四川省广元市2021届新高考物理考前模拟卷(3)含解析

四川省广元市2021届新高考物理考前模拟卷（3）
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．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带．这是因为（）
A．系好安全带可以减小惯性
B．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．惯性的大小只与物体的质量有关，故司机驾车时系安全带，可以防止惯性的危害，但不能减小惯性，A错误，B正确；
CD．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，C错误，D正确；
故选BD。

【点睛】
此题通过不同的选项考查了学生对惯性知识的理解，一定要知道惯性是物体本身的一种性质，任何物体任何情况都有惯性，其大小只与物体的质量有关．
2．某同学手持篮球站在罚球线上，在裁判员示意后将球斜向上抛出，篮球刚好落入篮筐。

从手持篮球到篮球刚好落入篮筐的过程中，已知空气阻力做功为W f，重力做功为W G，投篮时该同学对篮球做功为W。

篮球可视为质点。

则在此过程中
A．篮球在出手时刻的机械能最大
B．篮球机械能的增量为W G-W f
C．篮球动能的增量为W+W G-W f
D．篮球重力势能的增量为W-W G+W f
【答案】A
【解析】
【详解】
A．由于篮球有空气阻力做功，则篮球在出手时刻的机械能最大，选项A正确；
B．篮球机械能的增量等于阻力做功，即为-W f，选项B错误；
C．根据动能定理可知，篮球动能的增量等于合外力的功，即为-W G-W f，选项C错误；
D．篮球重力势能的增量等于克服重力做功，即为-W G，选项D错误。

3．静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球，甲向左抛，乙向右抛，如图所示．甲先抛，乙后抛，抛出后两小球相对岸的速率相等，若不计水的阻力，则下列说法中正确的是（）
A．两球抛出后，船往左以一定速度运动，乙球受到的冲量大一些
B．两球抛出后，船往右以一定速度运动，甲球受到的冲量大一些
C．两球抛出后，船的速度为零，甲球受到的冲量大一些
D．两球抛出后，船的速度为零，两球所受的冲量相等
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
设小船的质量为M，小球的质量为m，甲球抛出后，根据动量守恒定律有：mv=（M+m）v′，v′的方向向右．乙球抛出后，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有：（M+m）v′=mv+Mv″，解得v″=1．根据动量定理得，所受合力的冲量等于动量的变化，对于甲球，动量的变化量为mv，对于乙球动量的变化量为mv-mv′，知甲的动量变化量大于乙球的动量变化量，所以抛出时，人给甲球的冲量比人给乙球的冲量大．故C正确．
4．如图所示为氢原子的能级图，按照玻耳理论，下列说法正确的是（）
A．当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的
B．一个氢原子从n=4能级向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子
C．处于基态的氢原子可以吸收14 eV的光子而发生电离
D．氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能减少，电势能增加
【答案】C
【解析】
【详解】
A ．当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不同的，选项A 错误；
B ．一个氢原子从4n =能级向基态跃迁，最多可辐射3种不同频率的光子，大量处于4n =能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子，选项B 错误；
C ．处于基态的氢原子可以吸收14eV 的光子而发生电离，选项C 正确；
D ．氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能增加，电势能减少，选项D 错误。

故选C 。

5．宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。

其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为M 的星位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗星的距离均为R 。

并绕其中心O 做匀速圆周运动。

如果忽略其它星体对它们的引力作用，引力常数为G 。

以下对该三星系统的说法中正确的是（ ）
A ．每颗星做圆周运动的角速度为3
3GM R B ．每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量无关
C ．若距离R 和每颗星的质量M 都变为原来的2倍，则角速度变为原来的2倍
D ．若距离R 和每颗星的质量M 都变为原来的2倍，则线速度大小不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．任意星之间所受万有引力为
02
MM F G R = 则任意一星所受合力为
02232cos30322MM MM F F G
G R R
︒==⨯=⨯ 星运动的轨道半径 32cos 23323033
r R R R ︒⨯⨯===
万有引力提供向心力
2
2MM F M r R ω==
解得
ω==A 错误；
B ．万有引力提供向心力
2MM
F Ma R ==
解得
a =
则每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量有关，B 错误；
C ．根据题意可知
12ωω'==
C 错误；
D ．根据线速度与角速度的关系可知变化前线速度为
3R v r ω==
变化后为
1
223v r v R r ωωω'='⋅=⋅==
D 正确。

故选D 。

6．一质点做匀加速直线运动连续经历了两段相等的时间。

下列对这两个阶段判断正确的是（
） A ．位置变化量一定相同
B ．动能变化量一定相同
C ．动量变化量一定相同
D ．合外力做功一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】
A ．匀加速直线运动的物体连续经历了两段相等的时间，根据2012x v t at =+
可知位移不相等，位置变化不同，选项A 错误； BD ．根据动能定理可知，合外力做功不相等，则动能变化量不相同，选项BD 错误；
C ．根据动量定理F t p ∆=∆，可知动量变化量一定相同，选项C 正确；
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．下列说法正确的是________(填正确答案标号)
A ．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B ．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C ．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D ．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
【答案】BCE
【解析】
【详解】
A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，而不是反映花粉分子的热运动，选项A 错误；
B.由于表面张力的作用使液体表面收缩，使小雨滴呈球形，选项B 正确；
C.液晶的光学性质具有各向异性，彩色液晶显示器就利用了这一性质，选项C 正确；
D.高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强的降低而降低，选项D 错误；
E.由于液体蒸发时吸收热量，温度降低，所以湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，选项E 正确。

故选BCE 。

8．水面下深h 处有一点光源，发出两种不同颜色的光a 和b ，光在水面上形成了如图所示的一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a 、b 两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为a 光构成的圆环。

若b 光的折射率为n ，下列说法正确的是 (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 ．在水中，a 光的波长比 b 光小
B ．水对a 光的折射率比 b 光小
C ．在水中，a 光的传播速度比b 光大
D ．复色光圆形区域的面积为
E. 用同一装置做双缝干涉实验， a 光的干涉条纹比 b 光窄
【答案】BCD
【解析】
【详解】
ABC 项：a 光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，知a 光的临界角较大，根据，知a 光的折射率较小，再由，可知，在水中，a 光的波长比b 光大，故A 错误BC 正确；
D 项：依据，结合几何关系，可知，，而复色光圆形区域的面积为，
故D 正确； E 项：a 光的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹与波长成正比，可知相同条件下，a 光干涉条纹比b 光宽，故E 错误。

9．手机无线充电功能的应用为人们提供了很大便利。

图甲为手机无线充电原理示意图。

充电板接入交流电源，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流。

充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流（电流由a 流入时方向为正，交变电流的周期为310s π-⨯），手机感应线圈的匝数为10匝，线圈的面积为225cm ，手机充电时电阻约为15Ω，1t 时刻感应线圈中磁感应强度为62T 25。

下列说法正确的是（ ）
A ．13~t t 时间内，d 点电势高于c 点电势
B ．13~t t 时间内，c 点电势高于d 点电势
C ．感应线圈中电流的有效值为800mA
D ．感应线圈中电流的有效值为8002mA
【答案】AC
【解析】
【详解】
AB ．21~t t 时间内充电板中电流由a 流向b ，此时励磁线圈在感应线圈中的磁场方向向下，且磁感应强度逐渐减小，根据楞次定律，可判断出感应线圈中电流的方向为c 到d ，同理23~t t 时间内，感应线圈中电流的方向也为c 到d 。

由于感应线圈此时充当电源，电流从低电势流向高电势，所以d 点的电势较高，选项A 正确，B 错误。

CD ．由于励磁线圈中的电流是正弦式的，感应出来的电流是余弦式的。

感应电动势的最大值
max 122V E NBS ω==
则感应电流的有效值
max 800mA 2I R
== 所以选项C 正确，D 错误。

故选AC 。

10．某同学为了研究物体下落的过程的特点，设计了如下实验，将两本书AB 从高楼楼顶放手让其落下，两本书下落过程中没有翻转和分离，由于受到空气阻力的影响，其v t -图像如图所示，虚线在P 点与速度
图线相切，已知1kg A B m m ==，210m/s g =，由图可知（ ）
A ．2s t =时A 处于超重状态
B ．下落过程中AB 的机械能守恒
C ．2s t =时AB 的加速度大小为21.5m/s
D ．0～2s 内AB 机械能减少量大于96J
【答案】CD
【解析】
【详解】
A ．根据v t -图象的斜率表示加速度，知2t s =时A 的加速度为正，方向向下，则A 处于失重状态，A 错误；
B ．由于空气阻力对AB 做功，则AB 的机械能不守恒，B 错误；
C ．根据v t -图象的斜率表示加速度，2t s =时AB 的加速度大小为
285 1.5m/s 2
v a t ∆-===∆ 选项C 正确；
D ．0～2s 内AB 下落的高度
182m=8m 2
h >⨯⨯ AB 重力势能减少量
()2108160J A B P E m m gh ∆=+>⨯⨯=
动能增加量
()22112864J 22
k A B E m m v ∆=+=⨯⨯= 则AB 机械能减少量
160J-64J=96J p k E E E ∆=∆-∆>
选项D 正确。

故选CD 。

11．如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道abc 竖直放置，轨道的末端c 的切线水平，一倾角为30°的斜面体的顶端紧挨着圆弧轨道的末端c 点放置，圆弧上的b 点与圆心O 的连线与水平方向的夹角为30°。

一个小球从b 点由静止开始沿轨道下滑，经c 点水平飞出，恰好落到斜面上的d 点。

已知小球的质量1kg m =，圆弧轨道的半径0.9m R =，重力加速度210m/s g =。

下列说法正确的是（ ）
A ．小球在c 点时对轨道的压力大小为10N
B ．c 、d 两点的高度差为0.6m
C ．c 、d 两点的水平距离为1.2m
D ．小球从c 点运动到d 3 【答案】BD
【解析】
【详解】
A ．小球从b 点运动到c 点根据动能定理有 ()211sin 32
00c mgR mv ︒=
-- 在c 点时有 2c v F mg m R
-= 代入数据解得
3m/s c v =，20N F =
据牛顿第三定律，小球在c 点时对轨道的压力大小为20N ，故A 错误；
BCD ．小球从c 点运动到d 点做平抛运动有
212tan 30c gt v t
︒= 解得
5
t = 又由平抛运动规律可知水平位移
3m c x v t === 竖直位移
22
1m 0.6m 251102y gt ⎛=⨯⨯ ⎝⎭
== 故B 正确，D 正确，C 错误。

故选BD 。

12．空间存在水平向左的匀强电场，在该电场中由静止释放一个带负电的油滴。

关于该油滴的运动下列表述正确的是（ ）
A ．向左下方做曲线运动
B ．向右下方做直线运动
C ．电势能逐渐增大
D ．速度随时间均匀增大
【答案】BD
【解析】
【详解】
AB ．油滴受向下的重力mg 和向右的电场力qE ，且两力均为恒力。

其合力的大小恒为
F =方向恒定为右偏下、与水平方向的夹角的正切值为
tan mg qE
θ= 由F ma =知加速度a 恒定，则油滴由静止向右下方做匀加速直线运动，故A 错误，B 正确； C ．运动过程中电场力方向与位移夹角始终为锐角，电场力做正功，则油滴电势能减小，故C 错误； D ．由v at =知速度随时间均匀增大，故D 正确。

故选BD。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．龙泉中学某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。

实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱（最大阻值999.9 Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。

（1）该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为800Ω时，毫安表刚好偏转20格的刻度；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏。

实验小组据此得到了该毫安表的量程为I g=____ mA，内阻=_____Ω。

（2）该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3 A的电流表，则需在毫安表两端________（选填“串联”或“并联”）一个阻值为_______Ω的电阻。

（结果保留一位小数）
（3）改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足，由此可得光敏电阻的阻值R（单位：Ω）与光照强度E（单位：cd）之间的关系为=________Ω。

【答案】（1）30 100 （2）并联 1.0 (3)
【解析】
【分析】
根据部分电路的欧姆定律，由题中所给的两组数据列方程可求出毫安表的内阻，再结合刻度线就能求出毫安表的量程；电表的改装问题就是部分电路的欧姆定律的应用，根据满偏刻度和内阻的值及量程就能算出要并联的电阻值；设光敏电阻的电流为I′，由欧姆定律太题设条件列式就能表示出光敏电阻与光照强度的关系。

【详解】
（1）设毫安表每格表示电流大小为，则当电阻箱的阻值为时，由闭合电路的欧姆定律可得；当电阻箱的阻值为R=800Ω时，则有，两式联立并代入数据可解得：，该毫安表的量程I g=30mA；
（2）要将量程为300mA的毫安表改成量程为电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为R′，则有，代入数据可解得；
（3）由题意可知，改装后电流表的内阻为，设通过光敏电阻的电流大小为（单位：A）则有成立，且，即，整理可得。

14．用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。

将金属小球从一定高度由静止释放，在小球自由下落通过的轨迹上的合适位置固定一个光电门，能自动记录小球通过光电门的时间，因小球经过光电门的时间很短，通过的过程近似认为小球的速度不变。

实验中测量的物理量有：
A．小球的直径d；
B．小球运动至光电门处下落的高度h；
C．小球挡住光电门的时间t。

请依据实验要求，完成下列填空。

（前两个小题用测得的物理量的原字母表示）
(1)小球经过光电门的速度v=________；
(2)当地的重力加速度为g=________；
(3)用游标卡尺测量金属球的直径如图乙所示，小球的直径为________cm。

若实验中还测得0.4760m
h=，3
4.1210s
t-
=⨯。

则重力加速度g=________2
m/s。

（计算结果保留1位小数）
【答案】d
t
2
2
2
d
ht
1.23 9.4
【解析】
【详解】
(1)[1]小球经过光电门的位移大小为小球直径d，运动时间为t，则速度为
d
v
t
=
(2)[2]小球下落至光电门的过程有
22v gh =
解得
222d g ht
= (3)[3]游标卡尺的主尺读数为12mm ，游标尺的第3条刻线与主尺的某刻线对齐，则游标卡尺读数为0.3mm ，则测量值为
12mm 0.3mm 12.3mm 1.23cm +==
[4]在式2
2
2d g ht =中代入相关数据得 ()()2
2222231.2310m 9.4m/s 220.4760m 4.1210s d g ht --⨯==≈⨯⨯⨯ 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，汽缸开口向上，缸内壁有固定小砧，质量为m 的活塞将缸内封闭一段气体缸内气体压强为2p 0+mg S
，g 为重力加速度，活塞到缸底的距离为h ，活塞横截面积为S ，大气压强为p 0，环境温度为T 0，活塞与汽缸内壁气密性好且无摩擦，汽缸与活塞的导热性能良好。

①缓慢降低环境温度，使缸内气体的体积减半，则环境温度应降低为多少；此过程外界对气体做的功为多少?
②若环境温度不变，通过不断给活塞上放重物，使活塞缓慢下降，当活塞下降
12
h 时，活塞上所放重物的质量为多少?
【答案】①0002(2)p S mg T p S mg ++（），12
（p 0S+mg ）h ②m+03p S g 【解析】
【分析】
本题考查理想气体状态方程的应用。

【详解】
①设环境温度应降低为T 1，当缸内气体的体积减慢时，缸内气体的压强为：
10mg
p p
S
=+
根据理想气体状态方程有：
01
01
1
2
2
mg
p hS p hS
S
T T
+⨯
=
（）
得到：
10
2(2)
p S mg
T T
p S mg
+
=
+
（）
此过程外界对气体做的功：
()
100
11
22
mg
W p V p hS p S mg h
S
⎛⎫
=∆=+⨯=+
⎪
⎝⎭
②设所放重物的质量为m0，当气体体积减半时，气体的压强为：
20
m m g
p p
S
+
=+
（）
气体发生等温变化，
则有
02
1
2
2
mg
p hS p hS
S
⎛⎫
+=⨯
⎪
⎝⎭
得到：
3p S
m m
g
=+
16．如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，若a对应的温度为T1=200K，求：
①b点的温度；
②若从a到b的过程中内能增加2.5×105J，在这个过程中气体从外界吸收的热量是多少。

【答案】①3200K；②5×105J
【解析】
【详解】
①气体从a到b，由气体状态方程
a a
b b a b
p V p V T T = 即
5511014104=200b
T ⨯⨯⨯⨯ 解得
T b =3200K
②若从a 到b 的过程气体对外做功
551(14)10(41)J=7.510J 2
W =+⨯⨯-⨯ 内能增加2.5×
105J ；则 5552.5107.510510J Q E W =∆-=⨯-⨯=-⨯
在这个过程中气体从外界吸收的热量是5×
105J 。

17．如图甲所示，倾斜放置的平行光滑导轨间距为L 。

导轨与水平面的夹角为30θ︒=，导轨上端连有阻值为0.5R =Ω的定值电阻，在导轨平面上的abdc 、cdfe 区域内分别有垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小分别为11T B =和22T B =，两磁场的宽度均为L 。

一长为L ，阻值为0.5r =Ω的导体棒从导轨某位置由静止释放，导体棒在滑动过程中始终垂直于导轨且与导轨接触良好，导体棒在磁场中运动的速度一时间图像如图乙所示。

不计导轨的电阻，取210m/s g =，求：
(1)导体棒的质量；
(2)导体棒穿过整个磁场过程中电阻R 上产生的焦耳热；
(3)导体棒穿过磁场Ⅱ的时间。

【答案】 (1)0.2kg ；(2)1.0375J ；(3)1.9s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图乙可知，导体棒在磁场Ⅰ中做匀速直线运动，速度1 1./s 0m v =，运动时间11s t =，则 1sin B IL mg θ=①
E I R r
=+②
11E B Lv =③
11L v t =④
联立①②③④解得
0.2kg m =
(2)导体棒穿过整个磁场区域，由能量守恒定律得
21112sin 22
Q mg L mv m θ=⨯+-⑤（其中20.5m/s v =） R R Q Q R r
=+⑥ 联立⑤⑥解得
1.0375J R Q =
(3)设导体棒穿过磁场Ⅱ的时间为2t ，选取沿导轨向下为正方向，由动量定理得 2221sin F t mg t mv mv θ-⋅+⋅=-安⑦ 又
2F B IL =安⑧
E I R r
=+⑨ 2E t ∆Φ=
⑩ 22B L ∆Φ=⑪
联立以上各式，解得
2 1.9s t =。