2021届新高考物理名校地市必刷全真模拟卷2（新课标专用）3月解析版

备战2021年高考物理名校、地市好题必刷全真模拟卷（新课标专用）-3月卷

第二模拟试卷

二、选择题：本题共8小题，每小题6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。分。

14.如图甲所示为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从"=4的能级跃迁到n=2的

能级时的辐射光，则谱线b是氢原子（）

〃£/eV

OO----------0

5-----------0.54

4-----------0.85

3-----------1.51ab

2-----------3.40■■iHlIIIIIMHI

IIIII

700nm600nm500nm400nm350nm

1-----------13.60

氢原子的光谱图下的数值和短线是波长的标尺

甲乙

A.从"=3的能级跃迁到”=2的能级时的辐射光

B.从n=5的能级跃迁到"=2的能级时的辐射光

C.从"=4的能级跃迁到"=3的能级时的辐射光

D.从n=5的能级跃迁到n=4的能级时的辐射光

【答案】B

【解析】

由图乙看出b谱线对应的光的频率大于a谱线对应的光的频率，而a谱线是氢原子从n=4能级跃迁到n=2

能级时的辐射光，所以b谱线对应的能级差应大于n=4与n=2间的能级差。

故选Bo

15.如图所示，粗糙水平面上放置一倾角为a的斜面，工人在斜面上匀速推动木箱。已知木箱质量和工人质

量相等，工人对木箱的力一直平行斜面向上，工人脚与斜面间始终没有打滑，斜面的粗糙程度处处相同，最

大静摩擦力等于滑动摩擦力。关于该过程的说法正确的是（）

A.斜面对工人和重物的摩擦力大小可能相等

B.工人给木箱的力等于斜面给木箱的滑动摩擦力

C.地面始终给斜面摩擦力，方向水平向左

D.工人鞋底和斜面间的动摩擦因数一定大于木箱和斜面间的动摩擦因数

【答案】D

【解析】

AB.因人和箱子质量相等，设为m。对人

F'+mgsina=f人

对箱

F=mgsina+

故

A.>筛,？>/箱

AB错误；

C.把人、箱、斜面看成整体，三者都处在平衡态，水平方向无加速度，所以地面给斜面的摩擦力为0,C错

误。

D.人与斜面之间为静摩擦力，故

〃，/

九=­mgcosa

解得

F

由...--------Ftana

'mgcosa

箱子匀速上滑

/ffi=〃箱〃zgcosa

解得

F

4箱=----------------tana

mgcosa

故

〃人〉M箱

D正确。

故选Do

16.远距离输电线路的示意图如图甲所示，发电机输出电压随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的

A.发电机输出电压的有效值是3800V

B.用户得到的交流电频率是100Hz

C.发电机的输出功率取决于升压变压器的原副线圈匝数比

D.保持发电机输出功率不变，增加升压变压器副线圈匝数，用户得到的功率增大

【答案】D

【解析】

A.由图乙可知交流的最大值为Um=380V,则其有效值为

380

UV=190V2V

故A错误；

B.由图乙可知，交流电的周期为T=0.02s,则交流电的频率为

/」=50Hz

T

故B错误;

C.原副线圈的输入功率等于输出功率，与匝数比无关，故c错误;

D-在输送功率一定的情况下，保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，根据力U[就n,知升压变

,P2

压器副线圈的电压增大，由/=不知输电线上的电流减小，根据知，输电线上损失的功率减小,

则有

即保持发电机输出功率不变，增加升压变压器副线圈匝数，用户得到的功率增大，故D正确。

故选Do

17.如图所示，一矩形区域abed内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B。的匀强磁场，ad和ab边长

分别为/和2/,P为ad边中点。在P点，把带正电的粒子以大小不同的初速度平行纸面射入磁场，速度方

向跟ad边夹角0=30。。已知粒子的质量为m,带电荷量为q,粒子重力不计，欲使粒子能从岫边上射出磁

场，则初速度%大小可能为（）

b

XXXX

P\XXXX

Wo

；XXXX

d-…一

B也）d2480dD3困d

A.理c

2m5mmm

【答案】A

【解析】

若粒子速度大小为内，其在磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力，有

2

qvoB=m^2-

R

即

设圆心在。1处的粒子运动速度大小为VO1,则

d

/?i+/?isin3二——

2

得

1

Ri=—d

3

又

mv01

Ri=——

qB°

解得

v0收

3m

同理，设圆心在。2处的粒子运动速度大小为V02,则

d

/?2-/?2Sin0=一

2

解得

Ri=d

联立

叫

/?2=­

qB。

可得

V。收

m

所以粒子能从ab边上射出磁场的死应满足

遮

3mm

A项正确；BCD三项错误:

故选Ao

18.如图所示，从倾角为。斜面足够长的顶点A,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次初

速度为vi，球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为第二次初速度为力，球落在斜面上前一

瞬间的速度方向与斜面间的夹角为改，则（）

C.«1=«2V1>V2D.«1=«2V1<V2

【答案】D

【解析】

因为小球落到斜面上，则一定存在

12

tane=t=H=&>

x卬2%

解得

_2%tan6

设速度方向与水平方向的夹角为夕，则

tan/?=—=2tan

%

因为。一定，所以尸也是一定的，根据几何知识可得

0+a=（3

而，和a一定，所以a一定，即有

«1=«2

由图可知九<也，而根据平抛运动竖直方向的关系力=gg产可得

…2

又

/_2%tan0

S

所以

V1<V2

故选D。

19.火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大太空探索项目。地球绕太阳做半径为Ri

的匀速圆周运动。火星绕太阳做半径为生的匀速圆周运动，周期为晨探测器绕太阳沿椭圆轨道AD8CA运

动，此椭圆轨道以地球轨道上的A点为近日点，以火星轨道上的8点为远日点，C、。两点为椭圆轨道短轴

的两个端点，如图所示。不计火星、地球对探测器的影响，则（）

A.探测器在8点的速度等于一^

T

B.探测器从A到。的阶段，机械能逐渐变大

C.探测器从8到A的阶段，速率逐渐变大

D.探测器沿椭圆轨道的飞行周期为（与詈

【答案】CD

【解析】

A.火星在B点的速度为

探测器在B点的速度小于火星在B点速度，所以A错误；

B.探测器从A到。的阶段，只有万有引力做功，为系统内保守力，所以系统机械能不变，则B错误;

C.探测器从8到A的阶段，引力做正功，动能增大则速率逐渐变大，所以C正确：

D.由开普勒第三定律有

3

&+&

2

T7T，2

解得

「=告心却

2s

所以D正确；

故选CD。

20.如图所示，竖直放置的"门"形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场I、II的高和间距均为d,磁感应强度为

B,质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场I和H时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R,与导

轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（）

A.刚进入磁场I时加速度方向竖直向下

B.穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间

C.穿过两磁场产生的总热量为4mgd

D.释放时距磁场I上边界的高度h一定大于整》

【答案】BCD

【解析】

A.金属杆在无场区做匀加速运动，而金属杆进入磁场I和II时的速度，所以金属杆刚进入磁场I时做减速

运动，加速度方向竖直向上，故A错误；

B.金属杆在磁场I运动时，随着速度减小，产生的感应电流减小，受到的安培力减小，合力减小，加速度

减小，所以金属杆在磁场工中做加速度减小的减速运动，在两个磁场之间做匀加速运动，由题知，金属杆进

入磁场I和II时的速度相等，所以金属杆在磁场I中运动的平均速度小于在两磁场之间运动的平均速度，两

个过程位移相等，所以金属杆穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B正确；

C.金属杆从刚进入磁场I到刚进入磁场II的过程，由能量守恒定律得

2mgd=Q

金属杆通过磁场口时产生的热量与通过磁场I时产生的热量相同，所以总热量为

Qi=2。=4mgd

故C正确；

D.设金属杆释放时距磁场I上边界的高度为“时进入磁场I时刚好匀速运动，则有

BLvB2I3v

mg=BIL=BL-----=--------

RR

乂v=J丽，联立解得

m2gR2

2B4L4

由于金属杆进入磁场I时做减速运动，所以高度打一定大于H，故D正确。

故选BCD.

21.如图，C是放在光滑水平面上的一块右端有固定档板的长木板，在木板的上面有两块可视为质点的小滑

块A和B,三者的质量均为m,滑块A、B与木板间的动摩擦因数均为〃。最初木板静止，A以初速度vo从

C的左端、B以初速度2%从木板中间某一位置同时以水平向右的方向滑上木板C»在之后的运动过程中B

4

曾以一V0的速度与C的右档板发生过一次弹性碰撞（B与C交换速度），重力加速度为g,则对整个运动过

3

程，下列说法正确的是（）

%_2%

ApiB口「c

777777777777777777777777777777777/777777

2

A.滑块A的最小速度为§

B.滑块B的最小速度为■Ivo

C.滑块A与B可能发生碰撞

D.系统的机械能减少了OS”?用：

【答案】AB

【解析】

A.刚开始运动时，A与B均减速运动，C加速运动，当A与C的速度一样时，A的速度最小，有

-ft=mv-mvQ,2ft=mv

解得

2

A正确;

4

B.AC共速后，一起运动，当B以一出的速度与C的右档板发生碰撞时，有

3

3：mv0+2mv'

解得

，5

54

交换速度后，A、B的速度为一w,C的速度为一vo,AB在C的摩擦力的作用下，向右加速。所以滑块B的

63

最小速度为/Vo。B正确;

6

C.B与C碰撞前，A的速度小于B的速度，B与C碰撞后，AB的速度一样，所以二者没有碰撞的机会。C

错误;

D.最终，三者共速，有

3，〃%=3mv"

系统的机械能减少了

2ff22

△E=gmv^+g/n(2v0)-；•3mv=7nv0

D错误。

故选AB。

22.(6分)

某同学在做"验证平行四边形定则"的实验中，遇到了以下问题。请帮助该同学解答。

IP乙丙

（1）物理学中有很多物理方法，本实验采用的是。

A.类比实验法B.等效替代法

C.控制变量法D.极限法

⑵在做实验之前，该同学发现有一只弹簧测力计如图甲所示，则在使用前应该对弹簧测力计。

⑶如图乙所示的四个力后、尸2、F、尸中，力（填图中字母）是由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋

测得的。

⑷该同学己经作出了两个分力的力的图示，如图丙所示，方格中每边的长度表示0.5N,请帮助该同学用作

图法在图丙中作出合力F的图示,并求出合力的大小为No（结果保留两位有效数

字）

【答案】B调零F,见解析3.5

【解析】

①在"验证力的平行四边形定则"的实验中，采用了合力的作用效果和分力的作用效果相同，即"等效替代”法,

故选B；

⑵使用前应该对弹簧测力计调零，使指针指到零位置；

⑶弹簧测力计只能测出竖直方向的力，故尸是由一只弹簧测力计直接拉橡皮筋测得的;

某实验小组设计了如图甲所示的电路，用于测量某金属的电阻率与电源电动势和内阻。其中电流表Ai（量

程0~100mA,内阻n=5Q）、电流表A2（量程0~0.6A,内阻「2=1.330）、电阻箱R（阻值范围。〜99.9Q）、定

值电阻生。

⑴图甲中虚线框内可视为一个量程为0~3V的电压表，则Ro=Q；

⑵实验操作步骤如下：

①如图乙所示利用螺旋测微器测量金属丝直径D=mm；

②将该金属丝正确接入图甲电路，测得接入电路的金属丝长度L=70.00cm；

③合上开关，调节电阻箱，记录下电阻箱阻值R和对应的电流表Ai示数3电流表A2示数〃，并根据测量

数据，做出如图丙所示的/1一/2图像，则该金属丝的电阻率p=Qm（计算结果保留2位有效数字）

/i/mA

图丙

⑶实验小组为得到电源电动势和内阻，由测量数据绘出如图丁所示图线，则图中纵坐标对应物理量是

【答案】251.500（1.498〜1.502均给分）5.0x10"（4与、〜5.5乂10-6均给分）A

【解析】

⑴将一个电流表改装成电压表需要串联一个电阻，故

。=4（凡+4）

所以

Rn=-------r.=25Q

&

（2）①螺旋测微器读数原则为：主尺数+对准的格数*0.01,并且必须保留到OQOlmm,所以读数为1.500。

③根据欧姆定律可知

金/,S

所以

7,=—匹—/,

s(5+4)

故函数图像的斜率为

k=佻

可解得电阻率为5.0xIO"。

⑶根据闭合电路欧姆定律可知

£=(Z2+/,)(r+/?)

所以

--1-=-R-1-r

/,+/2EE

所以选A。

24.(14分)

在科学研究中，可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制。在如图所示的平面坐标系xOy内，

以坐标原点。为圆心，半径为d的圆形区域外存在范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的

粒子从P(0,Jjd)点沿y轴正方向射入磁场，当入射速度为V。时，粒子从。(_㈣匣)处进入无场区

2'2

射向原点。，不计粒子重力。求：

(1)磁场的磁感应强度8的大小；

(2)粒子离开P点后经多长时间第一次回到P点；

(3)若仅将入射速度变为3w,则粒子离开P点后运动多少路程经过P点。

mv47rd6Gd

【答案】(1)—r0；(2)——+-----；(3)①s=(30zrd+12Gd)Z,其中％=1、2、3...,②

qdVov0

丁=15万4+4疯/+左(30万4+12岛)，其中左=0、1、2、3…

【解析】

山题条件可判断粒子做圆周运动半径为

R=d

粒子在磁场中

解得

B=W

qd

(2)粒子运动轨迹如图示

粒子在磁场中运动时间

2

t,=3x-T=2T

13

粒子在磁场中运动周期为

T1=2-兀-R-

%

粒子在无场区运动时间

,a2Gd

A,=3x----

%

粒子再次回到P点时间

t=£+L

联立方程，解得

粒了•速度变为3%,则在磁场中运动半径为

R'=3d

由P点出发后第一个圆弧的弧长

4=*x2zrx34=5nd

'6

无磁场区圆的直径长度

$2=2xGd=2四

①粒子以3%沿y轴正向经过P,粒了•运动路程

s=晨65]+6s2)=(30%d+12\j3d)k，其中k=l、2、

②粒子以3%大小沿-y方向经过p

s'=3»+2s2+攵(6号+6与)，其中k=0、1、2、3...

代入得

s'=15兀d++k(307vd+12也d),其中k=0、1、2、3...

25.(18分)

某游戏装置可以简化为如图所示：游客乘坐滑椅(可视为质点)从固定光滑圆弧轨道上的8点处滑下后冲

上静止在光滑水平面上的滑板A,滑板A右端某处有一固定挡板Q,滑板A与挡板碰撞无机械能损失，且只

发生了一次碰撞。已知游客与滑椅的质量为m,滑板A的质量为2m,滑椅与滑板间的动摩擦因数为〃，滑

板A足够长，滑椅不会从滑板表面滑出，圆弧轨道的半径为R,。点为圆弧轨道的圆心，。=60'，重力加

速度为g，求：

⑴滑椅滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；

(2)滑椅滑上A之前，A右端与固定挡板Q之间的最小距离；

⑶若滑板A右端与固定挡板Q相距X,讨论滑板A与挡板Q碰撞前的速度与x的关系。

RR1I—RRI----

【答案】⑴2啊⑵而：⑶当》＞坂时,R必当而"X"坛时’"2=后

【解析】

⑴设滑椅滑到圆弧轨道最低点时速度为U0,由动能定理有

1,

nigR(l-cose)=Qmv0

在圆弧轨道最低点时，有

FN-mg=

R

联立解得

Fz=2mg

由牛顿第三定律可知，滑椅对轨道的压力大小为2mg。

(2)滑板A右端与固定挡板Q碰撞前瞬间，设游客与滑椅的速度为vi,滑板A的速度为V2,由动量守恒定律

mvo=mvi+2mv2

对滑板A,由动能定理有

limgx=—x-0

碰后V2反向，V1不变，取向右为正方向，由动量守恒定律有

-2mv2+mvi=3mv权

若滑板A与Q只发生了一次碰撞，则

u共W0

联立解得A右端与固定挡板Q之间的最小距离为

5而

⑶设滑板A与挡板Q碰撞前A、B已共速，由动量守恒定律有

mvo=3mv

对滑板A,由动能定理有

1—9

^mgxo=—x2mv-0

R

故可得当天一时，可求得

（二）选考题：共15分。请考生从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。

33.【选修3-3]（15分）

(1)(5分)

下列说法正确的是。(填正确答案标号，选对1个给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。分)

A.温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能不相等

B.布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果

C.由于液体表面分子间距离大于平衡位置间距ro,故液体表面存在表面张力

D.浸润液体在毛细管里下降，不浸润液体在毛细管里上升

E.理想气体等压膨胀过程一定吸热

【答案】ACE

【解析】

A.温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能不相等，水蒸气的内能最大，冰的内能最小，所以A

正确；

B.布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子对固体颗粒频繁碰撞的结果，所以B错误；

C.由于液体表面分子间距离大于平衡位置间距r°,故液体表面存在表面张力，所以C正确；

D.浸润液体在毛细管里上升，不浸润液体在毛细管里下降，所以D错误；

E.理想气体等压膨胀过程中，体积增大，根据状态方程可知，温度一定升高，内能增大，而同时气体对外

做功，根据

\U=W+Q

可知，气体一定吸热，所以E正确；

故选ACE。

(2)(10分)

如图所示，导热气缸被绝热活塞分割成A3两部分，活塞被锁定。气缸内充有同种气体(可看作理想气体)。

A、8两部分之间用一根细管连通，细管上接有阀门K。已知两部分气体体积之比匕：%=1：2,A中气

体压强为2atm,B中的压强为latm。不考虑活塞和汽缸壁之间的摩擦，求：

(i)保持环境温度不变，打开连通管的阀门K，稳定后A、3两部分的压强；

(ii)重新关闭阀门K,解除对活塞的锁定，用绝热材料把整个容器包裹起来与外界绝热，并通过电热丝对

A内气体进行加热，使两部分气体的体积相等，则此时A、8两部分气体温度之比是多少。

K

4(ii)?=2

【答案】(i)/?=-atm；

【解析】

(i)打开连通管的阀门K,稳定后A、3两部分的压强相等，设为P。假设先使A中的气体膨胀到压强为

外=latm,体积变为嗫，根据玻意耳定律对A中的气体有:

PA

则对A、3中的气体有:

PB-M+%)=P•(匕+%)

又匕：匕=1：2，可知

%=2匕

联立以上各式可得

4

P--atm

3

(ii)设加热前气体的温度为T，两部分气体的体积相等时A内的温度为北，B内气体的温度为〃，对A

中的气体:

P•匕=PAV

TA

对B中的气体:

PM=PB-V

活塞可以无摩擦地滑动，所以PA=PB，解以上各式可得

尹2

34.【选修3-4]（15分）

（1）（5分）

下列关于光的说法中，正确的是。（填正确答案标号，选对1个给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。分）

A.肥皂泡呈彩色条纹是光的折射现象造成的

B.光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理

C.在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的

D.光从真空中以相同的入射角斜射入水中，红光的折射角小于紫光的折射角

E.A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光先发

生全反射

【答案】BCE

【解析】

A.肥皂泡呈现彩色是光在泡的内外表面反射光叠加产生的，属于光的干涉现象，故A错误；

B.光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故