高中物理高考 【最后十套】2021年高考名校考前提分仿真卷 物理（三）教师版

【最后十套】2021年高考名校考前提分仿真卷

物 理  （三）

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。

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18只有一项是符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．下列核反应方程正确的是(　　)

A．轻核聚变反应方程H＋H→He＋X中，X表示电子

B．铀核裂变的一种核反应方程为U→Ba＋Kr＋2n

C．核反应方程N＋He→O＋H为轻核聚变

D．放射性元素Po发生的α衰变方程为Po→Pb＋He

【答案】D

【解析】据质量数和电荷数守恒可得，轻核聚变反应方程为H＋H→He＋n，即X表示中子，故A项错误；铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中铀核裂变的一种核反应方程为U＋n→Ba＋Kr＋3n，故B项错误；核反应方程N＋He→O＋H，为人工转变，故C项错误；据质量数和电荷数守恒可得，放射性元素Po发生的α衰变方程为Po→Pb＋He，故D项正确。

15．两个物体从t＝0时刻起先后开始做自由落体运动，同时落地。则下列描述它们运动的v－t图象可能正确的是(　　)

【答案】D

【解析】自由落体运动是初速度为0、只受重力作用的运动，加速度为重力加速度，两物体均做自由落体运动，只是运动的时间有先后，因此D正确，A、B、C错误。

16．两截面形状相似的物块B、C倾角均为θ＝30°，将C固定在水平面上，木块A与B按图叠放在C上，恰好能使A沿B匀速下滑。已知木块A、B的质量均为1 kg，重力加速度g＝10 m/s2，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则B与C间的摩擦力大小为(　　)

A．10 N                   B．12 N

C．10 N                D．12 N

【答案】A

【解析】把A、B看作整体，整体是平衡的，则有2mgsin θ＝fBC＝10 N，故A 正确。

17．如图所示，通电直导线a与金属圆环b位于同一竖直平面内，相互绝缘。若a中通有方向水平向右的电流时，其受到的安培力向上，则下列分析正确的是(　　)

A．a中的电流一定在增大

B．a中的电流可能在增大，也可能在减小

C．b中产生逆时针方向的感应电流，且感应电流在减小

D．b中产生顺时针方向的感应电流，感应电流可能恒定不变

【答案】D

【解析】由右手螺旋定则可判断，通过电导线a在圆环中的合磁通量方向向里，又因导线a受到的安培力向上，则说明圆环中向里的磁通量在减弱，即a中的电流在减小，故AB错误；由右手螺旋定则可判断圆环b中产生顺时针方向的电流，因不知a中电流变化的快慢程度，所以b中感应电流的大小可能恒定不变，故C错误，D正确。

18．如图，在直角坐标系xOy平面内，O（0，0）、P（a，0）两点各放置一点电荷，其中P点的电荷量为－q，Q（0，a）点电场强度沿x轴正方向，则下列判断正确的是(　　)

A．O点电荷带负电，且电荷量为q

B．O点电荷带正电，且电荷量为2q

C．在x轴上P点右侧某点电场强度为零

D．从P点沿x轴正方向电势越来越高

【答案】D

【解析】分析可知O点电荷带正电，故AC错误；由题意Q点电场强度沿x轴正方向，可得EOy＝EPy，即，解得q′＝q，故B错误；由于电势沿电场线方向降低，P点电荷带负电且电荷量较大，则P点右侧电场线沿x轴负方向，则沿x轴正方向电势越来越高，故D正确。

19．如图所示，圆a和椭圆b是位于地球赤道平面上的卫星轨道，其中圆a是地球同步轨道。现在有A、B两颗卫星分别在a、b轨道上运行，但运行方向与地球自转方向相反，已知A、B的运行周期分别为T1、T2，地球自转周期为T0，P为轨道b的近地点。则下列说法正确的是(　　)

A．卫星A是地球同步卫星

B．卫星B在P点时动能最大

C．T0＝T1

D．T1＜T2

【答案】BC

【解析】圆a是地球同步轨道，但卫星A的运行方向与地球自转方向相反，所以不是地球同步卫星，A项错误；卫星B在椭圆轨道上，在近地点P时速度最大，动能最大，B项正确；根据万有引力提供向心力，可得G＝mr，得出周期T＝，可知因卫星A与地球同步卫星距离地面高度相等，所以周期相同，C项正确；根据开普勒第三定律＝k(常数)，卫星A的轨道半径大于卫星B的轨道半长轴，所以T1＞T2，D项错误。

20．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin 50π(V)的交流电源上，副线圈接有R＝44 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为5∶2，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)

A．电流表的读数为1 A

B．电压表的读数为88 V

C．原线圈的输入功率为176 W

D．副线圈输出交流电的频率为50 Hz

【答案】BC

【解析】由公式＝解得U2＝88 V，故B正确；A，由公式＝得I1＝0.8 A，P入＝P出＝U2I2＝176 W，故A错误，C正确；f＝＝25 Hz，故D错误。

21．如图所示，一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B，左端固定在A点，右端连接一个质量为m的小球，A、B、C在一条水平线上，弹性绳自然长度为AB。小球穿过竖直固定的杆，从C点由静止释放，到D点时速度为零，C、D两点间距离为h。已知小球在C点时弹性绳的拉力为mg，g为重力加速度，小球和杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，下列说法正确的是(　　)

A．小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为mgh

B．若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，则v＝

C．若仅把小球质量变为2m，则小球到达D点时的速度大小为

D．若仅把小球质量变为2m，则小球向下运动到速度为零时的位置与C点的距离为2h

【答案】BC

【解析】设小球向下运动到某一点E时，如图所示，弹性绳伸长量为BE＝x，BC＝x0，弹性绳劲度系数为k，∠BEC＝θ，则弹力为kx，弹力沿水平方向的分力为kxsin θ＝kx0＝mg，故在整个运动过程中，小球受到的摩擦力恒为μ·mg＝mg，从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为mgh，A错误；若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，则小球从C点到D点，再从D点返回C点的过程中，根据功能关系可知，克服摩擦力做的功等于在D点给小球的动能，即mgh×2＝mv2，解得v＝，B正确；从C点到D点的过程，小球质量为m时，有mgh－W弹－mgh＝0，小球质量为2m时，有2mgh－W弹－mgh＝×2mv12，v1＝，C正确；由于弹性绳的弹力在竖直方向的分力越来越大，则小球向下运动到速度为零时的位置与C点的距离应小于2h，D错误。

三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第34题为选考题，考生根据要求做答)

(一)必考题(共47分)

22．(6分)某同学用探究动能定理的装置测滑块的质量m。如图甲所示，在水平气垫导轨上靠近定滑轮处固定一个光电门。让一带有遮光片的滑块自某一位置由静止释放，计时器可以显示出遮光片通过光电门的时间t，同时用米尺测出释放点到光电门的距离x。

(1)该同学用螺旋测微器测出遮光片的宽度d如图乙所示，则d＝      mm。

(2)实验中多次改变释放点，测出多组数据，描点连线，做出的图象为一条倾斜直线，如图丙所示。图象的横坐标x表示释放点到光电门的距离，则纵坐标表示的是     。

A．     B．     C．t     D．t2

(3)已知钩码的质量为m0，图丙中图线的斜率为k，重力加速度为g。根据实验测得的数据，写出滑块质量的表达式m＝        。（用字母表示）

【答案】(1)3.152    (2) A    (3)  （每空2分）

【解析】(1)d＝3 mm＋15.2×0.01 mm＝3.152 mm。

(2)由公式v2＝2ax，得，即纵坐标为。

(3)由公式m0g＝(m0＋m)a，得。

23．(9分)某同学要把电压表改装成可直接测量压力的仪表，设计的电路如图3(a)所示。实验器材如下：待改装电压表(量程0～3 V，可视为理想电压表)，定值电阻R0，压敏电阻Rx，电源(4 V，内阻不计)，开关S，导线。选用的压敏电阻阻值Rx随压力F变化的规律如图(b)所示。

(1)实验中随着压力F的增大，电压表的示数________。(选填“变大”“不变”或“变小”)

(2)为使改装后仪表的量程为0～160 N，且压力160 N对应电压表3 V的刻度线，则定值电阻阻值R0＝______Ω，压力0 N对应电压表________V的刻度线。

(3)他发现这样改装后的仪表压力刻度分布不均匀，想进一步把(2)中的压力刻度改成均匀分布，应选用另一压敏电阻，其阻值Rx随压力F变化的关系式为____________。

【答案】(1)变大　(2)240　1.5　(3)Rx＝－240(Ω)

【解析】(1)由图(b)知，压力越大，压敏电阻Rx越小，则电路中电流越大，电压表示数变大。

(2)由图(b)知，当F＝160 N时，Rx＝80 Ω，U＝3 V，Ux＝E－U＝1 V，I＝＝ A，那么R0＝＝240 Ω。

当F＝0时，Rx＝400 Ω，则U＝＝1.5 V。

(3)要使仪表压力刻度均匀，须满足U＝kF＋b，由(2)知F＝0 N时，U＝1.5 V，得b＝1.5，那么k＝＝，U＝F＋1.5(V)。由闭合电路欧姆定律有＝，得U＝＝ V，联立得Rx＝－240(Ω)。

24．(14分)如图甲所示，倾角为θ的倾斜轨道与水平轨道交于Q点，在倾斜轨道上高h处由静止释放滑块A，此后A与静止在水平轨道上P处的滑块B发生弹性碰撞（碰撞时间不计）。已知B与轨道间的动摩擦因数为μ，A与轨道间无摩擦，重力加速度大小为g。滑块A的部分速度－时间图像如图乙所示。（A、B均可视为质点，水平轨道足够长，A过Q点时速度大小不变、方向变为与轨道平行。）

(1)求A、B的质量之比mA∶mB；

(2)当P、Q的距离sPQ＝0.2h，θ＝30°时，要使在B的速度减为零之前，A与B能发生第二次碰撞，试确定μ的取值范围。

【解析】(1)第一次碰撞前的过程中A的机械能守恒，有：

mAgh＝mAvA02

解得vA0＝

第一次碰撞过程中，以向左方向为正方向，由动量守恒，机械能守恒有：

mAvA0＝mAvA＋mBvB

mAvA02＝mAvA2＋mBvB2

由图乙可知，碰后滑块A反向，速度大小vA＝－vA0

解得：mA∶mB＝1∶4，vB＝。

(2)设第一次碰撞至B的速度减为零经历的时间为t，A与B在时间t内发生的位移分别为xA、xB

对B，由动量定理有：

－μmBgt＝0－mBvB

解得

由运动学规律有

对A，在时间t内，设其在倾斜轨道、水平轨道上运动的时间分别为t1、t2。在倾斜轨道上，由牛顿第二定律有：

mgsin 30°＝ma

由运动学规律有

解得

（1分）

（1分）

由题意可得xA＞xB，μ＞0 （1分）

联立解得：。（2分）

25．(18分)如图，在xOy平面的I、II区域内，分别存在沿y轴方向的匀强电场与垂直xOy平面的匀强磁场，其边界与x轴垂直，电场的宽度为l，电场强度大小为E；磁场的宽度为d，磁感应强度的大小为B。一带正电的粒子以某一速度从P点沿x轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从II区域右侧沿x轴正方向射出。不计重力。

(1)求该粒子从P点入射时速度的大小；

(2)若改变磁场的大小，带电粒子从P点以原速度射入，恰好不从磁场右侧射出，且该粒子进入磁场时的速度方向与y轴负方向的夹角为37°，求改变后磁场的大小及粒子运动的时间。

【解析】(1)粒子运动的轨迹如图甲所示，粒子在电场中做类平抛运动，设粒子从P点射入时速度的大小为v0，在电场中运动的时间为t，加速度的大小为a；粒子进入磁场时的速度大小为v，方向与电场方向的夹角为θ，速度沿电场方向的分量为vy。

根据牛顿第二定律有：qE＝m

由运动学公式有：

vy＝at

l＝v0t

vy＝vcos θ

粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动轨道半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得：

qvB＝m

由几何关系得：d＝Rcos θ

联立解得：。

(3)如图乙，有：qvB′＝m，d＝r(1+cos θ)

θ=37°

联立解得：

粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期

粒子由M点运动到N点所用的时间为t′，则t′＝2t＋

得。   (2分)

 (二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)

33．[选修3－3](15分)

(1)(5分)以下有关热学内容的叙述，正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加

B．一定质量的理想气体在等压膨胀过程中温度一定升高

C．第二类永动机违反了热力学第二定律，但不违反能量守恒定律

D．分子运动的一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行

E．无论采用什么方式都不可能使热量从低温物体向高温物体传递

【答案】BCD

【解析】由热力学第一定律可知，物体内能的变化由做功和热传递共同决定，即ΔU＝W＋Q，所以物体即使从外界吸收了热量，物体的内能也不一定增加，A错误；由盖－吕萨克定律可知，在压强一定的情况下，气体的体积与热力学温度成正比，当气体膨胀时，气体的体积增大，故温度升高，B正确；第二类永动机违反了热量传递具有方向性这一规律，但不违反能量守恒定律，C正确；热力学第二定律表明：分子运动的一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，即熵增加，D正确；热量可以从低温物体向高温物体传递，只是会引起其他变化，E错误。

(2)(10分)如图为测量粉末状矿物密度的装置，其中A、B、C是一个玻璃容器，D是玻璃管，上端与大气相通，B、D间用软管连接，内部灌有水银。测量时操作步骤如下：

①打开阀门K，使管AB及罩C与大气相通，上下移动D使AB管中水银面在1的位置；

②关闭K，缓慢上提D，使水银面到达2位置，记下两管中水银面的高度差h1＝12.5 cm；

③打开K，使水银面重新回到1位置，将m＝400 g的某种矿物放入C中，关闭K；

④缓慢上提D，使水银面重新达到2位置，此时两管中水银面的高度差h2＝37.5 cm。

已知罩C和管AB中2位置以上部分的总体积为V0＝1 000 cm3，不考虑环境温度及大气压强的变化，求该矿物的密度。(已知大气压强p0＝75 cmHg)

【解析】设水银面在1位置时气体体积为V1

水银面在2位置时气体压强p1＝p0＋ρ水银gh1

步骤①②气体为等温变化，由玻意耳定律得p0V1＝p1V0

水银面重新达到2位置时气体压强p2＝p0＋ρ水银gh2

步骤③④气体也为等温变化，设矿物的体积为V，由玻意耳定律得

p0(V1－V)＝p2(V0－V)

矿物的密度ρ＝

联立解得：ρ＝0.6×103 kg/m3。

34．[选修3－4](15分)

(1)(5分)以下物理学知识的相关叙述中，正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

B．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应

C．变化的电场周围一定产生变化的磁场

D．狭义相对论认为，在惯性参考系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关

E．在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜

【答案】BDE

【解析】用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，选项A错误；交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，选项B正确；变化的电场周围一定产生磁场，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，选项C错误；狭义相对论认为，在惯性参考系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关，选项D正确；在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜，选项E正确。

 (2)(10分)图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。

(i)判断波的传播方向，并求出质点P处于波峰位置的时刻；

(ii)试写出质点Q简谐运动的表达式。

【解析】(i)由图乙可知，在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动，则波沿x轴正方向传播(1分)

质点的振动周期T＝0.2 s

从t＝0开始，质点P处于波峰位置需要振动

(n＋)T(n＝0，1，2，…)

所以质点P处于波峰的时刻

tP＝(＋)s(n＝0，1，2，…)。

(ii)质点Q简谐运动的表达式为y＝－Asint

将A＝10 cm、T＝0.2 s代入表达式，

化简可得y＝－0.10 sin(10πt) m。