江苏省徐州、连云港、宿迁三市2021届高三第三次模拟考试物理试题.docx

连云港、徐州、宿迁三市2021届高三第三次调研考试物 理 试 题留意：满分120分，考试时间100分钟。请将答案填写在答题卡上，写在试卷上不得分。一、单选题：本题共5小题，每小题3分，满分15分。每小题只有一个选项符合题意。1如图所示，某跳伞运动员正减速下落，下列说法正确的是（ ）A运动员处于失重状态 B运动员处于超重状态C伞绳对运动员的作用力小于运动员的重力D伞绳对运动员的作用力大于运动员对伞绳的作用力【答案】B【命题立意】本题旨在考查牛顿运动定律的应用-超重和失重。【解析】AB、跳伞运动员正减速下落，则运动的方向向下，而加速度的方向向上，运动员处于超重状态，故A错误，B正确；C、运动员处于超重状态，伞绳对运动员的作用力大于运动员的重力，故C错误；D、伞绳对运动员的作用力和运动员对伞绳的作用力是作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，故D错误。故选：B2. “北斗”导航系统是我国自行研发的全球导航系统，它由5颗静止轨道卫星（同步卫星）与30颗非静止轨道卫星组成。已知月球公转周期约为27天，则静止轨道卫星与月球（ ）A角速度之比约为271 B线速度之比约为271C半径之比约为127 D向心加速度之比约为127【答案】A【命题立意】本题旨在考查同步卫星。【解析】A、依据，可知，角速度与周期成反比，因静止轨道卫星与月球的公转周期之比为，则角速度之比约为，故A正确；BC、依据万有引力供应圆周运动向心力有：得卫星运动的周期：可得月球周期与同步卫星周期的比值：所以月球到地球的距离与同步卫星到地球的距离比为：即同步卫星到地球的距离与月球到地球的距离比为；再依据，即得线速度之比约为，故BC错误；D、依据，得向心加速度之比约为，故D错误。故选：AAVSL甲u/Vt/s00.010.02乙3如图甲所示，抱负变压器的原、副线圈的匝数比为101，灯泡L的额定功率为6W，电表均为抱负电表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，开关S闭合后灯泡L恰正常发光。下列说法正确的是（ ）A副线圈交变电流的频率为5HzB电压表的示数为4.24 VC电流表的示数为0.2 AD灯泡正常发光时的电阻为1.5【答案】D【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理。【解析】A、由图乙可知，原线圈接入的正弦交变电压周期为：，则：，则副线圈交变电流的频率为，故A错误；B、由图乙可知，原线圈接入的电压为：，由，得：，电压表测量的是副线圈两端电压的有效值，即电压表的示数为，故B错误；C、由，得：，则电流表的示数为，故C错误；D、由，得：，故D正确。故选：D4一汽车在平直大路上以20kW的功率行驶，t1时刻驶入另一段阻力恒定的平直大路，其vt图象如图所示，已知汽车的质量为2103kg。下列说法正确的是（ ）t/sv/（ms-1）0t1510t2At1前汽车受到的阻力大小为1103NBt1后汽车受到的阻力大小为2103NCt1时刻汽车加速度突然变为1m/s2Dt1t2时间内汽车的平均速度为7.5m/s 【答案】C【命题立意】本题旨在考查功率、平均功率和瞬时功率、牛顿其次定律。【解析】A、由可知，时间段内，汽车做匀速直线运动，则有：，由，得：，故A错误；B、后，由可知，依据牛顿其次定律得：，由，得：，故B错误；C、由B知，依据牛顿其次定律得：，得：，故C正确；D、内，假如是匀变速直线运动，由可知，故D错误。故选：C5如图甲所示，一个条形磁铁P固定在水平桌面上，以P的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系。一个灵敏的小磁针Q放置在x轴上不同位置，设Q与x轴之间的夹角为。试验测得与x之间的关系如图乙所示。已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为B0。下列说法正确的是（ ）AP的右端为S极NPQxO甲乙sinqxOx01BP的中轴线与地磁场方向平行CP在x0处产生的磁感应强度大小为B0Dx0处合磁场的磁感应强度大小为2B0【答案】C【命题立意】本题旨在考查磁感应强度、磁感线及用磁感线描述磁场。【解析】当趋向无穷大时，小磁针所指的方向为地球的磁场的方向，所以依据题图可知，趋向无穷大时，趋向1，则趋向，即小磁针的方向与的方向垂直，所以的方向为向东当格外小时，小磁针的N极沿方向，即向东。A、由图可知，开头时N背离O点，所以O点处的磁极是N极，故A错误；B、由以上的分析可知，P的中轴线沿东西方向，与地磁场方向垂直，故B错误；C、由乙图可知，处，则，P在处产生的磁感应强度大小，所以：故C正确；D、处合磁场的磁感应强度大小为，故D错误。故选：C二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，满分16分。每题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。6如图，长为2L的轻杆两端分别固定质量均为m的两小球P、Q，杆可绕中点的轴O在竖直平面内无摩擦转动。若给P球一个大小为的速度，使P、Q两球在竖直面内做匀速圆周运动。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）QPOAQ球在运动过程中机械能守恒BP从最高点运动到最低点过程中杆对其做功为2mgLC水平位置时杆对P的作用力大小为DQ到达最高点时杆对其作用力大小为mg【答案】CD【命题立意】本题旨在考查功能关系、向心力、动能和势能的相互转化。【解析】A、由于两个小球的质量相等，所以P、Q两球在竖直面内做匀速圆周运动，两球在运动的过程中，二者的总重力势能保持不变，但单个的小球的重力势能不断变化，Q球在运动过程中机械能守恒，故A错误；B、P从最高点运动到最低点过程中动能不变，重力对其做功是，所以杆对其做功为，故B错误；C、在水平位置时，杆的弹力和重力和合力供应向心力，受力如图：则：，故C正确；D、Q到达最高点时，设在最高点时，假设杆的作用力向下，依据向心力公式得：，解得：，故D正确。故选：CD【易错警示】该题中P与Q的质量是相等的，所以系统的力矩平衡，两球都做匀速圆周运动，要留意杆对小球可以是拉力，可以是支持力，要留意对小球的受力分析。t/R/k0乙40801201601234E R甲VSG7如图甲所示，电源的电动势E=9V，它和灵敏电流表G的内阻均不行忽视，电压表V的内阻很大，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于20时，电流表示数I1=2mA。依据以上信息推断，下列说法正确的是（ ）A电流表内阻与电源内阻之和为0.5kB电流表示数I2= 3.6mA时热敏电阻的温度是100 C温度上升时电压表示数U与电流表示数I的比值变大 D温度上升时电压表示数变化量U与电流表示数变化量I的比值不变【答案】ABD【命题立意】本题旨在考查闭合电路的欧姆定律。【解析】A、已知：电源电源的电动势，；由图象知，当的温度等于时，热敏电阻的阻值，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得：即：，解得：，则A正确；B、当电流时，由串联电路特点及欧姆定律得：即：，解得：由图象知，此时热敏电阻的温度，则B正确；C、温度上升，电阻变小，则比值变小，则C错误；D、由，则，则不变，则D正确；故选：ABD【举一反三】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、识图力气，娴熟把握串联电路的特点、欧姆定律是正确解题的前提，由图象找出热敏电阻的阻值与对应的温度关系是解题的关键；解题时留意单位换算。8学校组织“骑车投球”竞赛，甲、乙两参赛者沿规定直轨道匀速骑行过程中，将手中网球沿垂直于骑行方向水平抛向地面上的塑料筐O中，如图，A点是轨道上离框最近的点。甲以3m/s的速度骑行，在B点将网球以速度v水平抛出，网球恰好落入筐中；乙以4m/s的速度骑行，要想将球投入筐中，乙参赛者应（不计空气阻力），（ ）OBAA在到达B点之后将球抛出B在到达B点之前将球抛出C将球也以速度v水平抛出D将球以大于v的速度水平抛出【答案】BC【命题立意】本题旨在考查运动的合成与分解。【解析】由题意可知，甲将网球沿垂直于骑行方向水平抛向地面上的塑料筐O中，而他骑行的速度方向与抛出方向垂直；乙以同样的方式来抛，依据运动的合成与分解，两个相互垂直方向上的运动相互不影响，所以乙还是以速度水平抛出，由于乙的骑行速度大于甲的骑行速度，所以乙在在到达B点之前将球抛出，故BC正确，AD错误。故选：BCABCDv09. 如图所示，矩形ABCD位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行。已知AB=2BC，A、B、D的电势分别为6V、2V、4V。初动能为24eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B。不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）A该粒子确定带负电B该粒子达到点B时的动能为40eVC转变初速度方向，该粒子可能经过CD转变初速度方向，该粒子可能经过D【答案】AD【命题立意】本题旨在考查匀强电场中电势差和电场强度的关系。【解析】A、依据匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，取AB的中点O，则O点的电势为4V，连接OD则为等势线，电场强度与等势面垂直，且有高电势指向低电势，电场强度垂直OD斜向上，由物体做曲线运动的条件，电场力斜向下，故电荷为负电荷，故A正确；B、由动能定理，得：即：，解得：，故B错误；C、同理，求得C点的电势为0，由动能定理，得： 即：，解得：，由曲线运动可知，粒子到达C点动能不为零，故C错误；D、由动能定理，得：即： ，解得：，故D正确。故选：AD三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，满分42分。请将解答填在答题卡相应的位置。连气源气垫导轨滑块遮光条钩码光电门2光电门110（8分）如图，气垫导轨上滑块的质量为M，钩码的质量为m，遮光条宽度为d，两光电门间的距离为L，气源开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时间为t1和t2。当地的重力加速度为g。 用上述装置测量滑块加速度的表达式为 （用已知量表示）； 用上述装置探究滑块加速度a与质量M及拉力F的关系，要使绳中拉力近似等于钩码的重力，则m与M之间的关系应满足 ； 用上述装置探究系统在运动中的机械能关系，滑块从光电门1运动到光电门2的过程中满足关系式 时（用已知量表示），系统机械能守恒。若测量过程中发觉系统动能增量总是大于钩码重力势能的削减量，可能的缘由是 。【答案】（1）；（2）；（3）、导轨不平，右端高【命题立意】本题旨在考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系。【解析】（1）依据遮光板通过光电门的速度可以用平均速度代替得：滑块通过第一个光电门时的速度：滑块通过其次个光电门时的速度：滑块的加速度：（2）当滑块质量M远大于钩码质量m 时，细线中拉力近似等于钩码重力；（3）试验原理是：求出通过光电门1时的速度，通过光电门2时的速度，测出两光电门间的距离A，在这个过程中，削减的重力势能能：，增加的动能为：我们验证的是：与的关系，即验证：，代入得：即：将气垫导轨倾斜后，由于滑块的重力势能的增加或削减没有记入，故增加的动能和削减的重力势能不相等：若左侧高，系统动能增加量大于重力势能削减量；若右侧高，系统动能增加量小于重力势能削减量；故气垫导轨的左侧偏高。故答案为：（1）；（2）；（3）、导轨不平，右端高。11（10分）测定一卷阻值约为30 W的金属漆包线的长度，试验室供应下列器材：A电流表A：量程0.6 A，内阻RA约为20B电压表V：量程15V，内阻RV约为4kC同学电源E：可供应030V直流电压D滑动变阻器R1：阻值范围010E滑动变阻器R2：阻值范围0500F电键S及导线若干为了较精确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择 （选填“R1”或“R2”），并将方框中的电路图补画完整。SE 依据正确的电路图进行测量，某次试验中电压表与电流表的示数如图，则电压表的示数U为 V，电流表的示数I为 A。已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为r，则这一卷漆包线的长度L= （用U、I、d、r表示）。【答案】（1）、图见解析；（2）、；（3）【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。【解析】（1）题目中给出的电源电压为，而给出的电压表量程为，为了便于把握，接受滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选小电阻D（）；电路图如图所示：（2）电压表量程为，故最小分度为，故读数为，电流表量程为，最小分度为，则指针示数为：；（3）因由电阻定律可知：漆包线的长度：故答案为：（1）、如上图；（2）、；（3）。12【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答。若三题都做，则按AB两题评分。A（选修模块33）（12分）关于下列现象的说法正确的是 . 模拟气体压强产生气理丙水黾停在水面上丁压紧的铅块会“粘”在一起甲油膜法测分子大小乙A甲图说明分子间存在引力B乙图在用油膜法测分子大小时，多撒痱子粉比少撒好C丙图说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关D丁图水黾停在水面上的缘由是水黾受到了水的浮力作用【答案】AC【命题立意】本题旨在考查液体的表面张力现象和毛细现象、分子间的相互作用力。【解析】A两铅块相互挤压后粘在一起，是由于分子间相互吸引而造成的，故A正确；B、在用油膜法测分子大小时，应少撒痱子粉以便于试验，故B错误；C、如图可以说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关，故C正确；D、水黾停在水面上的缘由是水黾受到了水的表面张力的作用，故D错误。故选：AC如图所示，两个相通的容器A、B间装有阀门S，A中布满气体，分子与分子之间存在着微弱的引力，B为真空。打开阀门S后，A中的气体进入B中，最终达到平衡，整个系统与外界没有热交换，则气体的内能 （选填“变小”、“不变”或“变大”），气体的分子势能 （选填“削减”、“不变”或“增大”）。SAB【答案】不变、增大【命题立意】本题旨在考查热力学第确定律、分子势能。【解析】打开阀门，气体膨胀，由于右边是真空，所以不对外做功，绝热过程，故由热力学第确定律可得，气体的内能不变，温度就不变；由于体积增大，即分子间的作用力将更小，所以气体分子势能增大故答案为：不变、增大2021年2月，美国科学家制造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10-6g的水分解为氢气和氧气。已知水的密度=1.0103 kg/m3、摩尔质量M=1.810-2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.01023mol-1。试求：（结果均保留一位有效数字）被分解的水中含有水分子的总数N；一个水分子的体积V。【答案】；【命题立意】本题旨在考查阿伏加德罗常数。【解析】水分子数：水的摩尔体积为：水分子体积：答：被分解的水中含有水分子的总数为；一个水分子的体积为。B（选修模块34）（12分）以下说法正确的是 . A光的偏振现象说明光是一种横波B雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象C相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关D光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率【答案】A【命题立意】本题旨在考查光的偏振、光的干涉。【解析】A、偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故A正确；B、水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故B错误；C、依据相对论的两个基本假设可知，相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，故C错误；D、光导纤维传播信号利用了光的全反射原理，结合全反射的条件可知，光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率故D错误。故选：A【易错警示】该题考查光的干涉与折射色散的区分，把握全反射的条件，理解光的偏振原理，及留意区分横波与纵波的不同做好这一类的题目要留意多加积累。abcd甲xt02t03t0t乙O如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，此时b摆的振动周期 (选填“大于”、“等于”或“小于”)d摆的周期。图乙是a摆的振动图象，重力加速度为g，则a的摆长为 。【答案】等于、【命题立意】本题旨在考查产生共振的条件及其应用。【解析】a摆摇摆起来后，通过水平绳子对b、c、d三个摆施加周期性的驱动力，使b、c、d三摆做受迫振动，三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则三摆的周期相同。据乙图可知：，再据：可知，a摆摆长：故答案为：等于、ABC30FED如图所示，直角棱镜ABC置于空气中，A=30，AB边长为2a。一束单色光从D点垂直于BC边射入棱镜，在AC边上的E点恰好发生一次全反射后，从AB边中点F处射出。已知真空中光速为c。求：棱镜的折射率n；单色光通过棱镜的时间t。【答案】；【命题立意】本题旨在考查光的折射定律。【解析】：在E点恰好发生全反射，临界角：则此玻璃的折射率：传播的速度：光线在玻璃砖中传播的距离：所用时间：答：棱镜的折射率为；单色光通过棱镜的时间为。C（选修模块35）（12分）下列说法正确的是 . A链式反应在任何条件下都能发生 B放射性元素的半衰期随环境温度的上升而缩短C中等核的比结合能最小，因此这些核是最稳定的D依据E=mc2可知，物体所具有的能量和它的质量之间存在着简洁的正比关系【答案】C【命题立意】本题旨在考查爱因斯坦质能方程、原子核的结合。【解析】A、链式反应在满足临界体积与临界质量时，才能发生，故A错误；B、放射性元素的半衰期不受到环境的变化而变化，故B错误；C、比结合能越大，原子核越稳定，故C正确；D、爱因斯坦的质能方程E=mc2，不是质量和能量可以相互转化，二者概念根本不同，不能简洁地认为物体所具有的能量和它的质量之间存在着简洁的正比关系，故D错误。故选：CE/eV0-0.54-0.85-13.612345n-3.40-1.51如图为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV，若用此光照射到逸出功为2.75 eV的光电管上，则加在该光电管上的遏止电压为 V。【答案】、【命题立意】本题旨在考查氢原子的能级公式和跃迁。【解析】依据知，大量处于n=4的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种能量不同的光子，能级间跃迁放出或吸取光子的能量满足：所以频率最大的光子能量为：依据爱因斯坦光电效应方程，有：依据动能定理：解得：故答案为：、。太阳和很多恒星发光是内部核聚变的结果，核反应方程是太阳内部的很多核反应中的一种，其中为正电子，ve为中微子， 确定核反应方程中a、b的值；在质子与质子达到核力作用范围完成核聚变前必需要克服强大的 库仑斥力。设质子的质量为m，电子质量相对很小可忽视，中微子质量为零，克服库仑力做功为W。若一个运动的质子与一个速度为零的质子发生上述反应，运动质子速度至少多大？【答案】1和2；【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律、库仑定律。【解析】（1）依据质量数守恒、电荷数守恒，知：，（2）设运动质子速度为v，且以该速度方向为正方向，此过程中动量守恒，则有：依据能量守恒得：解得：答：核反应方程中a、b的值分别为1和2；运动质子速度至少为。四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不得分。有数值计算的题，必需明确写出数值和单位。13(15分) 如图所示，粗糙斜面的倾角=37，半径r=0.5m的圆形区域内存在着垂直于斜面对下的匀强磁场。一个匝数n=10匝的刚性正方形线框abcd，通过松弛的松软导线与一个额定功率P=1.25W的小灯泡A相连，圆形磁场的一条直径恰好过线框bc边。已知线框质量m=2kg，总电阻R0=1.25，边长L2r，与斜面间的动摩擦因数=0.5。从t=0时起，磁场的磁感应强度按B=2t(T)的规律变化。开头时线框静止在斜面上，在线框运动前，灯泡始终正常发光。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求： abcdBA线框不动时，回路中的感应电动势E；小灯泡正常发光时的电阻R；线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量Q。【答案】（1）；（2）；（3）。【命题立意】本题旨在考查法拉第电磁感应定律、焦耳定律。【解析】由法拉第电磁感应定律：得：小灯泡正常发光，有：mgfNF安由闭合电路欧姆定律，有：即有： 代入数据解得：对线框bc边处于磁场中的部分受力分析如图，当线框恰好要运动时，磁场的磁感应强度大小为B，由力的平衡条件有： 由上解得线框刚要运动时，磁场的磁感应强度大小：线框在斜面上可保持静止的时间：小灯泡产生的热量：答：（1）线框不动时，回路中的感应电动势；（2）小灯泡正常发光时的电阻；（3）线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量为。14(16分)如图，在边长为L的等边三角形ACD区域内，存在垂直于所在平面对里的匀强磁场。大量的质量为m、电荷量为q的带正电粒子以相同速度（速度大小未确定）沿垂直于CD的方向射入磁场，经磁场偏转后三条边均有粒子射出，其中垂直于AD边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。求：磁场的磁感应强度大小；ADC要确保粒子能从CD边射出，射入的最大速度；AC、AD边上可能有粒子射出的范围。【答案】；、。【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动。【解析】洛伦兹力供应向心力，有：周期： L/2rACDE当粒子垂直AD边射出时，依据几何关系有：圆心角为60o 解得： 当轨迹圆与AC、AD都相切时，粒子能从CD边射出，半径最大，速度为最大值，此时： OFDCA依据 得： 解得： 所以， 粒子射入的速度应满足 由知，当轨迹圆与AC相切时，从AC边射出的粒子距C最远故有粒子射出的范围为CE段，当轨迹圆与AD边的交点F恰在圆心O正上方时，射出的粒子距D点最远。故有粒子射出的范围为DF段， 答：磁场的磁感应强度大小为；要确保粒子能从CD边射出，射入的最大速度为；AC、AD边上可能有粒子射出的范围为CE段和DF段，、。15(16分)一根细绳绕过轻质定滑轮，右边穿上质量M=3kg的物块A，左边穿过长L=2m的固定细管后下端系着质量m=1kg的小物块B，物块B距细管下端h=0.4m处，已知物块B通过细管时与管内壁间的滑动摩擦力F1=10N，当绳中拉力超过F2=18N时物块A与绳之间就会毁灭相对滑动，且绳与A间的摩擦力恒为18N。开头时A、B均静止，绳处于拉直状态，同时释放A和B。不计滑轮与轴之间的摩擦，g取10m/s2。求：刚释放A、B时绳中的拉力；B在管中上升的高度及B上升过程中A、B组成的系统损失的机械能；若其他条件不变，增大A的质量，试通过计算说明B能否穿越细管。BAABAA【答案】（1）；（2）；（3）不能【命题立意】本题旨在考查功能关系、牛顿其次定律。【解析】释放后，设绳子的拉力为对A：对B：得：，B刚进入管中时，此时B速度为： 解得：由题意知，B作减速运动，A相对于绳毁灭滑动，对B： 得：对A： 解得： 随着A的质量增大，B的加速度也增大，A、B毁灭相对滑动时，对A： 对B ： 得：， 即A的质量为时A、B 毁灭相对滑动 故B 进入管中最大速度为：B进入管中运动距离为： 故B不能穿越细管答：（1）刚释放A、B时绳中的拉力为；（2）B在管中上升的高度及B上升过程中A、B组成的系统损失的机械能为；（3）B不能穿越细管。本试卷解析：安徽省舒城县六安市晓天中学 夏鹏