广东省广州三校2021-2022学年高三第三次模拟考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.一列简谐横波沿x轴传播，图（甲）是U0时刻的波形图，图（乙）是尤=1.0m处质点的振动图像，下列说法正确

的是（）

A.该波的波长为2.0mB.该波的周期为Is

C.该波向x轴正方向传播D.该波的波速为2.0m/s

2.如图所示，一个劲度系数为"的轻质弹簧竖直放置，弹簧上端固定一质量为2桃的物块A,弹簧下端固定在水平地

面上。一质量为机的物块B,从距离弹簧最上端高为〃的正上方处由静止开始下落，与物块A接触后粘在一起向下压

缩弹簧。从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中（弹簧保持竖直，且在弹性限度内形变），下列说法正

确的是（）

V77AB

事/

A.物块B的动能先减少后增加又减小B.物块A和物块B组成的系统动量守恒

C.物块A和物块B组成的系统机械能守恒D.物块A物块B和弹簧组成的系统机械能守恒

3.竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，取初速度方向为正方向。则物块从抛

出到落回抛出点的过程中列物块的加速度4、速度。与时间♦的关系图像中可能正确的是（）

D.

4.如图所示，一只贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银气压计相连，气压计的A、B管内汞面在同一水平面上。现缓

慢降低烧瓶内空气的温度，同时缓慢移动气压计A管，使气压计B管的水银面保持在原来的水平面上，则

A.烧瓶内气体作等容变化，A管应向上移动

B.烧瓶内气体作等容变化，A管应向下移动

C.烧瓶内气体作等温变化，A管应向上移动

D.烧瓶内气体作等温变化，A管应向下移动

5.与下列图片相关的物理知识说法正确的是（）

甲乙丙

A.甲图，汤姆生通过a粒子散射实验，提出了原子核的概念，建立了原子核式结构模型

B.乙图，氢原子的能级结构图，大量处于"=4能级的原子向低能级跃迁时，能辐射6种不同频率的光子

C.丙图，“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了相对论学说，建立了光电效应方程

D.丁图，重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续得进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方程为

Ba+^Kr+2'n

6.如图所示为某一电场中场强E-x图像，沿x轴正方向，电场强度为正，则正点电荷从xi运动到必，其电势能的变

化是

E

A.一直增大

B.先增大再减小

C.先减小再增大

D.先减小再增大再减小

二多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.一列简谐横波沿x轴传播，，=0时的波形如图所示，质点A和3相距0.5m,质点A速度沿y轴正方向；t

=0.03s时，质点A第一次到达负向最大位移处。则下列说法正确的是（）

A.该波沿x轴负方向传播

B.该波的传播速度为25m/s

C.从f=0时起，经过0.04s,质点A沿波传播方向迁移了1m

D.在t=0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿j轴负方向

E.某频率为25Hz的简谐横波与该波一定能发生干涉

8.如图所示，足够长的光滑平行金属直导轨固定在水平面上，左侧轨道间距为2d,右侧轨道间距为d。轨道处于竖直

向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为2m,有效电阻为2R的金属棒a静止在左侧轨道上，质量为机、有

效电阻为R的金属棒b静止在右侧轨道上。现给金属棒a一水平向右的初速度vo,经过一段时间两金属棒达到稳定状

态。已知两金属棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触，导轨电阻忽略不计，金属棒”始终在左侧轨道上运动,

则下列说法正确的是（）

A.金属棒8稳定时的速度大小为g%

B.整个运动过程中通过金属棒。的电荷量为独殳

3Bd

C.整个运动过程中两金属棒扫过的面积差为竺警

B“d

4

D.整个运动过程中金属棒。产生的焦耳热为《小片

9.一根轻弹餐下端固定，竖直立在水平面上.其正上方一定局度处有一质量为桃=0.2kg的小球从静止开始下落，不计

空气阻力.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直且在弹性限度内），当弹簧压缩量8为

0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，重力加速度g取lOm/s2,小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，则（）

O

A.该弹簧的劲度系数为20N/m

B.当弹簧压缩量Ax=0.05m时，小球处于超重状态

C.小球刚接触弹簧时速度最大

D.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大

10.下列说法中正确的是

A.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩

的趋势

B.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关

C.水面上的单分子油膜，在测量分子直径d的大小时可把分子当作球体处理

D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

E.分子间距离在小于G范围内，分子间距离减小时，引力减小，斥力增大，分子力表现为斥力

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）如图甲所示装置，可以进行以下实验：

A.“研究匀变速直线运动”

3.“验证牛顿第二定律”

C.“研究合外力做功和物体动能变化关系

(1)在A、B、C这三个实验中，需要平衡摩擦阻力.

⑵已知小车的质量为盘和祛码的总质量为机，且将机g视为细绳对小车的拉力；为此需要满足力<<〃.前述4、

B、C三个实验中，不需要满足此要求.

(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验，由此可求得如图乙纸带上由O点到D点所对应的

运动过程中，盘和祛码受到的重力所做功的表达式卬=,该小车动能改变量的表达式&=.由于实验

中存在系统误差，所以W(选填“小于”、“等于”或“大于”).

12.(12分)某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。

(1)实验前小组同学调整气垫导轨底座使之水平，并查得当地重力加速度g=9.78m/s2«

(2)如图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度1=cm；实验时将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器

读出遮光条通过光电门的时间4=1.2x10-2$,则滑块经过光电门时的瞬时速度为__________m/so在本次实验中还需

要读出和测量的物理量有：钩码的质量机、滑块质量M和(文字说明并用相应的字母表示)。

L6~~i*G

(3)本实验通过比较钩码的重力势能的减小量_________和(用以上物理量符号表示)在实验误差允许的范

围内是否相等，从而验证系统的机械能守恒。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图所示，质量%i=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=2.0m,现有质量ni2=0.2kg可视为质点

的物块，以水平向右的速度vo=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩

擦因数“=0.5,取g=10m/s2,求

(1)物块在车面上滑行的时间f;

(2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v不超过多少？

(3)物块仍以水平向右的速度vo=2m/s从左端滑上小车，要使物块从小车右端滑出，则物块刚滑上小车左端时需加一

个至少多大的水平恒力尸？

14.(16分)质量为机=5kg的物体从f=O开始在水平恒力b的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去凡其

运动的v-f图象如图所示。g取10m/s2,求：

(1)推力厂的大小；

(2)若h时刻撤去推力F,物体运动的总位移为14m,求M

v/(m-s->)

15.(12分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速度均为v=25cm/s.两列波在/=0

时的波形曲线如图所示，求：

(1)/=0时，介质中偏离平衡位置位移为16。力的所有质点的工坐标；

(2)从/=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间.

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解析】

ABD.根据甲、乙图可知，波长4m,周期2s,波速

v=—=2m/s

T

选项AB错误，D正确；

C.根据图乙UOs时，质点向下振动，所以甲图x=lm坐标向下振动，由同侧法可得波向x轴负方向传播，选项C错

误。

故选D。

2、A

【解析】

A.B物块开始自由下落速度逐渐增大，与A物块碰撞瞬间，动量守恒，选取竖直向下为正方向，则

mvQ-(m+2m)v

可知A、B碰后瞬间作为整体速度小于碰前B物块速度，随后AB整体向下运动，开始重力大于弹力，且弹力逐渐增

大，所以整体做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，整体做加速度增大

的减速运动，直至速度减为0,所以从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中，物块B的动能先减少后增

加又减小，A正确；

B.物块A和物块B组成的系统只在碰撞瞬间内力远大于外力，动量守恒，之后系统所受合外力一直变化，系统动量

不守恒，B错误；

CD.两物块碰撞瞬间损失机械能，所以物块A和物块B组成的系统机械能不守恒，物块A物块B和弹簧组成的系统

机械能不守恒，CD错误。

故选Ao

3、D

【解析】

AB.物块上升过程中，加速度方向向下，取初速度方向为正方向，则加速度为负值，故AB错误；

CD.由于物块所受阻力与速度大小成正比，所以加速度随速度变化而变化，其速度一时间图像不是直线，而是曲线，

故C错误，D正确。

故选D。

4、B

【解析】

气压计B管的水银面保持在原来的水平面上，所以气体的体积不变，发生等容变化，初状态气体的压强大于大气压，

根据查理定律，缓慢降低烧瓶内空气的温度，烧瓶内气体的压强减小，低于大气压，为了保证B管水银面不变，所以

A管必须下移，故B正确，ACD错误。

5、B

【解析】

A.甲图为卢瑟福通过a粒子散射实验，提出了原子的概念，建立了原子的核式结构模型，故A错误；

B.乙图中，大量处于"=4能级的原子向低能级跃迁时，能辐射的光子种类为

即共辐射出6种不同频率的光子，故B正确；

C.丙图的“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了光子说，建立了光电效应方程，故C错误；

D.重核裂变称为链式反应是因为生成的多个中子继续作为反应物又轰击铀核，反应方程为

肾U+/T?Ba+靠Kr+3；,n

故D错误。

故选B。

6、C

【解析】

沿X轴正方向，电场强度为正，由图可得，从比1到X2电场强度先沿*轴正方向再沿X轴负方向；顺着电场线方向电势

降低，则从XI到X2电势先降低后升高，所以正点电荷从XI运动到X2,电势能是先减小再增大；故C项正确，ABD三

项错误。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ABD

【解析】

A.f=0时质点4速度沿y轴正方向，可知该波沿x轴负方向传播，选项A正确；

B.Z=0.03s时，质点A第一次到达负向最大位移处，可知周期T=0.04s,波长7=lm,则该波的传播速度为

21

v=—=--m/s=25m/s

T0.04

选项B正确；

C.波传播过程中，质点只能在平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，选项C错误；

D.在f=0.04s=r时，质点B回到平衡位置，速度沿y轴负方向，选项D正确；

E.波的频率为

y=1=25HZ

则该波与频率是25Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象，选项E错误。

故选ABDo

8、BCD

【解析】

A.对金属棒〃、。分别由动量定理可得

-BIx2dxt=2mv-2mv0,BIxdxt=mv'

联立解得

mv0-mv=mv'

两金属棒最后匀速运动，回路中电流为0,则

Bx2dxv=Bxdxv'

即

v'=2v

则

1,2

V=V

A错误；

B.在金属棒％加速运动的过程中，有

Blxdxt=mv'

即

Bqd=mx—v0

解得

2mv

q=------n

3Bd

B正确；

C.根据法拉第电磁感应定律可得

-EAOBxAS

q=/AA/=AA/==--------

R总3R3R

解得

△S二丝要

B2d

C正确；

D.由能量守恒知，回路产生的焦耳热

Q=g义2WVQ—；*2mv2-gmv'2=gmv；

则金属棒。产生的焦耳热

D正确。

故选BCDo

9、AD

【解析】

A.当弹簧压缩量©为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力。由

kAx=mg

解得

,mg0_2x10.,,

k==---------NT/m=20N/m

Ax0.1

故A正确；

B.当弹簧压缩量Ax=0.05m,小球的重力大于弹簧对它的弹力；小球加速下降，加速度向下，处于失重状态，故B

错误；

C.当弹簧压缩量Ax为0.1m时，小球的速度最大，随后减小，故C错误；

D.当Ax=0.1m时，小球的加速度为零，当弹簧的压缩量最大时，小球的加速度最大，即小球的加速度大小先减小

后增大，故D正确。

故选：ADo

10、BCD

【解析】

A.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力大于斥力，所以液体表面具有收缩的趋势,

选项A错误；

B.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，选项B正确；

C.水面上的单分子油膜，在测量分子直径d的大小时可把分子当作球体处理，选项C正确；

D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，选项D正确；

E.分子间距离在小于G范围内，分子间距离减小时，引力斥力同时增大，分子力表现为斥力，选项E错误。

故选BCDo

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

IKBCAmgs大于

48T2

【解析】

根据实验原理与实验注意事项分析答题.由匀变速直线运动的推论求出打D点的速度，然后根据重力势能与动能的计

算公式分析答题.

【详解】

：（1）在A、B.C这三个实验中，“验证牛顿第二定律”、“研究合外力做功和物体动能变化关系，都需要平衡摩擦阻

力；

故选BC.

（2）已知小车的质量为盘和祛码的总质量为机，且将机g视为细绳对小车的拉力.为此需要满足777".前述A、

B.C三个实验中，实验A只需要小车做匀加速运动即可，不需要满足此要求；

故选A.

（3）纸带上由0点到D点所对应的运动过程中，盘和祛码受到的重力所做功的表达式：W=mgs.；

打。点时的速度：%=幺」，

2T

则小车动能的改变量：Ek=工M（）匚也）2="二S3）-；

k22T8T2

由于实验中存在系统误差，所以盘和祛码受到的重力所做功W大于小车动能的增量Ek.

故答案为⑴6C（2）4（3）/睁4；丝黯工；大于

【点睛】

此题涉及到三个高中物理的重要实验，基本装置都相同，只是实验的原理及目的不同；关键是弄清每个实验的原理及

操作的方法、注意事项等问题，做到融会贯通不混淆.

12、0.52cm0.43滑块释放位置遮光条到光电门的位移smgs钩码和滑块的动能增加量之和

加+"£|

【解析】

(2)[1]游标卡尺主尺读数为0.5cm,游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为2x0.1=0.2mm=0.02cm,

所以最终读数为：0.5cm+0.02cm=0.52cm；

⑵由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为

v=—=0.43m/s

t

⑶根据实验原理可知，该实验中需要比较钩码和滑块所组成的系统重力势能的减小量与钩码和滑块所组成的系统动能

的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理还有：滑块释放位置遮光条到光电门的位移s

(3)[4][5]钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs,系统动能的增量为

!(帆+")(：)2

2At

因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)0.24s；(2)—A/SIB/S；(3)F>1.47N

3

【解析】

(1)设共速时速度为人，对物块与小车，由动量守恒得

m2Vo=(仍+"%)匕

对小车，由动量定理得

"m2gt-7〃1匕

解得：t=0.24s；

(2)物块不从小车右端滑出，则在末端共速，设共同速度为电，对物块与小车组成的系统，由动量守恒得

的v=(2+网)%

再由能量守恒得:

1/叼V?=g(叫+牡)田+2gL

解得：v=Wj^m/s,即物块划上小车左端的速度不能超过v=?6m/s；

33

(3)设恰好能使物块滑出小