2021届东北三省四市教研联合体高三下学期理综物理3月高考模拟试卷（一）含答案

这是一份2021届东北三省四市教研联合体高三下学期理综物理3月高考模拟试卷（一）含答案，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1.学校科技周展示现场中，飞行小组让飞行器从12m高的教学楼楼顶由静止先匀加速直线下降再匀减速直线下降，到达地面时速度恰好为零。飞行器加速时的加速度大小是减速时的2倍，运动总时间为3s，那么该飞行器在此过程中的v-t图像为〔 〕
A. B.
C. D.
2.以下说法正确的选项是〔 〕
A. 汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，说明原子核是可以分割的
B. 卢瑟福通过 粒子散射实验据出了原子的核式结构模型
C. 普朗克提出了能量子理论并成功解释了光电效应现象
D. 贝可勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的
3.如下列图，在直角坐标系xy平面内存在一点电荷Q，坐标轴上有A、B两点且OAA. 点电荷Q带正电
B. B点电势比A点电势低
C. 将正的试探电荷从A点沿直线移动到B点，电场力一直做负功
D. 将正的试探电荷从A点沿直线移动到B点，电场力先做正功后做负功
4.2021年11月24日“嫦娥五号〞月球探测器发射，12月1日成功着陆月球正面预选区。着陆月球前，探测器先在圆轨道I上环月飞行；然后在A点实施变轨，使运行轨道变为环月椭圆轨道II；最后在近月点P实施制动下降，降落到月球上。设“嫦娥五号〞在轨道I和II上运动时 ，仅受到月球的万有引力作用。引力常量为G，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 假设探测器在轨道I运动的半径和周期，那么可求出月球的质量
B. 在轨道II上A点的加速度大于在轨道I上A点时的加速度
C. 在轨道II运行经过A点时的速度等于沿轨道I运行经过A点时的速度
D. 沿轨道II运行的周期大于沿轨道I运行的周期
5.如下列图，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙施加水平力F，使小球乙缦慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止。设甲受到地面的摩擦力为f支持力为N，轻绳的拉力为T，那么该过程中〔 〕
A. f变小，F不变 B. T变大，N变大 C. f变大，N变小 D. T不变，F不变
二、多项选择题
6.第22届哈尔滨冰雪大世界开门迎客了，近400m长的极速大滑梯是大人、孩子最喜欢的王牌娱乐工程。一名游客坐在雪橇上下滑了一段路程，重力对他做功3000J，他克服阻力做功500J，那么在此过程中这名游客〔 〕
A. 重力势能增加了3000J B. 动能增加了3000J C. 动能增加了2500J D. 机械能减少了500J
7.如下列图，两小球a、b分别从斜面项端和斜面中点沿水平方向抛出，均落在斜面底端。不计空气阻力，关于两小球在平抛过程中的判断正确的选项是〔 〕
A. 小球a、b到达斜面底端时的速度方向相同
B. 小球a、b在空中飞行时间之比为2∶1
C. 小球a、b抛出时的初速度之比为1∶1
D. 小球a、b离斜面的最大距离之比为2∶1
8.如图甲所示，两条粗糙平行金属导轨倾斜固定放置〔两导轨电阻不计〕 ，倾角 = 37°，间距d=1m，电阻r=3Ω的金属杆与导轨垂直放置，导轨下端连接规格为“3V，3W〞的灯泡L。在导轨内有长为l、宽为d的矩形区域abcd，该区域内有垂直导轨平面均匀分布的磁场，各处的磁感应强度B大小始终相等， B随时间t变化图线如图乙所示。在t =0时，金属杆从PQ位置静此释放，向下滑动直到cd位置的过程中，金属杆始终与导轨垂直，灯泡一直处于正常发光状态。那么金属杆从PQ位置到cd位置的运动过程中，以下说法正确的选项是〔sin37° =0.6， cs37°= 0.8，重力加速度g取10m/s2〕〔 〕
A. 金属杆先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B. 金属杆到达ab位置的速度大小为3m/s
D. 金属杆克服安培力做功为6J
9.以下说法正确的选项是〔 〕
A. 一定量的某种理想气体在等压膨胀的过程中，内能一定增加
B. 第二类永动机违背了热力学策一定律
C. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
D. 热量不能从低温物体传到高温物体
E. 能源的使用过程，能量的总量守恒，但可利用能源会逐步减少，因此节约能源是我们每个人的责任
10.一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图甲所示，A、B是介质中的两个点，A的x坐标为1m。图乙是质点A的振动图像，那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 该简谐波沿着x轴负向传播，波长为5cm
B. t=0.1s时，质点B沿着y轴负方向运动
C. 0.1s-0.3s内，质点B的路程为20cm
三、实验题
11.为了探究加速度与力、质量的关系，设计了如下列图的实验装置，小车总质量用M表示〔M包括小车和与小车固定的滑轮〕 ，钩码总质量用m表示。
〔1〕关于实验操作，以下说法正确的选项是_____________
A.要调整木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力
B.平衡摩擦力时既不要给小车加任何的牵引力，也不要让小车拖着纸带
C.平衡摩擦力后，无论如何改变钩码和小车的质量，都要满足钩码的质量远小于小车的质量
D.改变钩码或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并先接通电源，后放开小车
〔2〕在满足实验的操作要求下，改变钩码质量重复屡次实验，以传感器的示数F为横坐标，通过纸带计算出的加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是一条直线，求得图线的斜率为k，那么滑块的质量M =________
12.
〔1〕市场上销售的铜质电线电缆产品中存在局部导体电阻不合格的产品，质检部门先用多用电表“× 1〞欧姆档粗测其电线电阻为________Ω，用螺旋测微器测量其直径为________mm。
〔2〕将该段劣质电线带至实验室，设计实验电路测量其电阻率，实验室提供如下器材∶
A．电流表A1〔量程0.6A，内阻约为0.8Ω〕，A2〔量程1.5A，内阻药为1.0Ω〕
B．电压表V〔量程3V，内阻为3kΩ〕
C．滑动变阻器R1〔0 ~ 10Ω〕，R2〔0 ~ 200Ω〕
D．定值电阻R0= 3kΩ
E.电源E〔电动势为6V，内阻约为1.0Ω〕
F.待测电阻Rx，开关和导线假设干
根据所给器材设计实验原理图，并在以下列图中画出完整的实验电路图________，要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的 ，所选的器材中电流表应选择________；滑动变阻器应选择________〔填器材的符号〕
〔3〕利用设计的电路图进行实验，读出多组电压表和电流表的值，画出U- I图线是过原点的倾斜直线，斜率为后，计算材料电阻率的公式为________ 〔用U—I图线的斜率k，导体的直径D和长度L表示，且忽略电表的内阻带来的系统误差〕
四、解答题
13.如下列图，两平行正对金属板MN间加稳恒电压，一带正电粒子〔不计重力〕质量为m电量为q，从M板附近由静止释放，经电场加速后从P点沿PQ方向进入磁场区域，在矩形区域PQJK中存在垂直纸面向外的匀强磁场〔边界处有磁场〕，磁感应强度为B，磁场区域PQ边长为a，QJ边长为1.6a，求∶
〔1〕假设带电粒子从PK边中点E离开磁场区域，那么MN间的电压U；
〔2〕假设想让带电粒子从JK边离开磁场区域，那么MN间的电压应满足什么条件。
14.在光滑的水平地面上有木板C，质量为mc= 4kg，木板上有AB两个物体紧挨在一起，A、B和C三个物体均处于静止状态，mA = 1kg，mB =2kg，AB间夹有少量火药，短时间爆炸释放了E=27J的能量并全部转化为AB在C上的动能，使A、B分别水平向左、向右运动起来，AC间和BC间的动摩擦因数相同均为μ= 0.2，C板足够长，求∶
〔1〕爆炸瞬间A、B获得的速度vA和vB的大小；
〔2〕A、B在C上开始运动到相对于C静止用时tA和tB；
〔3〕A、B间最后相距的距离L。
15.如下列图，有一个一端开口的玻璃管〔图1〕，现将其开口端缓慢插入水银槽中〔图2〕，玻璃管总长为L = 100cm，横截面积S= 3cm2〔远小于水银槽的横截面积〕 ，插入水银槽的深度为H = 50cm，大气压强p0 =75cmHg，环境温度保持不变，不计玻璃管厚度。求∶
〔1〕玻璃管内空气柱长度；
〔2〕保持H不变，向玻璃管中压入空气，使管内水银全部排出，求压人空气在其压强为p0时的体积。
16.如图1所示某种透明材料制成的光学元件该元件是一个中间圆柱形中空的立方体，其某一横截面如图2所示，其中OA=2R，中空圆形半径为R，一束单色光〔纸面内〕从外正方柱面上的A点由空气中射入，入射角度为 ，光束经折射后恰好与内球面相切于B点。此材料对该单色光的折射率为 ，真空中的光速为c。求∶
〔1〕入射光的入射角度θ以及该单色光从A到B经历的时间；
〔2〕如果改变入射光的入射角度，恰好在内球面上发生全反射，那么入射角为多少度。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】由题可知，飞行器先加速再减速到零，且飞行器加速时的加速度大小是减速时的2倍，所以加速时图像的斜率是减速时的两倍。
故答案为：C。

【分析】对飞信器加速阶段和减速阶段进行分析求出速度关系并进行分析。
2.【解析】【解答】A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子，说明原子是可以分割的，而不是原子核，A不符合题意；
B．卢瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型，B符合题意；
C．爱因斯坦提出了光量子理论成功解释了光电效应，不是普朗克，C不符合题意；
D．贝可勒尔最早发现了天然放射现象，但是是卢瑟福预言原子核是由质子和中子组成的，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】根据物理学史和物理常识解答，记住著名物理学家的主要奉献。
3.【解析】【解答】A．A、B两点场强方向均指向原点O，由正负点电荷空间电场的特点：正电荷产生的电场“光芒四射〞，负电荷产生的电场“万箭穿心〞，可判断该点电荷Q带负电，A不符合题意；
B．由于点电荷Q带负电且OACD．将正的试探电荷从A点沿直线移动到B点，与负点电荷Q距离先变小，后变大，可判断得电场力与电荷运动方向夹角从锐角变为钝角，所以电场力先做正功后做负功，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】正电荷产生的电场“光芒四射〞，负电荷产生的电场“万箭穿心〞，等势线和电场线垂直且沿着电场线电势逐渐降低，然后对各项进行分析。
4.【解析】【解答】A．根据牛顿第二定律得
解得
A符合题意；
B．探测器在在轨道II上A点与在轨道I上A点受到的万有引力一样，所以加速度相等，B不符合题意；
C．探测器由轨道II变轨到轨道I需要加速，所以在轨道II运行经过A点时的速度小于沿轨道I运行经过A点时的速度，C不符合题意；
D．根据开普勒三定律，因为轨道II的半长轴小于轨道I的半径，所以沿轨道II运行的周期小于沿轨道I运行的周期，D不符合题意。
故答案为：A。

【分析】根据万有引力提供向心力得出M的表达式；根据不同轨道上经过同一点时加速度相同进行分析；根据卫星变轨原理分析轨道变化时卫星速度的变化；根据开普勒第三定律进行比较判断。
5.【解析】【解答】取物体乙为研究对象，分析其受力情况，设细绳与竖直方向夹角为α，那么水平力F=mg•tanα
细绳与竖直方向夹角α逐渐增大，那么水平拉力增大；
甲受到重力、绳子的拉力、地面得支持力以及地面得摩擦力，其中绳子的拉力
细绳与竖直方向夹角α逐渐增大，绳子的拉力T逐渐增大，T在水平方向的分力逐渐增大，所以水平地面对甲的摩擦力增大；T在竖直方向的分力逐渐增大，甲受到地面的支持力N变小。
故答案为：C。

【分析】分别对甲、乙进行受力分析，整个过程甲乙均处于平衡状态，结合题意分析答题。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】A．重力做正功，所以游客的重力势能减少了3000J，A不符合题意；
BC．合力做功等于动能的增加，所以动能增加了3000J-500J=2500J
B不符合题意，C符合题意；
D．非重力做功等于机械能的变化，阻力做负功，所以机械能减少了500J，D符合题意。
故答案为：CD。

【分析】根据功能关系求结合动能定理进行分析求解。
7.【解析】【解答】A．小球落在斜面底端时，有
可得
根据平抛运动规律有
可知两球速度夹角的正切角相等，故小球a、b到达斜面底端时的速度方向相同，A符合题意；
BC．设两小球初速度分别为 ，到达斜面底端时水平分位移为 ，由图可知
由
可得
由
可得
BC不符合题意；
D．当速度方向与斜面方向平行时，到斜面距离最大，将初速度和加速度分解为垂直斜面方向和沿斜面方向，有
在垂直斜面方向的最大距离为l，那么有
那么
可得小球a、b离斜面的最大距离之比为2∶1，D符合题意。
故答案为：AD。

【分析】由于两小球在同一斜面上平抛，所以两次平抛的位移方向相同，将速度方向与位移方向进行联系进行分析；由平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，可以解出飞行时间之比；平抛运动水平方向做匀速直线运动进行分析求解。
8.【解析】【解答】A．因为灯泡一直处于正常发光状态，而磁场是先均匀增加后保持不变的，所以金属杆从PQ位置到ab位置的过程中做匀加速直线运动，金属杆从ab位置到cd位置的过程中做匀速直线运动，且金属杆到达cd位置时用时间1s，磁场强度正好到达2T，A符合题意；
B．因为灯泡一直处于正常发光状态，所以回路中产生的感应电动势为
根据法拉第电磁感应定律
代入数据解得 B符合题意；
C．金属杆从开始到达ab位置的过程中根据
代入数据解得
金属杆在此过程中的受力情况为
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
C不符合题意；
D．因为灯泡一直处于正常发光状态，所以整个过程电动势一直没变，在金属杆从开始到达ab位置的过程中，回路中产生的电动势为
代入数据解得
金属杆从ab位置到cd位置的过程中的受力情况为
那么
安培力对金属杆做功为
D符合题意。
故答案为：ABD。

【分析】根据金属杆的受力情况分析运动情况；求出灯泡正常发光时电路中的电流和灯泡的电阻，再根据闭合电路的欧姆定律、法拉第电磁感应定律求解速度大小；根据平衡条件求得动摩擦因数；根据法拉第电磁感应定律求解出磁场的长度，根据功的计算公式求解金属杆克服安培力做的功。
9.【解析】【解答】A．一定量的某种理想气体等压膨胀过程中，由盖−−吕萨克定律知体积与热力学温度成正比，温度升高，内能增加，A符合题意；
B．第二类永动机不可能制成，是因为违反了热力学第二定律，B不符合题意；
C．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，C符合题意；
D．根据热力学第二定律的表述：热量不可能自发的从低温物体传向高温物体，但是在外界影响的情况下热量也可以从低温传向高温，比方空调，D不符合题意；
E．能源的使用过程，能量的总量守恒，虽然能量守恒，但存在能量耗散现象，无法把消耗的内能重新收集利用，所以必须节约能源，E符合题意。
故答案为：ACE。

【分析】一定质量气体的内能只与温度有关；第二类永动机违背了热力学第二定律；热量在外界特定条件下可以从低温传向高温；能量是守恒的，既不会凭空产生，又不会凭空消失。
10.【解析】【解答】A．由甲图知，波长 ，且t=0时刻，A点开始向下运动，由上下坡法可判断波沿着x轴负向传播，A不符合题意；
B．由乙图知， ，B在刚开始时，开始向上运动，而t=0.1s，为半个周期，故此时，B向上运动经过最大振幅，开始向下运动，也就是此时质点B沿着y轴负方向运动，B符合题意；
C．0.1s-0.3s刚好一个周期，所以质点B的路程为 ，C符合题意；
D． ，此时，A在最低点，加速度到达最大，且方向为正，此时B正在向上运动，且没有到达最高点，所以此时B的加速度向下，为负值，大小小于A的加速度大小，D不符合题意；
E． ，此时A在平衡位置，而B不在平衡位置，所以A距平衡位置的距离小于质点B距平衡位置的距离，E符合题意。
故答案为：BCE。

【分析】根据图甲得出波长，再结合质点A的运动判断波的传播方向；根据质点运动的周期性进行判段B的运动情况和路程；对质点A、B在每个位置进行受力分析，判断出A、B加速度的大小及偏离平衡位置的距离。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)A．这个实验需要调整木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，使小车受到的拉力为合力，A符合题意；
B．平衡摩擦力时不要给小车加任何的牵引力，但要让小车拖着纸带，B不符合题意；
C．因为有传感器可以测出小车的拉力，所以不需要满足钩码的质量远小于小车的质量，C不符合题意；
D．每次实验开始时小车应尽量靠近打点计时器，并先接通电源，后放开小车，D符合题意。
故答案为：AD。
〔2〕对小车受力分析，根据牛顿第二定律有
解得
所以
即

【分析】本实验中认为绳子的拉力是物体的合力，所以应该先平衡小车的摩擦力平衡摩擦力时，小车在没有牵引力的作用下拖着纸袋运动，根据纸袋判断是否完全平衡摩擦力；因为根据传感器能测出小车的拉力，所以不需要钩码质量远小于小车的质量，改变钩码或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，根据牛顿第二定律写出a-F图像的表达式可求车的质量。
12.【解析】【解答】(1)测电阻时，要看最上面那条刻度，指针位于15Ω的位置，我们需要估读到最小值的下一位，然后乘以相应的倍率，故读数为 螺旋测微器读数为固定刻度加上可动刻度，故其读数为
〔2〕电动势为6V，而待测电阻约为15Ω，故电路中最大电流
要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的 1；而电压表量程为3V，内阻为3kΩ，需要把其电压表量程改装成6V量程，根据分压原理，需要串联一个3kΩ的分压电阻R0；要求电表的示数可以从零起，所以电路需要用分压接法，所以滑动变阻器选用R1〔0 ~ 10Ω〕。又电压表的内阻已经知道，通过电流可以计算，故应用电流表外接，所以电路图为
〔3〕由电路图可知，Rx两端的电压为
通过Rx的电流为
由欧姆定律可知
变形得
那么U-I图线的斜率
根据电阻定律有
解得

【分析】〔1〕根据多用电表表盘指针 的位置读出电阻；螺旋测微器先读固定刻度，再读可动刻度；
〔2〕根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流，进而选择出适宜的仪器并画出电路图；
〔3〕根据电路特点及欧姆定律求出该产品的电阻，再结合电阻定律求出电阻率。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕加速电场中用动能定理求出粒子在进入磁场的速度，由几何关系求出轨道半径，再由洛伦兹力提供向心力进行求解；
〔2〕找出粒子从JK边离开磁场区域的临界情况，由几何关系求出轨道半径，再由洛伦兹力提供向心力求解。
14.【解析】【分析】〔1〕爆炸过程A、B组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出爆炸后瞬间A、B的速度；
〔2〕A、B、C、组成的系统动量守恒，应用牛顿第二定律求出加速度，应用动量守恒定律与运动学公式求出A、B运动的时间；
〔3〕应用运动学 公式可以求出A、B间最后相距的距离。
15.【解析】【分析】根据玻意耳定律求出内外水银面高度差，从而求出空气柱的长度；以玻璃管中之前的空气和后压入的空气整体为研究对象，根据玻意耳定律解题。
16.【解析】【分析】根据题意画出光路图，根据几何关系找到相关的角度，结合光的折射定律以及全反射知识求解。