青海省西宁市2021届新高考物理三模考试卷含解析

青海省西宁市2021届新高考物理三模考试卷
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．利用如图甲所示的实验装置研究光电效应，测得某种金属的遏止电压U 。

与入射光频率v 之间的关系图线如图乙所示，则（ ）
A ．图线在横轴上的截距的物理意义是该金属的截止频率
B ．由图线可知普朗克常量11
ev h U = C ．入射光频率增大，逸出功也增大
D ．要测得金属的遏止电压，电源的右端应为负极
【答案】A
【解析】
【详解】
A ．由图乙可知，当人射光的频率小于1ν时，无需加遏止电压就没有光电流，说明1ν为该金属的截止频率，故A 正确；
B ．根据爱因斯坦光电效应方程k 0E h
W =-ν及动能定理k 0c eU E -=-得 0c W h U e e
ν=- 则
11
U h e ν= 得
1
1eU h ν=
故B 错误；
2．如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块。

物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零。

从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是（）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
【详解】
物块接触弹簧后，在开始阶段，物块的重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得：
mg-kx=ma
得到
k
=-
a g x
m
a与x是线性关系，当x增大时，a减小；
当弹力等于重力时，物块的合力为零，加速度a=0；
当弹力大于重力后，物块的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律得
kx-mg=ma
得到
k
=-
a x g
m
a与x是线性关系，当x增大时，a增大；
若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度大小等于g，方向竖直向上，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于g；
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论不相符，选项B错误；
3．下列说法正确的是
A．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性
B．铀核裂变的核反应是
C．原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现
D．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大
【答案】C
【解析】A项，1924年，德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到实物粒子，如电子、质子等，他提出实物粒子也具有波动性，故A项错误。

B项，铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是，故B项错误。

C项，原子从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞，故C项正确。

D项，根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越小，故D项错误。

故选C
4．如图所示，大小可以忽略的小球沿固定斜面向上运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已知ab=bd= 6m, bc=1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为v b、v a, 则下列结论错误的是( )
A．de=3m
v=
B．3m/s
c
C．从d到e所用时间为4s
v
D．10m/s
b
【答案】A
【解析】
【详解】
B.由题，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，根据推论得知，c点的速度等于ad间的平均速度，则有
+
12
ac cd
D.ac 间中点时刻的瞬时速度为
17 3.5m/s 2
ac v t ＝＝＝ cd 中间时刻的瞬时速度 25m/s 2.5m/s 2cd v t ＝
＝＝ 故物体的加速度
2210.5m/s v v a t
-=＝ 由v b 2−v c 2＝2a•bc 得，
v b m/s ．
故D 不符合题意．
A.设c 点到最高点的距离为s ，则：
22
39m 220.5
c v s a =⨯＝＝ 则de=s-cd=9-5m=4m ．故A 符合题意．
C.设d 到e 的时间为T ，则 de=12
aT 2， 解得T=4s ．故C 不符合题意．
5．下列说法正确的是（ ）
A ．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
B ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
C ．阴极射线和β射线都是电子流，都源于核外电子
D ．天然放射现象中放射出的α、β、γ射线都能在磁场中发生偏转
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．半衰期是原子核本身具有的属性，与外界条件无关，A 错误；
B ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应（热核反应），B 正确；
C ．阴极射线是核外电子，β射线是原子核内中子转化为质子时放出的电子，C 错误；
D ．三种射线中γ射线（高频电磁波）不带电，所以不能在磁场中发生偏转，D 错误。

故选B 。

A．过程I的动量改变量等于零
B．过程II的动量改变量等于零
C．过程I的动量改变量等于重力的冲量
D．过程II 的动量改变量等于重力的冲量
【答案】C
【解析】
【分析】
分析两个过程中运动员速度的变化、受力情况等，由此确定动量的变化是否为零。

【详解】
AC．过程I中动量改变量等于重力的冲量，即为mgt，不为零，故A错误，C正确；
B．运动员进入水前的速度不为零，末速度为零，过程II的动量改变量不等于零，故B错误；
D．过程II 的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故D错误。

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，固定在水平地面上的弹射装置可以向任意方向以同样大小的速度发射小球。

当小球射出时速度与水平面成 角时，小球刚好水平飞入固定在水平平台上竖直放置的光滑半圆形管道内。

当小球运动到轨道最高点时，恰与管壁无相互作用。

已知小球质量m=0.5kg，初速度v0=6m/s，半圆形管道半径
R=0.18m，g取10m/s2。

则有（）
A．小球在最高点的速度为0
B．小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N
C．θ=60°
D．圆轨道最低点距地面高度h=1.8m
【答案】BC
A ．小球在最高点恰与管壁无相互作用力，根据牛顿第二定律
21v mg m R
= 解得
1v ==
A 错误；
B ．小球从圆轨道最低点至最高点由机械能守恒有
222111222
mgR mv mv =
- 解得 23m/s v =
在最低点有
22N v F mg m R
-= 解得
N 30N F =
根据牛顿第三定律可知小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N ，B 正确；
C ．平抛运动水平方向上做匀速直线运动，分解速度
02cos v v θ=
解得
1cos 2
θ=
解得 60θ︒=
C 正确；
D ．在竖直方向上做竖直上抛运动，逆过程为自由落体运动，根据运动学公式
2
0(sin )2v h g
θ= 解得
8．有四个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，如图所示。

若开关S 接在位置1时，四个灯泡发光亮度相同；若将开关S 接在位置2时，灯泡均未烧坏。

下列说法正确的是（ ）
A ．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数之比为3∶1
B ．该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数之比为1∶3
C ．开关S 接在位置2时，副线圈中的灯泡发光亮度均减弱
D ．开关S 接在位置2时，副线圈中的灯泡发光亮度均加强
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．四个灯泡发光程度相同，所以原线圈电流与副线圈电流之比为1：3，根据 122131 I n I n ＝＝ 可知该变压器是降压变压器，原副线圈匝数比为3：1，故A 正确，B 错误；
CD ．接到2位置，原线圈电压变大，根据电压与匝数的关系可知副线圈电压变大，所以副线圈中的灯泡的电流变大，发光亮度均加强，故D 正确，C 错误。

故选AD 。

9．如图所示，相距d 、长为2d 的两平行金属板a b 、正对放置，其间有正交的匀强电场（竖直向上）和匀强磁场（垂直纸面向外），一带正电的离子以初速度0v 从两金属板中间（到a 极板的距离为2d ）沿垂直于电场和磁场的方向射入，恰好在极板间沿直线运动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为B ，离子的质量为m ，所带电荷量为045mv dB
，不计离子重力，则下列说法正确的是（ ）
B ．若撤去磁场，离子将打到b 极板上，且到b 极板左端的距离为2
C ．若撤去电场，离子将打到a 极板上，且到a 极板左端的距离为d
D ．若撤去电场，离子恰好从a 极板右端离开
【答案】BC
【解析】
【详解】
A ．因为离子恰好在极板间沿直线运动，所以离子在极板间受到的电场力与受到的洛伦兹力大小相等，则： 0qv
B q U d
=
， 解得： 0U Bv d =，
故A 错误；
B ．若撤去磁场，离子在电场中做类平抛运动，则:
0v t x =， y=2211222
Uq d at t dm =⨯=， 解得:
x = 故B 正确；
CD ．若撤去电场，离子在磁场中做圆周运动，则半径为0mv r qB
=，可得: 54
d r =， 由几何关系知：
22
255442d d d x ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
， 可得： x d =；
故C 正确，D 错误。

故选BC 。

10．如图，发电机的输出电压()πV U t =，通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电，输电
列说法正确的是（）
A．电压表V的示数始终为1000V B．仅可调电阻r增大，电压表V的示数减小C．仅接入灯泡增多，电流表A的示数增大D．仅可调电阻r增大，电流表A的示数减小【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．电压表示数
01000V
U U Ir
=-<
A错误；
BD．可调电阻r增大，副线圈电阻不变，则电路总电阻增大，电流减小，副线圈电阻分压减小，BD正确；C．仅接入灯泡增多，副线圈电流增大，电流表示数增大，C正确。

故选BCD。

11．如图所示，半径分别为R和2R的甲、乙两薄圆盘固定在同一转轴上，距地面的高度分别为2h和h，两物块a、b分别置于圆盘边缘，a、b与圆盘间的动摩擦因数μ相等，转轴从静止开始缓慢加速转动，观察发现，a离开圆盘甲后，未与圆盘乙发生碰撞，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）
A．动摩擦因数μ一定大于3 2 R h
B．离开圆盘前，a所受的摩擦力方向一定指向转轴C．离开圆盘后，a运动的水平位移大于b运动的水平位移
D．若
5
2
R
h
μ=，落地后a、b1114
【答案】ABD 【解析】
【详解】
2b b b 2m g m R μω=
解得b 物体滑离圆盘乙的临界角速度为
b ω=同理可得，a 物块的临界角速度为
a ω=
由几何知识知，物体a 滑离圆盘时，其位移的最小值为
min x ==
由题意知，其未与圆盘乙相碰，根据平抛运动规律可知
a a min x R t R x ωω=⋅=>= 解得 32R h
μ> 所以A 正确；
B ．离开圆盘前，a 随圆盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力来提供向心力，所以a 所受的摩擦力方向一定指向转轴，B 正确；
C ．由于
b a ωω<
所以一定是b 物块先离开圆盘，离开圆盘后，物块做平抛运动，对b 物体的水平位移为
b b b 2x v t R ω===同理可得，a 物体的水平位移为
a a a a x v t R t R ωω''==⋅==故离开圆盘后a 的水平位移等于
b 的水平位移，所以C 错误；
D ．当
52R h
μ=时 a 的落地点距转轴的距离为
x ==。