2021年江苏省镇江市丹阳某中学高考物理模拟试卷（三）(含答案详解)

2021年江苏省镇江市丹阳高级中学高考物理模拟试卷（三）

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1.中国“人造太阳”，最高温度能达近2亿度，或将造福全世界。它的辐射能量和太阳一样来自于

内部的（）

A.化学反应B.裂变反应C.链式反应D.热核反应

2.如图所示，扇形40B为透明柱状介质的横截面，圆心角44。8=60。，一束平行于角平分线OM的

单色光由。4射入介质，经04折射的光线恰好平行于。B,以下对介质的折射率值及折射光线中

恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是（）

B

A.V3,不能发生全反射B.V3,能发生全反射

C.芷，不能发生全反射D.逗,能发生全反射

3.如图，质量为M的小船在平静水面上以速率北向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，

相对小船静止。忽略水的阻力，若救生员相对小船以速率"水平向左跃入水中，则救生员跳入水

中后船的速率为（）

Mv0+m(v+v0)MVQ+TTIV

4.图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置为％=1m处的质点，Q是平衡位置为

x=4m处的质点，图乙为质点Q从t=0时刻开始的震动图象。下列说法正确的是（）

A.t=0.05s时，质点P的运动方向沿y轴负方向

B.从t=0.05s到t=0.20s,该波沿x轴负方向传播了6nl

C.从t=0到t=0.10s,质点P通过的路程为20cm

如图，通过细绳拴在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下处

于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为0。已知风力大小正比于风速,

则当风速改变，重物、气球仍静止时，始终保持不变的是（）

A.地面对重物的支持力

B.地面对重物的摩擦力

C.细绳对重物的拉力

D.细绳与竖直方向的夹角

6.如图所示，电源内阻不计.为使电容器的带电量增大，可采取以下哪些

方法（）

A.增大当

B.减小/?3

C.增大/?3

D.增大/?2

如图所示，把倾角为30。的粗糙斜面体放置于粗糙水平地面上，物块4通

过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接，。点为轻绳与定滑轮的接触

点，初始时，小球B在水平向右的拉力F作用下，使轻绳段与水平拉力

F的夹角为。=120°,整个系统处于静止状态，现将OB段轻绳保持方向不变，8逐渐减小至30。的

过程中，斜面体与力物块均保持静止，4物块质量为2m,小球B质量为则下列说法正确的是

（）

A.物块A所受摩擦力一直变小

B.作用在B上的拉力最小为

C.地面对斜面体的摩擦力最大为日mg

D.轻绳拉力先变大后变小

8.2018年7月22日美国在卡纳维拉尔角空军基地成功发射了地球同步轨道卫星

Telstar19Vantage,定点在西经63度赤道上空，2018年7月25日欧洲航天局在圭亚那太空中

心成功发射了4颗伽利略导航卫星（FOCFM-19、20、21、22）,这4颗伽利略导航卫星质量大

小不等，运行在离地面高度为23616km的中地球轨道，设所有卫星绕地球做匀速圆周运动，下

列说法正确的是（）

A.这4颗伽利略导航卫星运行时所需的向心力大小相等

B.FOCFM—19运行时周期小于Tektar19Vantage的运行周期

C.Telstar19Vantage运行时线速度可能大于地球第一宇宙速度

D.FOCFM—19运行时的向心加速度小于Telstar19Vantage的向心加速度

9.如图所示，ABC。是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知4、B、C三点的电势分别为eA=,<P

B=，中c=，由此可得。点电势为：

4r……-—.D

B..................'C

A.6VB.9VC.12VD.15V

A.AB.BC.CD.D

10.如图所示，在高度为九、倾角为30。的粗糙固定的斜面上，有一质量为m、

与一轻弹簧拴接的物块恰好静止于斜面底端.物块与斜面的动摩擦因数为

白，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用一平行于斜面的力产拉动弹簧的4点,使m缓慢上滑

到斜面顶端.此过程中（）

A.F做功为2mg/i

B.F做的功大于

C.F做的功等于物块克服重力做功与克服摩擦力做功之和

D.F做的功等于物块的重力势能与弹簧的弹性势能增加量之和

二、实验题（本大题共1小题，共15.0分）

11.（1）打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器.根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带

上直接得到的物理量是.

A、时间间隔B、位移C、瞬时速度D、平均速度

（2）在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50"z,记录小车运

动的纸带如图所示，在纸带上选择5个计数点。、力、B、C、D,各点到。点的距离如图所示.

根据学过的知识可以求出小车在B点的速度方为m/s：BD间的平均速度为m/s；小车

运动的加速度为m/s2.（结果均保留三位有效数字）

三、简答题（本大题共2小题，共22.0分）

12.电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量（含载重）m=200kg,蓄电池组电

动势E=200V,内阻r=0.050,直接对超导电动机（线圈为超导材料，电阻为零）供电，供电电

流/=1004，电动机通过传动效率7j=90%的传动装置带动车轮转动.保持电动机功率不变，

假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为/=653N,g=10m/s2,试求：

（1）若轿车在6s内由静止在水平路面上加速到D=72km",则这6s内轿车的位移大小为多少？

（2）已知某斜坡路面的倾角为。，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的

最大速度为多少？（sin。=0.2585）

13.如图所示，物块4的质量为M,物块8、C的质量都是m,并都可看作质点，

且mM<2nl.三物块用细线通过滑轮连接，物块B与物块C的距离和物块

C到地面的距离都是L.现将物块4下方的细线剪断，若物块4距滑轮足够远且

不计空气及摩擦阻力.求：

（1）物块4上升时的最大速度.

（2）物块4上升的最大高度.

四、计算题（本大题共2小题，共23.0分）

14.如图所示，在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm

高的水银柱封闭着51sl长的理想气体，管内外气体的温度均为33汽，大气压强

。

p0—76cmHg

①若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管□刚好相平时，求管中气体的温度；

②若保持管内温度始终为33K,现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相

平，求此时管中气体的压强。

15.如图所示，现有一个检验某种防护罩承受冲击力的装置，M是半径

为R=0.9巾的固定于竖直平面内的;光滑圆弧轨道，轨道上端切线水

4

平。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质

量m=0.01kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M

的上端点，水平飞出后落到曲面N的某一点上，N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截

面为半径7=师而i的;圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。求：

(1)钢珠刚进入轨道时的动能；

(2)钢珠脱离轨道最高点到落到圆弧N所用时间；

(3)改变弹簧的压缩量，在确保能经过M的情况下，能否找到垂直打到曲面N的钢珠，并简要说出你

的理由。

参考答案及解析

1.答案：D

解析：解：太阳释放的热量来自于太阳内部的核聚变，太阳就是一个巨大的热核反应堆，故。正确，

ABC错误；

故选：Do

太阳内部连续进行着氢聚变成氢过程，它的光和热就是由核聚变产生的.

本题考查太阳内部的核聚变，复习过程中多积累。

2.答案：A

解析：解：由光路图可知，光线在。4面上的入射角：i=60°,折射角：r=30。

根据折射定律得折射率为：？1=幽=誓=百

stnrsm30°

光线在M点的入射角为：i'=30。，sini'=0.5

临界角的正弦为:sinC=-=—>sini'>

n3

即有：i'<C

故折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射.

故选：A.

根据光线在。4面上的入射角和折射角，由折射定律公式n=之”求解折射率；根据光线在M点的入射

stnr

角，与临界角比较，分析能否发生全反射.

本题关键掌握折射定律和全反射条件：光线从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角，并知道

临界角公式sinC=工，并根据全反射条件进行判断.

n

3.答案：B

解析：解：设救生员跳入水中后船的速率为:/。

人在跃出的过程中，船和人组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：

(M+m)v0=Mv'-m(v-v'),解得：v'=故AC。错误，8正确；

故选：Bo

救生员和船组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出船的速度。

本题考查动量守恒定律的应用，关键要注意速度的参照物必须是地面，再选择人跃出船前后的过程，

运用动量守恒定律研究。

4.答案:A

解析：解：力、t=0s时Q点在平衡位置上，由乙图知下一时刻向上振动，从而确定了该波沿x轴正方

向传播，贝iJt=0s时P点向下振动，t=0.05s=[7时，P点仍沿y轴负方向运动，故A正确；

B、由甲图得到该波的波长；I=8m,由乙图得到该波的周期T=0.2s,故波速为：。=卷=40m/s,

从从t=0.05s到t=0.20s,该波沿％轴正方向传播的距离无=vt=40x0.15=6m,故B错误；

C、只有在平衡位置或波峰、波谷处的质点，在:个周期内振动的路程为24所以从t=0到t=0.10s,

质点P通过的路程不是20cm,故C错误；

故选：Ao

根据甲、乙两图可以求出该波的波长和周期，从而求出波速，t=0s时Q点在平衡位置上，由乙图知

下一时刻向上振动，从而确定了该波向右传播，根据x="求解波传播的距离，只有在平衡位置或

波峰、波谷处的质点，在;个周期内振动的路程为24。

本题有一定的综合性考查了波动和振动图象问题，关键是会根据振动情况来判定波的传播方向。

5.答案：A

解析：解：A、对气球和重物整体受力分析，受重力(M+m)g、浮力尸彳

产浮、支持力N、风力F和摩擦力/，根据平衡条件，有：N=(M+m)g---------/T\F

F浮,其中f=F,地面对重物的支持力不变，故A正确；/e\

B、由4项可知，地面对重物的摩擦力随着风力的变化而变化，故3I_I加g。

错误；

C、根据平衡条件，有：Tsin6=F,Ff？-Tcosd-mg=0,解得：T2=F2+{.F^-mg}2,所以

拉力随着风力的增加而增加，而细线对物体的拉力等于细线对气球的拉力，故C错误；

D、对气球受力分析，受重力、浮力、细线的拉力和水平风力，如图所示，其中耘，细

绳与竖直方向的夹角随着风力的增加而增加，故。错误；

故选：Ao

把气球和重物看作整体进行受力分析，根据平衡判断支持力和摩擦力，隔离后对氢气球进行受力分

析判断拉力及夹角问题。

本题考查共点力的平衡问题，要注意运用整体法和隔离法进行分析，把问题简单化。

6.答案：D

解析：解：直流电路中，电容器相当于断路，电容器两极板间电压等于电阻此两端的电压；

根据电容的定义式c=E，当电压增加时，带电量增加；

根据串联电路分压式%：4=%：R2,又由于E=UI+U2,故减小治或增加7?2都会使电容器两端

电压增加，从而增加电容器的电容；

故选。.

根据电容的定义式c=£以及串联电路分压式U1：4=%：/?2分析判断.

本题关键是根据分压式得到电容器两端的电压情况，然后根据电容的定义式确定电量的变化情况；

本题中电阻/?3两端电压为零，故电容器两端电压等于电阻/?2两端电压.

7.答案：C

解析：

当。=120。时，对B受力分析，由平衡条件可求得绳的拉力、水平拉力，再对整体分析可求得地面对

斜面体摩擦力的最大值；对4受力分析，当摩擦力沿斜面向下时方向绳的拉力和摩擦力的变化；当拉

力尸与OB绳垂直时拉力最小，据此可求得拉力的最小值。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，注意整体法、隔离法灵活选择研究对象求解。

AD,对4分析，当摩擦力沿斜面向下，由平衡条件得：2mgs讥30。+/=7,当。变小至30过程中，

绳子拉力减小至零，摩擦力先减小至零，再反向变大，故AO错误；

B、当拉力尸与OB绳垂直时拉力最小，为：Fmin=mgsin30°=^mg,故B错误；

C、当。=120。时，对B受力分析，由平衡条件得OB线拉力为：T=^-=^-mg,向右水平拉力

sm60°2已

为：F-mgcot60°=对整体分析，此时地面对斜面体摩擦力最大，有：f地=F=与mg,

故C正确；

故选：Co

8.答案：B

解析：

根据万有引力提供向心力，分析4颗卫星所需向心力的大小；根据万有引力提供向心力，求出周期的

表达式，分析这两颗卫星周期的大小；根据万有引力提供向心力，求出线速度的表达式，并与第一

宇宙速度进行比较；根据万有引力提供向心力，求出向心加速度的表达式，分析这两两颗卫星向心

加速度的大小。

解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，理解并掌握卫星变轨的原理和方法。

4根据万有引力提供向心力得:尸=G詈,这4颗伽利略导航卫星的轨道半径相等，但质量大小不等，

故这4颗伽利略导航卫星的向心力大小不相等，故A错误；

B.根据万有引力提供向心力得：G罢=m^r,解得：7=2兀居，因FOCFM-19运行时轨道半

径小于地球同步轨道卫星的轨道半径，故FOCFM-19运行时周期小于

Telstar19Pcmtage的运行周期，故B正确；

C.根据万有引力提供向心力得:6等=山口解得:〃=杵,因地球同步轨道卫星Te/starl州antage

的轨道半径大于地球半径，故Te，starl9Uantage运行时线速度一定小于地球第一宇宙速度，故C错

误；

。.根据万有引力提供向心力得：G罂=ma,解得：a=胃，因FOCFM-19运行时轨道半径小于地

球同步轨道卫星Telstarl9Vtmtage的轨道半径，故FOCFM-19的向心加速度大于

Te/starl9Vantage的向心力U速度，故。错误。

故选B。

9.答案:B

解析：试题分析：连接AC,将"三等分，标上三等分点E、F,则根据匀强电场中沿电场线方向相

等距离，电势差相等可知，E点的电势为3V,F点的电势为9匕连接BE,则BE为一条等势线，根据几

何知识可知，DF〃BE,则DF也是一条等势线，所以。点电势％=9匕故选项B正确.

考点：本题考查静电场中等势线的特点，关键在于是找等势点，作等势线，充分利用匀强电场的等

势面相互平行，而且沿电场线方向相等距离，电势差相等进行作图.

10.答案：B

解析：解：对施加上力F开始到物块恰好开始运动的过程：名-卬相=0…①

“郊=Ep...②

对物块开始运动到到达顶端的过程：W2=mgh+i^mgcos30°-2八…③

由①②③得：WF=Wr+W2=2mgh+EP

可见F做的功大于2mg/i,故A错误，8正确；

全过程外力F做的功等物块的重力势能与弹簧的弹性势能增加量以及摩擦产生的内能之和，故CD错

误；

故选：B.

F做的功等于系统增加的所有形式能的和，即：物块的重力势能、弹簧的弹性势能、摩擦产生的内能

的总和.

此题考查了动能定理的应用，其它的功能关系都可以由动能定理列出的式子变形推导出，注意全面

理解.

11.答案：（1）4B；

（2）1.75；2.25；8.33

解析：

根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出；

纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算

出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度；

分清楚实验中能够通过仪器直接测得的物理量和运用物理规律间接求得的物理量，要注意单位的换

算和有效数字的保留。

解：（1）4、打点计时器是每隔0.02s打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故A正确；

8、位移利用刻度尺直接测量两点之间的距离就得了，故B正确；

C、瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式，故C错误；

。、平均速度的求解需要运用物理公式，故。错误。

故选AB；

（2）利用匀变速直线运动的推论得：

%=等=1.75m/s,

BD间的平均速度为舞=2.25m/s,

根据运动学公式得：△%=砒2,

a=XBC~^AB=833m/s2.

故答案为：（1）48；

（2）1.75：2.25：8.33o

12.答案：解：（1）电源输出电压：U-E-Ir=195K…①

电动机功率：P=UI=19500W…②

由动能定理：r)Pt-fs=|mv2…③

由②③代入数据解得：s=100m…④

(2)当轿车加速度a=0时，速度达到最大，此时轿车牵引力：F=mgsin+f…⑤

又=卯…⑥

由④⑤代入数据解得：%=15m/s…⑦

答：(l)6s内轿车的位移大小为100m.

(2)轿车在上坡过程中能达到的最大速度为15m/s.

解析：(1)由动能定理公式中含有位移从而可解.

(2)由「=「。可求得最大速度

考查公式p=F",明确p指实际功率，尸表示牵引力，u表示瞬时速度，

13.答案：解：(1)物块C下落的过程中，A、B、C组成的系统，根据机械能守恒得：

mgL+mgL—MgL=|(2m+M)诏...①

当C落地后，由于zn<M,4将会减速，所以当C落地时4的速度最大，最大速度为:

…②

(2)物块C落地后4将做匀减速运动.根据牛顿第二定律得：

mg—Mg=(m+M)a...③

若B落地时/的速度为〃由运动学公式得：

v2—Vo=2aL…④

4(2而_时2)

则得v2或…⑤

(2m+M)(m+M)

①若Mu>0时，即当B落地时4会继续上升，力上升的高度为生=2/,+手=2L+

2(2如2一吟［福

(m+M)(2m+M)

②若M=&m,v=0,即B落地时2的速度恰好为零，A上升的高度为电=2L...⑦

③若M>V2m,此时B未落地前速度已为零，4上升的高度为h=L+/=L+器:常舟…⑧

答：(1)物块4上升时的最大速度为

(2m-M(m+M))心

(2)物块4上升的最大高度L+

解析：(1)当C物体刚着地时，A物体速度最大，根据系统机械能守恒列式求解;

(2)当C着地后，A、B两物体系统机械能守恒，当B的速度为零时4上升到最高，求出此时B下落的高

度，分析B和C是否发生碰撞，进而分析4上升的最大高度.物块4上升时的最大速度.

本题关键是要灵活地选择研究对象，虽然单个物体机械能不守恒，但系统机械能守恒.

14.答案：解：①设玻璃管横截面积为S,以管内封闭气体为研究对象，气体经等压膨胀：

初状态：匕=51S,=306K；

末状态：V2=53S,T2=?