2021年高考物理全真模拟卷(三 )(解析版)

绝密★启用前

2021年普通高等学校招生全国统一考试

全真模拟信息卷（三 ）

物理部分

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．组成星球的物质靠万有引力吸引在一起随星球自转。若某质量分布均匀的星球的角速度为ω，为使该星球不瓦解，该星球的密度至少为ρ。下列图象可能正确的是( )

【答案】 B

【解析】 由题意知，赤道处最易瓦解，对于赤道处质量为m 的物体，恰好瓦解时，有G Mm R 2＝mRω2，而M ＝ρ·43πR 3，解得ω2＝4πG 3

ρ，B 正确。 15.现有大量处于n ＝4能级的氢原子，这些氢原子向低能级跃迁时会辐射出若干种不同频率的光，氢原子能级示意图如图所示。下列说法正确的是( )

A ．氢原子向低能级跃迁后核外电子的动能减小

B ．这些氢原子最多可辐射出4种不同频率的光

C ．氢原子由n ＝4能级跃迁到n ＝1能级产生的光的波长最短

D ．用氢原子从n ＝4能级跃迁到n ＝2能级辐射的光照射逸出功为2.65 eV 的某种金属，

能使该金属发

生光电效应

【答案】C 【解析】氢原子向低能级跃迁，电子的轨道半径减小，能级值减小，库仑力做正功，动能增大，A 错误；

大量氢原子从n ＝4能级向低能级跃迁，最多可辐射出光子频率的种类有C 24

＝6种，B 错误；这些氢原子中从n ＝4能级向n ＝1能级跃迁时能级差最大，辐射出光的频率最大，相应光的波长λ＝c ν

最短，C 正确；氢原子从n ＝4能级跃迁到n ＝2能级辐射出光的能量hν＝E 4－E 2＝2.55 MeV<2.65 MeV ，不能使该金属发生光电效应，D 错误。

16.如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交流电源上，副线圈接有两个相同的灯泡，灯泡的额定电压为110 V ，电流表、电压表均为理想电表。开关S 闭合时两电流表示数相同，两灯泡均正常发光，若断开开关S ，导线电阻不计，则( )

A ．电流表A 2示数变大

B ．电压表V 2示数变大

C ．电压表V 1示数为220 2 V

D ．电流表A 1和A 2示数之比为1∶2

【答案】D

【解析】开关闭合时两电流表示数相同，可知变压器输出电流I 2＝2I 1，根据变压器电流与匝数的关系可知，变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2＝I 2∶I 1＝2∶1，若断开开关，副线圈输出电压不变，V 2示数不变，A 2示数不变， A 1和A 2示数之比为1∶2，A 、B 错误，D 正确；由开关闭合时两灯泡均正常发光可知，副线圈输出电压U 2＝110 V ，根据变压器变压公式知，U 1∶U 2＝n 1∶n 2＝2∶1，解得变压器输入电压U 1＝220 V ，即V 1示数为220 V ，断开开关时V 1示数不变，C 错误。

17.如图所示，竖直平面内有水平向右的匀强电场E ，A 点与B 点的连线垂直于电场线，两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v 0分别从A 点和B 点沿不同方向开始运动，之后都能到达电场中的N 点，粒子的重力和粒子间的相互作用均不计，下列说法正确的是( )

A ．两粒子到达N 点所用的时间可能相等

B ．两粒子到达N 点时的速度大小一定不相等

C ．两粒子在N 点时的动能可能小于各自初始点的动能

D ．两粒子整个运动过程机械能的增加量一定相等

【答案】D

【解析】分别从A 、B 两点射出的带电粒子在电场中运动的加速度相等，A 、B 两点到N 点在沿电场方向上的距离相等，但两带电粒子在沿电场方向上的初速度不相等，因此到达N 点所用时间一定不相等，选项A 错误；两粒子分别从A 、B 两点到N 点过程中电场力做的功相等，初动能相等，由动能定理可判断出两粒子到达N 点的速度大小一定相等，且动能增大，选项B 、C 错误；电场力做的功等于粒子机械能的增加量，由以上分析可知，选项D 正确。

18.如图所示，长直轻杆两端分别固定小球A 和B ，两球质量均为m ，两球半径忽略不计，杆的长度为L 。先将杆AB 竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球B ，使小球B 在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A 沿

墙下滑距离为L 2

时，下列说法正确的是(不计一切摩擦，重力加速度为g )( )

A.杆对小球A 做功为14mgL

B.小球A 、B 的速度都为12

gL C.小球A 、B 的速度分别为123gL 和12gL D.杆与小球A 、B 组成的系统机械能减少了12

mgL 【答案】 C

【解析】 对A 、B 组成的系统，由机械能守恒定律得mg ·L 2＝12mv 2A ＋12mv 2B

，又有v A cos 60°＝v B cos 30°，解

得v A ＝123gL ，v B ＝12gL ，选项C 正确，B 、D 错误；对A ，由动能定理得，mg L 2＋W ＝12

mv 2A ，解得杆对小球A 做的功W ＝12mv 2A －mg ·L 2＝－18

mgL ，选项A 错误。 19.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B 点脱离后做平抛运动，经过0.3 s 后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为R ＝1 m ，小球可看作质点且其质量为m ＝1 kg ，g 取10 m/s 2。则( )

A ．小球在斜面上的相碰点C 与

B 点的水平距离是0.9 m

B ．小球在斜面上的相碰点

C 与B 点的水平距离是1.9 m

C ．小球经过管道的B 点时，受到管道的作用力F N B 的大小是1 N

D ．小球经过管道的B 点时，受到管道的作用力F N B 的大小是2 N

【答案】AC

【解析】根据平抛运动的规律，小球在C 点的竖直分速度v y ＝gt ＝3 m/s ，水平分速度v x ＝v y tan 45°＝3 m/s ，则B 点与C 点的水平距离为x ＝v x t ＝0.9 m ，选项A 正确，B 错误；在B 点设管道对小球的作用力方向向下，

根据牛顿第二定律，有F N B ＋mg ＝m v 2B R

，v B ＝v x ＝3 m/s ，解得F N B ＝－1 N ，负号表示管道对小球的作用力方向向上，选项C 正确，D 错误。

20.甲、乙两质点同时、同初位置沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度为零、加速度大小为a 1的匀加速直线运动；质点乙做初速度为v 0、加速度大小为a 2的匀减速直线运动，且速度减至零后保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的x ­v (位置—速度)图象如图所示(虚线与对应的坐标轴垂直)，则( )

A ．质点甲的加速度大小a 1＝1 m/s 2

B ．质点乙的初速度为v 0＝6 m/s ，加速度大小a 2＝1 m/s 2