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（湖南专用）·3月卷（原卷版）

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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（湖南专用）·3月卷

第三模拟

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．如图所示，一个质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平面上，一个质量为m的滑块通过一根跨过两定滑轮的轻绳与一个质量为m0的物块相连，两滑轮间的轻绳水平，现将滑块置于斜面上，斜面体、滑块和物块三者保持静止。当地重力加速度为g，两滑轮的摩擦可忽略不计。下列说法中正确的是（　　）

A．斜面体对滑块的摩擦力不可能沿斜面向下

B．斜面体对滑块的摩擦力不可能为零

C．地面对斜面体的支持力大小为（M+m）g－m0gsinθ

D．地面对斜面体的摩擦力方向水平向左，大小为m0g

2．在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系，一质点在水平面上从坐标原点开始运动，沿x方向和y方向的图像和图像分别如图所示，则0~4s内（　　）

A．质点的运动轨迹为直线 B．质点的加速度恒为

C．4s末质点的速度为6m/s D．4s末质点离坐标原点的距离为16m

3．2020年3月9日，我国成功发射第54颗北斗导航卫星。若将北斗导航卫星绕地球的运动近似看作是匀速圆周运动，运行轨道距地面的高度为h，运行周期为T，已知万有引力常量为G，地球半径为。则地球质量M和地球的平均密度分别为（　　）

A．

B．

C．

D．

4．如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A点电势为，B点电势为，C点电势为。已知，边长为，D为的中点，将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为，则放入点电荷后，B点场强为（　　）

A． B． C． D．

5．如图甲，一个100匝的矩形闭合铜线框在匀强磁场中绕与磁感线方向垂直的转轴匀速转动，线框中产生的交变电流的图象如图乙所示。已知线框的总电阻为5Ω，则（　　）

A．时穿过线框的磁通量为零 B．穿过线框的磁通量最大变化率为

C．线框的热功率为160W D．0~0.5s内线框克服安培力做的功为40J

6．如图所示，由导线制成的单匝正方形线框边长为L，每条边的电阻均为R，其中ab边较粗且材料电阻率较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计，线框可绕与cd边重合的水平轴OO＇自由转动，不计空气阻力及摩擦。若线框始终处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历时t到达竖直位置，此时ab边的速度为v，重力加速度为g，则（　　）

A．线框在竖直位置时，ab边两端的电压为BLv

B．线框在竖直位置时，ab边所受安培力大小为

C．这一过程中感应电动势的有效值为

D．在这一过程中，通过线框某一横截面的电荷量为

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7．在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，静止的原子核发生衰变，释放的粒子（粒子或粒子）与反冲核Y都做匀速圆周运动，轨迹如图所示，圆周运动方向均为顺时针。衰变放出的光子的动量可忽略，则下列分析正确的是（　　）

A．衰变为衰变

B．衰变为衰变

C．反冲核Y与释放的粒子在磁场中运动轨迹半径之比为

D．反冲核Y与释放的粒子在磁场中运动轨迹半径之比为

8．如图所示，半径为、粗糙程度处处相同的四分之一圆形轨道竖直固定放置，半径水平。圆形轨道的底端与光滑的水平轨道平滑连接。轻质弹簧右端固定在水平轨道上，处于自然状态。质量为的小球以的初速度从点沿圆形轨道向下运动，运动到轨道最低点时压缩弹簧，弹簧的最大弹性势能为，重力加速度取，则（　　）

A．小球沿圆形轨道下滑过程中克服摩擦力做功为

B．小球运动到圆形轨道的最低点时对轨道的压力为

C．小球第一次返回圆形轨道恰好能上升到点处

D．小球第一次返回圆形轨道上升到点后继续上升

9．如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大小均为m，电荷量大小均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知OP＝OS＝d，粒子带负电，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（　　）

A．粒子的速度大小为

B．从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为

C．沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为d

D．从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9:4

10．如图1所示，电池1的电动势为E1、内阻为r1，电池2的电动势为E2、内阻为r2，R1和R2为定值电阻，且R2<R1。把单刀多掷开关K2置向e，把单刀双掷开关K1先后置向a和b，多次改变滑动变阻器的阻值，记录对应的电压表和电流表的示数，画到同一个U-I图中，如图2所示。把单刀多掷开关K2置向c，把单刀双掷开关K1先后置向a和b，发现电流表的示数不变。现在把单刀多掷开关K2置向d，把单刀双掷开关K1先后置向a和b，分别记录电流表的示数I1和I2，下列判断正确的是（　　）

A．E1>E2，r1>r2 B．E1<E2，r1<r2 C．I1>I2 D．I1<I2

三、非选择题：共56分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答第15～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共43分。

11. （6分）

某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可提供输出电压为6V的交流电和直流电两种，交流电的频率为50Hz，重锤从高处由静止开始下落，在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。

（1）他进行了下面几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带；

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中操作不当的步骤是___________没有必要进行的步骤是___________。（填选项字母）

（2）该同学进行正确操作后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示。其中O点为起始点，为六个计时点。根据纸带上的测量数据分析可知，打B点时重锤的速度为___________m/s，重锤的加速度为___________。（保留三位有效数字）

（3）该同学通过计算数据及查阅资料发现，重锤的加速度与当地的重力加速度相差较大，为此他对实验设计进行了改进，用如图丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。则小铁球通过光电门时的瞬时速度___________。如果满足关系式___________，就可验证机械能守恒定律。

12. （9分）

常用无线话筒所用的电池电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，最大允许电流为100mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲的电路进行实验。图中电压表为理想电表，R为电阻箱（阻值范围为0~999.9Ω），R0为定值电阻。

(1)图甲中接入R0的目的是为了防止电阻箱的阻值调得过小时，通过电源的电流大于其承受范围，起的作用________；实验室备有的定值电阻R0的规格有以下几种，则本实验应选用________。

A．50Ω，1.0W    B．500Ω，2.5W    C．1500Ω，15W    D．2500Ω，25W

(2)该同学接入符合要求的后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图线。由图线知：当电压表的示数为2V时，电阻箱接入电路的阻值为＝________Ω（结果保留三位有效数字）。

(3)根据图乙所作出的图像求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果保留三位有效数字）

13. （13分）

如图所示，一质量的滑块从距斜面底端高度的位置由静止释放。已知斜面倾角，滑块与斜面间的动摩擦因数，滑块滑至斜面底端时与挡板相碰，碰撞过程中无机械能损失，重力加速度为。求：

(1)滑块第一次碰撞挡板前的瞬时速度大小；

(2)第一次碰撞过程中，挡板对滑块的冲量大小；

(3)所有碰撞过程中，挡板对滑块总的冲量大小。

14. （15分）

如图所示，将两根质量均为m＝2 kg的金属棒a、b分别垂直地放在水平导轨MNM′N′和PQP′Q′上，左右两部分导轨间距之比为1∶2，左右两部分导轨间有磁感应强度大小相等但方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，金属棒b开始时位于图中M′P′位置，金属棒a在NQ位置。金属棒b用绝缘细线绕过光滑定滑轮和一物块c相连，c的质量mc＝2 kg，c开始时距地面的高度h＝4.8 m。物块c由静止开始下落，触地后不反弹，物块c触地时两棒速率之比va∶vb＝1∶2，物块c下落过程中b棒上产生的焦耳热为10 J，设导轨足够长且两棒始终在不同的磁场中运动，g＝10 m/s2，整个过程中导轨和金属棒接触良好，且导轨光滑。求：

(1)物块c触地时，两棒的速度大小va和vb；

(2)从物块c触地后开始，到两棒匀速运动过程中系统产生的热量。

（二）选考题：共13分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。

15. [物理选修3-3]

（1）（5分）

关于热力学规律，下列说法正确的是          。（填正确答案标号，选对1个给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0分）

A．热力学第一定律和热力学第二定律从不同角度阐述了能量守恒定律

B．从微观意义上讲，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小

C．从微观意义上讲，热力学第二定律是一个统计规律

D．一定质量的理想气体放出热量，则分子的平均动能不一定减少

E.一定质量的理想气体等温压缩，外界对气体做正功，内能一定增加

（2）（8分）

如图为某同学制作水火箭的示意图。该同学将一个硬饮料瓶中装适量的水，塞好胶塞后放在发射架上，此时封闭气体的体积为400mL，气体压强为大气压强，瓶中水面距离胶塞的高度h=20cm。用自行车气嘴穿过胶塞，用气筒向瓶内打气，每次打进的气体的体积为24mL，气体压强为大气压强。打气n次后胶塞受到压力达到60N，水和橡皮塞从瓶口压出的同时，瓶飞向高空。已知大气压强p0=1.0×105Pa，胶塞的横截面积S=4cm2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，环境温度保持恒定。求：

(1)水火箭发射瞬间气体的压强；

(2)打气次数n。

16. [物理选修3-4]

（1）（5分）

如图，波速大小相同、振幅均为的两列简谐波，甲波〔实线）沿轴正方向传播，乙波（虚线）沿轴负方向传播。在时刻的部分波形如图所示，在时，两列波第一次完全重合。下列说法正确的是          。（填正确答案标号，选对1个给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0分）

A．甲、乙两列波的波长均为

B．甲、乙两列波的波速大小均为

C．甲、乙两列波的波速大小均为

D．时，甲、乙两列波的波形第二次完全重合

E.时，甲、乙两列波的波形第二次完全重合

（2）（8分）

如图所示，横截面为矩形的玻璃砖竖直放置在水平面上，其厚度为d，AD面镀有银。现用一束与面成45°角的单色光斜向下照射在面上，在点右边的水平面上出现两个光斑其间距离为，光在真空中的传播速度为。求：

(1)玻璃砖的折射率；

(2)光在玻璃砖内传播的速度。