2021年高三三模物理试题含答案

2021年高三三模物理试题含答案
理科综合能力测试 (xx-05-26)
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Br 80 Cu 64
13．下列说法正确的是
A ．物体温度改变时，物体分子的平均动能一定改变
B ．在两分子间距离减小的过程中，分子间引力减小，斥力增大
C ．在两分子间距离增大的过程中，分子势能一定增大
D ．气体压强是气体分子间的斥力产生的
14．下列说法正确的是 A ． 是一种核裂变反应
B ． 核反应堆产生的能量一定来自轻核聚变
C ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
D ．卢瑟福为解释 粒子散射实验现象提出了原子核式结构学说
15．如图所示明暗相间的条纹是红色、蓝色单色光各自通过同一
个双缝干涉仪器形成的干涉图样，下列说法正确的是 A ．a 光是红光
B ．在同一种玻璃中a 的速度小于b 的速度
C ．b 光的光子能量较高
D ．当a 和b 以相同入射角从玻璃射入空气时，若a 刚好能发生全反射，则b 也一定能发生全反射
16、如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。

变压器的输入电压是市区电网的电压，假设负载变化时输入电压保持不变。

输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R 0表示，R 代表各户用中电器电阻。

忽略变压器上的能量损失，不计电压表、电流表的内阻对电路的影响。

当用户的用电器增加时，下列说法正确的是
a b 图1
A ．输出功率变小
B ．输入功率不变
C ．电压表1读数不变，电流表1读数增大
D ．电压表2读数增大，电流表2读数增大
17、 “探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中，发现A 、B 两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是 A ．两颗卫星的线速度一定相等 B ．天体A 、B 的质量一定不相等
C ．天体A 、B 表面的重力加速度一定不相等
D ．天体A 、B 的密度一定相等
18、研究物体的运动时，常常用到光电计时器.如图所示，当有不透光的物体通过光电门时，光电计
时器就可以显示出物体的挡光时间.光滑水平导轨MN 上放置两个物块
A 和
B ，左端挡板处有一弹射装置P ，右端N 处与水平传送带平滑连接，将两个宽度为d =3．6×10-3m 的遮光条分别安装在物块A 和B 上，且高出物块，并使遮光条在通过光电门时挡光.物块A 的质量（包括遮光条）为m A =2.0 kg.开始时在A 和B 之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A 和B ，迅速移去轻弹簧.两物块第一次通过光电门，物块A 通过计时器显示的读数t 1=9.0×10-4s ，物块B 通过计时器显示的读数t 2=1.8×10-3s ，重力加速度g 取10m ／s 2，则弹簧储存的弹性势能E p 为：
A 、 18J
B 、 20J
C 、 24J
D 、16J
19、欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电源，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I 1时，小磁针偏转了30º，问当他发现小磁针偏转了60º，通过该直导线的电流为I 2（直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）
A、I1=2I2
B、I1=3I2
C、I1=4I2
D、无法确定
20、伽利略对变速运动问题研究时，坚信自然界的规律是简洁明了的，他从这个信念出发,猜想落体一定是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的。

但是，速度的变化怎样才算“均匀”呢？他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比，另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比。

后来发现，如果v与x成正比，将会推导出十分复杂的结论。

那么，十分复杂的结论是什么呢？下面关于这个结论的说法正确的是（）
A、物体运动的速度和时间之间的关系是二次函数关系。

B、物体运动的位移和时间之间的关系是二次函数关系。

C、物体所受的合外力与物体的速度成正比关系。

D、t=0时刻，初速度和位移均为零。

21、实验题（18分）
（1）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。

C．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数。

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力Fˊ的图示。

F．比较力Fˊ和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论。

上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是_______和______
②遗漏的内容分别是：____________________ 和_____________________
（2）
21、实验题（18分）
（1）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。

C．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数。

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力Fˊ的图示。

F．比较力Fˊ和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论。

上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是_______和______
②遗漏的内容分别是：____________________ 和_____________________
（2）
a.利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是_________
A．一滴油的体积和它的密度
B．一滴油的体积和它散成油膜的最大面积
C．一滴油的质量和它的密度
D．一滴油形成油膜的厚度和它的密度
b.某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于_______ A．油酸中含有大量酒精
B．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
C．计算油膜面积时，把所有不足一格的方格都看成一格了
D．水面上痱子粉撒得多，油膜面展的太开
c.油酸酒精溶液的浓度为p，用滴管向量筒内滴n滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1cm3。

若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。

①试计算一滴这样的溶液含有纯油酸体积为________ m3
②若油酸薄膜的面积约为S；根据上述数据，估算油酸分子的的直径
为________m。

（3）要求使用如图所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率，并且作出小灯泡的电功率Ｐ与它两端电压的平方（Ｕ2）的关系曲线，已知小灯泡标有“6Ｖ，3Ｗ”的字样，电源是8Ｖ的直流电源，滑动变阻器有两种规格，Ｒ1标有“10Ω，2Ａ”，Ｒ2标有“100Ω，20ｍＡ”．测量时要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大，并测多组数据．
a.滑动变阻器应选用（填Ｒ1或Ｒ2）
b.甲同学把实物连成如图（1）所示的实验电路，闭合电键后小灯泡不亮，经合作者乙同
学检查，发现有一根导线接错了，请你圈出这根导线，并用铅笔线加以纠正；
c.当电路连接无误后闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，读出如图（2）所示电压表的示
数为Ｖ．
d.改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压、电流值，可得小灯泡在不同电压下的电功率，并作出相应的Ｐ－Ｕ2图象．则在图（3）中，有可能正确的的图象是，其理由是___________________________________________________________．
- + +
-
)1(图
V
5 10
15
1 2
3
)2(
图
P/W 3
2
P/W
3
2
P/W
3
2 P/W
3
2
22．（16分）如图所示，O点为固定转轴，把一个长度为的细绳上端固定在O点，细绳下端系一个质量为的小摆球，当小摆球处于静止状态时恰好与平台的右端点点接触，但无压力。

一个质量为的小钢球沿着光滑的平台自左向右运动到点时与静止的小摆球发生正碰，碰撞后摆球在绳的约束下作圆周运动，且恰好能够经过最高点A，而小钢球做平抛运动落在水平地面上的C点。

测得、两点间的水平距离，平台的高度为，不计空气阻力，本地的重力加速度为，请计算：
（1）碰撞后小钢球做平抛运动的初速度大小；
（2）小球经过最高点时的动能；
（3）碰撞前小钢球在平台上向右运动的速度大小。

23、（18分）磁悬浮列车是一种高速运载工具。

它具有两个重要系统：一是悬浮系统，利用磁
力使车体在导轨上悬浮起来；另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组中，通上三相交流电，产生随时间和空间做周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力。

设图中xOy平面代表轨道平面，轴与轨道平行，现有一与轨道平面垂直的磁场正以速度v向－x方向匀速运动，设在t＝0时，该磁场的磁感应强度B的大小随空间位置x的变化规律为（式中B0、k为已知常量），且在y轴处，该磁场垂直xOy平面指向纸里。

与轨道平面平行的一金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知该金属框的MN边与轨道垂直，长度为L，固定在y轴上，MQ边与轨道平行，长度为d=，金属框的电阻为R，忽略金属框的电感的影响。

求：
⑴t=0时刻，金属框中的感应电流大小和方向；
⑵金属框中感应电流瞬时值的表达式；
⑶经过时间，金属框产生的热量；
⑷画出金属框受安培力F随时间变化的图象。

24、（20分）（1）如图所示为电流天平,可以用来测量匀强
磁场的磁感应强度,它的右臂挂着矩形线圈,匝数n,线圈的水
平边长为L,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面
垂直,当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,然后
使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m的砝
码,才能使两臂再达到新的平衡,
请导出用已知量和可测量n、m、L、I,计算B的表达式
（2）导线中带电粒子的定向运动形成了电流。

电荷定向运动
时所受的洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安
培力。

按照这个思路，请你尝试由安培力的表达式导出洛伦兹力的表达式。

（只需证明导线的方向与磁场的方向垂直）
（3）如图所示，水平面上放有质量为m，带电+q的滑块，滑块和水平面之间的动摩擦系数为μ，水平面所在的位置有场强大小为E，方向水平向右的匀强电场，和垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，若μ<qE/mg, 物块由静止释放后经过时间t离开水平面，求这期间滑块经过的路程s。

高三物理三模参考答案
21.（1）（每空1分，共4分） ①C、E
②C 中未记下2条细绳的方向、橡皮条的结点拉到O 点位置未说明 （2）（每空1分，共4分）
a. B
b. B
c.① p /n ② p /nS （3）（每空2分，共10分）
a.Ｒ1 ；
b. 图略 ；
c.4.5
d. D 理由：根据电阻的伏安特性，电压增大至一定值，电阻阻值会明显变大
22．（16分）
（1）设M 做平抛运动的初速度是v ，
（2）摆球m 经最高点A 时只受重力作用， 摆球经最高点A 时的动能为；
（3）碰后小摆球m 作圆周运动时机械能守恒， 设碰前M 的运动速度是，M 与m 碰撞时系统的动量守恒
23、（1）磁场向方向运动，等效金属框向方向运动。

t=0时刻，金属框产生的电动势 （1分） 电流的方向根据右手定则可知为
（2）设经过时间t ，金属框MN 所在处磁场强度为B ， 又，得到电流瞬时值的表达式是：，是正弦式电流。

（3）
（4）金属框受安培力的方向始终向左。

设经过时间t ，金属框受到安培力为
[]2222222
004242cos ()cos(2)1B L v B L v B L v F BiL kvt kvt R R R
====+安
由此可知：金属框受到安培力F 随时间变化的图象如下图：
24、（1）（1）设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码质量为m 1，右盘的质量为m 2，
则由等臂天平的平衡条件，有：
m 1g= m 2g －nBIL ---------------------① 3分 电流方向改变之后，同理可得：
（m ＋m 1）g ＝m 2g ＋nBIL -----------② 3分 两式相减，得：B =-----------------------③ 2分
（2）（6分）证明：略
（3）（8分）解析：开始滑块向右加速，获得向右速度后另外受到竖直向上的洛伦磁力的作用，导致滑块所受的滑动摩擦力变小，作加速运动的加速度相应变大. 对滑块在时间t ~t +∆t ，速度v ~v +∆v 内应用动量定理，得
将上式累加后，即可得
而物体离开水平面时满足
得 36759 8F97 辗P29253 7245 牅W-28637 6FDD 濝34080 8520 蔠21663 549F 咟25512 63A8 推
()qE t mg Bqv t m v
μ∆--∆=∆m
qEt mgt Bqs mv μμ-+=2222
()
m g mgtBq q BEt s B q
μμ+-=
33102 814E 腎38014 947E 鑾_@。