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1、2021年决胜高考物理模拟考冲刺卷（卷3）第I卷（选择题）一、选择题:共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第811题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。1如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0缓慢增大到的过程中，半球体所受摩擦力与的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（）A段图像可能是直线 B段图像可能是直线C D【答案】D【详解】ABC半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是 则有 解得即在之间时，F
2、f是静摩擦力，大小为mgsin；在之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为mgcos；综合以上分析得其Ff与关系如图中实线所示，故Oq和之间均为曲线，故ABC错误；D当时即故D正确。故选D。2如图所示，在半径为R圆形区域内有一匀强磁场，边界上的A点有一粒子源能在垂直于磁场的平面内沿不同方向向磁场中发射速率相同的同种带电粒子，在磁场边界的圆周上可观测到有粒子飞出，则粒子在磁场中的运动半径为ARBCD【答案】B【解析】假设粒子带正电荷，画出临界轨迹如上图所示，在磁场边界的圆周上可观测到有粒子飞出，可知，磁场半径为OA=R，则粒子运动轨迹半径为O1A=Rsin60°= B正确，ACD错误，故选择B
3、3 A、B两种光子的能量之比为21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB，则下列说法正确的是（）AA、B两种光子的频率之比为12BA、B两种光子的动量之比为12C该金属的逸出功W0EA2EBD该金属的极限频率c【答案】C【详解】A由h知，光子的能量与频率成正比，则A、B两种光子的频率之比为21，A错误；B由光子能量动量公式可知，A、B两种光子的动量之比等于A、B两种光子的能量之比pApB21B错误；C由于EAAW0EBBW0而解得W0EA2EBC正确；D该金属的极限频率为cD错误。故选C。4如图所示：在光滑绝缘水平面上，分布在边长为L的正方形四个顶点。在A
4、和D处分别固定电荷量为Q的正点电荷，B处固定电荷量为Q的负点电荷，O点为两对角线的交点，静电力常量为k。关于三个点电荷形成的静电场，下列说法中正确的是（）AO处电场强度大小为 BC处电场强度大小为C从O到C的过程中电场强度大小逐渐增大 D从O到C的过程中电场强度大小先减小后增大【答案】A【详解】AA、D两点点电荷在O点的场强相互抵消，故O点的场强大小等于B点的负点电荷Q在O点产生的场强，即故A正确；BA、D两点点电荷在C处的合场强为方向OC方向，B点的负点电荷Q在C点产生的场强为方向沿CO方向，故C处的场强为方向沿OC方向，故B错误；CD从O到C的过程中电场强度大小先减小后增大再减小，故CD错
5、误。故选A。5一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，右图是A处质点的震动图像当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是A4.5m/sB3.0m/sC1.5m/sD0.7m/s【答案】A【详解】本题主要考查了波和振动图像的关系，较容易从图中可知周期为0.4s由题可知质点AB可能AB间距和波长的关系为再由公式代入数据可知波速选项A正确6如图所示，竖直绝缘墙上距O点处固定一带电量Q的小球A，将另一带等量同种电荷、质量为m的小球B用长为的轻质绝缘丝线悬挂在O点，A、B间用一劲度系数为k原长为的绝缘轻质弹簧相连，静止时，A、B间的距离恰好也
6、为，A、B均可看成质点，以下说法正确的是（）AA、B间库仑力的大小等于mgBA、B间弹簧的弹力大小等于kC若将B的带电量减半，同时将B球的质量变为4m，A、B间的距离将变为D若将A、B的带电量均减半，同时将B球的质量变为，A、B间的距离将变为【答案】D【详解】A对小球受力分析如图；小球受弹簧的弹力与B所受的库仑力的合力（F库+F弹）沿AB斜向上，由几何关系以及平衡条件可知F库+F弹=mg则F库= mg -F弹选项A错误；BA、B间弹簧的弹力大小，选项B错误；C若将B的带电量减半，A、B间的距离将变为，则库仑力变为2F库，则弹力和库仑力的合力为则由相似三角形关系可知而 解得选项C错误；D若将A、
7、B的带电量都减半，A、B间的距离将变为，则库仑力仍F库，则弹力和库仑力的合力为 则由相似三角形关系可知而 解得 即选项D正确；故选D。7如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力) ( )ABCD【答案】C【详解】小球A下降高度h过程中，重力势能转化为弹性势能，所以此时弹簧的弹性势能为，换为质量为3m的小球B，下降h时减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球B的动能，根据能量守恒可知 由于弹簧形变量与第一次相
8、等，所以此位置的弹性势能仍然为，解得：故C正确；ABD错误；故选C8一玻璃砖横截面如图，ABOD是正方形，BC是四分之一圆弧，OB、OC为其半径，现将CD面置于水平桌面上，单色光a、b分别从AD平面和BC曲面水平入射，只考虑a、b第一次到达BC面和AD面的情况，下列说法正确的是（）Aa光线的位置向上平移，在到达BC面时入射角变大Ba光线的位置向上平移，在穿过玻璃砖后到达桌面位置距C变近C从BC曲面进入玻璃砖的b光线会在BC面发生全反射D从相同高度入射的a、b光线，穿过BC曲面后折射角大的，玻璃砖对其折射率也大【答案】AB【详解】A如图所示，若a光线的位置向上平移，在到达BC面时入射角i变大，A
9、正确；B如图，a光线的位置向上平移，当光线仍能从玻璃中射出时，满足在中，设OF长度为x，根据正弦定理联立得当a光线的位置向上平移时，i变大，变小，B正确；C从BC曲面进入玻璃砖的b光线，由于是从光疏介质进入光密介质，不会在BC面发生全反射，C错误；D从相同高度入射的a、b光线，a光线是从光密介质进入光疏介质，b光线是从光疏介质进入光密介质，入射角相同，显然a光线折射角大，说明不了折射率的大小，D错误；故选AB。9在光滑水平面的一条直线上，排列着一系列可视为质点的物体，分别以0，1，2， 标记各物体间的距离分别为s0 ，s1，s2，如图所示现用一水平恒力F推动0物体向右运动，从而发生一系列碰撞设
10、碰及的每个物体都被粘在一起，则设置适当的s0 ，s1，s2， 的值，有可能使每次碰撞前粘合体具有相同的（）A动能 B动量 C速度 D加速度【答案】AC【解析】AC：用力推动物体时，推力做功，物体动能增大，则速度及动量均增大；碰及的每个物体都被粘在一起，故机械能有损失，碰后动能、速度减小，故有可能每次碰撞前粘合体具有相同的速度、动能；则AC正确B：碰撞过程动量守恒，推动时由动量定理可得动量增大，则每次碰撞前粘合体具有不同的动量故B错误D：因力不变，物体的质量越来越大，由牛顿第二定律可知，物体的加速度越来越小故D错误10嫦娥三号探测器欲成功软着陆月球表面，首先由地月轨道进入环月椭圆轨道，远月点A距
11、离月球表面为h，近月点B距离月球表面高度可以忽略，运行稳定后再次变轨进入近月轨道。已知嫦娥三号探测器在环月椭圆轨道周期为T、月球半径为R和引力常量为G，根据上述条件可以求得（）A探测器在近月轨道运行周期B探测器在环月椭圆轨道经过B点的加速度C月球的质量D探测器在月球表面的重力【答案】ABC【详解】A根据开普勒第三定律可得解得A正确；B探测器在环月椭圆轨道经过B点时，由万有引力提供向心力即B正确；C由万有引力提供向心力可得C正确；D由于不知道探测器的质量，无法求出探测器在月球表面的重力，D错误。故选ABC。11如图所示，在匀强磁场的上方有一质量为m、半径为R的细导线做成的圆环，圆环的圆心与匀强磁
12、场的上边界的距离为h将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间，速度均为已知匀强磁场的磁感应强度为B，导体圆环的电阻为r，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A圆环刚进入磁场的瞬间，速度B圆环进入磁场的过程中，圆环产生的热量大于2mgRC圆环进入磁场的过程，做匀速直线运动D圆环进入磁场的过程中，通过导体横截面的电荷量为【答案】AD【解析】由图可知，圆环开始进入磁场时下落的高度为h-R，根据机械能守恒定律可知：mg（h-R）=mv2，解得：，故A正确；由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，根据动能定理得：mg2R-W=0，所以W=2mgR而克服安
13、培力所做的功等于产生的热量，故B错误。由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，该过程感应电流不同，安培力不同，故线圈不可能匀速，故C错误；根据，在进入过程中，故 D正确.第II卷（非选择题）共5小题，共56分。12(8分)在“测电源电动势和内阻”的实验中，某实验小组同学根据图甲电路进行测量实验。（1）根据图甲电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_。（2）实验小组同学操作正确，记录下几组电压表和电流表的示数，并在坐标系内作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示。由图象可测得和，则_；_(选填“>”、“=”、“<”)。（3）为了克服系统误差，
14、同学们又根据图丁电路进行测量。同样作出U-I图象，如图戊所示。经过讨论发现，利用图丙和图戊可以消除系统误差得出电源的电动势和内阻的真实值，则=_，=_。（用UA，UB，IA，IB表示）【答案】见解析 E测<E真 r测<r真 E真=UB r真= 【详解】(1)实物连接如图所示(2)理论上当电流表示数为零时，电压表示数等于电动势的测量值，因此电动势的测量值当电压表示数等于零时，电压表没的分流作用，因此理论上的短路电流等于真实值，这样内电阻测量值等于图象的斜率绝对值 (3)按图丁测量时，当电流强度等于零时，电压表没有分流作用，电压表理论上的值确实等于电源电动势，即而图甲测量短路电流准确为
15、IA，因此内电阻真实值13(8分)一学生利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，该弧形轨道的末端水平，离地面的高度为H，现将一钢球从轨道的不同高度h处由静止释放，钢球的落点距离轨道末端的水平距离为x(1)若轨道完全光滑，则x2与h的关系应满足x2=_(用H、h表示)。(2)该同学经实验得到几组实验数据如表所示，请在图乙所示的坐标纸上作出x2-h关系图_。h(10-1m) 200 300 400 500 600x2 (10-1m2) 262 389 &#
16、160;520 653 778(3)对比实验结果与理论计算得到的x2-h关系图线（图乙中已画出），可知自同一高度由静止释放的钢球，其水平抛出的速率_（填“小于”或“大于”）理论值。【答案】（1）x2=4H（2）（3）实际值小于理论值.【解析】 ()物体在光滑轨道上下落时,机械能守恒有：mg=12mv2 平抛后有：x=vt H=12gt2 由以上公式可解得：x2=4H (2)描点连线如图所示：(3)对比试验结果与理论计算得到的图像关系中可以看出，从同一高度由静止释放的钢球，也就是说h一定的情况下，理论的x比实际的x大，根据平抛知识可知，在H相同的情况下
17、，理论的水平速度大于实际的水平速度，所以实际值小于理论值.故本题答案是：（1）x2=4H（2）（3）实际值小于理论值.14(9分)高空气象探测要用热气球，热气球下端开口与大气相通，加热球内气体的加热源在开口处。某次气象探测时，气球外面大气温度为大气压强，大气密度和。用加热源对球内气体缓慢加热直至气球开始上浮，加热过程中气球体积恒为。热气球的质量，重力加速度g取。求热气球开始上浮时内部气体的密度及温度。【答案】， 【详解】设开始上浮时球内气体密度为，竖直方向受力平衡有解得热气球底部开口，则加热过程中球内原有气体外溢，取全部气体为研究对象，压强不变。初态：温度体积；开始上浮时状态：温度T，体积由盖
18、吕萨克定律得球内原有全部气体质量不变，有解式得15(13分)如图甲是某型号无人机在水平地面沿直线加速滑行和离开地面以固定仰角沿直线匀速爬升的示意图，无人机在滑行和爬升两个过程中：所受推力大小均为其重力的倍，方向与速度方向相同；所受升力大小与其速率的比值均为k1，方向与速度方向垂直；所受空气阻力大小与其速率的比值均为k2，方向与速度方向相反。k1、k2未知；已知重力加速度为g，无人机质量为m，匀速爬升时的速率为v0，仰角为，且sin=，cos=。（1）求k1，k2的值；（2）若无人机受到地面的阻力等于压力的k3倍，无人机沿水平地面滑行时能做匀加速直线运动，求k3的值；（3）若无人机在水平地面由静
19、止开始沿直线滑行，其加速度a与滑行距离s的关系如图乙所示，求无人机在滑行距离为2s0的位置时的速度大小。【答案】（1），；（2）；（3）【详解】(1)无人机以速度v0匀速爬升阶段，受力平衡，沿速度方向有垂直速度方向有代入数据，联立得，(2)设无人机在地面滑行时速度为v，受到地面弹力为FN，受力分析可知竖直方向平衡水平方向匀加速联立解得无人机能做匀加速直线运动，a不变，方程中v的系数必须为零，即则有(3)依据图乙，0s0过程无人机合外力为ma0；s02s0过程无人机合外力ma随s均匀减小，一小段位移内合外力做功为ma，此过程合外力做功可表示为，02s0过程应用动能定理解得16(18分)如图所示，
20、在竖直平面内有一直角坐标系xOy，在直角坐标系中y轴和xL之间有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，在电场的右侧以点(3L,0)为圆心、L为半径的圆形区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在y轴上A点(0，L)处沿x轴正方向射出一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子，粒子经电场偏转后，沿半径方向射入磁场，并恰好竖直向下射出磁场，粒子的重力忽略不计，求：(结果可含根式)(1)粒子的初速度大小；(2)匀强磁场的磁感应强度大小【答案】（1） （2）【详解】（1）粒子射入电场中并在电场中发生偏转，由于能沿半径方向进入磁场，因此其处电场 后的轨迹如图所示，出电场后的速度方向的反向延长线交于在电场运动的水平位移的中点：则由几何关系可知粒子在电场中的竖直位移y满足解得竖直方向水中方向在电场中根据牛顿第二定律联立可以得到（2）设粒子进磁场时的轨迹与磁场边界交点为C，由于粒子出磁场时方向沿y轴负方向，因此粒子在磁场中做圆周运动的圆心在点，连接和C点，交x轴与D点，做垂直x轴，垂直为F由几何关系解得由于，故与全等，可以得到则因此粒子在磁场中做圆周运动的半径为粒子出电场时速度沿y轴负方向的分速度因此粒子进磁场时的速度为粒子在磁场中做匀速圆周运动有解得试卷第15页，总16页