2021年高三物理试卷

绝密启用前 A试卷类型：2021 年高考模拟考试物 理 试 题本试卷分第卷和第卷两部分，共 8 页。满分 100 分。考试用时 90 分钟。考试结束 后，将答题卡交回。注意事项：1答卷前，考生务必用 0.5 毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号、考试科 目填写在答题卡规定的位置上。2第卷每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改 动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答案不能答在试题卷上。3第卷必须用 0.5 毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试题卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准 使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。第卷（选择题 40 分）一、选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分。）1下列说法中正确的是A奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象B库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷 e 的数值C牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量D法拉第发现了电磁感应现象，并制造了世界上第一台发电机2如图所示为一质点做直线运动的速度 -时间图象，下列说法中正确的是第 1 页 共 14 页A整个运动过程中，CE 段的加速度最大B整个运动过程中，BC 段的加速度最大C整个运动过程中，质点在 D 点的状态所对应的位置离出发点最远DOA 段所表示的运动通过的路程是 12.5m3我国“北斗”卫星导航定位系统将由5 颗静止轨道卫星（同步卫星）和 30 颗非静止轨道卫星组成，30 颗非静止轨道卫星中有 27 颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为 215 104km，静止轨道卫星的高度约为 3.60104km，下列说法正确的是A静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期B中轨道卫星的线速度大于 7.9 kmsC静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度D静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度4如图甲所示，M 是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比 n :n =10:1，接线柱 a、1 2b 接一正弦交变电源，电压如图乙所示。变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中 R 为用半导体热敏材料制成的传感器（电阻随2温度升高而减小），R 为一定值电阻。下列说法中正确的是1A电压表 V 示数为 22V1B输入电压瞬时值表达式为 u220 2 sin100t（V）C当 R 所在处出现火警时，电流表 A 的示数变小2D当 R 所在处出现火警时，电压表 V 的示数变大2 252012 年 8 月 3 日中国选手董栋在伦敦奥运会夺得男子蹦床金牌，忽略空气阻力，下 面关于蹦床运动的说法中正确的是A运动员下落到刚接触蹦床时，速度最大B运动到最低点时，床对运动员的作用力大于运动员对床的作用力C从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中，运动员的加速度先减小后增大D在下落过程中，重力对运动员所做的功等于其重力势能的减小量6如图所示，在 M、N 处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有 A、B 两点， 已知 MAABBN，下列说法正确的是AA、B 两点电势相等BA、B 两点场强相同第 2 页 共 14 页C将一正电荷从 A 点移到 B 点，电场力做负功D负电荷在 A 点的电势能大于在 B 点的电势能7如图所示，物体 A、B 用细绳与弹簧连接后跨过滑轮，A 静止在倾角为 45的粗糙斜面上，B 悬挂着。已知质量 m 3m ，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由 45减小到 30，A B那么下列说法中正确的是A弹簧的弹力减小B物体 A 对斜面的压力减少C物体 A 受到的静摩擦力减小D物体 A 受到的静摩擦力不变8用平行于斜面向下的拉力 F 将一个物体沿斜面往下拉动后，拉力的大小等于摩擦力， 则A物体做匀速运动B物体做匀加速运动C物体的机械能不变D物体的机械能减少9如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为 d，极板面积为 S，这两个电极与定值电阻 R 相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为r 的高温电离气体，气体以速度 v 向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场的作用， 将产生大小不变的电动势。下列说法中正确的是A发电导管的内阻力 r =rdSB流过电阻 R 的电流方向为 ba C发电导管产生的电动势为 BdvD电阻 R 消耗的电功率为B2d 2Rv210半径为 r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为 d，如图甲所示；有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示。在 t0 时刻平行板之间的中心位置有第 3 页 共 14 页一电荷量为+q 的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计。 则以下说法中正确的是A第 1 秒内上极板为正极B第 2 秒内上极板为正极C第 2 秒末粒子回到了原来位置D第 2 秒末两极板之间的电场强度大小为r210d绝密启用前 A试卷类型：2013 年高考模拟考试物 理 试 题第 4 页 共 14 页2013 .3第卷（非选择题 共 60 分）二、本大题共 2 小题，共 14 分。11（6 分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来探究小车质量不变的情况 下，小车的加速度与小车受到的力的关系。该组同学由实验得出的数据，作出 a-F 图象，如图乙所示，那么该组同学实验中出现的 问题可能是A实验中摩擦力没有平衡B实验中摩擦力平衡过度C实验中绳子拉力方向没有跟平板平行D实验中小车质量发生变化（2）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取 A、B、C、D、E、F、 G 等 7 个计数点（每相邻两个计数点之间还有 4 个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。 根据下图可知，打下 E 点时小车的速度为 ms，小车的加速度为 ms2。（计算 结果均保留两位有效数字）12（8 分）（1）某同学用螺旋测微器测量一段粗细均匀的金属丝的直径， 如图所示，直径 d 为 mm。（2）该同学用多用电表测量其电阻阻值约为 5，现用伏安法进一步精 确测量其电阻，备有以下器材：直流电源 E：电动势约 4.5V，内阻很小；直流电流表 A ：量程 03A，内阻约 0.025；1直流电流表 A ：量程 00.6A，内阻约 0.125；2直流电压表 V：量程 03V，内阻约 3k；第 5 页 共 14 页滑动变阻器 R ：最大阻值 50；1电键、导线若干。在可选择的器材中应选用的电流表是 。（填 A 或 A ）1 2仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值 于”）真实值。（填“大于”、“小于”、“等如图所示实物连接图，还有两根导线没有连接，请补充完整。三、本题共 3 小题，共 38 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。13（12 分）如图所示，一正方形单匝线框 abcd 放在光滑绝缘水平面上，线框边长为 L、质量为 m、电阻力 R。该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其右边界 MN 平行于 ab，磁感应强度大小为 B。在一水平拉力作用下，线框从图示位置由静止开始向右做匀加速直线运动，直至全部离开磁场，线框的加速度大小为 a，经过时间 t 线框 cd 边刚好离开边界 MN，求：（1）在时间 t 内拉力做的功；（2）线框 cd 边刚好离开边界 MN 时水平拉力 F 的大小。14（12分）如图所示，一根长为 L5m 的轻绳一端固定在 O点，另一端系一质量 m=1kg的小球（小球可视为质点）。将轻绳拉至水平并将小球由位置 A 静止释放，小球运动到最低点 O 时，轻绳刚好被拉断。O 点下方有一以 O 点为圆心，半径圆弧状的曲面，已知重力加速度为 g10ms2，求：R =5 5m的（1）轻绳所能承受的最大拉力 F 的大小；m（2）小球从 O 点运动到曲面的时间 t；（3）小球落至曲面上的动能 E 。k15（14 分）在平面直角坐标系 xOy 中，第一象限存在如图所示的匀强电场，场强方向 与 y 轴夹角为 q，第四象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B0.4T。一比荷qm=5.0105Ckg 的带正电的粒子从 y 轴负半轴上的 P 点以速度 v 40103ms 垂直于 y 轴射入磁场，0经 x 轴上的 N 点与 x 轴负方向也成 q角射入电场，最后从 y轴上的 M 点射出，已知q60，NM 的连线与 x 轴负方向的夹角为 30，不计粒子重力。求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径 r；（2）带电粒子在磁场中从 P 点运动到 N 点的时间 t； （3）匀强电场电场强度 E 的大小。第 6 页 共 14 页四、选做题，共 3 小题。请从 16、17、18 三个题中任选一题作答。解答应写出必要的 文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案 必须明确写出数值和单位。16（8 分）【选修 3-3】（1）下列说法中正确的是A在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素B单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点C第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律D小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力的作用（2）如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气 柱长度为 20cm，压强为 p =1105Pa，现用竖直向下的外力压缩气体，使封闭的空气柱0长度变为 5cm。若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强；若快速压缩活塞，对气体做功 10 J，同时气体向外散失的热量为 2 J，求该过 程中气体内能的变化。17（8 分）【选修 3-4】（1）如图所示，一个半径为 R 的14透明球体放置在水平面上，一束光从 A 点沿水平方向射入球体后经 B 点射出，最后射到水平面上的 C 点。已知OA =R2，该球体对光的折射率为2，则它从球面射出时的出射角 b ；在透明体中的速度大小为（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度 c3108ms）（2）一列简谐波沿 x 轴传播，t0 时刻的波形如图所示，此时质点 P 振动方向为 y 轴 正方向，6s 后 P 第一次处于波谷，求简谐波传播方向和传播速度大小。18（8 分）【选修 3-5】第 7 页 共 14 页（1）氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n4 能量状态，则氢原子最多辐射 为 。种频率的光子。辐射光子的最大能量（2）如图所示，在光滑水平面上有 A、B 两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车 B 上坐着一个小孩，小孩与 B 车的总质量是 A 车质量的 10 倍。两车开始都处于静止状态，小孩把 A 车以相对于地面的速度 v 推出，A 车与墙壁碰后仍以原速率返 回，追上 B，与 B 碰撞后以共同速度运动，求最后 A、B 的共同速度。第 8 页 共 14 页高三物理试题注意事项：请将所有答案填写在答题卷中。一、单项选择题(本大题 12 小题，每小题 3 分，共 36 分。每小题给出的四个选项中只有一 项符合题意，选错或不答得 0 分)1下列自然现象的光学原理说法中，正确的是A肥皂泡呈现彩色条纹是光的色散现象造成的B用三棱镜观察太阳看到彩色光带是光的干涉现象C用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象2物体 A、B 在同一直线上做匀变速直线运动，它们的 v-t图象如图所示，则A物体 A、B 在 t=4 s 时相遇B物体 A、B 在 t=4 s 时的速度相同C物体 A、B 在 04 s 内的位移相同D物体 A 的加速度比物体 B 的加速度大3某质量为 m 的消防队员在一次消防演习中从平台上无初速跳下，自由下落 H 后双脚触地， 他顺势弯曲双腿下蹲，他的重心又下降了 h 而停住。忽略他下落过程中受到的空气阻力， 则消防员从开始下落至下蹲的全过程中A重力对他做的功为 mg(h+H)，地面对他做的功为-mg (h+H)B重力对他做的功为 mgH，地面对他做的功为-mghC重力对他做的功为 mg(h+H)，地面对他做的功为零D重力对他做的功为 mgH,地面对他做的功为零4回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个 D 形金属 盒。两金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流 电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加 速，如图所示。现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能， 下列方法可行的是A减小磁场的磁感应强度B减小狭缝问的距离C增大高频交流电压D增大金属盒的半径5某位同学为了研究超重和失重现象，将重为 50N 的物体带到电梯中，并将它放在水平放置的传感器上，电梯由启动到停止的过程中，测得重物的压力随时间变化的 P，图象如图所示。设在 t =2s 和 t =8s 时1 2电梯的速度分别为 v 和 v 。下列判断正确的是1 2A电梯上升了，B电梯上升了，C电梯下降了，v v1 2v v2 1v v1 2第 9 页 共 14 页D电梯下降了，v v2 16如图所示，物体 A 靠在竖直的墙面 C 上，在竖直向上的力 F 作用下，A、B 物体均保持静 止，则物体 A 受力分析示意图正确的是A B C D7如图是一条软绳，绳上选有18 个质点，质点 1 在外力作用下首先向上振动，其余质点在 相互作用力的带动下依次振动，从而形成机械波。由波的形成及图示可知下列说法不正 确的是A质点 1 带动质点 2 是利用绳子间的弹力实现的B该绳子形成的波是横波，能发生偏振现象C如质点 1 开始向下振动，则经一个周期的波形与图中一个周期时的波形一样D该绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同，质点 1 振动一 个周期，波向前传递一个波长8如图甲所示，在倾角为q的斜面上固定有两根足够长的平行光滑导轨，轨距为 L 金属导体棒 ab 垂直于两根轨道放在导轨上，导体 ab 的质量为 m，电阻为 R，导轨电阻不计，空 间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为 B。当金属导体 ab 由静止开始沿轨道斜 面向下滑动一段时间南，再接通开关 s，则关于导体 ab 运动的 v-t 图象不可能正确的是图甲 （图乙） A B C D 9用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题。如图所示，理想变压器副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡 L 和 L ，输电线的等效电阻1 2第 10 页 共 14 页为 R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关 S 闭合时，以下说法中正确的是 A原线圈中电流减小BR 两端的电压增大C原线圈输入功率不变D副线圈输出电压减小10“嫦娥一号”卫星工程是我国月球探测“绕、落、回”三期工程的绕月工程。发射过程 中为了防止偏离轨道，卫星先在近地轨道绕地球 3 周，再经长途跋涉进入月球的近月轨1道绕月飞行，已知月球表面的重力加速皮为地球表面重力加速度的 ，月球半径约为地6球半径的13，则“嫦娥一号”卫星A绕月球运行的速度大于 79 km/sB绕月球做圆周运动的周期比绕地球做圆周运动的小C绕月球做圆周运动的向心加速度比绕地球做圆周运动的大D在月球表面附近所受月球的万有引力小于在地球表面所受地球的万有引力11如图 a 所示，水平面上有质量相等的两个木块 A、B 用一根轻弹簧相连接，整个系统处 于平衡状态。现用一个竖直向上的力 F 拉动木块 A，使木块 A 向上做匀加速直线运动， 如图 b 所示。研究从力 F 刚作用在木块 A 上时到木块 B 刚离开地面时这个过程，并且选 定这个过程中木块 A 的起始位置为坐标原点，则下列图像中可以表示力 F 和木块 A 的位 移 x 之间关系的是12如图所示，在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形 ABCD，其中，M 为 AD 的中点， N 为 BC 的中点。一个带正电的粒子从 A 点移动到 B 点，电场力做功为 W =2010-9J；AB将该粒子从 D 点移动到 C 点，电场力做功为 W =4010-9J，则以下分析正确的是DCA若粒子的电量为 210-9C，则 M、N 之间的电势差有可能小于 1VB若将该粒子从点 M 移动到 N 点，电场力做功W 有可能大于 4010-9JMNC若将该粒子从 M 点移动到 N 点，电场力做功为 W =3.010-9JMND若 A、B 之间的距离为 1cm，粒子的电量为 210-9C，该电场的场强一定是 E=100V/m二、实验、探究题(电路图 4 分其余每空 2 分共 16 分)13在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某同学采用如图所示装置进行探究，实 验中他用钩码的重力来表示小车受到的合外力，为了减小采用这种方案所带来的实验误 差你认为他应该采取的两项必要措施是：a.；第 11 页 共 14 页b.。14完成下列两个电学方面的问题：(1)请读出上面两电表的示数：电压表示数为 V：电流表示数为 A。(2)用伏安法可较精确地测量电阻的阻值，已知待测电阻丝的阻值约为 5W，实验设计要求：电压从零开始调节，能多测几组数据，且测量结果尽量准确。现备有以下器材： A电池组(3V、内阻 l W )B电流表(03A，内阻约 00125 W )C电流表(006A，内阻约 0125 W )D电压表(03V，内阻约 4kW)E电压表(015V，内阻约 15kW)F滑动变阻器(010W，允许最大电流 1A)G滑动变阻器(01000W，允许最大电流 03A)H开关、导线除了选用器材 A、H 外，还必须选用 (填写字母序号)；在下图中的虚线框内画出测量电路图：根据测量数据得到的伏安特性曲线如下图所示，图中 MN 段向上弯曲的主要原因是。三、计算置（本题 6 小题，共 48 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步只写出最后答案的不能得分有数值运算的。答案中必须明确写出数值和单位）15(6 分)经检测，汽车 A 的制动性能：以标准速度 20rns 在平直公路上行使时，制动后 4s 停 下来。现汽车 A 在平直公路上以 20ms 的速度行驶时，发现前方 18m 处有一货车 B 以第 12 页 共 14 页6ms 的速度同向匀速行使，司机立即制动，问：当A 车速度减为与 B 车速度相同时所用时 间为多少?是否会发生撞车事故?16(6 分)如图(甲)所示，用长度均为 l 的两根轻软导线水平悬吊起一质量 为 m、长也为 l 的铜棒，置于磁感应强度为 B 方向竖直向上的匀强磁 场中。未通电时，两轻导线竖直；当通入恒定电流后，铜棒向外摆动，轻导线最大偏角为q，求铜棒中电流的大小；以下是某同学的求解方法：解：对铜棒进行受力分析，通电时铜棒向外摆动，说明安培力方向垂 直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示(侧视图)。当最大偏转角为q时，棒受力平衡有：tanq=F BIl=mg mgmg tan q ，得： I = ，Bl该同学的解法存在错误。请回答下列问题： (1)指出其错误的原因：(2)试写出求解铜棒中电流的正确解答过程及结果。17(7 分)如图所示固定在竖直平面内的“S”形玩具轨道，是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的， 轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成的，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与 水平地面相切。弹射装置将一个小球(可视为质点)从 a 点以水平初速度 v =5ms 弹射向 b0点并进入轨道，经过轨道后从最高点 d 水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道)，己知小球与地 面 ab 段间的动摩擦因数 m =0.2 ，不计其它机械能损失，ab 段长 L=125m，圆的半径 R=0.1m 小球质量 m=0.01 kg，g 取 10 ms2。求：(1)小球从最高点 d 抛出后的水平射程：(2)小球经过轨道的最高点 d 时，管道对小球作用力的大小和方向。18(8 分)工厂流水线上采用弹射装置把物品转运，现简化其模型分析：如图所示，质量为 m 的滑 块，放在光滑的水平平台上，平台右端 B 与水平传送带相接，传送带的运行速度为 v ，0长为 L；现将滑块向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时由静止释放，若滑块离开弹 簧时的速度小于传送带的速度，当滑块滑到传送带右端 C 时，恰好与传送带速度相同。滑块 与传送带间的动摩擦因数为 m 。求：第 13 页 共 14 页(1)释放滑块时，弹簧具有的弹性势能：(2)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。19(10 分)如图所示，一轻绳绕过两轻滑轮，两端分别连接着矩形导线框 A 和石块 A ，1 2线框 A 的曲边长， 1l1=lm，bc 边长l2=06m，电阻 R=01 ，质量 m=05kg，石块 A 的质量 M=2kg，两水平平行虚线 ef、gh 之间存在着垂直纸面向里的匀强 2磁场，磁感应强度 B=05T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef 线和曲线的距离 sl2，(g 取 10ms2)。问：(1)线框进入磁场前石块 A 的加速度 a 多大?2(2)线框进入磁场时匀速运动的速度 v 多大?(3)线框完全进入磁场后，ab 边继续运动到 gh 线的过程中，其运动性质如何?20(11 分)在冽平面内，第 III 象限内的直线 OM 是电场与磁场的边界，OM 与 x轴负方向成 45角。在 x0 且 OM 的左侧空间存在着沿 x 轴负方向的匀强电场 E，场强大小为 032NC，在 y0 且 OM 的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场 B，磁感应强度大小为 0.10T，如图所示。 一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点 O 沿 y 轴负方向以 v =2.0103m/s 的初速度进入磁0场，已知微粒的带电量为 q=5.010-18C，质量为 m=1.010-24kg 求：(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标；(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间；(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标(结果要求保留两位有效数字)。第 14 页 共 14 页