2021年北京市十一学校高考物理三模试卷（含答案解析）

这是一份2021年北京市十一学校高考物理三模试卷（含答案解析），共20页。试卷主要包含了6MeV的能量，6kg⋅m/s，0V、1，9eV，0kg，内置电动势E=15，【答案】A，【答案】C，【答案】B等内容，欢迎下载使用。
2021年北京市十一学校高考物理三模试卷

1. 用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V，油膜面积为S，油酸的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是( )
A. 一个油酸分子的质量为NAM B. 一个油酸分子的体积为VNA
C. 油酸的密度为MV D. 油酸分子的直径为VS
2. 一个氘核与一个氚核结合成一个氦核同时放出中子，释放17.6MeV的能量。已知氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为m1、m2、m3和m4.下列说法正确的是( )
A. 该核反应方程是 12H+13H→24He+201n
B. 该核反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料
C. m1+m2>m3+m4
D. 该核反应可以在常温下进行
3. 做功和热传递都可以改变物体的内能。以下说法正确的是( )
A. 物体放出热量，内能一定减少
B. 物体对外做功，内能一定减少
C. 物体吸收热量，同时对外做功，内能一定减少
D. 物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少
4. 图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为x=2m处质点的振动图象。下列判断正确的是( )
A. 波沿x轴负方向传播
B. 传播速度为20m/s
C. t=0.1s时，x=2m处质点的加速度最大
D. 波源在一个周期内走过的路程为4m
5. 如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是( )
A. 电表A1、A2的示数都增大 B. 电表V1、V2的示数都不变
C. 原线圈输入功率减小 D. 电阻R0消耗的电功率减小
6. 由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是( )
A. 到达b点时，炮弹的速度为零
B. 到达b点时，炮弹的加速度为零
C. 炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度
D. 炮弹由O点运动到b 点的时间大于由b点运动到d点的时间
7. 2020年5月15日中国的火星探测器天问1号成功在火星表明着陆，如图为天问1号的降落器“祝融”运行的降低轨道示意图，由椭圆轨道1、椭圆轨道2、圆轨道3、最终经过轨道4落在火星表面附近，最后启动主发动机进行反冲，稳稳的落在火星表面，P点是它们的内切点。关于探测器的上述运动过程中，下列说法中正确的是( )
A. 飞船在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等
B. 飞船在轨道2上由Q点向P点运动的过程中速度增大，机械能减小
C. 飞船在轨道1上运行经过P点的速度大于在轨道2上运行经过P点的速度
D. 轨道4可以看做平抛运动的轨迹
8. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的8倍
B. 与头部作用过程中，足球动量变化量大小为1.6kg⋅m/s
C. 下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg⋅m/s
D. 从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量为0
9. 以煤作燃料的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，利用静电除尘可以消除烟气中的煤粉。如图为静电除尘的原理示意图，除尘器由金属管A和悬挂在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的两极，它们之间有很强的电场，空气中的气体分子被强电场电离成为电子和正离子。正离子被吸引到B上，得到电子，又成为分子。电子在向正极运动的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极上，最后在重力作用下，落入下面的漏斗中。有关这一物理情境下列说法正确的是( )
A. 空气分子在距离金属丝B越近的地方越容易被电离
B. 带上负电的煤粉在向A运动的过程中做匀变速运动
C. 带上负电的煤粉在向A运动的过程中其运动轨迹为抛物线
D. 带上负电的煤粉在向A运动的过程中其电势能增大
10. 下列说法正确的是( )
A. 检验工件平整度的操作中，如图所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处
B. 图为光照射到小圆孔得到的衍射图样
C. 图海市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小
D. 图的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
11. 如图所示，灯泡A与带铁芯的电感器L串联，另一个完全相同的灯泡B与滑动变阻器串联，两路并联接在以正弦交流信号发生器为电源的两端。通过调节交流信号发生器上的旋钮，可以改变输出电压和信号的频率。实验开始前将滑动变阻器滑片P置于最右侧，电源内阻可忽略。闭合开关S，A、B两灯均发光。关于该实验，下列说法中错误的是( )
A. 保持交流信号频率不变，适当提高输出电压，发现A灯始终比B灯暗
B. 保持输出电压不变，提高交流信号频率，发现A灯变暗，B灯亮度不变
C. 保持输出电压和信号频率不变，将滑片P向左滑动，B灯变暗，A灯亮度不变
D. 断开开关S，发现B灯立即熄灭，A灯闪亮一下然后熄灭
12. 某同学做探究变压器工作原理实验时，他用多用电表的欧姆挡正确测量了完全相同的两个螺线管的不同匝数A、B线圈的电阻值分别为12Ω和3Ω，如图所示。某同学先去掉可拆变压器上压紧横条的胶木螺钉，并将横条放在U形铁芯的左侧上。变压器左边的螺线管A接12V低压交流电源上，右边的螺线管B接一个标称为“3.0V、1.0A”的小灯泡和电阻值可视为无穷大电压传感器。闭合电键S1，断开电键S2后，把横条铁芯慢慢推向右侧，直至与右侧完全闭合。正确说法的是( )
A. 线圈A、B的匝数之比是1：4
B. 电压传感器示数为一个定值
C. 穿过螺线管B的最大磁通量在逐渐增加
D. 铁芯完全闭合后再闭合电键S2，小灯泡能正常发光
13. 某个量D的变化量ΔD，与发生这个变化所用时间△t的比值ΔDΔt，叫做这个量D的变化率。下列说法正确的是( )
A. 若D表示某质点做平抛运动的速度，则ΔDΔt是恒定不变的
B. 若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则ΔDΔt一定变大
C. 若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则ΔDΔt是恒定不变的
D. 若D表示某质点的动能，则ΔDΔt越大，质点所受外力做的总功就越多
14. 弗兰克-赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验。实验原理如图甲所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，G、A间加有电压为0.5V的反向电场，使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少。在原来真空的容器中充稀薄汞蒸气后，发现K、G间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，如图乙所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释。依据本实验结果下列判断合理的是( )

A. 电子运动过程中只可能与汞原子发生一次碰撞
B. 汞原子基态和第一激发态的能级之差可能为4.9eV
C. K、G间电子的动能越大，越容易使汞原子发生跃迁
D. K、G间电压越大，单位时间内到达A极的电子数越多
15. 图甲为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图。

(1)下面是实验的主要操作步骤：
a.将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；
b.沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力F1、F2的大小及方向；
c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录测力计拉力的大小及方向。图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中表示力F1和F2合力的理论值______(填“F”或“F′”)；
(2)本实验采用的科学方法是______；
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
(3)本实验中F1、F2的夹角应该是______；
A.大一些好
B.适当的大小
C.小一些更好
(4)本实验中若用细长的橡皮筋替代两根绳套，你认为该办法是______的。(填“可行”或“不可行”)
16. 同学们测量某电阻丝的电阻Rx，所用电流表的内阻与Rx相当，电压表可视为理想电压表。
(1)若使用图甲所示电路图进行实验，要使得Rx的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的______点(选填“b”或“c”)；
(2)测得电阻丝的U−I图如图乙所示，则Rx为______Ω(保留两位有效数字)；
(3)实验中，随电压进一步增加，电阻丝的温度逐渐变大。某同学发现对热电阻丝吹气，其阻值会变化，他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻Rx随风速v(用风速计来测量)的变化关系如图丙所示，由图可知：当风速增加时，Rx会______(选填“增大”或“减小”)。在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器Rw的滑片向______端调节(选填“M”或“N”)；

(4)为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图丁所示的电路，其中R为两只阻值相同的电阻，Rx为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，电压表为待接入的理想电压表。如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“+”端和“-”端应分别连接到电路中的______.
A.b点和d点
B.d点和b点
C.a点和b点
D.b点和c点
17. 如图所示，水平桌面长L=3m，距水平地面高h=0.8m，桌面右端放置一个质量m2=0.4kg的小物块B，桌面的左端有一质量m1=0.6kg的小物块A.某时刻物块A以初速度v0=4m/s开始向右滑动，与B发生正碰后立刻粘在一起，它们从桌面水平飞出，落到地面上的D点．已知物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2.求：
(1)物块A与物块B碰前瞬间，A的速度大小v1；
(2)物块A与物块B碰后瞬间，A、B整体的速度大小v2；
(3)A、B整体的落地点D距桌面右边缘的水平距离x.








18. 无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，它具有体积小、造价低、使用方便等优点，随着民用无人机的快速发展，广告、影视、婚礼视频记录等正越来越多地出现无人机的身影，如图所示是我国新研究生产的一款航拍器无人机。该款无人机的总质量为m=2.0kg，内置电动势E=15.2V、容量A=4500mA⋅h的智能电池，其内电阻忽略不计。若该款无人机正常工作时电池输出稳定的电流为I=4.5A，飞行时电动机工作效率η=80%，智能电池还要提供其他设施正常工作的功率为P1=8.4W，假设无人机飞行时所受到空气阻力恒为f=4N，g取10m/s2。
(1)充满一次电，该无人机理论上正常工作的最长时间t；
(2)电动机的输出功率P2；
(3)该款无人机竖直上升飞行时的最大速度vmax。








19. 发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行的、足够长的金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L。电阻为R、质量为m的金属导体棒ab垂直于MN、PQ恰好放在轨道上，与轨道接触良好。轨道的左端点间一条支路上接有电动势为E、内电阻不计的直流电源，另一条支路上仅仅是一段导线，导体棒ab通过滑轮与一根轻绳水平连接着质量也为m的重物。忽略一切阻力、导轨的电阻。
(1)当单刀双掷开关s接到位置1，再将重物由静止释放，求棒运动的速度最大值v1；
(2)在上述过程中，棒ab运动时间t时速度达到v2，求这段时间内通过棒的电量q；
(3)当单刀双掷开关s接到位置2，重物将被棒牵引着从静止向上运动，求棒运动的速度的最大值v3。









20. 如图甲所示是研究光电效应的实验电路图，ab、cd为两正对的、半径为R的平行的、圆形金属板，板间距为d，且满足R>>d。当一细束频率为ν的光照极板ab圆心时，产生沿不同方向运动的光电子。调节滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为UC时，电流表示数恰好为零。假设光电子只从极板圆心处发出，普朗克常量为h，电子电量为e，电子质量为m，忽略场的边界效应和电子之间的相互作用。
(1)求金属板的逸出功W0；
(2)若交换电源正负极，调节滑片逐渐增大两极板间电压，求电流达到饱和时的最小电压U1；
(3)断开开关，在两板间加上方向垂直纸面向里的匀强磁场，如图乙所示。求电流表读数为零时磁感应强度B的最小值；
(4)已知单位时间内从ab板逸出的电子数为N，电子逸出时所携带动能在0至最大动能之间粒子数是均匀分布的。假设所有逸出的电子都垂直于ab板向cd板运动，如图丙所示。调整滑动变阻器的滑片，当cd与ba两板之间电势差为U2时，求安培表的读数及对应的电阻值。








答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：A、一个油酸分子的质量等于总质量除以分子数，即MNA，故A错误；
B、一个油酸分子的体积等于总体积除以对应的分子数，题干中V不是油酸的摩尔体积，故B错误；
C、题干中V不是油酸的摩尔体积，题干中M是油酸的摩尔质量，根据ρ=mV求密度，各物理量不具有统一性，故C错误；
D、油酸的体积除以油膜的面积，恰好就是油酸分子的直径，故D正确；
故选：D。
油酸的体积除以油酸的面积，恰好就是油酸分子的直径；一个油酸分子的质量等于总质量除以分子数；油酸分子的体积等于总体积除以对应的分子数；根据ρ=mV求密度。
掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径．

2.【答案】C

【解析】
【分析】
解答本题需要掌握：核反应方程要遵循质量数和电荷数守恒；聚变反应后质量减小，放出能量；依据质量亏损，即可判定反应前后质量的关系，聚变反应属于热核反应，需要很高的温度。
考查核反应书写规律，掌握裂变与聚变的不同，理解聚变反应的条件，及注意质量亏损的含义。
【解答】
A、依据质量数与质子数守恒，该核反应方程方程是 12H+13H→24He+01n，故A错误；
B、当前核电站采用的核燃料是铀235，故B错误；
C、聚变反应中的质量亏损△m=m1+m2−m3−m4，则有m1+m2>m3+m4，故C正确；
D、只有将原子核加热到很高的温度，达到几百万摄氏度以上的高温时，聚变才会发生，故D错误；
故选：C。  
3.【答案】D

【解析】解：A、物体放出热量，若外界对物体做更多的功，则内能增加，故A错误；
B、物体对外做功，如同时从外界吸收更多的热量，则内能增加，故B错误；
C、物体吸收热量，同时对外做功，如二者相等，则内能可能不变，若Q>W，则内能增加，若W>Q，则内能减少，故C 错误；
D、物体放出热量，Q