山西省运城市盐湖区康杰中学届高考三模物理试题.docx
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山西省运城市盐湖区康杰中学届高考三模物理试题
山西省运城市盐湖区康杰中学2021年高考三模物理试题
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、单选题
1．在下面是力学中的几个物理量和单位：
①秒、②牛顿、③厘米、④千克、⑤长度、⑥力、⑦质量
有关上述物理量和单位的说法中正确的是（ ）
A．属于基本物理量的是⑤⑥⑦ B．属于基本单位的是①④⑤
C．属于国际单位的是①②④ D．属于国际单位的是①②③
2．如图所示，轻杆一端固定了一小球，另一端安装在电动机的转轴O上．当电动机匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动．则（ ）
A．小球的加速度不变
B．小球所受合外力为零
C．小球所受合外力大小、方向均一定
D．小球所受合外力大小一定，方向改变
3．过量的电磁辐射对人体是有害的，按照规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间垂直单位面积的电磁辐射能量）不得超过某一临界值W0．已知某一种手机的电磁辐射功率为P，若手机的电磁辐射在各个方向上是均匀的，则符合规定的安全区域到手机的距离至少为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．在电荷量为Q的点电荷激发电场空间中，距Q为r处电势表达式为
，其中k为静电力常量，取无穷远处为零电势点，今有一电荷量为Q的正点电荷，固定在空间中某处，一电荷量为q，质量为m的负点电荷绕其做椭圆运动，不计负点电荷重力。
Q位于椭圆的一个焦点上，椭圆半长轴长为a，焦距为c，该点电荷动能与系统电势能之和表达式正确的是
A．
B．
C．
D．
二、多选题
5．图中A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源E内阻不计，则（）
A．R2不变时，V2读数与A读数之比等于Rl
B．R2不变时，Vl表示数与A示数之比等于Rl
C．R2改变一定量时，V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
D．R2改变一定量时，V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
6．质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则（）
A．b对a的支持力一定等于mg
B．水平面对b的支持力等于2mg
C．b与水平面之间可能存在静摩擦力
D．a、b之间一定存在静摩擦力
7．两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中a线段所示，在t=4s末，细线突然断了，B、C都和弹簧分离后，运动图线分别如图中b、c线段所示．下面说法正确的是（ ）
A．木块B，C都和弹簧分离后的运动方向相反
B．木块B，C都和弹簧分离后，系统的总动能增大
C．木块B，C分离过程中B木块的动量变化较大
D．木块B的质量是木块C质量的四分之一
8．如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在如图乙所示的变化磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是（ ）
A．0～1s内ab、cd导线互相排斥
B．1～2s内ab、cd导线互相吸引
C．2～3s内ab、cd导线互相排斥
D．3～4s内ab、cd导线互相吸引
9．下列说法正确的是（ ）
A．热量可以由低温物体传递到高温物体
B．外界对物体做功，物体的内能必定增加
C．若容器中用活塞封闭着刚饱和的一些水汽，当保持温度不变缓慢移动活塞使容器的体积减小时，水汽的质量减少，密度增大
D．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
E.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大
10．如图所示，甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．质点Q的平衡位置位于x=3.5m处，下列说法正确的是（ ）
A．这列波的沿x轴正方向传播
B．这列波的传播速度是20m/s
C．在0.3s时间内，质点P向右移动了3m
D．t=0.1s时，质点P的加速度大于质点Q的加速度
E.t=0.25s时，x=3.5m处的质点Q到达波峰位置
三、实验题
11．如上图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．
（1）若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有_______．
①物块的质量
；
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
④绳子的长度．
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳的质量要轻；
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
④两个物块的质量之差要尽可能小．
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________．
（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：
_____________．
12．如图所示，某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验，将直径为d的待测金属丝固定在接线柱
、
上，在金属丝上安一个小金属滑片
，连接好电路，电路中
是保护电阻.已知电压表的内阻远大于金属丝的电阻，电压表的分流作用可以忽略不计.闭合开关后电流表A的读数为
，调节滑片
的位置，分别测量出长度
及所对应的电压值
，并根据实验数据作出
图象如图所示.
（1）试根据设计方案在虚线方框中画出电路原理图_______
（电路原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注）
（2）根据你所画的电路原理图在题中所给的实物图上画出连接导线_______．
（3）在图线上取一点
点的横坐标值为
，纵坐标值为
，由此可得该金属丝的电阻率为____________（用题目中所给的字母表示）．
四、解答题
13．如图所示，水平传送带两轮轴间距
，以加速度a=2μg加速运动．当传送带的速度为v0时，一滑块（可视为质点）以v10=4v0的速度水平滑上传送带左端．已知，滑块和传送带之间的摩擦因数为μ，求滑块运动到传送带右端时的速度（用v0表示）．
14．如图所示，足够长的水平轨道左侧b1b2﹣c1c2部分轨道间距为2L，右侧c1c2﹣d1d2部分的轨道间距为L，曲线轨道与水平轨道相切于b1b2，所有轨道均光滑且电阻不计．在水平轨道内有斜向下与竖直方向成θ=37°的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1T．质量为M=0.2kg的金属棒B垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为m=0.1kg的导体棒A自曲线轨道上a1a2处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，A棒总在宽轨上运动，B棒总在窄轨上运动．已知：
两金属棒接入电路的有效电阻均为R=0.2Ω，h=0.2m，L=0.2m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2求：
（1）金属棒A滑到b1b2处时的速度大小；
（2）金属棒B匀速运动的速度大小；
（3）在两棒整个的运动过程中通过金属棒A某截面的电量；
（4）在两棒整个的运动过程中金属棒A、B在水平导轨间扫过的面积之差．
15．A，B是体积相同的气缸，B内有一导热的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C，D为不导热的阀门．起初，阀门关闭，A内装有压强P1=2.0×105pa温度T1=300K的氮气．B内装有压强P2=1.0×105Pa，温度T2=600K的氧气．打开阀门D，活塞C向右移动，最后达到平衡，以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积，则V1：
V2等于多少？
（假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交换，连接气缸的管道体积可忽略）
16．如图所示，为玻璃材料制成的一棱镜的截面图，AEFB为四分之一圆弧BCDO为矩形，一细光束从圆弧的中点E沿半径射入棱镜后，在圆心O点恰好发生全反射，经CD面反射，再从圆弧的F点射出，已知OA=a，OD=
，光在真空中的传播速度为c，求：
①从F点射出的光线与法线夹角的正弦值；
②从F点射出的光在棱镜中传播的时间。
参考答案
1．C
【解析】A、属于基本物理量的是⑤⑦，A错误；
B、属于基本单位的是①④，B错误；
C、属于国际单位的是①②④，C正确，D错误；
故选：
C。
2．D
【解析】A、小球做匀速圆周运动，加速度的大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻改变，A错误；
B、小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，合力的大小不变，方向始终指向圆心，B错误、C错误、D正确．
故选：
D．
点睛：
做匀速圆周运动的物体，合外力提供向心力，向心力的大小不变，方向始终指向圆心，时刻发生改变。
3．A
【解析】设规定的安全区域距离为R，则球的面积为S=4πR2．
（1）
则在1秒内球面获得的能量为E=Pt
（2）
在球面上单位面积的电磁辐射能量E0=
（3）
由于工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过W0，
所以R=
，A正确，BCD错误．
故选：
A．
点睛：
根据几何关系，列出球体面积公式再结合电磁辐射强度的定义分析求解。
4．B
【解析】如图所示，AB两点为负电荷转动中的近地点和远地点，做椭圆运动的电荷在近地点和远地点的轨道曲率半径相同，设曲率半径为r；
则对A点：
对B点有：
则有：
电荷的引力势能为
，动能为EK=
mv2；
则卫星在A、B两点的机械能分别为：
根据机械能守恒有：
EA=EB；联立解得：
；
将速度分别代入，则可得出总机械能
，故B正确，ACD错误．故选B．
点睛：
本题考查库仑力作用下的椭圆运动，解题时可以直接利用天体运动的规律进行分析，需要特别注意的是椭圆的性质，能清楚AB两点曲率半径相同是解题的关键．
5．BCD
【详解】
AB.R2不变时，V2读数与A读数之比等于R2，选项A错误；选项B正确;
CD.由闭合电路欧姆定律可知R2改变一定量时，V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1，V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1，选项CD正确；
6．BD
【解析】
【详解】
A、D、a受重力、支持力、拉力以及b对a的静摩擦力平衡，在水平方向上有：
fa=Fcosθ，Fsinθ+Na=mg，则Na=mg-Fsinθ＜mg．故A错误，D正确.
B、C、对整体分析，在水平方向上，F的分力大小相等，方向相反，则地面对b无摩擦力，在竖直方向上，F的分力大小相等，方向相反，则地面的支持力为2mg；故B正确、C错误.
故选BD.
【点睛】
本题考查对物体的受力分析和摩擦力产生的条件，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法分析ab之间的摩擦力和b与地面之间是否存在摩擦力．对于静摩擦力的判断可从以下几个方面：
①假设法：
首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力；若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同．然后根据“静摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反”确定静摩擦力的方向．
②平衡法：
根据二力平衡的条件可以判定静摩擦力的方向．
③反推法：
从研究物体表现出的运动状态与受力情况反推它必须具有的条件，可判断出摩擦力的方向．
7．BD
【解析】s-t图象的斜率表示速度，故木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相同，故A错误；两个木块系统（包括弹簧）水平方向不受外力，总动量守恒，故木块B、C都和弹簧分离后，系统的总动量不变，故B错误；木块B、C分离过程中B木块的速度增加了，故B木块的动量变大，由于系统的总动量不变，故B的动量增加等于A木块的动量减小，故C错误；两个木块分离前速度
，分离后，B的速度
，C的速度
，根据动量守恒定律，有：
，解得
，故D正确．
8．BC
【详解】
左侧实际上为等离子体发电机，将在ab中形成从a到b的电流，由图乙可知，0~2s内磁场均匀变化，根据楞次定律可知将形成从c到d的电流，同理2~4s形成从d到c的电流，且电流大小不变，故0~2s秒内电流同向，相互吸引，2~4s电流反向，相互排斥，故A，D错误，B，C正确.故选BC.
9．ADE
【解析】A、在一定的条件下热量可以由低温物体传递到高温物体，如电冰箱．A正确；
B、外界对物体做功，若同时物体放出热量，物体的内能不一定增加．B错误；
C、水的饱和蒸汽压仅仅与温度有关，当保持温度不变缓慢移动活塞使容器的体积减小时，水汽的质量减少，但密度不变；C错误；
D、根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．D正确；
E、在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则油酸的体积的测量值增大，所以会使分子直径计算结果偏大．E正确．
故选：
ADE
10．ACD
【解析】
从图乙中可以看出P点起振方向沿y轴正方向，根据“上下坡法”可得这列波沿x轴正方向传播，A正确；从图甲中可得λ＝4m，从图乙中可得T＝0.4s，故这列波的速度为
，B错误；机械波在传播过程中，波上的各个质点只在平衡位置上下振动，不随波迁移，C错误；当t＝0.1s时，质点P处于最大位移处，据简谐运动的特点可知，此时加速度最大，而质点Q此时不在最大位移处，所以质点P的加速度大于质点Q的加速度，故D正确；据图象可知t＝0时刻，x＝1m的质点正处于波峰，该点与质点Q相距Δx＝3.5m－1m＝2.5m，从t＝0时刻起，质点Q到达波峰所需要的时间
，故E正确．故选ADE.
【点睛】波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系．同时，熟练要分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况，基础题．
11．
（1）①②或①③；
（2）①③；（3）例如：
“对同一高度进行多次测量取平均值”，“选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等．
【详解】
（1）通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连结在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，测量物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间或物块A上升的距离及上升这段距离所用的时间，两都没一个就行的，还要测A、B的质量，故选①②或①③．
（2）如果绳子质量不能忽略，则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能，从而为验证机械能守恒定律带来误差；若物块摇摆，则两物体的速度有差别，为计算系统的动能带来误差；绳子长度和两个物块质量差应适当．故选①③
（3）多次取平均值可减少测量误差，绳子伸长量尽量小，可减少测量的高度的准确度．
12．
；
；
【解析】
保护电阻应该与待测金属丝串联，根据题意确定电流表的接法，然后作出实验电路图，据所画的电路原理图在题中所给的实物图上画出连接即可；由欧姆定律求出电阻阻值，由电阻定律求出电阻率．
（1）电源、电流表、待测金属丝、保护电阻组成串联电路，由题意知：
电压表的内阻远大于金属丝的电阻，电压表的分流作用可以忽略不计，电流表应采用外接法，电路图如图所示．
（2）结合实验原理图，依次连接电路如图
（3）由欧姆定律可得，电阻丝电阻
，由电阻定律得：
，得
13．4v0
【解析】设经时间t滑块和传送带的速度相等，且这段时间内滑块的位移为x．
则v10﹣μgt=v0+2μgt．①
得 t=
②
则滑块匀减速发生的位移为x=v10t﹣
μgt2③
解得 x=
＜L④
此时滑块的速度v1=v10﹣μgt ⑤
得v1=3v0⑥）
然后滑块以a′=μg的加速度向右加速，到右端速度为v2．
据速度位移关系式可得
⑦
得滑块运动到传送带右端时的速度v2=4v0⑧
点睛：
根据传送带运动的特征，先求出物体和传送带共速的时间和位移。
再根据运动学公式列式求解。
14．
（1）2m/s
（2）0.44m/s（3）5.56C（4）27.8m2
【解析】A棒在曲轨道上下滑，由机械能守恒定律得：
mgh=
mv02…①
得：
v0=
（2）选取水平向右为正方向，对A、B利用动量定理可得：
对B：
FB安cosθ•t=MvB…②
对A：
﹣FA安cosθ•t=mvA﹣mv0…③
其中FA安=2FB安…④
由上知：
mv0﹣mvA=2MvB
两棒最后匀速时，电路中无电流：
有BLvB=2BLvA
得：
vB=2vA…⑤
联立后两式得：
vB=
v0=0.44m/s
（3）在B加速过程中：
∑（Bcosθ）iL△t=MvB﹣0…⑥
q=∑it…⑦
得：
q=
C≈5.56C
（4）据法拉第电磁感应定律有：
E=
…⑧
其中磁通量变化量：
△∅=B△Scosθ…⑨
电路中的电流：
I=
…⑩
通过截面的电荷量：
q=It（11）
得：
△S=
m2≈27.8m2
点睛：
在导体棒下滑的过程中只有重力做功。
满足机械能守恒的条件，根据机械能守恒列式求解；利用安培力结合动量定理列式求解即可；以B导体棒为研究对象，根据电流的定义式和动量定理列式求解；在整个运动过程中，利用法拉第电磁感应定律。
求出磁通量的变化，结合闭合电路欧姆定律进行求解。
15．4
【解析】对于A容器中的氮气，
初状态：
压强P1′=2.0×105Pa，体积V1′=V，温度T1′=300K
末状态：
压强P1，体积V1，温度T1=T
根据理想气体的状态方程可得：
对于B容器中的氧气，其气体状态为：
初状态：
压强P2′=1.0×105Pa，体积V2′=V，温度T2=600K
末状态：
压强P2，体积V2，温度T2=T
由气态方程可知：
根据活塞受力平衡可得：
P1=P2
联立以上各式解得：
=4
点睛：
活塞式导热的最终两气缸内气体温度相同。
因为没有摩擦最终两侧气体压强相等。
根据理想气体状态方程列式求解。
16．①sinβ=
②
【解析】【试题分析】
（1）先作出光路图，根据几何关系得出临界角，由全反射临界角公式
求出折射率n．由几何知识求得光线在F点的入射角，由折射定律求解出射光线与法线夹角的正弦值.
（2）光在棱镜中的传播速度
.由几何知识求出光线在棱镜中传播的距离s,由
求解传播的时间．
①做出光路图如图．
根据几何关系可知，临界角为C=45°，
根据反射定律得，
又
s
根据折射定律得
解得
②光在棱镜中的传播速度
由几何知识得，光线传播的路程为
光在棱镜中传播的时间
所以
【点睛】本题的突破口是“光线恰好在圆心O点发生全反射”，根据全反射临界角公式
、折射定律
、光速公式
相结合进行处理．分析时，要灵活几何知识求解相关角度和光传播的距离，要加强这方面的训练．
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