《含5套模拟卷》甘肃省兰州市2021届新高考物理第三次调研试卷含解析

甘肃省兰州市2021届新高考物理第三次调研试卷一、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．如图所示，总阻值为R 的正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN 恰与磁场边缘平齐。

若第一次将线框从磁场中以恒定速度v 1向右匀速拉出，第二次以线速度v 2让线框绕轴MN 匀速转过90°，下列说法正确的是（ ）A ．第一次操作过程中线框产生的感应电流方向沿逆时针方向B ．两次操作过程中经过线框横截面的电量之比为2∶1C ．若两次操作过程中线框产生的焦耳热相等，则v 1：v 2=π：2D ．若两次操作过程中线框产生的平均感应电动势相等，则v 1：v 2=2：π【答案】D【解析】【分析】【详解】A ．由右手定则可知，第一次操作过程中感应电流的方向为顺时针方向，选项A 错误；B ．由公式q R∆Φ=可知两次操作过程中经过线框横截面的电量相同，选项B 错误； C ．设线框的边长为L ，若两次操作过程中线框产生的焦耳热相等，第一次将线框从磁场中以恒定速度v 1向右匀速拉出11E BLv '=()223111122L BLv B L v Q R v R=⋅= 第二次以线速度v 2让线框转过90° 2222E '== 22232221122428L B L v Q Rππ⨯ ⎪⎝⎭== Q 1=Q 2所以12::4v v π=选项C 错误；D ．若两次操作过程中线框产生的平均感应电动势相等，第一次将线框从磁场中以恒定速度v 1向右匀速拉出11E BLv '=第二次以线速度v 2让线框转过90° 222212112242BL L BLv E t v ππ⨯⋅∆Φ===∆ 12E E =得12:2:v v π=D 选项正确。

故选D 。

2．1905年爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。

下列给出的与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（ ）A ．图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电B ．图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关C ．图丙中，若电子电荷量用e 表示，121v v U 、、已知，由c U v -图像可求得普朗克常量的表达式为121eU h v v =- D ．图丁中，由光电子最大初动能k E 与入射光频率v 的关系图像可知，该金属的逸出功为E 或0hv【答案】D【解析】【分析】【详解】A ．图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器也带正电，选项A 错误；B ．图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，饱和光电流越大，但是遏止电压和光的强度无关，选项B 错误；C ．根据C U e h W ν=-逸出功，则由c U v -图像可得 112U h k e νν==+ 解得121eU h v v =+ 选项C 错误；D ．图丁中，根据kE h W ν=-逸出功，由光电子最大初动能k E 与入射光频率v 的关系图像可知，该金属的逸出功为E 或0hv ，选项D 正确。

故选D 。

3．如图所示，一根质量为M 、长为L 的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m 、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，在此过程中（ ）A ．桌面对铜管的支持力一直为MgB ．铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒C ．铜管中没有感应电流D ．强磁铁下落到桌面的时间2L t g>【答案】D【解析】【详解】C ．强磁铁通过钢管时，导致钢管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故C 错误；B．磁铁在铜管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力做功产生热能，所以系统机械能不守恒，故B错误；A．由于圆管对磁铁有向上的阻力，则由牛顿第三定律可知磁铁对圆管有向下的力，则桌面对铜管的支持力F＞Mg，故A错误；D．因圆管对磁铁有阻力，所以运动时间与自由落体运动相比会变长，即有2Ltg，故D正确。

故选D。

4．如图所示，a、b、c、d为椭圆的四个顶点，一带电量为＋Q的点电荷处在椭圆的一个焦点上，另有一带负电的点电荷仅在与+Q之间的库仑力的作用下沿椭圆运动，则下列说法中正确的是（）A．负电荷在a、c两点的电势能相等B．负电荷在a、c两点所受的电场力相同C．负电荷在b点的速度小于在d点速度D．负电荷在b点的电势能大于在d点的电势能【答案】A【解析】【详解】A．因为a、c两点电势相等，则负电荷在a、c两点的电势能相等，选项A正确；B．负电荷在a、c两点所受的电场力大小相同，但是方向不同，选项B错误；CD．因b点电势高于d点，负电荷在b点的电势能小于在d点的电势能，则由能量守恒定律可知，b点的动能大于在d点的动能，即在b点的速度大于在d点速度，选项CD错误；故选A。

5．如图，吊桥AB长L，质量均匀分布，重G1。

A端由铰链支于地面，B端由绳拉住，绳绕过小滑轮C 挂重物，重G2。

重力作用线沿铅垂线AC，AC=AB。

当吊桥平衡时，吊桥与铅垂线的夹角θ为A ．2arcsin 21G GB ．arcsin 21G G C ．2arctan 212G G D ．arctan 212G G 【答案】A【解析】【详解】 以A 为支点，根据力矩平衡条件：12cos(90)cos 22L G G L θθ︒-=g g g 可得：21θsin 2G G = 解得：212arcsin G G θ= A ．与分析相符，故A 正确；B ．与分析不符，故B 错误；C ．与分析不符，故C 错误；D ．与分析不符，故D 错误；故选A 。

6．如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比n 1：n 2＝10：1，副线圈电路接有滑动变阻器R 和额定电压为12V 、线圈电阻为2Ω的电动机M ．原线圈输入的交流电压如图乙．闭合开关S ，电动机正常工作，电流表示数为1A ．下列判断正确的是（ ）A ．副线圈两端的电压有效值为222B ．滑动变阻器R 的接入电阻为10ΩC ．电动机输出的机械功率为12WD ．若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小【答案】B【解析】【详解】A ．变压器初级电压有效值为220V ，则副线圈两端的电压有效值为221122V n U U n == 选项A 错误；B ．滑动变阻器接入电阻为22212101M U U R I --==Ω=Ω 选项B 正确；C ．电动机输出的机械功率为22=1121210W M P IU I r -=⨯-⨯=出选项C 错误；D ．若电动机突然卡住，次级电流将变大，次级消耗的功率变大，则原线圈输入功率将变大，选项D 错误； 故选B.点睛：此题要注意电动机问题的能量转化关系：输出功率等于总功率与内阻上的热功率的差值；电动机被卡住后相当于纯电阻，则电路的电流会变大，电动机很快被烧毁.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．小球甲从斜面顶端以初速度v 沿水平方向抛出，最终落在该斜面上．已知小球甲在空中运动的时间为t ，落在斜面上时的位移为s ，落在斜面上时的动能为E k ，离斜面最远时的动量为p ．现将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度v n （n ＞1）沿水平方向抛出，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A ．小球乙落在斜面上时的位移为s n B ．小球乙在空中运动的时间为t nC ．小球乙落在斜面上时的动能为2k E nD ．小球乙离斜面最远时的动量为2p n【答案】BC【解析】【分析】【详解】设斜面倾角为θ，则212tan gt vtθ= ，解得2tan v t g θ=；22tan cos cos vt v s g θθθ==，2222211(4tan )(14tan )22k E m v v mv θθ=+=+；则将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度v/n 沿水平方向抛出时，小球乙在空中运动的时间为t/n ；小球乙落在斜面上时的位移为s/n 2；小球乙落在斜面上时的动能为E k /n 2，选项A 错误，BC 正确；小球离斜面最远时，速度方向平行斜面，大小为1cos v v θ=，动量为11cos mv P mv θ==，则将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度v/n 沿水平方向抛出时，小球乙离斜面最远时的动量为p/n ，选项D 错误；故选BC.8．如图所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球与竖直轻弹簧P 和平行斜面的轻弹簧Q 连接，小球处于静止状态，则小球所受力的个数可能是（ ）A ．2B ．3C ．4D ．5【答案】ABC【解析】【分析】【详解】 若P 弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q 弹簧无弹力，小球受2个力平衡。

若P 弹簧弹力为零，小球受重力、支持力、弹簧Q 的拉力处于平衡，小球受3个力。

若P 弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧P 的拉力、支持力、弹簧Q 的拉力，小球受4个力平衡。

由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5个力。

故ABC 正确，D 错误。

故选ABC 。

9．对于分子动理论的理解，下列说法正确的是_________。

A ．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积B ．温度越高，扩散现象越明显C ．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢D ．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越大E.只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等【答案】BCD【解析】【详解】A ．由于气体分子间距很大，知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不能算出气体分子的体积，故A 错误；B ．温度越高，分子热运动越明显，扩散现象越明显，故B 正确；C ．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力和斥力均减小，引力变化总是比斥力变化慢，故C 正确；D ．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子力做负功，分子势能越大，故D 正确；E ．物体内能与物质的量、温度、体积和物态有关，故E 错误。

故选BCD 。

10．如图所示，长方体物块上固定一长为L 的竖直杆，物块及杆的总质量为如2m.质量为m 的小 环套在杆上，当小环从杆顶端由静止下滑时，物块在水平拉力F 作用下，从静止开始沿光滑 水平面向右匀加速运动，环落至杆底端时，物块移动的距离为2L,已知F=3mg,重力加速度为g.则小环从顶端下落到底端的运动过程A 5LB ．小环所受摩擦力为2mg C ．小环运动的加速度为2g D ．小环落到底端时，小环与物块及杆的动能之比为5:8【答案】ABD【解析】【详解】ABC.水平方向上，据牛顿第二定律有：33x F mg m a ==g代入数据解得：x a g =小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，另据水平方向的位移公式有：2122x L a t = 解得运动时间为：2L t g=在竖直方向上有：212y L a t = 解得： 2y g a = 即小球在竖直方向上做加速度为2g 的匀加速直线运动，据牛顿第二定律有： y mg f ma -=解得小球所受摩擦力为： 2mg f = 故小球运动的加速度为：2252x y a a a g =+=小球的合运动为匀加速直线运动，其路程与位移相等，即为：22()25S x L L L ==+=故AB 正确，C 错误；D.小环落到底端时的速度为：v 环5252L at g gL g==⨯= 其动能为：k E 环52mgL = 此时物块及杆的速度为：v 杆22x L a t g gL g==⨯= 其动能为： k E 杆4mgL =故有小环与物块及杆的动能之比为5:8，故D 正确。