2021年全国卷高考物理模拟卷系列3(含答案)

-1-2021年全国卷高考物理模拟卷系列3二、选择题：本题共8小题，毎小题6分。第14～17题单选，第18～21题多选。14．关于近代物理学，下列说法正确的是（）A．光电效应现象揭示了光具有波动性B．—群氢原子从n＝4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子C．卢瑟福通过粒子散射实验证实原子核由质子和中子组成D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核15．如图所示，斜面体B放在粗糙的水平面上，物块A放在粗糙的斜面体B上，轻质弹簧两端分别与物块A及固定在斜面体底端的挡板拴接，初始时A、B静止，弹簧处于压缩状态。现用力F沿斜面向上拉A，但A、B均保持静止。下列说法正确的是A．弹簧对挡板的弹力减小B．A、B之间的摩擦力减小C．水平面对B的摩擦力不变D．斜面体B对地面的压力减小16．如图所示，A为置于地球赤道上的物体，B为绕地球椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，B、C运行轨道与赤道在同一平面内，P为B、C两卫星轨道的交点，巳知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法正确的是A．卫星B在近地点的速度大于卫星C的速度B．卫星B在P点的加速度大于卫星C的加速度C．卫星C的运行速度小于物体A的速度D．卫星C和物体A具有相同大小的加速度17．如图所示，真空中两等量异种点电荷Q1、Q2固定在x轴上，其中Q1带正电．三角形acd为等腰三角形，cd边与x轴垂直且与x轴相交于b点，则下列说法正确的是A．a点电势高于b点电势B．a点场强小于b点场强C．将电子从a点移动到c点，电场力做正功D．将电子从d点移动到b点，电势能不变18．如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空气阻力。则下列说法正确的是A．两球拋出的速率之比为1：3B．若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞C．两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变D．若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中19．如图所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至某一位置，与移动前相比，下列说法正确的是A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变亮C．电源的输出功率一定变大D．电容器C所带的电荷量减少20．在奥运比赛项目中，10m跳台跳水是我国运动员的强项。某次训练中，质量为60kg的跳水运动员从跳台自由下落10m后入水，在水中竖直向下减速运动．设空中下落时空气阻力不计，水对他的阻力大小恒为2400N。那么在他入水后下降2.5m的过程中，下列说法正确的是（取g＝10m/s2）A．他的加速度大小为30m/s2B．他的动量减少了300kgm/sC．他的动能减少了4500JD．他的机械能减少了4500J21．如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导执，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为R的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应-2-强度大小为B的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。己知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（重力加速度为g）A．金属棒中的最大电流为RghBd22B．金属棒克服安培力做的功为mghC．通过金属棒的电荷量为RBdL2D．金属棒产生的电热为)(21dhmg三、非选择题：22．（6分）为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动，某同学设计了如图甲所示的实验，由静止释放小车，小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左运动。打点计时器打下的纸带如图乙所示，计数点0为打下的第一个点，该同学在测出计数点2、3、4到计数点0的距离x1、x2、x3后，将纸带由图示位置剪断，将毎段纸带的下端对齐，依次并排粘贴在直角坐标系中，连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线如图所示，对该实验结果的研究可知：（1）在有橡皮条弹力作用时，小车做加速度的直线运动．A．不断减小B．不断增大C．先增大后减小D．先减小后增大（2）设打点周期为T，则由纸带测量数据可估算小车的最大速度vm＝______，该估算值___（选填“等于”、“大于”或“小于”）小车最大速度的实际值。23．（9分）LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为5V的LED灯泡正常工作时的电阻，已知该灯泡正常工作时电阻大约为500Ω，其电学符号与小灯泡电学符号相同。实验室提供的器材有A．电流表A1（量程为60mA，内阻RA1，约为1Ω，读数记为I1）B．电流表A2（量程为3mA，内阻RA2＝20Ω，读数记为I2）C．电压表V（量程0～15V，内阻RV＝lkΩ，读数记为U）D．定值电阻R1＝980ΩE．定值电阻R2＝1980ΩF．滑动变阻器R（0～20Ω）G．蓄电池E（电动势为24V，内阻很小）H．开关S，导线若干（1）部分电路原理图如图所示，请选择合适的器材，电表1为____，电表2为____，定值电阻为____（填写器材前的字母编号）（2）将电路图补充完整．（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝（用巳知量和测量量表示），调节滑动变阻器滑片的位置．当表达式中的____（填字母）达到______，记下另一电表的读数代入表达式，其结果即为LED灯正常工作时的电阻．24．（14分）如图所示，传送带水平部分的长度l＝4.5m，在电动机带动下匀速运行。质量M＝0.49kg的木块（可视为-3-质点）静止在传送带左端的光滑平台上．质量为m＝10g的子弹以v0＝50m/s的速度水平向右打入木块并留在其中，之后木块滑到传送带上，最后从右轮轴正上方的P点离开传送带做平抛运动，正好落入车厢中心点Q。已知木块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，P点与车底板间的竖直记度H＝1.8m，与车厢底板中心点Q的水平距离x＝1.2m，取g＝10m/s2，求：（1）木块从传送带左端到达右端的时间；（2）由于传送木块，电动机多消耗的电能．25．（18分）如图所示，矩形区域abcdef分为两个矩形区域，左侧区域充满匀强电场，方向竖直向上，右侧区域充满匀强磁场，方向垂直纸面向外，be为其分界线，af＝L，ab＝0.75L，bc＝L。一质量为m、电荷量为e的电子（重力不计）从a点沿ab方向以初速度v0射入电场，从be边的中点g进入磁场。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（1）求匀强电场的电场强度E的大小；（2）若要求电子从cd边射出，求所加匀强磁场磁感应强度的最大值Bm；（3）调节磁感应强度的大小．求cd边上有电子射出部分的长度。-4-（二）选考题：33．[物理一选修3—3]（15分）（1）（5分）下列有关热学知识的叙述中，正确的是____，（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．布朗运动是指恳浮在液体中的花粉分子的无规则热运动B．随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小C．晶体沿不同方向的物理性质是一样的，具有各向同性D．—定质量的理想气体在等温变化过程中，内能一定不变E．—定条件下，热量也可以从低温物体传递给高温物体（2）（10分）如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器．其药液桶的总容积为15L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2L，打气筒活塞每次可以打进1atm、150cm3的空气，忽略打气和喷药过程气体温度的变化．（i）若要使气体压强增大到2.5atm，应打气多少次？（ii）如果压强达到2.5atm时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向外喷药时，桶内剩下的药液还有多少升？-5-34．[物理一选修3—4]（15分）（1）（5分）如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，介质中质点P、Q分别位于x＝2m、x＝4m处，从t＝0时开始计时，当t＝15s时质点Q刚好第4次到达波峰，则下列说法中正确的是____（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．该波的波长为4mB．该波的传播周期为8sC．从图示时刻开始计时，P比Q先回到平衡位置D．此波的波速为1m/sE．从t＝0时开始计时，质点P做简谐运动的表达式为)(2sin2.0mty（2）（10分）如图为一半球壳形玻璃砖，其折射率为n＝35，球壳内圆的半径为R，外圆的半径为R23．图中的OO＇为半球壳形玻璃砖的中轴线．一束平行光以平行于OO＇的方向从球壳的左侧射入（如图所示），这束平行光中，有一部分到达内圆表面时能射出玻璃砖，求这部分平行光束的宽度。-6-2021年全国卷高考物理模拟卷系列3答案14．B15．D16．A17．C18．AB19．BD20．AC21．CD22．（1）D（2分）（2）x2－x1T（2分）小于（2分）23．（1）C（1分）；B（1分）；E（1分）（2）如图所示（2分）（3）I2（R2＋RA2）URV－I2（2分）；I2（1分）；2.5mA（1分）24．（1）传送带的速度等于木块运动到P点后做平抛运动，抛出速度v＝x2H/g＝2m/s（1分）子弹打入木块过程，由动量守恒定律得mv0＝（M+m）v1（2分）木块沿传送带加速运动，由牛顿第二定律得μ（M+m）g＝（M+m）a（1分）加速至v的位移x1＝avv2212＝0.3m4.5m，（1分）加速运动时间t1＝2.01avvs（1分）之后随传送带向右匀速运动，匀速运动时间t2＝1.21vxls（1分）木块从传送带左端到达右端的时间t＝t1+t2＝2.3s（1分）（2）根据功能关系，电动机多做的功等于该过程煤块动能的增量ΔEk与煤块与皮带由于摩擦生热而产生的内能Q之和，即E＝ΔEk＋Q（1分）其中ΔEk＝12（M+m）（v2－v12）＝0.75J（2分）Q＝μmg（x带－x块）＝μmg△x＝0.25J（2分）得E＝ΔEk＋Q＝1J（1分）-7-25．（1）电子在电场中做类似平抛运动，有L2＝at22，（1分）0．75L＝v0t（1分）由牛顿第二定律有eE＝ma，（1分）联立解得E＝16mv209eL（1分）（2）粒子进入磁场时，速度方向与be边夹角的正切值tanθ＝tytx/2/＝0.75，θ＝37°（2分）电子进入磁场时的速度为0035sinvvv（2分）设电子运动轨迹刚好与cd边相切时，半径最小为r1，则由几何关系知r1＋r1cos37°＝L，（1分）解得r1＝59L（1分）由evB＝mv2r可得对应的最大磁感应强度Bm＝3mv0eL（2分）（3）设电子运动轨迹刚好与de边相切时，半径为r2，则r2＝r2sin37°＋L2，（1分）解得r2＝54L（1分）又r2cosθ＝L，故切点刚好为d点（2分）电子从cd边射出的长度为△y＝L2＋r1sin37°＝L65（2分）33．（1）BDE（5分）（2）（ⅰ）设应打n次，则有：p1＝1atm，V1＝150cm3·n＋2L＝0.15nL＋2L，p2＝2.5atm，V2＝2L根据玻意耳定律得：p1V1＝p2V2（2分）解得n＝20（2分）（ⅱ）由题意可知：V1′＝2L，p1′＝5atm；p2′＝1atm，-8-根据玻意耳定律得p1′V1′＝p2′V2′（2分）V2′＝p1′p2′V1′＝5L（2分）剩下的药液V＝15L－5L＝10L（2分）34．（1）ADE（5分）（2）作出光路图如图所示。设光线AB入射到球壳的外表面，沿BM方向射向内圆，在M点刚好发生全反射，则sinC＝1n＝0.6（2分）在△OBM中，OB＝1.5R，OM＝R所以RrRCsin5.1)180sin(（2分）解得sinr＝0.4（1分）由折射定律得n＝sinisinr（2分）则sini＝nsinr＝32（2分）故平行光束的宽度d＝RiR2sin5.12（1分）