1、20202021学年高三年级模拟考试卷物理(满分：100分考试时间：75分钟)一、 单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分每小题只有一个选项符合题意1. 右图为物理学家拍摄的DNA分子的X射线衍射图样，生物学家据此提出DNA的双螺旋结构模型下列说法中正确的是()A. X射线是高速电子流B. X射线的频率比可见光的低C. 衍射图样说明了X射线具有粒子性D. 拍摄所用X射线的波长与DNA分子大小接近2. 舰载机尾焰的温度超过1 000 ，因此国产航母“山东舰”甲板选用耐高温的钢板下列说法中正确的是()A. 钢板是非晶体B. 钢板的物理性质是各向同性的C. 尾焰喷射到钢板上时，该处所有分子
2、的动能都增大D. 发动机燃油燃烧产生的热量可以全部用来对舰载机做功3. 一定质量理想气体的压强p随体积V变化规律如图所示，从状态A到B的过程中()A. 气体温度保持不变B. 外界对气体做功 C. 气体从外界吸收热量 D. 气体对器壁单位面积的平均作用力不变4. 很多智能手机都有加速度传感器用手托着手机，迅速向下运动，然后停止手机记录的加速度a随时间t变化的图像如图所示则()A. t1时刻手机速度最大B. t2时刻手机在最低点C. t3时刻手受的压力最大D. t4时刻手受的压力最小5. 某同学借鉴伽利略研究自由落体运动“冲淡重力”的方法，探究单摆周期与重力加速度的关系让摆球在光滑斜面上运动，实验
3、中应仅改变()A. 斜面的倾角 B. 摆球的质量C. 摆球的振幅 D. 摆线的长度6. 北京冬奥会2 000米短道速滑接力热身赛上，在光滑冰面上交接时，后方运动员用力推前方运动员则交接过程中()A. 两运动员的总机械能守恒 B. 两运动员的总动量增大C. 每个运动员的动量变化相同D. 每个运动员所受推力的冲量大小相同7. 四川三星堆新发现6个祭祀坑挖掘之前考古人员用如图所示金属探测器在地面上进行探测定位，探测器中的发射线圈产生磁场，在地下的被测金属物中感应出电流，感应电流的磁场又影响线圈中的电流，使探测器发出警报则()A. 发射线圈产生的磁场是恒定磁场 B. 被测金属物中产生的电流是恒定电流
4、C. 探测的最大深度与发射线圈中的电流强弱无关D. 探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报8. 带电粒子沿水平方向射入竖直向下的匀强电场中，运动轨迹如图所示，粒子在相同的时间内()A. 位置变化相同B. 速度变化相同C. 速度偏转的角度相同D. 动能变化相同9. 沙漠游乐场有两个沙坡PM、QM，P、Q、M三点在同一竖直圆周上，圆心为O，圆周最低点为M，P、Q位置如图所示一游客分别从P、Q两点由静止下滑到M点的过程中，加速度分别为a1、a2，经历的时间分别为t1、t2，损失的机械能分别为E1、E2，到达M点的速度分别为v1、v2，则 ()A. a1a2 B. t1t2C. E1v210. 如图
5、所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有阻值为R的电阻和理想二极管D.t0时刻起，阻值也为R的导体棒ab在外力作用下向右运动，其速度变化规律为vvmsin t，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻则金属棒两端电压Uab随时间t变化的关系图像可能正确的是()ABCD11. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧两端分别与物块A、B相连，轻绳绕过定滑轮分别与物块B、C相连，整个装置处于静止状态，物块C离地面高度为h.现将物块C拉至地面由静止释放，物块A始终没有离开地面已知物块A、B、C质量分别为3m、m、m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，不计摩
6、擦阻力则 ()A. h最大值为B. 物块B到最低点时，C不一定到最高点C. 物块C离地面高为2h时速度最大 D. 物块C在上升过程中机械能一定不断增大二、 非选择题：本题共5题，共56分其中第13题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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位12. (15分)某实验小组测量约十几欧姆的电阻Rx的阻值(1) 先用多用电表粗测Rx的阻值将选择开关旋到“1”电阻挡，红黑两表笔短接，调节图甲中_(选填“A”“B”或“C”)，发现指针最大偏角位置如图乙所示，同学们认为此现象可能是表内电池电动势减小造成的取出多用电表内的电池
7、(标称的电动势为 9 V)，用直流电压10 V挡测得该电池两端的电压为7.1 V.甲乙(2) 为较准确测出该电池的电动势E和电阻Rx的阻值，实验器材如下：A. 电流表A(量程0.6 A，内阻约0.2 ) B. 电压表V(量程3 V，内阻为3.0 k) C. 定值电阻R0(阻值6.0 k) D. 滑动变阻器R1E. 滑动变阻器R2F. 开关S、导线若干用如图丙所示的电路进行实验，将R2的滑片移至最右端，R1的滑片移至最左端，闭合开关S，接下来的正确操作顺序是_丙将R1的滑片移至最右端将R2的滑片移至最左端改变R1的阻值，读出多组电压表U和电流表I的示数改变R2的阻值，读出多组电压表U和电流表I的
8、示数(3) 该组同学在测量电阻Rx阻值的过程中，电压表示数U和相应电流表示数I记录如下表请根据表中数据在图丁中作出UI图线U/V1.001.401.812.202.392.80I/A0.200.280.360.440.480.56丁由图线可知，电阻Rx的阻值为_.(结果保留两位有效数字)(4) 上述实验中，电压表的内阻对电阻Rx的测量结果_影响，电流表的内阻对电池电动势的测量结果_影响(均选填“有”或“无”)13. (6分)氖原子的部分能级图如图所示，E1为基态能级在氦氖激光器中，处于能级为E2或E3激发态的氖原子，受激向低能级跃迁，发出三种不同波长的激光已知普朗克常量为h，真空中光速为c.(
9、1) 求激光的最大波长；(2) 用多束激光使氘(H)和氚(H)聚变产生粒子，已知氘核、氚核、粒子和中子的质量分别为m1、m2、m3、m4，请写出核聚变方程，并求出聚变过程中释放的能量E.14. (8分)2020年诺贝尔物理学奖授予黑洞的理论研究和天文观测的三位科学家他们发现某明亮恒星绕银河系中心O处的黑洞做圆周运动，利用多普勒效应测得该恒星做圆周运动的速度为v，用三角视差法测得地球到银河系中心的距离为L，明亮恒星的运动轨迹对地球的最大张角为，如图所示已知万有引力常量为G.求：(1) 恒星绕银河系中心黑洞运动的周期T；(2) 银河系中心黑洞的质量M.15. (12分)我国早在3 000年前就发明
10、了辘轳，其简化模型如图所示，辘轳的卷筒可绕水平轻轴转动，卷筒质量为M、厚度不计某人转动卷筒通过细绳从井里吊起装满水的薄壁柱状水桶，水桶的高为d，空桶质量为m0，桶中水的质量为m.井中水面与井口的高度差为H，重力加速度为g，不计辐条的质量和转动轴处的摩擦(1) 若人以恒定功率P0转动卷筒，装满水的水桶到达井口前已做匀速运动，求水桶上升过程的最大速度vm；(2) 空桶从桶口位于井口处由静止释放并带动卷筒自由转动，求水桶落到水面时的速度大小v；(3) 水桶从图示位置缓慢上升高度H，忽略提水过程中水面高度的变化，求此过程中人做的功W.16. (15分)如图甲所示，空间存在匀强磁场和匀强电场，磁感应强度
11、大小为B，方向垂直于xOy平面向里，电场强度大小E随时间t周期性变化的规律如图乙所示(E0未知)，方向平行于xOy平面(图中未画出).t0时刻，一电荷量为q、质量为m的粒子M，从O点由静止释放进入第一象限，运动到离y轴的最远距离为x0时，加速度大小a.t0时刻粒子运动到y轴上P点，速度恰好为零不计粒子重力(1) 求粒子从O点运动到P点过程中电场力做的功W，并判断02t0时间内电场的方向；(2) 求粒子离y轴最远时的速度大小v及粒子经过P点的时刻t；(3) 撤去匀强电场，从O点释放粒子M的同时，从P点由静止释放一电荷量为q、质量为m的粒子N，运动过程中两粒子没有相碰，系统的电势能比释放时最多减小
12、Ep，求系统电势能最小时粒子M的纵坐标y.甲乙20202021学年高三年级模拟考试卷(南通、扬州、泰州、淮安、徐州、宿迁、连云港)物理参考答案及评分标准1. D2. B3. C4. C5. A6. D7. D8. B9. C10. A11. B12. (1) C(2分)(2) (3分)(3) UI图线如图所示(3分)15(3分)(4) 有(2分)无(2分)13. (6分)解：(1) 氖原子从E3向E2跃迁时，放出光的波长最大，可得E3E2h(2分)解得(1分)(2) 核聚变方程式为HHHen(1分)聚变释放的核能为E(m1m2m3m4)c2(2分)14. (8分)解：(1) 设恒星绕黑洞做圆周
13、运动的半径为r，则有rLsin (1分)T(1分)解得Tsin (2分)(2) 恒星受到黑洞对它的万有引力提供向心力，设恒星的质量为m，有(2分)解得Msin (2分)15. (12分)解：(1) 设水桶做匀速运动时受到细绳的拉力为F1，则有F1(mm0)g(1分)P0F1vm(1分)解得vm(2分)(2) 水桶由静止下落的过程中，水桶和卷筒组成的系统机械能守恒，则有m0g(Hd)(m0M)v2(2分)解得v(2分)(3) 设水桶在水中受到的浮力为F浮，桶口运动到井口的过程中，由动能定理得W(mm0)gHd0(1分)F浮mg(1分)解得W(mm0)gHd(2分)16. (15分)解：(1) 粒
14、子M从O点运动到P点的过程中，由动能定理得电场力做的功W0(2分)因为粒子从O点运动到P点电场力做的功为0，所以y轴为匀强电场的等势线又因粒子从O点静止释放进入第一象限，说明q粒子受到电场力方向沿x轴正方向，即匀强电场的方向沿x轴正方向(2分)(2) 粒子M运动轨迹如图甲所示，当运动到离y轴最远时，由牛顿运动定律得qvBqE0ma(1分)由动能定理得qE0x0mv2(1分)解得v(2分)粒子M在t02t0的运动与0t0类似，在2t0时刻电场方向变为x方向，粒子在第二象限内运动，与02t0类似，3t0时刻达到P点，4t0时刻回到O点则粒子经过P的时刻为t(2n1)t0(n1，2，3)(2分)甲乙(3) 由题意可知，粒子M、N在库仑力和洛伦兹力作用下的运动轨迹如图乙所示，设两粒子电势能减小最多时的速度为v1，由能量守恒和运动的对称性可得Ep2mv(1分)粒子M在运动过程中受到的洛伦兹力在x轴方向的分力产生x方向的加速度，有qvyBmax(1分)v1axt(1分)粒子M在y轴方向的运动有yvyt(1分)解得y(1分)11