变。(1)当行驶一段时间后，该轮胎的气体压强增加到2.7×105 Pa，求此时气体的温度；(2)在继续行驶的过程中气体的温度保持不变，由于漏气导致气体压强逐渐减小到2.5×105 Pa，求漏气前后轮胎中气体质量的比值。【解析】(1)等容过程解得代入数据得T2＝324K（或t2＝51℃）(2)设轮胎不漏气的体积为V3，等温过程p3V3＝p2V2解得质量的比值为。16．(10分)图示为深圳市地标建筑——平安金融大厦。其内置观光电梯，位于观景台的游客可360°鸟瞰深圳的景观。电梯从地面到116层的观景台只需58 s，整个过程经历匀加速、匀速和匀减速三个阶段，匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，其上行最大速度为10 m/s。当电梯加速上升时，质量为50 kg的人站在置于电梯地板的台秤上时，台秤的示数为65 kg，g取10 m/s2，求：(1)电梯加速上升时的加速度大小；(2)观景台距地面的高度。【解析】(1)当电梯加速上升时，有其中代入数据，可解得。(2)设匀加速运动高度为h，时间为t，则有，因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移相同。故匀速运动时间为t1，则匀速运动的高度为故观景台距地面的高度联立解得。17．(13分)如图所示，宽为4L，长为3L的矩形粗糙斜面的倾角为30°，整个斜面处于方向水平向左的匀强电场中，电场平行于斜面底边，一质量为m，电荷量为q的带正电小物块从O点以某一初速度沿对角线运动到B点恰好静止，若已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，已知重力加速度为g，sin 53°＝0.6，cos 53°＝0.8，求：(1)电场强度的大小E；(2)小物块的初速度的大小。【解析】(1)根据物块运动过程中受力特点，将物块的重力平行于斜面和垂直于斜面分解，如图所示在平行于斜面内，物块受到电场力，摩擦力和重力的分力F1，如图所示电场力qE与重力的分力F1的合力一定与摩擦力f在同一直线上，可得解得：，。(2)由几何关系可知，物块从O点到B点做匀减速直线运动的位移大小为5L，根据牛顿第二定律可得其中联立解得物块运动过程中加速度大小为，根据匀变速直线运动规律可得解得。18．(13分)如图所示，水平传送带右端与半径R＝0.5 m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量m＝0.2 kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，取g＝10 m/s2。(1)求传送带的最小转动速率v0；(2)求传送带PQ之间的最小长度L；(3)若传送带PQ之间的长度为4 m，传送带以(1)中的最小速率v0转动，求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W。【解析】(1)由题意知，传送带转动速率最小时，小物块到达Q点已与传送带同速且小物块刚好能到达N点，在N点有：小物块从Q点到N点，由动能定理得：－mg‧2R＝mvN2－mv02联立解得：v0＝5 m/s。(2)传送带长度最短时，小物块从P点到Q点一直做匀加速运动，到Q点时刚好与传送带同速，则有：v02＝2aL，μmg＝ma联立解得：L＝2.5 m。(3)设小物块经过时间t加速到与传送带同速，则：v0＝at小物块的位移x＝at2传送带的位移x＝v0t根据题意则有：Δx＝x2－x1Q＝μmg‧Δx由能量守恒定律可知，电动机对传送带做功W＝Q＋mv02联立解得：W＝5 J。