1、高三物理试题江苏省 2020-2021 学年度第一学期新高考质量检测模拟试题高三物理试题考生注意：1本试卷共 4 页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间 90 分钟，满分 100 分4请在密封线内作答，保持试卷清洁完整一、单项选择题(本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1下列说法正确的是()A英国物理学家查德威克发现了中子，质子和中子统称为核子B粒子轰击氮原子核的核反应方程式为：42He147 N168 O11HC两个轻核结合成较重的单个原子核时要吸收能量D只要入射光的
2、强度足够大就一定能发生光电效应2.下列说法正确的是()A受迫振动的频率总等于振动系统的固有频率B波长越短的电磁波越容易发生衍射C利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速D声波从空气传入水中时频率不变，波长变短3我国选手谢思埸在 2018 年国际泳联世界跳水系列赛北京站夺得男子三米跳板冠军如图1 所示为谢思埸(可视为质点)参加跳板跳水比赛时，其竖直方向的速度随时间变化的图象，以他离开跳板时为计时起点，不计空气阻力，则()图 1At1 时刻开始进入水面Bt2 时刻开始进入水面Ct2 时刻达到最高点高三物理试题Dt1t2 时间内速度方向竖直向上4.如图 2 甲所示，O、P 为介质中的两点，O 为
3、波源，OP 间距为 6 mt0 时刻 O 点由平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示 t0 时刻开始 P 点振动的图象则以下说法错误的是()图 2A该波的波长 12 mB该波的波速为 2 m/sC该波的周期为 4 sD从开始振动到 t10 s，质点 P 经过的路程为 1.6 m5.如图 3 所示，理想变压器原线圈接电压为 220 V 的正弦交流电，开关 S 接 1 时，原、副线圈的匝数比为 111，滑动变阻器接入电路的阻值为 10，电压表和电流表均为理想交流电表下列说法中正确的有()图 3A变压器输入功率与输出功率之比为 111B1 min 内滑动变阻器上产生的热量为 4
4、0 JC仅将 S 从 1 拨到 2，电流表示数减小D仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小6.如图 4 所示，倾角37的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数33.现对木箱施加一拉力 F，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动设 F 的方向与斜面的夹角为，在从 0逐渐增大到 60的过程中，木箱的速度保持不变，则()图 4AF 先减小后增大BF 先增大后减小高三物理试题CF 一直增大DF 一直减小7.如图 5 所示，A 为地球表面赤道上的物体，B 为一轨道在赤道平面内的实验卫星，C 为在赤道上空的地球同步卫星，地球同步卫星 C 和实验卫星 B 的轨道半径之比为 31，两卫星的环绕方向相同，
5、那么关于 A、B、C 的说法正确的是()图 5AB、C 两颗卫星所受地球万有引力之比为 19BB 卫星的公转角速度大于地面上随地球自转的物体 A 的角速度C同一物体在 B 卫星中对支持物的压力比在 C 卫星中小DB 卫星中的宇航员一天内可看到 9 次日出8.如图 6 为静电除尘原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，图中虚线为电场线(方向未标)不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则()图 6A电场线方向由放电极指向集尘极B图中 A 点电势高于 B 点电势C尘埃在迁移过程中做匀变速运动D尘埃在迁移过程中电势能减
6、小二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 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 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分)9下列说法中正确的有()A在各种晶体中，原子排列都具有空间上的周期性，但是每个原子的位置不是固定不动的B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C布朗运动证明了组成固体小颗粒的分子在做无规则运动D分子力和分子势能可能同时随分子间距离的减小而增大10.如图 7 所示，导热性能良好、内壁光滑的汽缸内部存有一定质量的理想气体，缸外环境保持恒温现用外力 F 拉杆，使活塞缓慢向右移动，此过程中缸内气体质量保持不变，下列高三物理试题说法正确
7、的是()图 7A缸内气体的体积增大，内能增加B缸内气体等温膨胀，对外做功C单位时间内缸内气体分子对活塞的碰撞次数减少D缸内气体的体积增大，内能减小11.如图 8 所示，间距为 L、电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨左、右两端均有一阻值为 R 的电阻相连，导轨上横跨一根长为 L、质量为 m、电阻也为 R 的金属棒，金属棒与导轨接触良好，整个装置处于竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，现给棒一瞬时冲量，让它以初速度 v0 向右运动，则从开始向右运动到棒停止的过程中有()图 8A金属棒在导轨上做匀减速运动B整个过程中通过金属棒的电荷量为mv 02BLC整个过程中金属棒克服安培力做
8、功为12mv02D整个过程中金属棒上产生的焦耳热为13mv0212.如图 9 所示，重 10 N 的滑块轻放在倾角为 30的斜面上，从 a 点由静止开始下滑，到 b点接触到一个轻质弹簧，滑块压缩弹簧到 c 点开始弹回，返回至 b 点时离开弹簧，最后又回到 a 点已知 ab1 m，bc0.2 m，则以下结论正确的是()图 9A整个过程中弹簧弹性势能的最大值为 6 JB整个过程中滑块动能的最大值为 6 JC从 c 到 b 弹簧的弹力对滑块做功 5 JD整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒高三物理试题高三物理试题三、非选择题(本题共 6 小题，共 60 分)13(6 分)某兴趣小组用如图
9、10 甲所示的实验装置来测物体与斜面间的动摩擦因数PQ 为一块倾斜放置的木板，在斜面底端 Q 处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连(图中未画出)每次实验时将一物体(其上固定有宽度为 d 的遮光条)从不同高度 h 处由静止释放，但始终保持斜面底边长 L0.500 m 不变(设物体与斜面间的动摩擦因数处处相同)图 10(1)用 20 分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度 d 如图乙所示，则 d_ cm；(2)该小组根据实验数据，计算得到物体经过光电门的速度 v，并作出了如图丙所示的 v2h图象，其图象与横轴的交点为 0.25.由此可知物块与斜面间的动摩擦因数_；(3)若更换动摩擦因数更小的斜面
10、，重复上述实验得到 v2h 图象，其图象的斜率将_(填“增大”“减小”或“不变”)14(8 分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：(1)用 20 分度的游标卡尺测量其长度如图 11 甲所示，由图可知其长度 L_ mm；图 11(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径 D_ mm；(3)用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻 R，表盘的示数如图12，则该电阻的阻值约为_.图 12图 13(4)为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，某同学设计了如图 13(a)所示的实验电路，其中 R 为电阻箱，定值电阻 R03 为保护电阻，电压表为理
11、想电表某同学按如图(a)所示的电路图连接好电路先断开开关 S，将电阻箱的阻值调到最大，再闭合开关 S，调节电阻箱，读取并记录电压高三物理试题表的示数及电阻箱的阻值多次重复上述操作，可得到多组电压值 U 及电阻值 R，并以 1U为纵坐标，1R 为横坐标，画出1U 1R 的关系图线，如图(b)所示(该图线为一条直线)根据电路原理图推导 1U 和1R 的函数关系，1U _.根据图线求得电池组的电动势 E_ V，内阻 r_.(结果均保留两位有效数字)15(8 分)2017 年 5 月 5 日，我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机 C919 首飞成功，拉开了全面试验试飞的新征程假设飞
12、机在平直跑道上从静止开始自西向东做加速运动，经过时间 t40 s 后达到起飞所要求的速度 v80 m/s，此时滑行距离为 x2.0103 m已知飞机质量 m7.0104 kg，牵引力恒为 F2.0105 N，加速过程中受到的阻力随速度变化，重力加速度取 g10 m/s2，求飞机加速过程中：(1)牵引力的平均功率；(2)飞机所受阻力的冲量16.(8 分)如图 14 所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角37，导轨间距 L0.4 m，其下端连接一个定值电阻 R4，其他电阻不计两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度 B1 T一质量为 m0.04 kg 的导体棒 ab 垂直
13、于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度 g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：图 14(1)导体棒下滑的最大速度的大小；(2)导体棒从静止加速到 v4 m/s 的过程中，通过 R 的电荷量 q0.2 C，则 R 产生的焦耳热17.(14 分)如图 15，、为极限运动中的两部分赛道，其中的 AB 部分为竖直平面内半径为 R 的14光滑圆弧赛道，最低点 B 的切线水平；上 CD 为倾角为 30的固定斜面，最低点C 处于 B 点的正下方，B、C 两点距离也等于 R.质量为 m 的极限运动员(可视为质点)从 AB上 P 点处由静止开始滑下，恰好垂直 CD 落到斜面上求：
14、高三物理试题图 15(1)极限运动员落到 CD 上的位置与 C 的距离；(2)极限运动员通过 B 点时对圆弧轨道的压力；(3)P 点与 B 点的高度差18.(16 分)如图 16 所示，平面直角坐标系 xOy 第一象限中，两个边长均为 L 的正方形与一个边长为 L 的等腰直角三角形相邻排列，三个区域的底边在 x 轴上，正方形区域和三角形区域存在大小相等、方向沿 y 轴负向的匀强电场质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子由正方形区域的顶点 A 以初速度 v0 沿 x 轴正向射入区域，离开电场后打在区域底边的中点P.若在正方形区域内施加垂直坐标平面向里的匀强磁场，粒子将由区域右边界中点 Q 离开磁
15、场，进入区域中的电场不计粒子的重力，求：图 16(1)正方形区域中电场强度 E 的大小；(2)正方形区域中磁场磁感应强度的大小；(3)粒子离开三角形区域的位置到 x 轴的距离高三物理试题江苏省 2020-2021 学年度第一学期新高考质量检测模拟试题高三物理试题答案精析1A粒子轰击氮原子核的核反应方程式为：42He147N178O11H，选项 B 错误；两个轻核结合成较重的单个原子核时要放出能量，选项 C 错误；只要入射光的频率大于金属的截止频率就能发生光电效应，选项 D 错误2C受迫振动的频率总等于策动力的频率，故 A 错误；波长越长的电磁波，越容易发生衍射，故 B 错误；多普勒效应是波特有
16、的现象，医生利用超声波的多普勒效应可以探测病人血管中血液的流速，故 C 正确；声波从空气传入水中时频率不变，周期不变，波速变大，则由vT 可知波长变长，故 D 错误3B运动员起跳时的速度方向向上，可知 t1 时刻达到最高点，故 A 错误；0t2 时间内，vt 图象为直线，加速度不变，所以在 0t2 时间内人在空中，t2 之后进入水中，故 B 正确，C 错误；t1t2 时间内速度方向竖直向下，故 D 错误4B由题图乙知，振动从 O 点传播到 P 点需要 2 s，则波的传播速度 vxt 62 m/s3 m/s.由题图乙知，质点振动的周期是 4 s，则该波的周期是 4 s据vT 可得，该波的波长34
17、 m12 m故 A、C 正确，B 错误；从开始振动到 t10 s，质点 P 振动的时间是 8 s，即 2 个周期，所以质点 P 经过的路程 s24A1.6 m，故 D 正确5C6A对木箱受力分析如图所示由正交分解得：FNFsin mgcos，Fcos mgsin Ff，FfFN联立解得：Fmgsin mgcos cos sin mgsin mgcos 12sin 60，在从 0逐渐增大到 60的过程中，当30时，F 最小，则在从 0逐渐增大到 60的过程中，F 先减小后增大，故选 A.7B根据万有引力定律 FGm1m2r2知，物体间的引力与两个物体的质量和两者之间的距离均有关，由于 B、C 两
18、卫星的质量关系未知，所以 B、C 两颗卫星所受地球引力之比不一定为 19，故 A 错误；C 卫星的轨道半径比 B 卫星的轨道半径大，由开普勒第三定律知，B 卫高三物理试题星的公转周期小于 C 卫星的公转周期，而 C 卫星的公转周期等于地球自转周期，所以 B 卫星的公转周期小于随地球自转的物体 A 的周期，因此 B 卫星的公转角速度大于地面上随地球自转的物体 A 的角速度，故 B 正确；同一物体在 B、C 卫星中均处于完全失重状态，物体对支持物的压力均为零，故 C 错误；根据开普勒第三定律r3T2k，知 C、B 卫星轨道半径之比为 31，则周期为 331，所以地球自转周期是 B 卫星的运行周期的
19、 33倍(约为 5.2 倍)，因此 B卫星中的宇航员一天内可看到 5 次日出，故 D 错误8D根据题意可知带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，沿着电场线的方向电势降低，所以图中 A 点电势低于 B 点电势，故 A、B 错误；由题图可知放电极与集尘极间的电场是非匀强电场，所以尘埃所受的电场力是变化的，尘埃在迁移过程中做变加速运动，故 C 错误；带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，电场力做正功，所以在迁移过程中电势能减小，故 D 正确9AD由晶体的内部特征可知，在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空
20、间上的周期性，且每个原子的位置不是固定不动的，故 A 正确；扩散现象不是不同物质间的一种化学反应，故 B 错误；布朗运动证明了液体分子在做无规则运动，不能证明固体小颗粒的运动，故 C 错误；当分子间表现为斥力时，分子间距离减小时，分子力增大，分子力做负功，则分子势能增大，故 D 正确10BC汽缸导热性能良好，缸内气体温度不变，活塞向右运动，体积增大，对外做功，B正确；一定质量的理想气体，温度不变，则内能不变，A、D 错误；由理想气体状态方程可知，体积增大，则压强减小，所以单位时间内缸内气体分子对活塞碰撞的次数减少，选项 C正确11CD对金属棒受力分析，F 合F 安B2L2vR总，方向向左，则
21、v 减小，F 安减小，加速度减小，金属棒做加速度逐渐减小的减速运动，故 A 错误；根据动量定理得BILt0mv0，通过金属棒的电荷量为 qI t，联立解得 qmv0BL，故 B 错误；整个过程中，金属棒克服安培力做功为 W 安，由动能定理可得：W 安012mv02，则 W 安12mv02，故 C 正确；整个回路产生的总焦耳热为：QW 安12mv02，金属棒上产生的焦耳热为：Q 棒RRR2Q23Q2312mv0213mv02，故 D 正确12AD滑块从 a 到 c，运用动能定理得：mghacW 弹00，hac(abac)sin 30，解得：W 弹6 J，弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化，所以整个
22、过程中弹簧弹性势能的最大值为 6 J，故 A高三物理试题正确；当滑块的合力为 0 时，滑块速度最大，设滑块在 d 点所受合力为 0，则 d 点在 b 和 c 之间，滑块从 a 到 d，运用动能定理得：mghadW 弹Ekd0，mghad6 J，W 弹0所以 Ekd6 J，故 B 错误；从 c 点到 b 点弹簧弹力对滑块做的功与从 b 点到 c 点克服弹簧弹力做的功大小相等，即为 6 J，故 C 错误；整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统没有与系统外部的物体发生能量转化，所以系统机械能守恒，故 D 正确13(1)0.225(2)0.5(3)不变解析(1)由题图乙知读数为：d2 mm50.05 m
23、m2.25 mm0.225 cm；(2)设斜面的长为 s，倾角为，由动能定理得：(mgsin mgcos)s12mv2即：mghmgL12mv2，v22gh2gL由题图丙可知，当 h0.25 m 时，v0，代入得到：0.5；(3)由 v22gh2gL 知斜率 k2g 为定值，若更换动摩擦因数更小的斜面，图象的斜率不变14(1)50.15(2)4.700(3)120(4)1E R0rE1R2.93.1解析(1)由题图甲可知，游标卡尺主尺示数为 50 mm，游标尺示数为 30.05 mm0.15 mm，则游标卡尺示数 L50 mm0.15 mm50.15 mm.(2)用螺旋测微器测量其直径D4.5
24、 mm0.01 mm20.04.700 mm.(3)电阻的阻值约为：1210 120.(4)根据闭合电路欧姆定律 EUUR(R0r)得1U R0rE1R 1E1U 1R 关系图线的纵截距 b1E，斜率 kR0rE.由题图(b)可知 b0.35，k1.420.350.502.14高三物理试题则电动势 E1b 10.35 V2.9 V内阻 rkER0(2.14 10.353)3.1.15(1)1.0107 W(2)2.4106 Ns，向西解析(1)根据功的定义，则 WFx，功率 PWt代入数据可得 P1.0107 W(2)取向东为正方向，对飞机加速过程，由动量定理：FtIfmv0解得 If2.41
25、06 Ns，负号表示方向向西16(1)6 m/s(2)0.16 J解析(1)当导体棒所受合外力为零时，速度最大，则：mgsin BILIBLvmR联立解得 vm6 m/s(2)设该过程中电流的平均值为I，则 qI tI ERE BLxt由能量守恒定律可得：mgxsin 12mv2Q联立解得：Q0.16 J17(1)45R(2)75mg，方向竖直向下(3)15R解析(1)设极限运动员在 B 点的速度为 v0，落在 CD 上的位置与 C 的距离为 x，速度大小为v，在空中运动的时间为 t，则 xcos 30v0tRxsin 3012gt2v0tan 30gt解得 v025gR，x45R(2)设通过
26、 B 点时轨道对极限运动员的支持力大小为 FNFNmgmv 02R，高三物理试题解得 FN75mg，由牛顿第三定律可知极限运动员对轨道的压力大小FNFN75mg，方向竖直向下；(3)设 P 点与 B 点的高度差为 h，则 mgh12mv02解得 hR5.18(1)mv 02qL(2)2mv0qL(3)(31)L解析(1)带电粒子在区域中做类平抛运动Lv0ty12at2vyataEqm设离开区域时速度与水平方向的夹角为，则 tan vyv0离开区域后做匀速直线运动 tan LyL2由以上各式得 Emv 02qL45，yL2，即粒子从区域右边界中点射出(2)由(1)可知带电粒子离开区域时的速度 vyv0tan v0，则粒子在磁场中做匀速圆周运动的速度 v2v0qvBmv2R由几何关系可得 R2L2可求得 B2mv0qL；(3)在 Q 点进入区域后，若区域补成正方形区域，空间布满场强为 E 的匀强电场，由对称性可知，粒子将沿抛物线轨迹运动到(3L，L)点，离开方向水平向右，通过逆向思维，可认为粒子从(3L，L)点向左做类平抛运动，当粒子运动到原电场边界时xv0ty12at2高三物理试题xyL解得 y(23)L，因此，距离 x 轴距离 dLy(31)L.