1、吉林省汪清县汪清第四中学2021届高三物理上学期模拟考试试题（三）考试时间：90分钟； 注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）二 选择题; 本试题8小题，每小题6分。在每小题给出的4个选项中。第14-17题只有一项符合要求，第18-21题有多项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14某质点做直线运动，其位移时间图像如图所示。图中PQ为抛物线，P为抛物线的顶点，QR为抛物线过Q点的切线，与t轴的交点为R。下列说法正确的是（）At=0时质点的速度大小为2m/sBQR段表示质点做匀减速直线运动C02s内质点的平均速
2、度大小为3m/sDR点对应的时刻为t=3s15地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆如图所示。近日点与太阳中心的距离为r1，远日点到太阳的距离为r2。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年左右。下列说法中正确的是（）A哈雷彗星椭圆轨道的半长轴是地球公转轨道半径的倍B哈雷彗星椭圆轨道的半长轴是地球公转轨道半径的倍C哈雷彗星在近日点运动的速率为v1与在远日点运动的速率v2之比为1：1D哈雷彗星在近日点运动的速率为v1与在远日点运动的速率v2之比为r1：r216截止2020年7月16日，新型冠状病毒已造成全世界1400
3、多万人感染，49万人死亡。疫情发生后，中国科学家第一时间对病毒基因测序，为后续的确诊提供了依据。基因测序是用放射性同位素为标记，让基因序列自动显影。该方案是英国科学家桑格提出，桑格因此获两届诺贝尔奖。许多物理学家对原子进行了深入的研究，他们的科学研究推动了人类文明的进程。那么下列说法正确的是（）A汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，揭示了原子有内部结构B玻尔理论能够解释所有原子的光谱规律C卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构D查德威克用粒子轰击铍原子核，发现了质子17如图（a）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1：n255：4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流
4、电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定原线圈接入的交变电流电压的变化规律如图（b）所示，则下列说法正确的是（）A交流电压表V的读数约为45.2 VB灯泡L两端电压的有效值约为22.6 VC当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大A1示数减小D由图（b）可知交流发电机转子的角速度为50 rad/s18在一个足够深的井口正上方将一个小球以初速度v0=20m/s竖直上抛，不计空气阻力，则经过多长时间小球能够到达距离抛出点15m的地方（重力加速度g取10m/s2）（）A1sB3sCD19如图所示为某汽车上的加速度
5、电容传感器的俯视图。金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动。电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（）A在汽车向右匀速直线运动过程中电路中没有电流B在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流C在汽车向右做加速度增大的减速运动过程中电介质所处的位置电势升高D在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的电流20一平行板电容器的两块金属板A，B正对竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球(可视为点电荷)。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光
6、敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小)，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。当R2的滑动触头P在中间时闭合开关S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（）A若将R2的滑动触头P向a端移动，则变小B若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U增大C保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后变大D保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则平行板电容器的电量变小21如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最
7、大静摩擦力均为F，小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动整个过程中，物块在夹子中没有滑动小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g，下列说法正确的是()A物块向右匀速运动时，绳中的张力一定小于2FB小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FC物块上升的最大高度为 D速度v不能超过第II卷（非选择题）三、非选择题：第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答，第33-38题为选考题，考生根据要求作答。22（5分）如图所示，沿水平方向喷出的细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小分度是1mm。当地的重力加速度为10m/s2。试根据该照片研究：(1)水流离开喷嘴时的速度大小
8、为_m/s。(2)水高开喷嘴，运动到（6.00cm，9.00cm）位置时，水流速度跟水平方向夹角的正切为_。23（10分）某实验小组欲描绘额定电压为2.5V的小灯泡L的U-I曲线。现准备如下实验器材：电压表（3V，内阻很大） 电流表（0.6A，内阻较小）滑动变阻器（05，额定电流1A） 电键 导线若干请回答下列问题：(1)请用笔划线代替导线，将实验电路图甲补充完整_；(2)闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，其电压表、电流表的示数如图乙所示，则电压表读数为_V，电流表读数为_A；(3)将实验数据绘制成U-I图像如图丙中。则该小灯泡的额定功率_W；(4)现有一电子元件，其U-I图像如图丙中所示。现将
9、该电子元件与该灯泡L并联后同电动势、内阻的电源连接，则该灯泡的实际功率_W（保留两位有效数字）。三、解答题24（14分）2012年11月，我国舰载机在航母上首降成功设某一舰载机质量为m = 25104kg，着舰速度为v0=50m/s，着舰过程中航母静止不动发动机的推力大小恒为F = 12105N，若空气阻力和甲板阻力保持不变（1）若飞机着舰后，关闭发动机，仅受空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以a0=2m/s2的加速度做匀减速运动，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里（2）为了让飞机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了拦阻索让飞机减速，同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰
10、时并不关闭发动机若飞机着舰后就钩住拦阻索，图示为飞机钩住拦阻索后某时刻的情景，此时飞机的加速度大小为a1=38m/s2，速度为40 m/s，拦阻索夹角=106两滑轮间距40m，（）a求此时拦阻索承受的张力大小b飞机从着舰到图示时刻，拦阻索对飞机做的功25（18分）如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQMN。导轨平面与水平面间的夹角q=37，NQ间连接有一个R=4W的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg、轨道间有效电阻为r=1W的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导
11、轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数m=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度。试解答以下问题：（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）（1）请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化？（2）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？金属棒ab两端的电势差多大？（3）金属棒达到的稳定速度时重力做功的瞬时功率多大？34【物理-选修3-4】（15分）（1）如图所示，一列机械波沿x轴正方向传播，在t=0时刻该机械波的波形如图中实线所示，经0.8 s该机械波的波形如图中的虚线所示。已知该机械波的周期大于0.8 s，其中M、N是x轴上分别
12、位于x1=2 m、x2=3 m处的两个质点，则下列说法正确的是（）A该波的周期为T=3.2 sB在t=3.5 s时，质点M的速度方向沿y轴正方向C经过0.8 s，质点N向右移动了2 mD从t=0时刻开始经过0.4 s，质点N的加速度比质点M的大（2）如图所示为一透明光学元件的示意图，图中ADBE为由圆弧和圆弧组成的圆环，O为该圆环的圆心，AB、DE是该圆环的两端，宽度均为d。单色光线垂直截面AB从B点射入，光线到达AD面时恰好发生全反射，经一次反射后由E点垂直DE截面射出。已知光在真空中的传播速度为c，求：(1)该光学元件的折射率n；(2)光线在该光学元件中的传播时间t。参考答案14D【详解】
13、A根据x-t图象的斜率表示速度，t=0时图象切线斜率为零，则质点的速度为零，选项A错误。BQR段图象斜率不变，表示质点的速度不变，做匀速直线运动，选项B错误；C02s内，质点的位移大小为则平均速度为选项C错误；DPQ为抛物线，则PQ段表示质点做匀变速直线运动，且有将t=2s，x=1m，代入解得t=2s时质点的速度大小为v=at=1m/s可知Q处切线的斜率大小为1，可得R点对应的时刻为t=3s选项D正确。故选D。15A【详解】AB地球绕太阳公转的周期为1年，哈雷彗星的周期为2061年1986年=75年，根据开普勒第三定律得解得A正确，B错误；CD根据开普勒第二定律，取时间微元，结合扇形面积公式，
14、可知解得CD错误。故选A。16A【详解】A1897年英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，揭示了原子有内部结构，故A正确；B玻尔理论只能解释氢原子的光谱规律，不能解释所有原子的光谱规律，故B错误；C卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，确立了原子的核式结构模型，故C错误；D查德威克用粒子轰击铍原子核，发现了中子，而不是质子，故D错误。故选A。17B【解析】【详解】由图b可知，原线圈输入电压有效值为440V，根据，可得副线圈电压为32V，交流电压表V的示数为有效值，即为32V，故A错误；设灯泡L两端电压的有效值为U，灯泡的阻值为r，交变电流的周期为T，根据交变电流有效值的定义有：，解得：
15、U=16V=22.6V，故B正确；当滑动变阻器的触头P向下滑动时，滑动变阻器阻值减小，则由欧姆定律可知，电流表A2示数变大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表A1示数也变大，故C错误；根据可知，交流发电机转子的角速度为100rad/s，故D错误。18ABC【详解】小球以初速度v0=20m/s竖直上抛，若到达距离抛出点上方15m的地方，有代入数据解得或若到达距离抛出点下方15m的地方，有代入数据解得或选项ABC正确，D错误。故选ABC。19AD【详解】A当汽车向右匀速直线运动时，电介质位置不变，根据电容的决定式可知电容器的电容不变，因两板电压不变，根据电容的定义式可知电容器的电荷量
16、不变，因此电路中没有电流，A正确；B当汽车以恒定加速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小不变，根据电容器的决定式可知电容器的电容不变，因两极的电压不变，根据电容器的定义式可知电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流，B错误；C电容器两端与电源连接，电压等于电源电压不变，两板间距不变，电容器两板之间形成的匀强电场不变，根据匀强电场中电势差与场强的关系可以推断电介质所处位置电势不变， C错误；D当电路中有顺时针方向的电流时，说明电容器处于充电状态，因电容器两端电压等于电源电压不变，根据可知电容器的电容增大导致电容器所带电荷量增加，根据电容器的决定式可知插入极板间电介质加深，弹簧越拉越长，合力向右
17、增大，汽车向右做加速度增大的加速运动符合上述结果，D正确。故选AD。20BD【详解】A平行板电容器与光敏电阻并联，而光敏电阻与滑动变阻器串联，当将R2的滑动触头P向a端移动，总电阻减小，总电流增大，那么光敏电阻两端电压增大，因此电容器两端的电压也增大，则变大，故A错误；B若将R2的滑动触头P向b端移动，总电阻增大，则I减小，因此内电压减小，则U增大，故B正确；C用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，电流增大，内电压增大，外电压减小，即U减小，但R2和R3两端电压都增大，故R1两端电压减小，所以电容器两端的电压减小，小球重新达到稳定后变小，故C错误；D由C选项分析可知，当电容器两端的
18、电压减小时，依据Q=CU，平行板电容器的电量变小，故D正确。故选BD。21ACD【详解】A由题意可知，F为物块与夹子之间的最大静摩擦力，但在实际过程中，物块在夹子中没有滑动，夹子与物块之间的静摩擦力没有超过最大，故物块向右匀速运动时，绳子的张力一定小于2F，A正确；BD小环碰到钉子时，物块做圆周运动绳子的张力大于物块的重力Mg，对物块受力分析，物块受到静摩擦力f和重力，因此由牛顿第二定律可得 可得绳子拉力，因滑动摩擦力小于最大静摩擦力，所以，B错误静摩擦力的最大值为F，则有此时速度为， D正确；C物块能够上升的最大高度由机械能守恒可得可得，C正确。22 3 【详解】(1)1取一水柱微元，做平抛
19、运动，取图中三点如图细水在竖直方向做自由落体运动，根据可知解得水平方向做匀速直线运动(2)2平抛运动末速度的反向延长线必过水平位移中点，所以23 1.30 0.44 1.45（1.431.46之间均可） 0.20（0.190.21之间均可） 【详解】(1)1由于电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路如图；(2)23电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为1.30V；电流表量程为0.6V，最小刻度为0.02A，则读数为0.44A；(3)4由图可知，当电压为2.5V时，电流为0.58A，则该小灯泡的额定功率P=IU=1.45W；(4) 5电子元件与该灯泡
20、L并联，则电压相等；若画出电源的U-I图像如图；画出平行于I轴的直线即为电压相等的线，与图像、分别交于两点B和A，与U轴交于C点，电源的U-I线交于D，若CD的中点恰在AB的中点，则此时图像对应的B点电压和电流值即为小灯泡的工作状态点，由图可知：U=0.70V，I=0.28A，则灯泡的实际功率P=IU0.20W。24（1）625m；（2）a85105N；b-123107J【详解】（1）由匀变速直线运动规律得代入数据解得m （2）a有牛顿第二定律得得5104N飞机着舰受力如图：有牛顿第二定律得：代入数据解得：Nb从着舰到图示位置飞机前进m由动能定理得：代入数据解得：=-123107J25（1）金
21、属棒的速度逐渐增大，加速度逐渐减小；（2）0.2A；0.8V；（3）0.6W【详解】（1）对金属棒受力分析，根据牛顿第二定律可得又联立解得由此可知，在达到稳定速度前，金属棒的速度逐渐增大，加速度逐渐减小（2）达到稳定速度时，根据平衡条件有又联立，代入数据解得:此时，对应金属棒ab两端的电势差，由闭合电路欧姆定律有（3）根据法拉第电磁感应定律又由闭合电路欧姆定律有联立，代入数据解得金属棒达到的稳定速度所以，此时对应重力做功的瞬时功率有13(1)；(2)34(1) AB【详解】A根据题意可知机械波由实线传播到虚线需要时间为即解得（n0，1，2，3，）当n0时，解得T3.2 s当n1时，解得T0.64 s因T0.8 s，故该波的周期为3.2 s，A正确；B由于波沿x轴正方向传播，故t3.5 s时质点M的速度方向沿y轴正方向，故B正确；C介质中的质点不会随波迁移，C错误；D该波的波速为从t0时刻开始经过0.4 s，波的振动形式向前传播1 m，质点N到达平衡位置，加速度为0，质点M在x轴上方向上运动，质点M的加速度大于质点N的加速度，D错误。故选AB。(2)【详解】(1)光路图如图所示由几何关系可得：全反射的临界角，折射率为解得折射率为(2)设，由几何关系可得，单色光线在玻璃中传播的路程为传播时间且有解得