高中物理高考 卷3-备战2021年高考物理【名校、地市好题必刷】全真模拟卷（新高考专用）·1月卷（解析版）

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备战2021年高考物理【名校、地市好题必刷】全真模拟卷（新高考专用）·1月卷

第三模拟

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。

1．（2020·九龙坡区·重庆市育才中学高三月考）以下说法正确的是（　　）

A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现

C．给汽车轮胎充气时很费力，说明分子间存在斥力

D．阳光射入屋内，可以看见尘埃乱舞，这属于布朗运动

【答案】  B

【详解】

A．水分子的热运动与温度有关，温度越高运动越剧烈，与水流的宏观速度无关，故A错误；

B．水分子不同于气体分子，间隙可以忽略，水的体积很难被压缩，是分子间存在斥力的宏观表现，故B正确；

C．由于气体分子间的距离很大，分子间的作用力可以忽略不计，给汽车轮胎充气时很费力，这是压强导致的结果，故C错误；

D．阳光射入屋内，可以看见尘埃乱舞，是空气的流动造成的，不是布朗运动，布朗运动是分子碰撞的不平衡性造成的，要通过显微镜才能看到，故D错误。

故选B。

2．（2020·江苏苏州市·高三月考）如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕转轴匀速转动，轴垂直于磁感线且位于线圈平面内，在线外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为和，保持线圈以恒定角速度转动，下列判断正确的是（　　）

A．交流电压表的示数等于

B．在图示位置时线框ab边的电流方向是由a指向b

C．当滑片P下滑时电压表，和的示数比值不变

D．在图示位置时线圈中磁通量为零，感应电动势最小

【答案】  C

【详解】

A．交流电压的最大值等于NBωL2，电压表V1示数为有效值 ，A错误；

B．根据右手定则，在图示位置时线框ab边的电流方向是由b指向a，故B错误；

C．输入和输出电压比值与变压器的匝数有关，与电路的电流和电阻无关，故C正确；

D．在图示位置时线圈平面与磁场平行，线圈中磁通量为零，感应电动势最大，故D错误。

故选C。

3．（2020·湖北高三期中）两束平行的单色光A、B射向长方形玻璃砖，光从上表面入射，恰好从下表面重叠射出，如图所示比较两种单色光，下列说法正确的是（　　）

A．玻璃对A光的折射率较大

B．A光的光子能量比B光的光子能量大

C．在玻璃砖的下表面上，A光可能发生全反射

D．在同一双缝干涉实验装置中，A光干涉条纹宽度大于B光干涉条纹宽度

【答案】  D

【详解】

A．由光路图可知，B光的偏折程度较大，则B光的折射率较大。故A错误；

B．A光的折射率小，则频率小，波长长，根据 可知，A光的光子能量比B光的光子能量小，故B错误；

C．根据光路可逆性原理可知，在玻璃砖的下表面上，A光不可能发生全反射，故C错误；

D．A光的折射率小，则频率小，波长长，根据知，A光相邻条纹的间距较大。故D正确；

故选D。

4．（2020·陕西汉中市·高三一模）小明和小花同学想知道普通家用轿车的阻力系数（阻力系数为受到的总阻力与车重的比值），他们借用了交警叔叔的测速仪，记录了轿车启动后的测速情况，并做成如图所示的图像，由图像知该车的阻力系数为（）（　　）

A．0.05 B．0.10 C．0.20 D．0.50

【答案】  C

【详解】

设普通家用轿车的额定功率为P，轿车的阻力

由图象可知，内轿车做匀加直线运动的加速度为

根据牛顿第二定律可得

在10s末根据功率计算式有

最后轿车做匀速直线运动，轿车的牵引力等于阻力，根据功率计算式有

联立解得

故选C。

5．（2020·陕西汉中市·高三一模）杨利伟是成龙同学的偶像。当2020年11月24日嫦娥五号探测器发射升空后，再次刺激了他的宇航员之梦。他很想知道月球的密度，假如他梦想成真乘坐嫦娥六号飞船绕月球做圆周运动，并测出飞船离月球表面高度为H，环绕的周期为T，已知月球的半径为R，引力常量为G，月球表面的重力加速度为g，他计算出的月球密度应该是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】  B

【详解】

在月球表面有

结合球体积公式 ，则密度为

在嫦娥六号上有

结合球体积公式 ，则密度为

故选B。

6．（2020·哈尔滨市·黑龙江实验中学高三月考）如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与不计内阻的直流电源两端相接，ML和LN组成的部分受到的安培力大小为F，则导体棒MN受到的安培力的大小为（　　）

A．2F B．1.5F C．0.5F D．0

【答案】  A

【详解】

设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上下两路电阻之比为

根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比

由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式，可知

得

故选A。

7．（2018·呼和浩特市第十六中学高三月考）如图所示，虚线、、为一点电荷产生的电场中的三个等势面，一电子在等势面上的点获得的初动能，电子先后经过等势面上的点和等势面上的点，图中实线为其运动轨迹。已知电子到达点时的动能为，若规定等势面的电势为0，则下列说法正确的是（　　）

A．产生该电场的点电荷带负电

B．在电子从点运动到点的过程中，电场力做的功为，电子的电势能减少

C．等势面的电势比等势面的电势高

D．电子在点具有的电势能为，在点具有的电势能为

【答案】  C

【详解】

A．根据电子的轨迹曲线可判断电子由M点运动到Q点，受到的电场力是引力，所以产生该电场的点电荷带正电，故A错误；

B．在电子从M点运动到Q点的过程中，由动能定理

所以电场力做的功为−30eV，电子的电势能增加30eV，故B错误；

C．电子从M点到Q点

所以

等势面C的电势比等势面A的电势高30V，故C正确；

D．电子在Q点的电势能为30eV，在M点的电势能为0，故电子在N的电势能不可能为50eV，故D错误。

故选C。

8．（2020·广东高三月考）如图所示，一木块以速度v1沿着光滑水平面向右匀速运动，某时刻在其后方有一颗子弹以初速度v0射入木块，最终子弹没有射穿木块，下列说法中正确的是（　　）

A．子弹克服阻力做的功等于木块的末动能与摩擦产热之和

B．木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功

C．木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量

D．系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功

【答案】  D

【详解】

A．子弹射入木块的过程中，子弹克服阻力做的功等于子弹动能的减少量，根据能量守恒定律可知，子弹动能的减少量等于木块动能增加量与摩擦产生热量之和，不等于木块的末动能与摩擦产热之和，故A错误；

B．相对于地面而言，子弹的位移大于木块的位移，子弹和木块相互作用力大小相等，根据功的公式可知，子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功，故B错误；

C．根据冲量公式可知，子弹和木块相互作用力大小相等，但方向相反，时间相等，故冲量是大小相等，方向相反，故C错误；

D．系统损失的机械能等于子弹损失的动能和木块动能增加量之差，即等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功，故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．（2020·浙江嘉兴市·高三月考）巴耳末系是指氢原子从能级跃迁到能级时发出的光谱线系如图甲所示，因瑞士数学教师巴耳末于1885年总结出其波长通项公式（巴耳末公式）而得名。图乙中给出了巴耳末谱线对应的波长，已知可见光的光子能量在到之间，普朗克常量，则下列说法正确的是（　　）

A．谱线对应光子的能量大于谱线对应光子的能量

B．巴耳末系辐射、、、谱线均属于可见光

C．按玻尔原子模型，与谱线对应的跃迁是从能级到能级

D．该谱系的光照射极限频率为的钨，能发生光电效应现象

【答案】  BC

【详解】

A．由图可知，谱线其波长最长，对应的频率最低，根据可知，其光子能量最低，故A错误；

B．已知可见光的光子能量在到之间，普朗克常量，根据和可得

求出可见光的波长范围约，可知巴耳末系辐射、、、谱线均属于可见光，故B正确；

C．由可知，谱线对应光子的能量为，按玻尔原子模型，与谱线对应的跃迁是从能级到能级，故C正确；

D．该谱系的光子能量最大的是谱线对应的光子，其频率为

小于钨的极限频率，不能发生光电效应现象，故D错误。

故选BC。

10．（2020·全国高三专题练习）甲、乙两列简谐横波沿同一直线传播，时刻两波叠加区域各自的波形如图所示，已知甲沿x轴正方向传播，乙沿x轴负方向传播，两列波的传播速度相同，甲波的周期为0.4 s，则（　　）

A．两列波在相遇区域会发生干涉现象

B．时，平衡位置在处质点的速度沿y轴负方向

C．时，平衡位置在处质点的位置为

D．时，平衡位置在处质点的速度为零

【答案】  BC

【详解】

A．由题图可知，乙波的波长为8 m，甲波的波长为4 m，由于波速相同，则两波的频率不同，所以两列波在相遇区域不会发生干涉现象，故A错误；

B．由两波的传播方向可知，两列波在处的振动方向均沿y轴负方向，则时，平衡位置在处质点的速度沿y轴负方向，故B正确；

CD．由于乙波的波长为甲波的两倍，波速相同，则乙波的周期为甲波的两倍，即为0.8 s，从图示位置开始经过0.2 s即甲波经过半个周期，平衡位置在处的质点回到平衡位置，乙波经过0.2 s即四分之一周期平衡位置在处质点振动到波谷位置，由叠加原理可知，此时平衡位置在处质点位置为，此时由于甲波处质点回到平衡位置，所以此时该处质点速度不为0，故C正确，D错误。

故选BC。

11．（2020·陕西汉中市·高三一模）如图，两根相距L＝0.4m、电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面内平行放置，导轨平面内存在垂直纸面向里的大小为0.5T的匀强磁场，两导轨左端与阻值R＝0.15Ω的电阻相连，一根质量m＝0.1kg、电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在水平向右F=2N的力作用下从静止沿导轨向右运动过程中：（　　）

A．a点电势高于b点

B．b点电势高于a点

C．ab棒受到的安培力水平向右

D．棒的最大速度为10米/秒

【答案】  AD

【详解】

AB．根据右手定则可知棒中的电流方向为，棒相当于电源，则a点电势高于b点。故B错误，A正确；

C．棒中的电流方向为，根据左手定则，可知安培力方向水平向左。故C错误；

D．根据牛顿第二定律得

电流

电动势

联立得

棒做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，即

解得

故D正确。

故选AD。

12．（2020·河南郑州市·郑州一中高三月考）如图所示，某车间有一个倾角为θ＝37°、长为L＝12.8 m的传送带，传送带以速率v＝4 m/s沿逆时针方向匀速运动。如果将一质量m＝10kg的小工件静止放置于传送带的上端，小工件与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos°37＝0.8。则（　　）

A．小工件到达传送带另一端所需的时间为3.2 s

B．小工件到达传送带另一端所需的时间为2.4 s

C．小工件离开传送带的速度大小为4 m/s

D．小工件离开传送带的速度大小为8 m/s

【答案】  BD

【详解】

AB．小工件置于传送带上端，传送带逆时针转动时，物体的运动分两个阶段，第一阶段物体的速度小于转送带速度时，由牛顿第二定律知

代入数据解得

小工件经与传送带共速，产生位移

此后有

解得

由

代入数据得

所以小工件到达传送带另一端所需的时间为，A错误，B正确；

CD．小工件离开传送带时速度为

C错误，D正确。

故选BD。

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。

13．（2020·河南郑州市·郑州一中高三月考）某实验小组用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示，气垫导轨置于足够高的水平桌面上，在气垫导轨的滑块上固定一个宽度为d的挡光片和一个砝码槽，测得滑块、砝码槽、遮光条的总质量为M；气垫导轨的左端固定一个定滑轮，细线绕过定滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有6个钩码，每个钩码的质量均为m，当地的重力加速度大小为g。将滑块从某一固定位置由静止释放，记录滑块通过光电门的时间；而后每次移走1个悬挂的钩码放到滑块上的砝码槽中，滑块均由同一位置由静止释放，重复实验，记录每次实际悬挂钩码的个数n及挡光片通过光电门的时间t。

（1）实验前先调节气垫导轨水平，方法是：取下悬挂的钩码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上任意位置都能__________，则导轨水平。

（2）如果滑块上的挡光片通过光电门的时间为t，则滑块通过光电门的速度大小为__________（用题中所给字母表示）。

（3）以每次悬挂钩码的个数n为纵坐标，挡光片通过光电门的时间平方的倒数为横坐标建立平面直角坐标系，在坐标纸上作出图像，如图2所示。要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是__________；设此物理量的测量值为x，要验证机械能守恒，在误差允许的范围内，作出的图像斜率为k＝__________。

【答案】  保持静止（或轻推一下，滑块近似做匀速运动）        滑块开始滑动时挡光片到光电门的距离   

【详解】

（1）调节气垫导轨水平时，通过调节导轨下面的螺母，使滑块放在导轨上任意位置都能保持静止，或轻推一下，滑块近似做匀速运动，则导轨调节水平；

（2）滑块通过光电门的速度；

（3）要验证机械能守恒，还需要测量滑块开始滑动时，挡光片到光电门的距离；

根据机械能守恒定律

可得

因此若机械能守恒，图像应为一条过原点的倾斜直线。可以得到图像的斜率

14．（2020·黑龙江鹤岗市·鹤岗一中高三月考）（1）某实验小组的同学利用游标卡尺和螺旋测微器测量一质量分布均匀的长直导体的长度和直径，其中测量结果如图甲、乙所示，则长直导体的长度为______cm；长直导体的直径为_____mm。

（2）该组同学用伏安法测定其电阻的阻值（约为），除了，开关S、导线外，还有下列器材供选用：

A．电压表（量程0~1V，内阻约为）

B．电压表（量程0~10V，内阻约为）

C．电流表（0~1mA内阻约为30Ω）

D．电流表（0~0.6A，内阻约为0.05Ω）

E.电源（电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计）

F.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）

G.滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）

①为使测量尽量准确，电压表选用_________，电流表选用______________，电源选用______________。（均填器材的字母代号）；

②画出测量阻值的实验电路图。（______）

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，电阻测量值会______真实值（填“大于”“小于”或“等于”），

【答案】  5.03    5.315+0.02    B    C    F        大于

【详解】

（1）长直导体的长度为5cm+0.1mm×3=5.03cm；

长直导体的直径为5mm+0.01mm×31.5=5.315mm

（2）①电源选择电动势为1.5V的话电压过小，则选择电动势为15V的电源F；则为使测量尽量准确，电压表选用B；电路中可能出现的最大电流为 电流表选用C；

②因则应该采用电流表内接，滑动变阻器用分压电路，则则画出测量阻值的实验电路图如图

③从实验原理上看，因电压表的读数大于待测电阻两端的电压，则电阻测量值会大于真实值。

四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．（2020·河北衡水市·衡水中学高三月考）如图所示为“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝和间距为，双缝到屏的距离为，波长为的单色平行光垂直入射到双缝和上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线上方第一条亮纹中心位置在处，第三条亮纹中心位置在处，现有1号、2号虫子分别从和同时出发，以相同速度沿垂直屏的方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，假定两只虫子爬行速度均为，则两只虫子运动的时间差为多少？

【答案】  0.2s

【详解】

相邻亮条纹的间距为

的间距为

的间距为

1号虫子爬行的时间为

2号虫子爬行的时间为

两只虫子飞行的时间相同，因此两只虫子运动的时间差为

16．（2020·重庆北碚区·西南大学附中高三月考）导热平底玻璃管质量为M，导热活塞质量为m，活塞与玻管间无摩擦且不漏气。玻管中密封一部分理想气体，气柱长l，玻管横截面积S。最初，玻管被销钉固定在足够长的粗糙斜面上，斜面在地面已被固定。如图所示，现拔去销钉，让玻管由静止下滑，当活塞与气缸相对静止时，气柱长度改变量为多少?（重力加速度为g，斜面与玻璃管间摩擦因素为μ，斜面倾角为θ且θ>，结果采用题目所给字母表示）。

【答案】 

【详解】

对m

下滑时整体法求加速度

再对m

等温变化

解得

则

得

17．（2020·重庆北碚区·西南大学附中高三月考）足够长的固定斜面体倾角，质量为M = 1 kg、长为L = 2 m的长木板B放在斜面上，质量为m = 0.5kg的物块A放在长木板的上端。P点为长木板的中点，长木板上表面左半部分（P点左侧）光滑、右半部分（P点右侧）粗糙且与物块间动摩擦因数为。同时释放物块A和长木板B，当长木板沿斜面下滑时，物块刚好到达P点，物块A的大小不计．求：（已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2）

（1）长木板与斜面间的动摩擦因数；

（2）物块能否滑出长木板？若能求物块A在长木板上运动的时间；若不能求物块停在木板上的位置到P点的距离。

【答案】  （1）；（2） 不能；0.5 m

【详解】

（1）对物块A研究，根据牛顿第二定律

解得

根据位移公式

解得

设长木板与斜面间的动摩擦因数为，对长木板研究

解得

对长木板，根据牛顿第二定律

解得

．

（2） 物块A到达P点右侧后，对A根据牛顿第二定律

解得

对B根据牛顿第二定律

解得

物块A到达P点时

设再经过t1AB共速，则有

得

t1=0.5s

在此过程A在B上运动

所以A没有滑出B，以后AB一起在斜面加速运动．

物块停在木板上的位置到P点的距离为0.5 m．

18．（2020·哈尔滨市第一中学校高三月考）如图所示，在平面直角坐标系内，圆形区域半径为，在点与轴相切且关于轴对称。bc是圆形区域与轴平行的一条直径，图中虚线是一条过b点的切线，虚线上方有沿轴负方向的匀强电场，场强大小未知；圆形区域内有垂直平面向外的匀强磁场；某带正电粒子，质量为，带电量为，以速度从点垂直轴进入电场中，然后从b点进入磁场，最后从c点离开磁场。已知a点纵坐标，带电粒子的重力忽略不计。求：

（1）匀强电场的电场强度；

（2）匀强磁场的磁感应强度

（3）粒子从点运动到达轴的时间。

【答案】  （1）；（2）；（3）

【详解】

（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，设运动时间为t，则

解得

（2）粒子进入磁场时的速度方向与竖直方向夹角的正切值

所以

由半径和速度方向的垂直关系可知，粒子的圆弧轨迹所对应的圆心即是O点，所以粒子做圆周运动的半径

运动速度

由洛仑兹力提供向心力得

解得

（3）粒子的运动过程可分为三段：电场中的类平抛、磁场中的匀速圆周、离开磁场后的匀速直线，运动的总时间