辽宁省阜新市2021届新高考第三次模拟物理试题含解析

辽宁省阜新市2021届新高考第三次模拟物理试题一、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，一U 型粗糙金属导轨固定在水平桌面上，导体棒MN 垂直于导轨放置，整个装置处于某匀强磁场中。

轻轻敲击导体棒，使其获得平行于导轨向右的速度并做切割磁感线运动，运动过程中导体棒MN 与导轨始终保持垂直且接触良好。

欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大，则磁感应强度的方向可能为（ ）A ．垂直导体棒向上偏左B ．垂直导体棒向下偏左C ．垂直金属导轨平面向上D ．垂直金属导轨平面向下【答案】B【解析】【分析】【详解】欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大，则导体棒在滑行过程中所受摩擦力应较小，则安培力的方向应为斜向上，由右手定则和左手定则可知，磁感应强度的方向可能为垂直导体棒向下偏左，故B 正确。

故选B 。

2．如图所示，在光滑水平面上有质量分别为A m 、B m 的物体A ，B 通过轻质弹簧相连接，物体A 紧靠墙壁，细线连接A ，B 使弹簧处于压缩状态，此时弹性势能为p0E ，现烧断细线，对以后的运动过程，下列说法正确的是（ ）A ．全过程中墙对A 的冲量大小为p02B E m m B ．物体B p02A E m C ．弹簧长度最长时，物体B p02BA B B E m m m mD ．弹簧长度最长时，弹簧具有的弹性势能p p0E E >【答案】C【解析】【分析】【详解】AB ．当弹簧第一次恢复原长时A 恰好离开墙壁，此过程弹性势能转化为物体B 的动能，由能量守恒2p012B B E m v = 求得B v =该速度就是B 的最大速度，此过程A 的动量始终为零，对A 由动量定理0A I I -=弹簧对B 由动量定理B B I m v =弹簧解得A I m =选项AB 错误；C ．以后的运动过程中物体A 将不再与墙壁有力的作用，A 、B 系统动量守恒，当弹簧长度最长时，A 、B 速度相同，根据动量守恒()B B B A m v m m v =+代入得v =C 正确； D ．弹簧长度最长时2p p01()2B A E m m v E ++= 则p p0E E <选项D 错误。

故选C 。

3．氡是一种化学元素，符号为Rn ，无色、无嗅、无味具有放射性，当人吸人体内后可在人的呼吸系统造成辐射损伤，引发肺癌，而建筑材料是室内氡的主要来源。

氡的一种衰变为2222188684Rn Po X →+则下列判断正确的是A ．该衰变为β衰变B ．衰变过程中质量数守恒，电荷数不守恒C ．22286Rn 的结合能小于21884Po 的结合能D ．22286Rn 的比结合能小于21884Po 的比结合能【答案】D【解析】【详解】AB ．衰变过程中满足质量数守恒和电荷数守恒，可知X 为α粒子42He ，所以该衰变为α衰变，AB 错误； C ．衰变过程中要释放核能，所以22286Rn 的结合能大于21884Po 的结合能，C 错误；D ．比结合能越大的原子核越牢固，所以22286Rn 的比结合能小于21884Po 的比结合能，D 正确。

故选D 。

4．一宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面，做如下实验：如图甲所示，用不可伸长的长为L 的轻绳拴一质量为m 的小球，轻绳上端固定在O 点，在最低点给小球一初速度，使其绕O 点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F 随时间t 的变化规律如图乙所示。

引力常量G 及图中F 0均为已知量，忽略各种阻力。

下列说法正确的是（ ）A ．该星球表面的重力加速度为07F mB 0F L mC Gm RD ．该星球的密度为034F mGRπ 【答案】D【解析】【分析】【详解】 AB ．由乙图知，小球做圆周运动在最低点拉力为7F 0，在最高点拉力为F 0，设最高点速度为2v ，最低点速度为1v ，在最高点220v F mg m L +=在最低点2107v F mg m L -=由机械能守恒定律得221211222mv mgL mv =+解得2v =，0F g m =故AB 错误。

C ．在星球表面22GMm v mg m R R ==该星球的第一宇宙速度v =故C 错误；D ．星球质量220F R gR M G mG ==密度34F M V mGR ρ==π故D 正确。

故选D 。

5．用α粒子(42He)轰击氮核(147N)，生成氧核(178O)并放出一个粒子，该粒子是（）A ．质子B ．电子C ．中子D ．光子【答案】A【解析】【详解】核反应方程41417278 He+N O+X →根据电荷数守恒、质量数守恒知，该粒子的电荷数为1，质量数为1，为质子，故A 正确，BCD 错误； 故选A 。

【点睛】解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒．以及知道常见的粒子的电荷数和质量数。

6．如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计G 中没有电流通过，可能的原因是（ ）A ．入射光强度较弱B ．光照射时间太短C ．入射光的频率较小D ．光电管上金属对应的极限频率较小【答案】C【解析】【详解】 由k 0E h W υ=-、00W h υ=和光电效应的产生条件可知，能不能产生光电效应现象和光照强度、光照时间无关，和入射光的频率及光电管上金属对应的极限频率有关，综合分析可知，选项C 项正确，ABD 错误。

故选C 。

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．图中小孩正在荡秋千，在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）A ．绳子的拉力逐渐增大B ．绳子拉力的大小保持不变C ．小孩经图示位置的加速度可能沿a 的方向D ．小孩经图示位置的加速度可能沿b 的方向【答案】AC【解析】小孩在最高点时，速度为零；受重力和拉力，合力沿着切线方向，绳子的拉力是重力沿绳子方向的分力，小于重力；而在最低点，小孩受到的拉力与重力的合力提供向上的向心力，所以绳子的拉力大于重力．可知在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，绳子的拉力逐渐增大，故A 正确，故B 错误；当秋千离开最高点，向最低点运动的过程中，小孩的速度增大，合外力的一个分力指向圆心，提供向心力，另一个分力沿着切线方向，使小孩速度增大所以加速度方向可能沿图中的a 方向，故C 正确，D 错误。

所以AC 正确，BD 错误。

8．如图所示，一根长度为L 的轻绳，一端固定在O 点，另一端连接一质量为m 的小球．将轻绳拉直，小球拉至与O 点等高的A 点，由静止释放，当小球运动到B 点时，细绳与水平方向的夹角为θ．设小球从A 点运动到B 点的过程中重力做功为G W ，小球过B 点时，重力做功的功率为G P ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是A ．sin G W mgL θ=B ．G W mgL θ=cosC ．2G P mg gL θ=sin cosD ．2cos sin G P mg gL θ=【答案】AD【解析】【详解】AB. 从A 点运动到B 点过程，重力做功为：sin θG W mgh mgl ==故A 正确，B 错误；CD. 从A 点运动到B 点过程，根据机械能守恒可得：21sin θ2B mgl mv =解得： 2sin θB v gl =小球过B 点时，重力做功的功率为：cos θcos θ2sin θG B P mgv mg gl == 故C 错误，D 正确．9．如图，斜面上有a 、b 、c 、d 四个点，ab=bc=cd ，从a 点以初速度v 0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b 点，速度方向与斜面之间的夹角为θ；若小球从a 点以初速度02v 平抛出，不计空气阻力，则小球（ ）A ．将落在bc 之间B ．将落在c 点C ．落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θD ．落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ【答案】BD【解析】【详解】设斜面的倾角为θ．小球落在斜面上，有：tanθ=20012 2gt y gt x v t v ＝＝，解得：02v tan t g θ= ；在竖直方向上的分位移为：y=12gt 2＝2202()v tan g θ2倍时，竖直方向上的位移变为原来的2倍，所以小球一定落在斜面上的c 点，故A 错误，B 正确；设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为β，则tanβ=00yv gt v v ＝=2tanθ，即tanβ=2tanθ，所以β一定，则知落在斜面时的速度方向与斜面夹角一定相同．故C 错误，D 正确．故选BD ．【点睛】物体在斜面上做平抛运动落在斜面上，竖直方向的位移与水平方向上的位移比值是一定值．以及知道在任一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．10．如图所示。

有一束平行于等边三棱镜横截面ABC 的红光从空气射向E 点，并偏折到F 点。

已知入射方向与边AB 的夹角45θ︒=，E ．F 分别为边AB ．BC 的中点，则（ ）A 2B ．光在F 点发生全反射C ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束的夹角为30︒D ．若改用紫光沿相同角度从E 点入射，则出射点在F 点左侧【答案】AC【解析】【分析】【详解】A ．如图所示，作两界面法线相交于D 点，在AB 界面，由几何知识知，入射角为45︒，折射角为30︒，所以sin 452sin 30n ︒︒==故A 正确；B ．光在BC 界面上人射角为30︒，则12sin 2C n == 即临界角45C ︒=则在BC 面上不会发生全反射，故B 错误；C ．分析知BC 面上折射角为45︒，入射光线与出射光线相交于G 点，60BEF ︒∠=，45BEG ︒∠=，则 15GEF ︒∠=，60BFE ︒∠=，45BFG ︒∠=则15GFE ︒∠=所以从F 点出射的光束与入射到E 点的光束的夹角为30︒，故C 正确；D ．紫光频率比红光频率大，棱镜对紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度从E 点人射，则出射点在F 点右侧，D 错误。

11．如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A ．其中，A→B 和C→D 为等温过程，B→C 和D→A 为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是__________．A ．A→B 过程中，气体对外界做功，吸热B ．B→C 过程中，气体分子的平均动能增加C ．C→D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D ．D→A 过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E.该循环过程中，气体吸热【答案】ADE【解析】【分析】A B →过程中，体积增大，气体对外界做功，B C →过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C D →过程中，等温压缩，D A →过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．【详解】A.A B →过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A 正确；B.B C →过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B 错误；C.C D →过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C 错误；D.D A →过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D 正确；E.该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即0W <；一个循环，内能不变，0U =V ，根据热力学第一定律，0Q >，即气体吸热，故E 正确；故选ADE本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．12．如图为磁流体发电机的原理示意图，间距为d 的平行金属板M 、N 间有磁感应强度大小为B 且方向垂直纸面向里的匀强磁场，将一束含有大量带正电和带负电的等离子体以速度v 水平喷入磁场，两金属板间就产生电压.定值电阻0R 、滑动变阻器R （最大值为02R ）及开关S 串联后接在M 、N 两端，已知磁流体发电机的电阻为r （001.52R r R <<），则在电路闭合、滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动的过程中（ ）A ．金属板M 为电源正极，N 为电源负极B ．电阻0R 消耗功率的最大值为()222020B d v R R r +C ．滑动变阻器消耗功率的最大值为222B d v r R + D ．发电机的输出功率先增大后减小【答案】BD【解析】【详解】A ．等离子体喷入磁场后，由左手定则可知正离子向N 板偏转，负离子向M 板偏转，即金属板M 为电源负极，N 为电源正极，故A 错误；B ．等离子体稳定流动时，洛伦兹力与电场力平衡，即E Bqv q d= 可得电源电动势E Bdv =，当滑片P 位于b 端时，电路中电流最大，电阻0R 消耗的功率最大，且为 ()()()22021022000Bdv R E R P I R R r R r ===++故B 正确；C ．滑动变阻器最大阻值为02R ，小于定值电阻与电源内阻之和，故滑动变阻器阻值为02R 时消耗的功率()()22220022*******E R B dv R R r P R r ⋅=++=故C 错误；D ．因001.52R r R <<，所以滑片P 由a 端向b 端滑动的过程中，外电路电阻减小，必然在某位置有 0r R R =+滑由外电阻与内阻相等时电源输出功率最大可知，滑片P 由a 端向b 端滑动的过程中，发电机的输出功率先增大后减小，故D 正确。