2021届高三第三次模拟考试卷 物理（一）解析

折射、干涉、偏振和衍射等现象，他还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度C,这样,

（新图考）2021届局三第三次模拟考试卷

赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，D正确。

物理（一）3.某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，如图为滑步推铅球

过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，

注意事项：且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形

,

即码粘贴在答题卡上的指定位置。

厚

度2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂

黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

A.两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同

3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草

B.采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高

稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

C.两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同

4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

D.滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间

s一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一答案：D

r项是符合题目要求的。解：滑步推铅球的水平位移大，由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，

-1.居里夫人一份约120年前的手稿被保存在法国国立图书馆，记载了放射性元素针和镭的发现。故滑步推铅球的初速度更大，则竖直方向初始的分速度更大，则滑步推铅球时铅球在空中运动时间

手稿中残留的镭至今仍具有放射性，因此存放在铅盒里。已知镭的半衰期是1620年，如图所示表示

-更长，故A错误；原地推铅球方式的初速度更小，由〃=/sin可知,原地推铅球方式推出的铅

-镭含量的直方图中，“今年”表示今年手稿上镭的含量，则可以表示当年手稿上镭含量的是（）2g

-球上升的高度更小，故B错误；由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，但初

-速度大小不同，水平分速度与不相同，故C错误；滑步推铅球时的铅球的初速度更大，由动量定理

S可知，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间，故D正确。

S4.某实验小组用图甲所示电路研究队〃两种单色光的光电效应现象，通过实验得到光电流/

I与电压U的关系如图乙所示，由图可知（）

答案：B

解：设当年手稿上镭含量是X,则根据半衰期的概念可知x（一），=A,解得X*LO5A,故B

2

正确。

2.下列说法正确的是（）A.光电子的最大初动能EkuVEs

A.车辆匀速驶向停在路边的警车，警车上测速仪探测到反射波的频率减小B.两种光的频率为＞监

犯

B.电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应

数C.两种光照射金属K时的逸出功不一样

—

C.双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强，波谷与波谷叠加相互削弱D.若〃光可以让处于基态的氢原子电离，则。光一定也可以

D.赫兹通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c答案:A

答案：D解：由题图可得b光照射光电管时反向截止电压大，其逸出的光电子最大初动能大，即EkuVEkb，

解：由多普勒效应可知，车辆匀速驶向停在路边的警车，相当于波的传播速度增大，根据尸:可故A正确；由光电效应方程&m=^-Wo,由题图可得〃光照射光电管时反向截止电压大，其频率

大，即均〈W，故B错误；金属的逸出功由金属本身决定，与光的频率无关，故C错误：8光的频

知，警车上测速仪探测到反射波的频率升高，A错误；能发生多普勒效应是波的固有属性，电磁波

率大，光子能量大，若人光可以让处于基态的氢原子电离，则。光有可能让基态氢原子电离，并不

和机械波都能产生多普勒效应，故B错误；双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加或波谷与波谷

是•定可以，故D错误。

叠加相互加强，波峰与波谷叠加相互削弱，C错误；赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、

5.2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭将“天问一号"探测器在文昌航天发射滋光片雌舞双缝惟二死

场成功发射，开启火星探测之旅，火星是太阳系八大行星之一，属于类地行星。假设地球和火星都呷iii―心鹿

绕太阳做匀速圆周运动，已知火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离，那么（）AA

A.火星公转的周期小于地球公转的周期

A.中央亮纹最亮最宽

B.火星公转的角速度大于地球公转的角速度

B.测得单色光的波长为&-

C.火星公转的线速度小于地球公转的线速度（H-1）/

D.火星公转的加速度大于地球公转的加速度C.将单握向双健靠近，干涉条纹变宽

答案：CD.将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数

解：万有引力提供向心力，得G华=，，（爷），解得T=2R^,地球到太阳的距离小于火星答案：B

解：中央亮纹最亮，但是中央亮纹宽度与其他亮纹宽度相同，所以A错误：根据旦=,久，

到太阳的距离，则地球公转的周期小于火星的公转周期，故A错误：由泮=M32r得3=\呼,n-1d

解得单色光的波长2=上乙，所以B正确；根据Ax三幺可知，将单缝向双缝靠近，干涉条纹保

则地球公转的角速度大于火星的公转的角速度，故B错误：由*^=后■得可知地球5-1）/d

持不变，所以c错误；将屏向远离双缝的方向移动，贝h变大，条纹宽度变大，则可以减小从目镜

公转的线速度大于火星的公转的线速度，故C正确；由举=〃心得。=誓，解则地球公转的加速

中观察到的条纹个数，所以D错误。

度大于火星的公转的加速度，故D错误。8.某半导体/W结中存在电场，取电场强度E的方向为x轴正方向，其£一工关系如图所示，

6.如图，重为G的匀质金属球靠着倾角45。的固定斜面静止在水平地面上，。是球的左端点，机ON=OP,OA=OB.取O点的电势为零，则（）

c分别是球与地面和斜面的接触点，户是在。点对球施加的一个水平向右、正对球心的推力。已知。、

仄c和球心在同•竖直面内，不计•切摩擦。下列判定正确的是（）

A.A、8的电势相等

B.从N到。的过程中，电势一直增大

A.若尸=0.5G,则球对斜面的压力大小也为0.5G

C.电子从N移到P的过程中，电势能先增大后减小

B.若F=0.5G,则球对地面的压力大小也为0.5G

D.电子从N移到O和从。移到户的过程中，电场力做功相等

C.尸由零缓慢增大到G的过程中，球所受合力将增大

答案：D

D.F由零缓慢增大到G的过程中，球所受支持面作用力的合力将减小

解：由于场强为正值则电场强度£的方向为x轴正方向，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以

答案：B

A点电势高于8点的电势，则A错误；从N到。的过程中，电势一直减小，所以B错误：电子从N

解：球的受力情况如图所示，由平衡条件得N'+NCOS450=G,/Vsin45°=F,得N=^G,

移到P的过程中，电场力一直做正功，电势能逐渐减小，所以C错误：由图像可知，图形的面积表

示电势差，则有UNO=UOP，再根据W=Ug可知，则电子从N移到O和从。移到P的过程中，电

N-0.5G,由牛顿第三定律可知，球对斜面的压力大小为当G,球对地面的压力大小为0.5G,故A

场力做功相等，故D正确。

错误，B正确；当球刚好对地面的压力为。时，由平衡条件得产=G,则尸由零缓慢增大到G的过

程中，球•宜处于平衡状态，所受合力为零，故C借误；尸由零缓慢增大到G的过程中，球所受支

持面作用力的合力与尸和G的合力等大反向，由于"和G的合力增大，则球所受支持面作用力的合

力将增大，故D错误。

二、多项选择题：本题共小题，每小题分，共分。在每小题给出的四个选项中，有多项

7.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为4屏与双缝间的距离为4416

符合题目要求，全部选对得分，选对但不全的得分，有选错的得。分。

I，测得第1条暗条纹中心到第〃条暗条纹中心之间的距离为Ar,下列说法正确的是（）42

9.一定质量的理想气体，从初始状态。经状态从c、d再回到。，它的压强p与热力学温度T

的变化关系如图所示，其中加和〃的延长线过坐标原点，状态a、4的温度相等。下列判断正确的2B

［：：：：,

牛”

A.粒子在一、四象限两磁场中运动的轨迹圆半径之比为1:2

B.粒子完成一次周期性运动的时间为空竺

3qB

A.气体在状态。的体积小于在状态c的体积

C.粒子从。位置入射后第二次经过x轴时的位置到坐标原点的距离为3R

B.从状态d到a,气体与外界无热交换

D.若仅将粒子的入射速度大小变为原来的2倍，则粒子完成一次周期性动的时间将减少

C.从状态8到c,气体吸收的热量大于它对外界做的功

答案：AC

D.从状态a到。，气体吸收的热量不等于它增加的内能

解：带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径R=/，所以粒子在第一和第四象限中运动的轨迹

答案：AC

解：对于"一丁图像，因为他、cd延长线经过原点，因此必、cd分别体积恒定。因为ad过程半径之比为舄：凡=1:2,A正确：记粒子在第一象限和第四象限中运动周期分别为八和，，由于

是等温降压，因此体积变大，即匕〉匕，从而得到匕＞匕，故A正确：从d到a，气体温度不变，粒子在磁场中的圆周运动轨迹都是劣弧，轨迹所对圆心角均为60。，所以粒子完成•次周期性运动时

则内能不变。体积变小，则外界对气体做功，所以气体需要放出热量，故有热交换，故B错误；从间，=17；+,7；=您，B错误；粒子在第四象限中运动的轨迹半径6=2R1=2R,根据几何关

662qB

方到c,温度升高，体积变大，因此气体吸收的热量抵消对外界做功后仍使其内能增加，故C1E确：

从“到小气体等体积升温升压，气体内能的变化等于它吸收的热量，故D错误。系得粒子从O位置入射后第二次经过x轴时的位置到坐标原点的距离为3R,C正确；粒子在磁场中

10.如图所示，质量叨=0.5kg的物块A以初速度邓=10m/s在光滑水平地面上向右运动，与

静止在前方、质量切2=1.5kg的B发生正碰，B的左端有一小块质量可以忽略的橡皮泥，碰撞过程

持续了0.1s,碰撞结束后A、8一起运动。以用方向为正方向，下列说法中正确的是（）

%

nnCT^"I

A.碰撞过程中A受到的冲量为3.75N・s12.如图所示，倾角为6的斜面固定在地面上，区域PQVM内有垂直于斜面向下、磁感应强度

B,碰撞过程中A的平均加速度为一75m/s2为B的匀强磁场,MN、PQ（与斜面底边平行）是磁场的边界，它们之间的距离为Q。质量为〃］、

C.碰撞过程中B受到的平均作用力为37.5N边长为L（。＞人、总电阻为R的单匝正方形金属线框"cd与斜面间的动摩擦因数"=tan。，线框

D.A、8碰撞结束后A的动量为2.5kg.】Ws始终紧贴斜面运动，而边和cd边保持与MN平行且不翻转。让线框沿斜面滑下，加边到达MN时

答案：BC的速度为也已知“边滑出磁场边界PQ时线框速度大于0。下列说法中正确的是（）

解：A、B碰撞过程中动量守恒，有叫%=（小+吗"解得u=2.5nVs,在碰撞过程中对A

由动量定理有/=〃它一町％=-3.75N-s,A错误；由加速度定义有7=f=-75m/s2,B正

确；在碰撞过程中对B由动量定理有尸，=6?，解得尸=37.5N,C正确；碰撞结束后A的动量

p八=niv=1.25kg-m/s，D错误A.自曲边进入磁场到cd边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量是吆

y0R

11.如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小为28的匀B.线框通过"N所用的时间比通过尸。的时间长

强磁场，第四象限内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为6的匀强磁场。一带正电的粒子从原

C.cd边刚滑出P。时，线框速度匕=k世

点。以某一速度沿与其轴成30。角方向斜向上射入磁场，且在第一象限运动时的轨迹圆的半径为七

已知带电粒子的质量为机，所带电荷量为g,且所受重力可以忽略。则（）D.自他边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为笑辿竺竺03

mR2

答案：AD

解：自池边进入磁场到cd边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量过光电门的速度匕由0=贝2=；*）2得』后.：,所以图像为一条过原点的倾

4=半=与，故A正确；根据功能关系可知，线框通过过程的平均速度比通过P。过程的

RR斜直线。

平均速度大，所以线框通过所用的时间比通过PQ的时间短，故B错误：由题意得14.（10分）利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图所示，其中电源电动势E=8V。

，〃gsinO=〃〃2gcos。，即线框重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡。设线框通过MN过程中回路先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2.电容器通过电阻箱R放电。传感器将电

中的平均感应电流为71，通过时间为小边到达MN时线框的速度为vi，线框通过PQ过程中回流信息传入计算机，屏幕上显示出电流/随时间，变化的曲线如图所示。

路中的平均感应电流为72,通过时间为以规定沿斜面向下为正方向，对两个过程分别应用动量定

理有=rnvx-mv,-BI2Lt2=mvt-nn\，根据A项分析结论可知'&=4=与~，联

立解得匕=~变二，故c错误；设自"边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内，线框中产生的

焦耳热为Q，根据能量守恒定律有Q=〃炉=丝辿甯包2,口正确。

（2）图中画出了对应较短时间加的狭长矩形，该矩形面积的物理意义,试估算该电容

器的电容C=Fo

三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方

（3）一同学在深入研究的过程中发现：当改变一个或几个物理量时，/一，图像会发生有规律的变

程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和

化，图中的虚线示意了4种可能的变化情形。如果只增大电阻R,/一，图像的变化应该是：

单位。

如果只增大电容C,/一，图像的变化应该是o（填写相应选项的字母）

13.（6分）利用光电门、遮光条组合可以探究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系”实验装置如

图所示，木板的右端固定一个轻质弹簧，弹簧的左端放置一个小物块（与弹簧不拴接）物块的上方

有一宽度为d的遮光片（d很小），。点是弹簧原长时物块所处的位置，其正上方有一光电门，光电

门上连接有计时器（图中未画出）A

答案：（1）正电（2）电容器在时间内的放电量4.2x107~4.6x107（3）AD

光电门解：（1"=2s时，电容器还在放电，。极板带正电。

（2）图中画出了对应较短时间加的狭长矩形，根据夕=〃可知，该矩形面积的物理意义电容器在

△/时间内的放电量；根据图像可知放电电量为。=42x0.4x0.2x103C=33.6x10'C,该电容器

（1）实验开始时，（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。

的电容C=2=336x10-F=4.2X10TF

（2）所有实验条件具备后将小物块向右压缩弹簧片后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，U8

记下遮光片通过光电门的时间/1，物块通过光电门的速度为。（3）如果只增大电阻R,则电容器放电的最大电流会减小，由于放电电量不变，即/一I图像的“面

（3）分别再将小物块向右压缩弹簧也、…后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，依次积”不变，则变化应该是选项A；如果只增大电容C,则电容器带电量增加，/一/图像的“面积”变大，

记下遮光片通过光电门的时间打、门…。最大电流不变，/一，图像的变化应该是选项D。

（4）以弹簧的形变量x为纵坐标，遮光片通过光电门时间的倒数为！横坐标作图像。若弹簧弹性

15.（8分）某汽车在开始行驶时，仪表显示其中一只轮胎的气体压强为2.5x105pa,温度为279。

t

已知轮胎容积为3xl0-2m\且在行验过程中保持不变。

势能的表达式为稣=11己实验中得到的图线是（选填“一条直线”或“一条曲线”）

（1）当行驶一段时间后，该轮胎的气体质强增加到2.7xl（）5pa,求此时气体的温度：

答案：（1）需要（2）4（4）一条直线（2）在继续行驶的过程中气体的温度保持不变，由于漏气导致气体压强逐渐减小到ZSxKpPa,

八求漏气前后轮胎中气体质量的比值.

解：（1）实验原理是机械能守恒心=%八巴要求不能有摩擦力做功，故需要平衡摩擦力。物块通解.：（1）等容过程包=乙

工T2

解得*=区工3L

-Pl

代入数据得及=324K(或々=51C)B

(2)设轮胎不漏气的体积为匕，等温过程P3%=p2g(I)电场强度的大小E；

(2)小物块的初速度的大小。

解：(1)根据物块运动过程中受力特点，将物块的重力平行于斜面和垂直于斜面分解，如图所示

质量的比值为二:。