2021届高三第三次模拟考试卷 物理（一）解析.pdf
2021届高三第三次模拟考试卷.即胆篌sr-ss,wsS!物 理 （一）注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2 B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4 .考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。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1418题只有一项符合题目要求，第1921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。分。14.居里夫人一份约120年前的手稿被保存在法国国立图书馆，记载了放射性元素针和镭的发现。手稿中残留的镭至今仍具有放射性，因此存放在铅盒里。已知镭的半衰期是1620年，如图所示表示镭含量的宜方图中，“今年”表示今年手稿上镭的含量，则可以表示当年手稿上镭含量的是（）I.III 今 年 国 A.B.C.D.答案：B J2O解：设当年手稿上镭含量是X,则根据半衰期的概念可知了（一）而=人，解得x、l.O 5 A,故B2正确。15.某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，如图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是A.两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同B.采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高C.两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同D.滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间答案：D解：滑步推铅球的水平位移大，由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，故滑步推铅球的初速度更大，则竖直方向初始的分速度更大，则滑步推铅球时铅球在空中运动时间更长，故A错误：原地推铅球方式的初速度更小，由 =四 包 生 可 知，原地推铅球方式推出的2g铅球上升的高度更小，故B错误：由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，但初速度大小不同，水平分速度与不相同，故C错误；滑步推铅球时的铅球的初速度更大，由动量定理可知，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间，故D正确。16.2020年7月23 F H 2时41分，长征五号遥四运载火箭将“天问一号 探测器在文昌航天发射场成功发射，开启火星探测之旅，火星是太阳系八大行星之一，属于类地行星。假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离，那么（）A.火星公转的周期小于地球公转的周期B.火星公转的角速度大于地球公转的角速度C.火星公转的线速度小于地球公转的线速度D.火星公转的加速度大于地球公转的加速度答案：C解：万有引力提供向心力，得 聋=小 华）%解 得 了=2。/，地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，则地球公转的周期小于火星的公转周期，故A错误；由G得S=、厚,则地球公转的角速度大于火星的公转的角速度，故B错误；由泮=，得v=、俾，可知地球公转的线速度大于火星的公转的线速度，故C正确：由*=刈得。=”，解则地球公转的加速度大于火星的公转的加速度，故D错误。17.如图，重为G的匀质金屈球靠着倾角45。的固定斜面静止在水平地面上，是球的左端点,从c分别是球与地面和斜面的接触点，产是在。点对球施加的一个水平向右、正对球心的推力。已知0、。和球心在同一竖直面内，不计一切摩擦。下列判定正确的是（）A.若产=0.5 G,则球对斜面的压力大小也为0.5GB.若F=0.5 G,则球对地面的压力大小也为0.5GC.F由零缓慢增大到G的过程中，球所受合力将增大D.F由零缓慢增大到G的过程中，球所受支持面作用力的合力将减小答案：B解：A、B 碰撞过程中动量守恒，有办=（叫+g）M，解得y=25 m/s,在碰撞过程中对A解：球的受力情况如图所示，由平衡条件得N+NCOS450=G,N sin 4 5=，得N=G,M=0.5 G,由牛顿第三定律可知，球对斜面的压力大小为半G，球对地面的压力大小为0.5G,故 A错误，B 正确；当球刚好对地面的压力为。时，由平衡条件得F=G,则尸由零缓慢增大到G 的过程中，球一直处于平衡状态，所受合力为零，故 C 错误；尸由零缓慢增大到G 的过程中，球所受支持面作用力的合力与尸和G 的合力等大反向，由于F 和 G 的合力增大，则球所受支持面作用力的合1 8.某半导体PN结中存在电场，取电场强度E 的方向为 轴正方向，其 Ex 关系如图所示,O N=O P,0A=（）Bo取。点的电势为零，则（）A.8 的电势相等B.从 N 到。的过程中，电势一直增大C.电子从N 移到P 的过程中，电势能先增大后减小D.电子从N 移到。和从。移到P 的过程中，电场力做功相等答案：D解：由于场强为正值则电场强度E 的方向为x 轴正方向，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以4 点电势高于3 点的电势，则 A 错误；从 N 到。的过程中，电势一直减小，所以B 错误；电子从N移到P 的过程中，电场力一直做正功，电势能逐渐减小，所以C 错误；由图像可知，图形的面积表示电势差，则有再根据W=Uq可知，则电子从N 移到。和从0 移到P 的过程中，电场力做功相等，故 D 正确。1 9.如图所示，质量如=0.5 kg的物块A 以初速度=10 m/s在光滑水平地面上向右运动，与静止在前方、质量“=1.5 kg的 8 发生正碰，8 的左端有一小块质量可以忽略的橡皮泥，碰撞过程持续了 0.1 s,碰撞结束后4、B 一起运动。以出方向为正方向，下列说法中正确的是（）%n-i cTHA.碰撞过程中4 受到的冲量为3.75 NsB.碰撞过程中4 的平均加速度为一75 rn/s2C.碰撞过程中B受到的平均作用力为37.5 ND.A、B 碰撞结束后A 的动量为2.5kg,m/s答案：BC由动量定理有/-班%=-3.75 N-s,A 错误：由加速度定义有=上7%=-75 111/02,B 正确；在碰撞过程中对B 由动量定理有6 =，解得F =37.5N,C 正确；碰撞结束后A 的动量PA=mv=1.25 kg-m/s,D 错误。2 0.如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小为23 的匀强磁场，第四象限内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为8 的匀强磁场。一带正电的粒子从原点O以某一速度沿与x 轴成30。角方向斜向上射入磁场，且在第一象限运动时的轨迹圆的半径为R。已知带电粒子的质量为机，所带电荷量为外 且所受重力可以忽略。则（）rf2 BBA.粒子在一、四象限两磁场中运动的轨迹圆半径之比为1 ：2B.粒子完成一次周期性运动的时间为匈3 qBC.粒子从O 位置入射后第二次经过x 轴时的位置到坐标原点的距离为3 RD.若仅将粒子的入射速度大小变为原来的2 倍，则粒子完成一次周期性动的时间将减少答案：AC解：带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径/?=湍，所以粒子在第和第四象限中运动的轨迹半径之比为鸟：6 =1:2,A 正确；记粒子在第一象限和第四象限中运动周期分别为。和，由于粒子在磁场中的圆周运动轨迹都是劣弧，凯迹所对圆心角均为60。，所以粒子完成一次周期性运动时间，二上工+,十二砂，B 错误；粒子在第四象限中运动的轨迹半径弋=2 6=2 R,根据几何关6 6 2 qB系得粒子从O 位置入射后第二次经过x 轴时的位置到坐标原点的距离为3R C 正确；粒子在磁场中运动的周期与速率无关，故 D 错误。2 1.如图所示，倾角为。的斜面固定在地面上，区域PQNM内有垂直于斜面向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场，M N、P Q（与斜面底边平行）是磁场的边界，它们之间的距离为D。质量为?、边长为L（D L）、总电阻为R 的单匝正方形金属线框。灰d 与斜面间的动摩擦因数=lan仇 线框始终紧贴斜面运动，必 边 和 cd边保持与MN平行且不翻转。让线框沿斜面滑下，时 边 到达MN时的速度为D已知cd边滑出磁场边界PQ时线框速度大于0。下列说法中正确的是（）A.自H边进入磁场到边 刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量是吐RB.线框通过MN所用的时间比通过PQ的时间长*2C.c d边刚滑出P。时，线框速度匕=1，-mRD.自“，边进入磁场到c d边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为竺”喀乌2mR-答案：A D解：自 边 进 入 磁 场 到c d边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量=故A正确；根据功能关系可知，线框通过M N过程的平均速度比通过P Q过程的平均速度大，所以线框通过M N所用的时间比通过PQ的时间短，故B错误：由题意得?g s i n 6=?g c o s。，即线框重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡。设线框通过M N过程中回路中的平均感应电流为7 ，通过时间为小边到达M N时线框的速度为也，线框通过尸。过程中回路中的平均感应电流为7 2,通过时间为f规定沿斜面向下为正方向，对两个过程分别应用动量定理有一5%=/一 Z V,乜 二%一*，根据A项分析结论可知几=万2=0 =与，联立解得匕=故C错误；设自必边进入磁场到c d边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为Q,根据能量守恒定律有Q =；八,2一叫2=竺 掾 二”史，口正确。第II卷（非选择题，共174分）三、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第2 2题 第2 5题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3 3题 第3 4题为选考题，考生根据要求做答）（一）必考题（共1 2 9分）2 2.（5分）利用光电门、遮光条组合可以探究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系”实验装置如图所示，木板的右端固定一个轻质弹簧，弹簧的左端放置一个小物块（与弹簧不拴接）物块的上方有一宽度为d的遮光片（d很小），0点是弹簧原长时物块所处的位置，其正上方有一光电门，光电门上连接有计时器（图中未画出）（1）实验开始时，（填“需要”或 不需要”）平衡摩擦力。所有实验条件具备后将小物块向右压缩弹簧即后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，记下遮光片通过光电门的时间小 物块通过光电门的速度为 o（3）分别 再 将 小 物 块 向 右 压 缩 弹 簧 内 后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，依次记下遮光片通过光电门的时间也、力。（4）以弹簧的形变量x为纵坐标，遮光片通过光电门时间的倒数为1横坐标作图像。若弹簧弹性t势能的表达式为E p=1 F,实 验 中 得 到 的 图 线 是 （选填“一条直线”或“一条曲线”）光电门答案：需要（2）4（4）一条直线解：（1）实验原理是机械能守恒6=v2,要求不能有摩擦力做功，故需要平衡摩擦力。物块通过光电门的速度匕=g由0=*=/令得x =所以“；图像为一条过原点的倾斜直线。2 3.（1 0分）利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图所示，其中电源电动势E=8 V。先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2,电容器通过电阻箱R放电。传感器将电流信息传入计算.机，屏幕上显示出电流/随时间t变化的曲线如图所示。（2）图中画出了对应较短时间4的狭长矩形，该 矩 形 面 积 的 物 理 意 义，试估算该电容器的电容C=F。（3）同学在深入研究的过程中发现：当 改 变 个 或 几 个 物 理 量 时 图像会发生有规律的变化，图中的虚线示意/4种可能的变化情形。如果只增大电阻/?,/一1图 像 的 变 化 应 该 是；如果只增大电容C,/一/图像的变化应该是 o （填写相应选项的字母）A R答案：（1）正电（2）电容器在仅 时间内的放电量 4.2 x 1 0-4.6X 1 C T4（3）A D解：（l）f=2 s时，电容器还在放电，“极板带正电。（2）图中画出了对应较短时间&的狭长矩形，根据q=可知，该矩形面积的物理意义电容器在，时间内的放电量：根据图像可知放电电量为Q =4 2 x O.4 x O.2 x l（T 3 c =3 3.6x 1 0 7（2,该电容器的电容C =2=33.6X0 4 F=4.2X07F。U 8(3)如果只增大电阻R,则电容器放电的最大电流会减小，由于放电电量不变，即/一，图像 的“面积”不变，则变化应该是选项A：如果只增大电容C,则电容器带电量增加，/一，图 像 的“面积”变大，最大电流不变，/一1图像的变化应该是选项D。24.(1 2分)图示为深圳市地标建筑平安金融大厦。其内置观光电梯，位于观景台的游客可3 6 0。鸟瞰深圳的景观。电梯从地面到1 1 6层的观景台只需5 8 s,整个过程经历匀加速、匀速和匀减速:个阶段，匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，其上行最大速度为1 0 m/s。当电梯加速上升时，质量为5 0 k g的人站在置于电梯地板的台秤上时，台秤的示数为6 5 k g,g取I Om/s2,求：(1)电梯加速上升时的加速度大小；(2)观景台距地面的高度。解：(1)当电梯加速上升时，有F -mg=ma其中 F=mfl.g=6 5 x l ON=6 5 ON代入数据，可解得a =3 m/s(2)设匀加速运动高度 为 人 时 间 为，则有v2 Vh-r =2 a,a因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移相同。故匀速运动时间为 小 则4 =，电-2，匀速运动的高度为九=%故观景台距地面的高度H=h V,故 A正确；从 d到 a,气体温度不变，则内能不变。体积变小，则外界对气体做功，所以气体需要放出热量，故有热交换，故 B错误；从到c,温度升高，体积变大，因此气体吸收的热量抵消对外界做功后仍使其内能增加，故 C 正确；从。到 6,气体等体积升温升压，气体内能的变化等于它吸收的热量，故 D错误；气体吸收与放出的热量与过程有关，同时热量吸收和放出的效率有差异，所以从状态。到 c,气体吸收的热量不等于从状态c 到 a 放出的热量，故 E 正确。(2)(1 0 分)某汽车在开始行驶时，仪表显示其中一只轮胎的气体压强为2.5 x l(P P a,温度为2 7 C。己知轮胎容积为3 x lO-2m 且在行驶过程中保持不变。当行驶一段时间后，该轮胎的气体压强增加到2.7 x l()s pa,求此时气体的温度：(i i)在继续行驶的过程中气体的温度保持不变，由于漏气导致气体压强逐渐减小到2.5 x 1 0$P a,求漏气前后轮胎中气体质量的比值。解：等容过程包 二 及(T2解得。=上 7；P i代入数据得乃=3 2 4 K(或=5 1 C)(i i)设轮胎不漏气的体积为丫 3,等温过程3 心=爪2解 得 上=乙=卫V2 3 2 5?7质量的比值为2 53 4.物理选修3 4(1 5 分)(1)(5 分)下 列 说 法 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1 个扣3分，最低得分为。分)A.车辆匀速驶向停在路边的警车，警车上测速仪探测到反射波的频率升高B.电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应C.双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强，波谷与波谷直加相互削弱D.赫兹通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度cE.在用单提测重力加速度的实验中，某学生所测g 值偏大，可能是把次单摆全振动误记为+1 次答案：A D E解：由多普勒效应可知，车辆匀速驶向停在路边的警车，相当于波的传播速度增大，根 据片，可知，警车上测速仪探测到反射波的频率升高，A正确：能发生多普勒效应是波的固有属性，电磁波和机械波都能产生多普勒效应，故 B错误；双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加或波谷与波谷直加相互加强，波峰与波谷叠加相互削弱，C错误；赫兹通过系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，他还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c,这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，D正确：把次单摆全振动误记为+1次，则代入计算的周期偏小，根据g=等，计算得到的重力加速度偏大，E正确。(2)(1 0 分)如图所示，一艘渔船停在平静的水面上，渔船的前部上端有一激光捕鱼器P,从 P点射向水面的激光束与竖直方向的夹角为5 3。，激光在水中的折射光线与水面的夹角也为5 3,照到水下 B 点的鱼，B 处的深度 H=1.8 m,c=3 x l()8 m/s,s i n 5 3 0=0.8,co s 5 3=0.6)o 求：(i)水的折射率：(i i)激光从4到 8传播的时间。解：根据折射定律可得，水的折射率为s i n a s i n 5 3 0 4n=-=-=s i n /s i n 3 7 0 3(ii)根据折射定律可得激光在水中的传播速度为 H由几何关系可得 sin 53/=lxl0-8s激光从八到8传播的时间为 v
