2021届安徽省八校高三下学期物理高考模拟试卷含答案

 高三下学期物理高考模拟试卷

一、单项选择题

1.以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定
B. 汤姆孙首先提出了原子的核式结构模型
C. 在 、 、 三种射线中， 射线的电离能力最强
D. 核反响过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律

2.一质量为2kg的物体受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直线运动时的a­t图象如下列图,t＝0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N,那么(   ) 

A. t＝6s时,物体的速度为18m/s
B. 在0～6s内,合力对物体做的功为400J
C. 在0～6s内,拉力对物体的冲量为36N·s
D. t＝6s时,拉力F的功率为200W

3.如图甲所示，光滑水平面上有一上外表粗糙的长木板， 时刻质量 的滑块以速度 滑上长木板左端，此后滑块与长木板运动的 图像如图乙所示。以下分析正确的选项是〔   〕 

A. 长木板的质量为
B. 长木板的长度为
C. 内滑块与长木板间因摩擦产生的热量为
D. 内长木板对滑块的冲量大小为

4.如下列图，A、B、C是三级台阶的端点位置，每一级台阶的水平宽度是相同的，其竖直高度分别为h1、h2、h3  ， 将三个相同的小球分别从A、B、C三点以相同的速度v0水平抛出，最终都能到达A的下一级台阶的端点P处，不计空气阻力。 关于从A、B、C三点抛出的小球，以下说法正确的选项是〔  〕 

A. 在空中运动时间之比为tA ∶tB∶tC=1∶3∶5
B. 竖直高度之比为h1∶h2∶h3=1∶2∶3
C. 在空中运动过程中，动量变化率之比为 =1∶1∶1
D. 到达P点时，重力做功的功率之比PA：PB：PC=1：4：9

5.一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直．将线圈P连接在如下列图的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关．以下情况中，可观测到Q向左摆动的是〔   〕 

A. S闭合的瞬间                                                       B. S断开的瞬间
C. 在S闭合的情况下，将R的滑片向a端移动时         D. 在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变

二、多项选择题

6.甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。以下应用公式进行的推论正确的有〔   〕           

A. 由 可知，甲的速度是乙的 倍         B. 由 可知，甲的向心加速度是乙的2倍
C. 由 可知，甲的向心力是乙的         D. 由 可知，甲的周期是乙的 倍

7.用导线绕一圆环，环内有一用同样导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如下列图．把它们放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面〔纸面〕向里．当磁场均匀减弱时〔   〕

A. 圆环和线框中的电流方向都为顺时针                  B. 圆环和线框中的电流方向都为逆时针
C. 圆环和线框中的电流大小之比为 ：1             D. 圆环和线框中的电流大小比为 2：1

8.某同学为了更好地了解超重、失重现象，将某物体〔下面放有压力传感器〕放入竖直电梯内，并测得某段时间内物体对传感器的压力F随时间t变化的图像，如下列图。该电梯在t=0时刻从4楼由静止启动，分别经历了匀加速直线运动、匀速直线运动、匀减速直线运动恰好在第9s末到达2楼〔每层楼间距相同〕，取重力加速度大小g=10m/s2  ， 以下说法正确的选项是〔   〕 

三、填空题

9.一定质量的理想气体从初状态I变到末状态II的过程中，温度升高，压强增大，变化过程中p－T图像如下列图，由图像可知，初状态I的体积________〔填“小于〞、“等于〞或“大于〞〕末状态II的体积；初状态I的内能________〔填“小于〞、“等于〞或“大于〞〕末状态II的内能；初状态I变到末状态II气体________〔填“吸收〞或“放出〞〕热量。 

10.如下列图，由某种单色光形成的两束平行的细光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上。光束1沿直线穿过玻璃，入射点为圆心O；光束2的入射点为A，穿过玻璃后两条光束交于P点。玻璃截面的半径为R，OA＝ ，OP＝ R，光在真空中的传播速度为c。玻璃对该种单色光的折射率为________；光束2从A点传播到P点所用的时间为________。 

四、实验题

11.某同学做“验证力的平行四边形定那么〞的实验。   

〔1〕请将以下实验步骤补充完整： 

A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；

C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数F1和F2  ， 并________；

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定那么求出________；

E．只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮条，使________，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；

F．比较________，看它们是否相同，得出结论。

〔2〕为了减小实验误差，以下措施必须的是___________。           

B.用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时，两弹簧测力计示数必须相等
C.两绳套长度应适当长些，但不必相等
D.用弹簧测力计通过绳套拉橡皮条时应使绳套、橡皮条平行于木板平面

12.同学们利用西红柿自制了水果电池，现在通过实验测量水果电池的电动势和内阻，   

〔1〕甲同学采用图a测量电路测量水果电池的电动势，用 电压表测量结果如图b所示，读数为________V，测量结果比水果电池电动势________〔选填“偏小〞、“偏大〞或“相等〞〕。 

〔2〕实验室可提供以下器材，乙同学设计了电路图测量水果电池电动势和内阻。 

微安表〔 ，内阻为 〕；电阻箱 ；开关〔一个〕；导线假设干。

①请在虚线框中画出乙同学设计的电路图________〔如图c所示〕；

②同学们完成了实验数据记录，通过图像法来分析数据，做出 与 的图像如图d所示，那么电源电动势为________，水果电池的内阻为________。〔结果保存三位有效数字〕

五、解答题

13..如图甲所示，在某介质中波源 、 相距 ， 时两者开始上下振动，A只振动了半个周期， 连续振动，所形成的波的传播速度都为 ，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示． 

〔1〕.求距A点 处的 质点，在 到 内所经过的路程．   

〔2〕.求在 到 内从A发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数．   

14.如图，在xOy竖直平面内存在着匀强电场和匀强磁场，电场方向与y轴同向，磁场方向垂直纸面向里。在原点O处有一质量为m、带电量为+q的小球，置于长度为L的绝缘竖直轻管的管底，管在水平力作用下沿x轴正方向匀速运动，一段时间后球从管口离开，离开时速度方向与x轴正方向成45°角，之后球经过y轴上某点P。重力加速度大小为g，电场强度大小为 ，磁感应强度大小为B，不计一切摩擦和空气阻力。 

〔1〕求管运动的速度大小；   

〔2〕求P点的坐标；   

〔3〕请画出球离开管前，管受到的水平力F与其运动位移x变化的关系图像，不要求写出推导过程。   

15.如下列图，质量为2kg的有孔小球套在固定的长直杆上，杆与水平方向成 角，球与杆间的动摩擦因数μ=0.25。小球在竖直向上大小为30N的拉力F作用下，从A点由静止开始向上运动，经过1s撤去拉力，取g=10m/s2  ， sin =0.6，cos =0.8，求： 

〔1〕撤去拉力前瞬间拉力F的功率；   

〔2〕小球返回A点时的速度。   

16.儿童乐园的充气碰碰球是由完全封闭的PVC薄膜充气而成，球内气体体积V13  ， 中午最高气温为27℃时，球内气体压强p1=1.4×1053。求： 

〔1〕碰撞游戏时，球内气体压强的最大值；   

〔2〕为保障平安，球内气体压强不能超过p2=2×105Pa，那么早晨17℃环境下，工作人员给碰碰球充气的压强不能超过多少？   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．比结合能越大的原子核中核子结合得越牢固，原子 核越稳定，与结合能的大小无关。A不符合题意；

B．卢瑟福的原子结构模型很好的解释了a粒子散射实验。B不符合题意；

C．在 三种射线中， 射线的电离能力最强。C符合题意；

D．根据爱因斯坦质能方程可知，在核反响的过程中的质量亏损现象并不违背能量守恒定律。D不符合题意；

故答案为：C。

 
【分析】比结合能越大，原子核越稳定；汤姆孙提出了原子的枣糕模型；α射线电离能力最强，穿透能力最弱，γ射线电离能力最弱，穿透能力最强；质量亏损现象并不违背能量守恒定律。

2.【解析】【解答】根据△v=a△t可知a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，那么在t=6s时刻，物体的速度v6=v0+△v=2+ ×(2+4)×6=20m/s，A不符合题意；根据动能定理得：W合＝△Ek＝ mv62− mv02=396J，B不符合题意；根据动量定理，在 0～6 s时间内： 解得IF=48N∙s，C不符合题意；在t=6s时刻，根据牛顿第二定律得：F=ma+f=2×4+2=10N，拉力F的功率P=Fv6=10×20=200W，D符合题意．

故答案为：D．

 
【分析】图中图像与横轴所围城的面积表示速度的变化量，由牛顿第二定律结合动能定理列方程求解。

3.【解析】【解答】A．滑块滑上长木板后，滑块受摩擦力作用做匀减速运动，长木板做匀加速运动，由图乙可知滑块的加速度大小为

长木板的加速度大小为 由牛顿第二定律可知摩擦力

故摩擦力

A不符合题意；

BC．从图乙可知 末滑块滑离长木板，长木板的长度即为滑块与长木板的相对位移

滑块与长木板间因摩擦产生的热量

B不符合题意C符合题意；

D．从图乙可知 末滑块滑离长木板，此时滑块的速度大小为 ，长木板对滑块的水平方向冲量

但长木板对滑块还有竖直方向的冲量，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】滑块滑上长木板后，滑块受摩擦力作用做匀减速运动，长木板做匀加速运动，由图乙可知图像斜率滑块的加速度大小；2s后两物体公式，根据功能关系和动量定理列方程求解。

4.【解析】【解答】A．根据 水平初速度相同，A、B、C水平位移之比为1:2:3， 所以它们在空中运动的时间之比为1:2:3， A不符合题意。

B．根据 ，竖直高度之比为 ， B不符合题意。

C．根据动量定理可知，动量的变化率为物体受到的合外力即重力，重力相同，那么动量的变化率相等，C符合题意。

D．到达P点时，由

知，竖直方向速度之比为1:2:3， 重力做功的功率

所以重力做功的功率之比为

D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】由平抛运动的根本规律结合动能定理和动量定理列方程求解。

5.【解析】【解答】A：S闭合的瞬间，线圈P中电流由无到有，产生的磁场从无到有，线圈Q中磁通量从无到有，线圈Q中磁通量增加，根据楞次定律，线圈Q的运动将阻碍磁通量的增大，那么线圈Q将向左运动远离线圈P．A项正确．

B：S断开的瞬间，线圈P中电流由有到无，产生的磁场由有到无，线圈Q中磁通量由有到无，线圈Q中磁通量减小，根据楞次定律，线圈Q的运动将阻碍磁通量的减小，那么线圈Q将向右运动靠近线圈P．B项错误．

C：在S闭合的情况下，将R的滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电路电阻增大，线圈P中电流减小，产生的磁场变弱，线圈Q中磁通量减小，根据楞次定律，线圈Q的运动将阻碍磁通量的减小，那么线圈Q将向右运动靠近线圈P．C项错误．

D：在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变，线圈P中电流不变，产生的磁场不变，线圈Q中磁通量不变，线圈Q中不产生感应电流，线圈Q不受磁场力，线圈Q不动．D项错误．

故答案为：A

 
【分析】由楞次定律：感应电流产生的磁场总要阻碍原磁场磁通量的变化进行分析求解。

二、多项选择题

6.【解析】【解答】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，那么

A．因为在不同轨道上g是不一样的，故不能根据 得出甲乙速度的关系，卫星的运行线速度 ，代入数据可得 ，A不符合题意；

B．因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样，故不能根据 得出两卫星加速度的关系，卫星的运行加速度 ，代入数据可得 ，B不符合题意；

C．根据 ，两颗人造卫星质量相等，可得 ，C符合题意；

D．两卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律 ，可得 ，D符合题意。

故答案为：CD。

 
【分析】卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，结合卫星的轨道半径，根据向心力公式列方程比较卫星线速度、角速度、加速度的大小即可。

7.【解析】【解答】解：AB、依据楞次定律，当磁场均匀减弱时，圆环和线框中的电流方向都为顺时针，故A正确，B错误；

CD、设正方形的边长为2a．由几何关系，可知，外接圆的半径r= a；

那么根据法拉第电磁感应定律得，正方形回路中的感应电动势与外接圆中感应电动势之比为：

E正：E圆= 〔2a〕2： π〔 a〕2=2：π

根据电阻定律得到，正方形回路中的电阻与外接圆的电阻之比为：

R正：R圆=ρ ：ρ =2 ：π

由欧姆定律得正方形回路中的感应电流强度I1与内切圆中感应电流强度I2之比为：

I正：I圆= ： = ：1，故C正确，D错误；

应选：AC．

【分析】由题，匀强磁场均匀变化时，磁感应强度的变化率保持不变，线圈中产生恒定电流，依据楞次定律，判定感应电流方向，再根据法拉第电磁感应定律研究两个线圈中产生的感应电动势之比．根据电阻定律研究两个线圈电阻之比，再欧姆定律研究电流之比，从而即可求解．

8.【解析】【解答】AB． 物体做匀速直线运动，处于平衡状态，那么有

物体的质量为

B符合题意，A不符合题意；

CD．前 物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可求得加速度为

代入数值可得

物体匀加速阶段末时的速度为

位移为

物体以 的速度做匀速直线运动，其位移为

物体向下做匀减速直线运动，其位移为

每层楼高

C符合题意，D不符合题意。

故答案为：BC。

 
【分析】由图可知0-2s物体做匀加速运动；2-7s内做匀速直线运动；7-9s内物体做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求解。

三、填空题

9.【解析】【解答】 图像中，与原点连线斜率的倒数表示气体的体积，所以体积的大小关系为

温度升高，初状态I的内能小于末状态II的内能

 体积不变 ，根据热力学第一定律

温度升高，内能增大，吸收热量。

 
【分析】由图像可知过原点的直线为等容线，所以体积相等，温度升高，内能增大，气体吸收热量。

10.【解析】【解答】两束光线传播的光路图如下列图

设光束2的射出玻璃砖时的入射角设为θ1  ， 折射角设为θ2  ， 那么根据几何关系得

那么入射角

因 由数学上余弦定理得

解得

那么知

所以折射角

由折射定律得玻璃的折射率为

该光束2在玻璃中传播速度为

根据几何关系可得

光束2从A点传播到P点所用的时间为

代入数据解得

 
【分析】根据光的折射定律和集合关系列方程求解。

四、实验题

11.【解析】【解答】(1)研究分力时，不仅要有大小，还要有方向，故还要记录两力的方向；

本实验为了验证力的平行四边形定那么，所以需要作出理论值进行比较，即用平行四边形定那么求出理论值合力F；

本实验采用的是等效替代法，即两次实验效果要相同，所以通过绳套拉橡皮条，使结点拉至O点；

本实验为了验证力的平行四边形定那么，所以需要比较理论值和实际值，故比较力F′和F；

(2)AC．通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，且绳套的长度适当长些，有利于确定绳子的方向，A不符合题意，C符合题意；

B．两个分力不需要一定相等，B不符合题意；

D．在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行，防止摩擦阻力的存在，D符合题意。

故答案为：CD。

【分析】〔1〕本实验需要记录合力和两个分力的大小及方向；分别利用平行四边形求出合力以及弹簧测力计测量合力然后进行比较。
〔2〕为减小实验误差，绳套尽量长一些，橡皮绳平行木板。

12.【解析】【解答】(1)电压表的最小分度为0.1V，由图可知，电压表的读数为0.71V，由于误差0.71V－0.75V均可

由于电池有内阻，那么电压表测的为电源路端电压，那么测量值小于电动势

(2)由题所给器材可知，可用微安表和电阻箱进行测量，电路图如图

根据闭合电路欧姆定律有

变形得

电动势等图像斜率为

由于误差 均可

截距的绝对值为

那么

【分析】〔1〕表盘分度为0.1v，所以向后估读一位，电压表测量路端电压小于电源电动势。
〔2〕根据实验原理设计电路图，由图像分析图像斜率为电源电动势，纵轴截距的绝对值为表头内阻与内电阻之和。

五、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕根据质点振动的路程与时间的关系进行列方程求解。
〔2〕根据波动图像的特征以及波长波速和周期之间的关系列方程求解。

14.【解析】【分析】〔1〕由牛顿第二定律和合运动与分运动之间的关系列方程求解。
〔2〕小球飞出后在电场、重力场和磁场的作用下，电场力与重力平衡，故小球做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力和几何关系求解。
〔3〕由水平方向平衡条件列方程解得F与x的关系式。

15.【解析】【分析】〔1〕由牛顿第二定律结合运动学公式计算撤去拉力瞬间速度，再根据功率的公式求解。
〔2〕撤去拉力后有运动学公式可得继续上滑的距离，再根据动能定理求得返回A点时速度大小。

16.【解析】【分析】〔1〕碰撞过程中球内气体发生等温变化，由玻意耳定律列方程求解。
〔2〕由题意找出初末状态气体的压强、体积和温度，根据理想气体状态方程列方程求解。