2021届北京市海淀区首师大附中高考物理三模试卷附答案详解

2021届北京市海淀区首师大附中高考物理三模试卷一、单选题（本大题共13小题共39.0分）

两个分子甲和乙相距较远此它们之间的分子力可忽，甲固定不动，在乙逐渐靠近甲、直到不能再靠近的整个过程B.C.D.

分子力总是对乙做正功乙总是克服分子力做功先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功年日于广东省东莞市大朗的国家重大科技基础设--国散裂中子源通过国家验收，正式投入使用。对于有关中子的研究，下面说法正确的B.C.

.中和其他微观粒子都具有波粒二象性一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氮核和中子是裂变反应卢瑟福通过分析粒散射实验结果，发现了质子和中子D.

核反应方程

84

4

中的，中的中子个数

质量相同的甲、乙两小球用细线系于同一根水平杆上，两小球做简谐运动的图象如图所示，则B.C.D.

两小球经过平衡位置时速度一样大运动过程中甲的最大加速度大两小球摆动过程中乙的最大摆角大运动过程中甲的机械能小于乙的机械能

根据玻尔的原子模型，当氢原子核外电子由离原子核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道上时，下列说法中正确的是

222222

核外电子受到的库仑力变小C.核外电子的动能变大下列说法正确的

B.D.

原子的能量减小原子核和核外电子的电势能减小B.C.D.

物体温度不变，内能一定不变物体温度降低，一定对外放热物体温度升高，扩散运动加快物体温度升高，每个分子热运动的速率都增大

如图是感应强度大小分和的两个匀强磁场区域的分界线，磁场方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外。单匝圆形导线圈的直径刚好位处线圈以为转轴从纸面位置开始以角该匀速转动。若线圈的电阻为，面积，下列说法正确的B.C.D.

线圈在纸面位置时，感应电流最大线圈中产生的感应电动势的最大值线圈中产生的热功率为线圈从纸面位置开始转过的程中通过线圈某一横截面的电荷量

两颗人造地球卫和的量之比为：，们运行的轨道半径之比：，可知这两颗卫星的。C.

线速度之比：向心力之比：

．

B.D.

向心加速度之比:3周期之比:

月日中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运火箭功发射北斗系统第颗航卫星。北斗导航卫星系统共有三种卫星：地球同步卫星、中圆轨道卫道状为圆形，轨道半径公和万里之、斜地球同步轨道卫周期。B.C.D.

中圆轨道卫星的运行周期中圆轨道卫星的运行线速度大𝑠倾斜地球同步轨道卫星一定比中圆轨道卫星的角速度大倾斜地球同步轨道卫星与地球同步卫星运行的线速度等大

一根粗细均匀且直径、阻的导线，现把它绕了匝数、半径为的圆形闭合线圈，如图所示．线圈放在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间均匀变化，为的数，下

𝑘𝜋𝑟𝑑𝑘𝜋𝑟𝑑列说法正确的是

线圈中的感应电流方向为逆时针方从上往下B.

线圈的电阻大小

2𝑛𝑟C.

感应电流的大小为

8

2D.

线圈在磁场中有扩张的趋势如所示，半圆形轨竖直放置且固定在地面上，直是平的一小物块点正上方高度处自由下落正好在点滑入半圆轨道测其第一次离点上升的最大高度为

2

.

小物块接着下落点滑入半圆轨道，在向点滑行过程整过程不计空气阻)C.

小物块正好能到点小物块一定能冲点

B.D.

小物块一定到不点不能确定小物块能否冲出点许科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造了许多物理学方法，如理实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的(B.C.D.

卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，用了放大法成功测出静电力常量的数值牛顿为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法在推导匀变速直线运动位移公式时整个运动过程划分成很多小段每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法在用单摆测量力加速度的大小”的实验中，摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时，并记录此后摆球每次经过最低点的次𝑛(𝑛、)，数到𝑛时好停表，此时秒表读数𝑡。该单摆的周期为

B.

C.

20

D.

下说法中正确的是B.C.D.

光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的概率小单个光子具有粒子性，大量光子具有波动性

𝑃𝑃E.

光的波动性是因为光子之间的相互作用的结果二、多选题（本大题共1小题，3.0分）如所示，电场中有、两，则下列说法中正确的)A、电势B、电势

，场强，场强

C、荷从点动到电场力做正功D、电荷分别放、两时具有的电势

𝑃

B.

C.

D.

三、实验题（本大题共2小题，14.0分用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数______。用游标卡尺可以测量某些工件的外径测时数如图乙所示读分别为图是一个多量程多用电表的简化电路图。测电流和测压时各有两个量程；还有两个挡位用来测电阻。请回答：开关调两位置上多用电表测量的是电流_________置的量程比较大。开关调两位置上测量的是电压，其位置的量程比较大。

1111216.

开关调两个位置上测量的是电阻。在“测电池的电动势和内阻”的实验中，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验．器材待测干电池一电压表电滑动变阻器开关结果均保位数．

滑变阻器2

～200为便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应______填或

实所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙完成实物连接图，要求保证电键在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置．该学根据实验数据得到图丙中的图，他根据图求电源电动内电阻______丙图线是某电的安特性曲线，该同学将该电与实验中的所用的电池连成一闭合电路，此时电阻耗的电功率_假本实验中所使用的电压表的内阻很可视为理想压流表是具有一定的内不忽略，根据本实验原理图所得的电源电动势值_____，电阻值将.(选“偏大”、“偏小”、“不变)四、简答题（本大题共1小题，12.0分17.

近代物理认为，原子吸收光子的条件是入射光的频率接近于原子吸收光谱线的中心频率如图所示，现有一个原平向右运动，激光和光束别从左右射向原子，束光的频率相同且都略低于原子吸收光谱线的中心频率、请分析：

哪激光能被原吸？并说明理由：说出吸光子后的运动速度增大还是减小五、计算题（本大题共3小题，32.0分18.

固定的角斜面的上点一水枪√𝑠的间间隔同水平速度喷出水滴在气中飞后刚好垂直打在斜面上点图未标出质量的小物块可质点从个时刻开始以某一初速度沿面上滑物块与面间滑动摩擦因，小物块能达的离点最远位置图中未标出点相邻两滴水正好落在小物块上．不考虑水滴落上对的度的影响，不考虑水滴的空气阻力，

，，，：的度；𝐴的度．19.

倾角为的糙面上垂直于纸面放置一根长，量的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，磁感应强如图所示．当体棒内通有垂直于纸面向里的电流强度电流时体棒静止在斜面上此导体棒受到的摩擦力的大小和方向．

现使导体棒所受摩擦力为零，则应当通以多大的电流取

20.

如图所示某在一斜坡上点沿水平方向以速度抛出一个小球小球落到斜坡上的另一点，坡的倾角为，力速，：小飞行的时小运动的位

0000甲乙甲乙𝑙0000甲乙甲乙𝑙𝑙𝑙，𝑚甲𝑚𝑙乙𝑙𝑙甲乙甲乙参考答案解析1.

答：解：：开始时由于两分子之间的距离大，此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功；当分子间距小于，子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功；故D正，误；故选：开始时由于两分子之间的距离大，因此分子力为引力当相互靠近时子力做正功，当分子间距小于，子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功．分子力做功对应着分子势能的变化，要正确分析分子之间距离与分子力、分子势能的关系．2.

答：解：：、子与光子等其他微观粒子都具有波粒二象性正确；B、一个氘核与一个氚核经过核反应后生成一个氮核与一个中子为聚变反应，故B错；卢瑟福通过阿尔粒子射实验提出了原子核式结构模型瑟福通过氦核轰击氮核得到氧和质子发现了质子，查德威克发现了中子，故误；D、核应规律中质量数守恒和物质守恒知中子数，故D误；故选：。中子和其他微观粒子都具有波粒二象性；一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氮核和中子是变反应而非裂变反应；卢瑟福通过分子散射实验结果，发现了原子的核式结构；核反应方程 中，中的中子个数为而。84本题考查核反应方程式和物理学史的记忆和理解，较为基础。3.

答：解：、题中看出在平衡位置甲象的斜率绝对值大于以图象的斜率绝对值，说明甲在平衡位置的速度比乙的大，故A错误；B、由图象可知两者周期：，幅：；由周期公式√可知：摆长甲乙𝑔再由回复力表达

𝑚𝑙

，那么加速度

𝑔𝑚𝑙在最大位移，最大加速度，则

，此𝑚

，故正确；C、选已知：摆长，幅，

甲乙甲乙甲乙甲乙甲乙甲甲乙甲乙甲乙甲乙甲乙甲乙1甲乙𝑘𝑒22𝑘𝑣可知电子的动能2𝑘假设𝑙，则时必有摆角，对于甲让其振幅不变减小摆长必会使摆角变大，所以当𝑙，时必有摆，误；D、取单摆平衡位置即最低点为势能面，则机械能就等于此位置的动能2

2

，两者质量一样，平衡位置的速度选由选项得知：，甲的机械能大于乙的械能，故D错。故选：。题干知道单摆模型题信息振甲的大于乙的周期甲的小于乙的图的斜率表示速度从选项得知只做定性比较，物理原理：平衡位置的速度可从图象斜率判断；最大加速度用单摆回复力表达式判断的械能可由机械能守恒转换成动能来比较摆角由摆长和振幅来判断本题是单摆模型，比弹簧振子要麻烦些，在实验中也有涉及，项用了假设法，选用了转换，平时要多多积累处理问题的方法，事倍功半。4.

答：解：氢原子的核外电子离较近的轨道跃迁到离核较远的轨道据库仑定律公式𝑘𝑒𝑟

2

可知，核外电子受到的库仑力减小，故A正确；B氢子的核外电子由核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道的过程中吸收能量子的总能量增大，故B错；C、据库仑力提供向心力公式：和能的公式2𝑟

12𝑘22𝑟

，所以电子由离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道时，电子的动能减小，故错；D、子离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道时克服电场力做功，原子核和核外电子的电势能增大，故D误。故选：。电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是不续的。这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原子是稳定的，不向外辐射能量但是原子核外电子在受到激发的时候会发生跃迁，在不同轨道原子具有的能量就会不同。本题主要考查了玻儿模型和氢原子的能级结构，要清楚不同能级上面氢原子的跃迁能量变化情。5.

答：解：、体内能与物体的体积、度、摩尔数等因素都有关，所以温度不变，其内能不一定不变，故A错；

𝑚𝑆𝑆223𝐵𝑆𝐵𝑆𝑚𝑆𝑆223𝐵𝑆𝐵𝑆−B、可以通过对外做功导致物体的内能减少，从而使温度降低；不一定非要对外放，故误；、扩散现象是分子的热运动，散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈，C正确；D、度分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，不是每一个分子的动能都增大，故错误。故选：。温度是物体分子热运动激烈程度的反映，温度越高，分子的平均动能越大；物体的体积减小，子势能不一定增大；物体的内能与物体的体积和温度等因素有关。本题考查对分子动能、物体的内能的理解程度。要牢记内能与那些因素有关，知道温度是分子均动能的标志。6.

答：解：：、圈在纸面位置时，各边不切割磁感线，感应电动势为零，感应电流为零，故A错误；B、感应电动势的最大值为

𝑆，误；2C、框旋转过程产生正弦式交变电流，线框中电动势的有效值为

𝑚2

𝑆

，线圈中产生的热功率为

2

𝑆2𝑅

2

，故C正；D、示置转的程中电动势的平均值为22eq\o\ac(△,𝑡)eq\o\ac(△,)eq\o\ac(△,𝑡)

，通过线圈某一横截面的电荷量𝑡𝑡

𝑆

，故D错；故选：。线圈在纸面位置时，各边不切割磁感线，感应电动势为零，感应电流为零；线框转动过程产生弦式交变电流，根𝑚求感应电动势的最大值；由应电动势的最大值求出有效值，由欧姆定律求得电流，根𝐼

2

求线圈中产生的热功率；根⋅𝑡求得通过线圈某一横截面的电荷量。线框旋转产生正弦式交变电流，求出感应电动势的最大值是解题的前提；磁通量是二向标量，用法拉第电磁感应定律求出感应电动势时，要注意磁通量的变化量，这是易错点7.

答：解：

1212𝐴𝐵11212𝐴𝐵11222根据万有引力提供向心力

，求线速度之比、向心加速度比、向心力比以及周期比。本题考查了人造卫星的加速度、周期和轨道的关系。解决本题的关键掌握万有引力提供向心力出等式表示出需要求解得物理量。A.

根据万有引力提供向心力；线速度；它们轨道半径

：，运行的线速度的比是，故误；B.

根据万有引力提供向心力；速度；它们轨道半径：

：，向心加速度之  1:9，B错；C

向心力，量之比是：

：，以向心力之：

：，正确；D

周期，期比，错。故选C。8.

答：解：𝐴根万有引力提供向力可得

𝑀𝑚2

4𝜋

当增𝑇增大，所以中圆轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，因此其运行周期小24，A错；B、当为球半径时，圆周运动的线速度为第一宇宙速度，所以中圆轨道卫星的线速度小于等于第一宇宙速度，故B误；C、斜地球同步轨道卫星比中圆轨道卫星大所以小故C错；D、斜球同步轨道卫星与地球同步卫星运一，所以线速度大小一样，故D正确。故选：根据万有引力提供向心力可得轨道半径与线速度、角速度和周期的关系。

𝑑𝑓11𝑑𝑓11本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合心力公式进行分析。9.

答：解：、图道，穿过线圈的磁场向向上，磁通量增大，根据楞次定律判断可知，线圈中感应电流为顺时针方从往看，故错误。。、由，eq\o\ac(△,𝑡)根据法拉第电磁感应定律得：线圈中感应电动势的大小

2

，依据电阻定律，则电阻大小为

𝑛×222

8𝑛𝑑由欧姆定律得：感应电流大小

𝑑8

2

，故B错，正确。D、据手定则，结合感应电流方向顺时针，则有线圈在磁场中有收缩的趋势，故错；故选：。根据法拉第电磁感应定律求出线圈中感应电动势的大小，由欧姆定律求解感应电流大小．由楞定律判断感应电流的方向，最后由左手定则来判定线圈是扩张还是收缩的趋势．本题属于面积不变磁应强度化的类型道磁感应强度的析根据数学知识求出磁感应强度的变化率法拉第电磁感定律求解感应电动势是关键握次定律与左手定则的应用10.

答：解：根据动能定理求解小物块在半圆轨道中摩擦力做功；除重力之外的力做功量度物体机械能的变；第二次小物块在半圆轨道中滚动时，对应位置处速度变小，因此半圆轨道给小物块的弹力变小摩擦力变小，摩擦力做功变小．对于动能定理要道其应用范很广可以求速度力功等物理量特是可以求变力做功另外明确摩擦力做功使得机械能转化成内能．小物块第一次在半圆轨道中运动的过程，由动能定理得：

2

𝑓𝑓

为小物块克服摩擦力做功大小解得：

，根据功能原理得知第一次小物块在半圆轨道中滚动损失的机械能为𝑚；22

1111由于第二次小物块在半圆轨道中运动时位处速度变小半圆轨道给小物块的弹力变小摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于𝑚，此小物块再次冲点，能上升2的高度大于零而小于2故选：．

，故ABD误C正确。11.

答：解：：、文迪许巧妙地运用扭秤实验，用了放大法成功测出引力常量，故错误B、伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法，故错C、不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故C错D、推匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法，故正确故选：根据物理方法和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．在高中物理学习中们会遇到种不同的物理分析方法方法对我们理解物理有很大的帮助故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习．12.

答：解解减实验误差球动稳定它到达最低点时启动秒表开始计时数到次且每到最低点数一次以当数时了次次全振动时生次振动次推，数到时发次振动，所以期

𝑡20

，故ABD错误C正；故选：。为减小实验误差，从摆球经过最低点时开始计时；秒表分针与秒针示数之和是秒表示数；在一周期内摆球两次经过平衡位置，根据题意求出单摆周期。本题考查了秒表读数方法、实验数据处理等问题，要掌握常用器材的使用及读数方法。13.

答：解：：、克斯韦根据他的电磁理论，认为光是一种电磁波，光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式中，频率示波的特征，表粒子的特征，光具有波粒二象性是对电磁学的补充，没有推翻电磁说，故错误；、缝干涉实验，明暗条纹是光子的相互叠加而成的现象，明条纹是光子到达机率较大，而暗条纹光子到达的机率较小，故错误C正确；

𝐴𝐴𝐴𝐴D、管大量光子还是单个光子都具有波粒二象性，个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性，故D错；E、在光的双缝干涉实验中，减小光的强度，让光子通过双缝后，光子只能一个接个地到达光屏，经过足够长时间发相同的干涉条纹明的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，故误。故选：。干涉条纹的特点等间距、等宽度、等亮度，而亮条纹是光子到达概率较大，暗条纹到达机率较，从而即可求解；不管是大量光子还是单个光子都具有波粒二象性；解决本题的关键知道干涉条纹的形成的原理，同时能掌握双缝干涉条纹的间距公式。注意暗条不是光子没有到达。14.答：解：题分析：电场线越密的地方电场强度越大，所以场

，沿着电场线电势一定降低，所以电

，故A错，确．C、电从移动到点所受电场力电场线方向相同，电场力做正功，故C正确．D、荷从点移动点所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，电势能增加，所以𝑃

，故错．考点：电场线；电场强度；电势；电势能15.

答：、；、，，、，，、．解：题考查了螺旋测微器、游标卡尺的读数及多用电表的原。螺测微器的固定刻度动刻度以终读数游标卡尺的主尺读数，标尺上个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，以最终读数为：+．改成电流表时要并联电分流，所、是电流档；并联电阻越小，分流越大，则改装的电流表量程越大，位置的量程较大；改成电压表时要串联电阻分压，、位是电压挡；

1111串联的阻值越大，分压越大，则电压表的量程越大，位置量程较大；测电阻时内部电源被接通，、是阻档。16.

答：１；２

；３；不变；不变解：：为便实验节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选．根原理图可得出实图图如下图；由图知，电源的电动；短路电流为，由闭合电路欧姆定律可知

1.45

；丙图线是某电的安特性曲线，则两条图、的点的横、纵坐标分别表示将该电阻与电源连成闭合电路时通过电阻的流和它两端的电压．电压𝑉，流𝐴，以此时电阻消的电功率是．该法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小以电流表的内阻值不会对实验结果带来影响．实验中所使用的电压表的内阻很可为理想电压，根据本实验原理图所测得的电源电势值将不变，内电阻值将不变．

112故答案为：𝑅

如；，．不，不变．滑变阻器的阻值偏小点有利于电表的数值变化范围更．由理图将电流表与滑动变阻器串联，将电压表并联在滑动变阻器及电流表两端，注意开关应能控制整个电路；由可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．丙图线是某电的安特性曲线，则两条图、的点的横、纵坐标分别表示将该电阻与电源连成闭合电路时通过电阻的流和它两端的电压．根据功率公式求解．该法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小以电流表的内阻值不会对实验结果带来影响．本题考查实物图的连接、数据的处理等内容，要求能正确理解电路的接法及实验安全性的要求并能正确根据图象得出电动势和内电阻．17.

答：：激束能被原吸；根据量子理论，原子只能在吸收特定频率的光子，由于两束激光的频率相同且都略低于原子吸光谱线的中心频率，考虑多普勒效应，当激光束与原子相向运动时，原子接收到的激光束的光子率会增大，所以激光束能原子吸；原与激光束的子发生完全非弹性碰原质量为速为量为速度为，

激束的子的质根据动量守恒定律知𝑣，得：

，故可知，原吸光子后的运动速度减小。答：见析原吸光子后的运动速度减小。解：根玻尔理论，合多普勒效应分析；

𝑦0𝑦𝑦0𝑦原吸收一个光子的过程中动量守恒，由此即可求出；该题属于信息给予的题目，题目的难度大，而且又涉及较前沿的知识内容，在解答的过程中要意对题目的把握，掌握题目的有用的信息，结合平生所学与题目中的条件解答。18.

答案：：物体做抛运动时，直分位移为：

22竖直分速度：