高中物理高考 卷3-2021年决胜高考物理模考冲刺卷（江苏专用）（解析版）

2021年决胜高考物理模考冲刺卷

满分100分，考试时间75分钟

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分每题只有一个选项最符合题意。

1．下列哪些现象或者效应能说明光具有粒子性（　　）

A．偏振现象 B．干涉现象

C．康普顿效应 D．衍射现象

【答案】C

【详解】

A．光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，A错误；

B．光的干涉现象说明光具有波动性，B错误；

C．康普顿效应证明了光不仅仅具有能量，光还具有动量，说明光具有粒子性，C正确；

D．光的衍射现象说明光具有波动性，D错误。

故选C。

2．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为，E、F分别为边AB、BC的中点，则（　　）

A．该棱镜的折射率为

B．光在F点发生全反射

C．光从空气进入棱镜，波长不变

D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行

【答案】A

【详解】

A．该棱镜的折射率为

A正确；

B．临界角为

解得 ，光在F点不能发生全反射，B错误；

C．由 得，光从空气进入棱镜，波长变小，C错误；

D．因为入射的棱镜的光，经过棱镜折射后，出射光线向棱镜的底面偏转，所以从F点出射的光束一定向底面AC偏转，与入射到E点的光束一定不平行，D错误。

故选A。

3．2020年11月24日04时30分“嫦娥五号”发射成功，进行月球表面月壤样本的采集。关于“嫦娥五号”月球探测器，下列说法正确的是（　　）

A．飞离地球时，受地球的引力越来越大

B．在近月圆形轨道运行时，不受月球的引力作用

C．在近月圆形轨道运行时，探测器内物体处于完全失重状态

D．从地球上发射时，发射要速度大于11.2km/s

【答案】C

【详解】

A．根据万有引力公式可知飞离地球时，“嫦娥五号”月球探测器受地球的引力越来越小，选项A错误；

B．在近月圆形轨道运行时，仍受月球的引力作用，选项B错误；

C．在近月圆形轨道运行时，万有引力完全提供向心力，探测器内物体处于完全失重状态，选项C正确；

D．若在地球上发射速度大于11.2km/s，则探测器将脱离地球束缚，选项D错误。

故选C。

4．高速公路ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用0.2s的时间识别车载电子标签并发出“滴”的一声，但司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.6s，刹车的加速度大小为，则该ETC通道的长度约为（　　）

A．3.6m B．4.8m C．7.2m D．8.4m

【答案】D

【详解】

21.6km/h=6m/s，汽车在前0.2s+0.6s内做匀速直线运动，位移为

随后汽车做减速运动，位移为

所以该ETC通道的长度为

故选D。

5．如图所示，一细绳跨过光滑定滑轮，其一端悬挂物块B，另一端与斜面上的物块A相连，此时绳与斜面垂直，系统处于静止状态。现用水平向右的拉力缓慢拉动B，直至悬挂B的细绳与竖直方向成。已知A与斜面始终保持静止，则在此过程中（　　）

A．水平拉力大小可能减小

B．A所受斜面的支持力一直增大

C．地面对斜面的摩擦力一直增大

D．A所受斜面的摩擦力一直增大

【答案】C

【详解】

A．设水平拉力为F，绳子中的张力为T，悬挂B的细绳与竖直方向的夹角为，由于物块B缓慢移动，可认为它始终处于平衡状态，则

解得

即随着增大，拉力F逐渐增大，绳子中的张力T也逐渐增大，故A错误；

B．设斜面倾角为，则物块A所受斜面的支持力为

随着T增大，斜面支持力逐渐减小，故B错误；

D．物块A所受斜面的静摩擦力，在大小上等于使物块A具有下滑趋势的外力，这个外力等于物块A的重力沿斜面的分力，即

由于物块A与斜面始终保持静止，可知保持不变，故D错误；

C．以A和斜面体为对象，在水平方向上：

随着T增大，逐渐增大，故C正确。

故选C。

6．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（　　）

A．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10m

B．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10m

C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力

D．分子势能随两个分子间距离的增大而增大

【答案】A

【详解】

AB．在F－r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级(10－10m)时，引力等于斥力，即e点横坐标的数量级为10－10m，故A正确，B错误；

C．若两个分子间距离大于e点的横坐标即大于，则分子间作用力表现为引力，故C错误；

D．当分子间距离r＜r0时，分子力表现为斥力，分子间的距离增大，分子力做正功，分子势能减小，当分子间距离r>r0时，分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故D错误。

故选A。

7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，、、为相同的灯泡，、分别为定值电阻、理想电感线圈，电容器的电容，电压表为理想电表。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时，、、均发光。下列说法正确的是（　　）

A．三个灯泡亮度相同

B．电容器所带电荷量的最大值为

C．若交流电的频率突然增大，则变暗、变亮

D．电压表的读数为

【答案】C

【详解】

A．原线圈中通有正弦交流电，则副线圈中也为正弦交流电，由于与电阻相串联，与电感线圈相串联，与电容相串联，灯泡、与的亮度取决于电阻、电感和电容的阻碍作用，本题未给相关条件无法判断，故A错误；

BD．由题意可知，原线圈两端电压的最大值为，由于原、副线圈的匝数比，所以副线圈两端的电压最大值为，有效值为，因为是交流电，电容器与灯泡串联，电容器两端电压的最大值肯定小于，所以电容器所带电荷量的最大值小于

而电压表的读数也小于，故BD错误；

C．电感线圈感抗随交流电频率的增大而增大，电容器的容抗随交流电频率的增大而减小，交流电频率增大后，线圈感抗变大则变暗，电容器容抗变小则变亮，故C正确。

故选C。

8．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图1所示，图2为质点P的振动图像，则（　　）

A．该波的波速为1.5m/s B．该波沿x轴负方向传播

C．0~1s时间内，质点P沿x轴运动了1.5m D．0~1s时间内，质点P运动的路程为2m

【答案】D

【详解】

A．由图1可知，该波的波长，由图2可知周期T=1×10-5s，则该波的波速

A错误；

B．由图2可得，在t=0时刻，P质点沿y轴正方向振动，由波形的平移方式可知该波沿x轴正方向传播，B错误；

C．质点P只在平衡位置附近振动，不沿x轴运动，C错误；

D．质点P的振幅是5×10-6m，在0~1s时间内共振动了个周期，运动的路程是

s=4×5×10-6×105m=2m

D正确。

故选D。

9．如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c再回到状态a，其中，为等温过程，为等容过程，下列说法正确的是（  ）

A．过程，气体和外界无热交换

B．过程，气体分子的速率均保持不变

C．过程，气体内能减小

D．过程外界对气体做的功与过程气体对外做功相等

【答案】C

【详解】

A．过程，气体发生的是等温变化，内能不变，此过程中，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，A错误；

B．过程，温度不变，气体分子的平均速率不变，但每一个气体分子的速率不断变化，B错误；

C．过程，气体的体积不变，压强减小，则温度降低，故内能减小，C正确；

D．图线与横轴所围的面积为气体做功的大小，因此过程外界对气体做的功小于过程气体对外做功，D错误。

故选C。

10．如图所示，是一小金属块，用一根绝缘细杆挂在固定点O，使金属块绕竖直线来回摆动，穿过水平方向的匀强磁场区域（金属块可以完全进入磁场中），磁感线方向跟纸面垂直，若摩擦和空气阻力均不计，则（　　）

A．金属块进入或离开磁场区域时，都会产生相同方向感应电流

B．金属块开始摆动后，可以摆到右侧等高位置

C．金属块完全进入磁场区域后，金属块中无感应电流

D．金属块从左向右摆动到最低点时，绳拉力可能为零

【答案】C

【详解】

A．当金属块进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流。进入和离开磁场区域，磁通量分别是增大和减小，根据楞次定律得感应电流的方向相反，故A错误；

B．由于从左侧摆到右侧的过程中，金属块中磁通量发生变化，因而产生感应电流，由于电阻的存在，金属块中将产生焦耳热，根据能量守恒知金属块的机械能将不守恒，故金属块开始摆动后，不能摆到右侧等高位置，故B错误；

C．金属块完全进入磁场区域后，由于穿过金属块的磁通量不发生变化，则金属块中无感应电流，故C正确；

D．金属块从左向右摆动到最低点时，此时无感应电流，而金属块在做圆周运动，由拉力与重力的合力提供向心力，故绳拉力不可能为零，故D错误。

故选C。

11．如图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两小球，分别用绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β（α>β），两小球恰在同一水平线上。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，两球在空中未相碰，则下列叙述正确的是（　　）

A．两球同时落地 B．q1一定大于q2

C．m1一定大于m2 D．m1所受的库仑力可能大于m2所受的库仑力

【答案】A

【详解】

A．剪断细线后，绳子的拉力立即消失，两球在水平方向上受到库仑力的作用，在竖直方向上受到重力的作用；故水平方向上的分运动为变速运动，竖直方向上的分运动为自由落体运动，由自由落体运动的特征可知，两球同时落地，故A正确；

B．由公式可知，两小球受到的库仑力等大反向；小球的重力与库仑力的合力与细线的拉力等大反向，所以细线与竖直方向的夹角不同，是由于两球的重力不相等造成的，故B错误；

C．对m1做受力分析，细线的拉力在水平方向的分力与库仑力等大反向，在竖直方向的分力与小球重力等大反向，即

两式相比可得

同理

由于，所以，故C错误；

D．根据牛顿第三定律，两小球之间的库仑力等大反向，作用在同一条直线上，故D错误。

故选A。

二、非选择题：共5题，共56分其中第13题～第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

12．如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置由静止开始滚下，从轨道末端点水平抛出，落到与轨道点连接的倾角为的斜面上，记下小球与斜面第一次碰撞留下的落点痕迹。再把质量为的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置由静止滚下，与被碰小球碰撞后都落到斜面上，记下两小球与斜面第一次碰撞留下的落点痕迹。、、为三个落点的位置（不考虑小球在斜面上的多次碰撞）。

(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量___________，间接地解决这个问题。

A． 小球开始释放的高度

B．斜面的倾角

C．点与各落点的距离、、

(2)以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是___________

A．刻度尺    B．天平    C．量角器    D．秒表

(3)关于本实验，下列说法正确的是___________

A．斜槽轨道必须光滑，且入射小球每次释放的初位置相同

B．斜槽轨道末端必须水平

C．为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量等于被碰球的质量

(4)在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。若该碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为___________。（用、及(1)中所选择的测量物理量字母表示）

【答案】C    AB    B           

【详解】

解：(1)[1]小球离开斜槽后做平抛运动，设小球的位移大小为L，则有竖直方向

水平方向

Lcosθ= vt

解得

入射球碰撞前的速度

入射球碰撞后的速度

被碰球碰撞后的速度

由以上计算分析可知，小球落在同一斜面上，只要测得O点与落点的距离L，即可用代替小球碰撞前后的速度，C正确，故选C。

(2)[2]实验需要测量小球的质量，测量O点与小球各落点间的距离，因此测量质量需要天平，测量距离需要刻度尺，AB正确，故选AB。

(3)[3]A．只要小球从斜槽上同一位置由静止释放，即可使小球到达斜槽底端的速度相等，斜槽不必光滑，A错误；

B．为使小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽轨道底端必须水平，B正确；

C．为使入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量m1大于被碰球的质量m2，C错误。

故选B。

(4)[4]在实验误差允许范围内，实验要验证的关系是

m1v0=m1v1+m2v2

由(1)分析可知，则表达式为

两球碰撞前后总动量守恒

[5]若两球碰撞是弹性碰撞，碰撞运动中机械能守恒，由机械能守恒定律得

整理可得

三、解答题

13．如图，电池组的电动势E=28V，内电阻r = 1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝40Ω，小电动机M的内电阻r1＝2Ω。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为0.5A，求：

(1)电路中的总电流；

(2)电动机输出机械能的电功率。

【答案】(1)2A；(2)25.5W

【详解】

(1)电阻R2的电压

根据闭合电路欧姆定律，有

解得

(2)电动机中的电流

电动机的电功率

电动机的热功率

电动机的输出功率

14．在光电效应中，电子获得光子的能量后最终成为光电子，其中一部分能量用于克服金属的阻碍做功，剩下的能量就是光电子的初动能。能量E=6.0eV的光子照射某金属表面后，逸出光电子的最大初动能Ek=2.5eV，已知h=6.6×10-24J·s，元电荷电量e=1.6×10-19C。求：

(1)该金属的逸出功W。

(2)该条件下的截止电压U。

(3)该金属发生光电效应的极限频率。（结果保留2位有效数字）

【答案】(1) 3.5eV；(2)2.5V；(3)

【详解】

(1)由光电效应方程

可知金属的逸出功

(2)根据

eUC=Ek

可知那么遏止电压的大小为

UC==2.5V

(3)根据

得金属发生光电效应的极限频率

15．如图所示，长度L0=1.6m、质量M=3kg（连同挡板）的小车静止在光滑的水平面上，质量m1=1kg的物块P（可视为质点）放在小车的左端，原长d=20cm的轻弹簧与小车右端的竖直挡板相连，不计挡板的厚度。质量m2=1kg的小球（可视为质点）用长L=1.8m的细绳悬挂在O点，细绳竖直时小球恰好与物块P接触，现将小球向左拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时与物块P发生弹性碰撞，碰后物块P在小车上滑动，此后弹簧的最大压缩量为Δd=10cm。已知物块P与小车间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求：

(1)物块P与小球碰后的速度大小；

(2)弹簧获得的最大弹性势能；

(3)物块P最终停在小车上的位置距小车左端的距离。

【答案】(1)6m/s；(2)6J；(3)0.3m

【详解】

(1)小球向下摆动的过程中，由动能定理得

小球与物块P碰撞过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律得

m2v0=m1v1＋m2v2

联立解得

v1=6m/s

v2=0

(2)物块P与小车相互作用的过程中，由动量守恒定律和能量守恒定律得

m1v1=(m1＋M）v

联立解得

ΔEp=6J

(3)由动量守恒定律知物块P与小车相对静止时，其共同速度仍为v，这时弹簧的弹性势能转化为内能，有

ΔEp=μm1g·ΔL

则物块P最终停在小车上的位置距小车左端的距离为

s=L0-ΔL-（d-Δd）

联立解得

s=0.3m

16．如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是，求：

(1)电子运动的轨迹半径；

(2)电子的质量；

(3)电子穿过磁场的时间。

【答案】(1)；(2)；(3)

【详解】

(1)电子运动轨迹如图所示

由几何知识得

(2)由牛顿第二定律得

解得

(3)电子做圆周运动的周期

电子在磁场中的运动时间