2021高考物理二轮复习仿真模拟卷3（含解析）

仿真模拟卷（三）

（时间：60分钟满分：110分）

第I卷

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14〜18题只有

一项符合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。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.关于近代物理知识，下列说法正确的是（）

A.光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B.德布罗意用晶体做了电子束衍射的实验，证实了电子的波动性

C.比结合能小的原子核结合成或分裂成比结合能大的原子核时一定吸收能量

D.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的动能增大

D［由a—犷可知,最大初动能随入射光的频率的增大而增大，但不成正比，A项错误；1927

年戴维孙和汤姆孙做了电子束的衍射实验，取得了成功，说明电子的波动性，B项错误；比结合能小的原

子核结合成或分裂成比结合能大的原子核时有质量亏损，释放核能，C项错误；氢原子辐射出一个光子后，

从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，动能增大，氢原子能量减小，氢原子的电势能减小，D项正确。］

15.如图所示，光滑固定斜面的倾角为30°,甲、乙两物体用不可伸长的轻绳相连，保持静止状态，

开始时甲、乙离地高度相同。剪断轻绳，则在乙落地前瞬间（）

A.甲、乙加速度大小之比为1：1

B.甲、乙速度大小之比为1：1

C.甲、乙动量大小之比为1：1

D.甲、乙动能大小之比为1：1

C［剪断轻绳，甲加速度为笠乙加速度为g,加速度之比为1：2,A项错误；由可得，速度

之比为1：2,B项错误；由平衡条件0单段in30°=加乙g可知，皿甲：如乙=2：1,动量大小之比为1：1,

C项正确；动能大小之比为1：2,D项错误。］

16.如图所示，在电场强度大小为笈的水平匀强电场中，a和6两个点电荷分别固定在光滑水平面上,

两者之间的距离为乙带电荷量均为+。，在水平面内与a、。两点电荷距离均为/的。点处有一电荷量为

+q的点电荷恰好处于平衡状态。如果仅让点电荷a带负电，电荷量大小不变，其他条件都不变，则。点

处电荷的受力变为（）

1＞。

A.eq£o</B.eq&qC.eq&qD.&q

A［当a、6均为正电荷时，根据平衡条件，2婿cos30°=&q,如果仅让点电荷a带负电，电荷量

大小不变，其他条件不变，则。点处电荷的受力变为产=2婿=乎笈gA项正确。］

17.我国首颗火星探测器将于2020年发射，火星探测器不仅要完成环绕火星探测任务，还将着陆火

星表面，进一步获得有关火星的一些数据。若将地球和火星看作质量分布均匀的球体，地球半径为吊，火

星半径为尼，地球与火星的第一宇宙速度分别为匕、也不考虑地球与火星的自转，则地球与火星的表面

加速度之比为（）

A.eqB.eqB.C.eqC.D.eqD.

A［根据第一宇宙速度的定义有理=而，在天体表面由以上两式可得g=\,地球与火

星的表面加速度之比为而常1Vi=笳v{Ry，A项正确。］

18.如图所示，一个截面积为S的/V匝线圈，在磁感应强度为6的水平匀强磁场中，以角速度。匀速

转动产生交变电流，变压器原副线圈匝数比为n：色，电表均为理想电表，忽略线圈内阻，则（）

A.若从图示位置计时，则原线圈中电压瞬时值为e=A况1asin3t

B.当闭合开关S时，电压表示数变大

C.当闭合开关S时，电流表示数变大

r-UL士、土山“"2.A"S3

D.电压表读数为------

/71

C［若从图示位置计时，则原线圈中电压瞬时值为e=AHSocos3t,A项错误；当闭合开关S时，

原线圈电压不变，根据福=生可知，副线圈电压不变，B项错误；副线圈电阻减小，副线圈电流增大，原线

ihrh

圈电流增大，电流表示数增大，C项正确；原线圈电压有效值为亚臂1不变，根据称=0,副线圈电压为

木曙S3、D项错误。］

Z/71

19.如图所示，质量相等的两个物体从8通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，开始时用手托住

物体4此时物体/距离地面为s,物体6静止于地面上，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状

态，空气阻力不计，松开手后，关于二者的运动，下列说法中正确的是（）

02/11

A.两物体组成的系统机械能守恒

B.当物体1的速度最大时，物体6与地面间的作用I力为零

C.若物体4恰好能到达地面，则此时物体6的速度为零

D.若物体/恰好能到达地面，则此过程中重力对物体4做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体8

的机械能增加量之和

BD［两物体及弹簧组成的系统机械能守恒，A项错误；当物体A的速度最大时，弹簧弹力等于物体A

重力，物体6受绳的拉力等于其重力，物体6与地面间的作用力为零，B项正确；若物体4恰好能到达地

面，在物体/减速的过程中，弹簧拉力大于其重力，物体6已经向上运动，C项错误；根据能量守恒，重

力对物体A做的功，即物体A重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量与物体8的机械能增加量之和，

D项正确。］

20.如图所示，一个光滑且足够长的斜面体固定于水平面上，斜面倾角为，并处于方向垂直于纸面向

外、磁感应强度大小为6的匀强磁场中，质量为以带电荷量为+0的小滑块从斜面顶端由静止下滑。下

列判断正确的是（）

A.滑块沿斜面向下做匀加速直线运动

B.滑块下滑过程中机械能增大

C.当速度为时;滑块脱离斜面

鹫qB"”

D.滑块脱离斜面后，重力作用下，滑块不做匀速圆周运动，洛伦兹力对滑块做负功

AC［将滑块受力在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，沿斜面方向只受重力的分力侬sin根据

牛顿第二定律，mgsinO=ma,a=gsin0不变，A项正确；下滑过程中只有重力做功，机械能守恒，B

项错误；当滑块脱离斜面时，斜面对其支持力为0,<7仍=加鸵oso,v="”\",C项正确；洛伦兹力

任何时候都不做功，D项错误。］

21.如图所示，:圆弧轨道拉?被竖直固定，其下端点占的切线水平。现将可视为质点的质量为卬=1kg

的小球从/点由静止释放，小球从8点冲出后，最终打在右方的竖直墙上的C点（未画出），在C点的速度

方向与水平方向夹角为37°,已知8端与墙壁的水平距离为/=0.3m,不计一切摩擦和阻力，取g=10m/s2,

则下列说法正确的是（）

A.圆弧轨道的半径为0.2m

B.小球在轨道最低点8对轨道的压力大小为10N

C.从4到C的整个过程中，重力的功率先减小后增加

D.在，点的动能为3.125J

AI）［设在8点的速度为%,在C点水平速度为侬水平方向有竖直方向3=。，tan37°

=工，解得力,=2m/s。由4到8,由机械能守恒定律可得而g倍=%/，解得??=0.2m,A项正确；在轨道

VBZ

2

最低点氏N-mg=%,N=3QN,B项错误；/到6,重力的功率先增加后减小，8到C,竖直方向速度增

大，重力功率增大，C项错误；在。点的速度叱=-七丁=2.5m/s,动能笈=%应=3.125J,D项正确。］

cos372

第II卷

三、非选择题：共62分。第22〜25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33〜34题为选考题,

考生根据要求作答。

（一）必考题：共47分。

22.（6分）某同学用如图所示实验装置测量滑块与桌面间的动摩擦因数。实验中滑块放在水平桌面上,

在轻质动滑轮上悬挂不同的重物，使滑块从同一位置由静止加速运动。

（1）由图甲判断下列说法正确的是

04/11

A.实验中滑块的质量应远小于重物的质量

B.实验中滑块的质量应远大于重物的质量

C.实验中与滑块相连的轻绳与桌面可以不平行

D.实验中与滑块相连的轻绳与桌面一定要平行

(2)实验装置如图甲所示，打出了一条纸带如图乙所示，计时器所用交流电源的频率为50Hz,从比

较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度为m/s2»(结

果保留两位有效数字)

(3)根据测得的数据，作出加速度与拉力的关系如图丙所示，则滑块的质量为m=kg,滑块

与桌面间的动摩擦因数为H=。(重力加速度g取10m/s2)

［解析］(1)因用弹簧秤可直接测出绳的拉力，重物能够拖动滑块即可，无特别约束关系，A、B两项

错误；为保证绳的拉力等于滑块受到的水平拉力，轻绳与桌面一定要平行，D项正确。

(2)用公式As=ad求解加速度，连续两点的时间间隔为f=0.1s,As=(6.49-6.34)X10-2m=

0.15Xm,得加速度a=0.15m/s)

F1

(3)由牛顿第二定律有厂一〃侬=〃岛故a=—即图线斜率为-=2,纵轴截距的大小为〃尸3,

mm

可得加=0.5kg,ii=0.3o

［答案］(1)D(2分)(2)0.15(2分)(3)0.5(1分)0.3(1分)

23.(9分)如图甲，用伏安法测定电阻约5Q的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池。每节电

池的电动势约为1.5V,实验室提供电表如下：

A.电流表A10〜3A,内阻0.0125Q）

B.电流表A2（0〜0.6A,内阻约为0.125Q）

C.电压表％（0〜3V,内阻4kQ）

D.电压表V2S〜15V,内阻15kQ)

(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选,电压表应选(填写仪器前字母代号)。

(2)用螺旋测微器测电阻丝的直径如图乙所示，电阻丝的直径为mm。

（3）根据原理图连接图丙的实物图。

（4）闭合开关后，滑动变阻器滑片调至一合适位置后不动，多次改变线夹，的位置，得到几组电压、

电流和对应的o段的长度L计算出相应的电阻后作出R-L图线如图丁。取图线上适当的两点计算电阻率。

这两点间的电阻之差为△凡对应的长度变化为△/,若电阻丝直径为d,则电阻率0=o

E

［解析］由于电源电动势为3V,电表读数要达到半偏，则电压表选C；由/=不匚-可知电路中最大

/r+r

电流约为0.6A,则电流表选B。

（2）螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为20.0X0.01mm=0.200mm,所以最终读数为0.5mm

+0.200mm=0.700mm。

（3）

丙

2

（4）根据电阻定律AR=P*,S=n（3,解得

怎卜Rd

P=~.A~r-O

4AZ

［答案］（DB（1分）C（1分）（2）0.700（2分）

（3）图见解析（2分）（4）方祥（3分）

24.（M分）如图甲所示，一质量为"的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为必的小滑块,

斜面倾角0=37°,木板受到沿斜面向上拉力尸作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力尸的关系如

图乙所示，重力加速度取1=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：

06/11

(1)小滑块与木板的动摩擦因数为多少；

(2)当拉力厂=20N时，长木板的加速度大小？

［解析］(1)当尸等于18N时，加速度为a=0。对整体由平衡条件：尸=(〃+血灸in，(2

分)

代入数据解得〃+m=3kg

当厂大于18N时，根据牛顿第二定律得

F—Mgsin0—pmgcos0=Ma(2分)

长木板的加速度a=%—循in0一"“"梦『(2分)

知图线的斜率4=)=1，

截距b=—的in0--巴蹩拦」=—18(2分)

解得M=1kg,m—2kg,p—0.75„(2分)

(2)当拉力下=20N时，代入长木板的加速度

1人.Pmgvos9八八、

a--jF—gsm9-----------(2分)

解得长木板的加速度为团=2m/s\(2分)

［答案］(1)0.75(2)2m/s2

25.(18分)如图所示，两根平行的光滑金属导轨数、cd与水平面成，=30°固定，导轨间距离为工

=1m,电阻不计，一个阻值为仁0.3Q的定值电阻接在两金属导轨的上端。在导轨平面上边长为工的

正方形区域内，有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为8=1T。两根完全相同金属杆也和

/V用长度为，=0.5m的轻质绝缘硬杆相连，在磁场上方某位置垂直于导轨放置且与导轨良好接触，金属杆

长度均为£、质量均为勿=0.5kg、电阻均为r=0.6Q,将两杆由静止释放，当杆"进入磁场后，两杆恰

好匀速下滑，取g=10m/s\求：

(1)杆M进入磁场时的速度；

(2)杆*进入磁场时的加速度大小;

（3）杆"出磁场时，杆已匀速运动，求此时电阻分上已经产生的热量。

［解析］（1）杆材进入磁场时，根据平衡条件

2mgsin9=IxLB（1分）

r*R

电路中总电阻《=F；+r=O.8Q（1分）

I'+R

由闭合电路欧姆定律/=£（1分）

由法拉第电磁感应定律E尸BL-（1分）

由以上可得力=4m/so（1分）

r•r

⑵杆W进入磁场时杆的速度为修=4m/s,此时电路中总电阻尼=丁十斤=0.6Q（1分）

r~rr

根据牛顿第二定律2侬sin0-I2LB=2ma（1分）

F

72=—（1分）

1（2

5

解得&=一am/s2^—1.67m/s2

o

杆A；进入磁场时杆的加速度大小为1.67m/s2,（1分）

r10

⑶从杆力进入磁场到杆4进入磁场的过程中，电阻〃上的电流入=人市=勺A（1分）

此过程产生的热量Q=*Rt（1分）

1

t=—

V\

5

解得Q=诂J（1分）

杆."出磁场时，根据平衡条件2/称5°=hLB（1分）

^=7（1分）

H2

&=BLvz（1分）

解得吆=3m/s

从杆N进入磁场到杆罚出磁场时，系统减少的机械能转化为焦耳热

△£=2.（/一/）sin«+；X20而一^X2如4=6J（1分）

此过程电阻分上产生的热量Q=3J（1分）

全过程电阻力上已产生的热量0+Q^3.42Jo（1分）

［答案］（1）4m/s（2）1.67m/s2（3）3.42J

（二）选做题：本题共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第

一题计分。

08/11

33.［物理一选修3—3］（15分）

（1）（5分）下列说法中正确的是。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选

对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为。分）

A.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大

B.布朗运动不是液体分子的运动，但它间接地说明液体分子在永不停息地做无规则运动

C.当分子力表现为斥力时;分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D.满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行

E.液体很难被压缩的原因是：当液体分子间的距离减小时，分子间的斥力增大，分子间的引力减小,

所以分子力表现为斥力

（2）（10分）如图所示，绝热汽缸倒扣放置，质量为"的绝热活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，

活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，活塞下部空间与外界连通，汽缸底部连接一U形细管（管内气体的体积忽

略不计）。初始时，封闭气体温度为几活塞距离汽缸底部为为，细管内两侧水银柱存在高度差。已知水

银密度为P,大气压强为R,汽缸横截面积为S,重力加速度为g。求：

①U形细管内两侧水银柱的高度差；

②通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降△加，求此时的温度；此加热过程中，若气体吸收的热

量为。，求气体内能的变化。

［解析］（D气体放出热量，若外界对气体做功，温度升高，其分子的平均动能增大，A项正确；布

朗运动不是液体分子的运动，但它间接地说明液体分子在永不停息地做无规则运动，B项正确；当分子力

表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，C项正确；根据热力学第二定律，宏

观过程具有方向性，D项错误；当液体分子间的距离减小时，分子间的斥力增大，分子间的引力也增大，

但斥力比引力增加的快，E项错误。

（2）①设封闭气体的压强为p,对活塞受力分析，得

p^S—pS+Mg（2分）

用水银柱高表示气体的压强°=功一PgXh（1分）

,1/

解得△a=方。（1分）

②加热过程中气体变化是等压变化

As?Ao+Ah^S,八、

-717=-----7----（2分）

/&+△ho

气体对外做功为w=pSA3（RS—磨）△尿（1分）

根据热力学第一定律：\U=Q+W（2分）

可得AU=Q—（RS—Mg）△A»o（1分）

［答案］（l）ABC

⑵@②.与Q—6S一府X瓜

34.［物理一选修3—4］（15分）（1）（5分）某时刻。处质点沿y轴开始做简谐振动，形成沿x轴正方向

传播的简谐横波，经过0.8s形成的波动图象如图所示。2点是x轴上距坐标原点96m处的质点。下列

判断正确的是（）

A.该质点开始振动的方向沿y轴向上

B.该质点振动的周期是0.8