2021届安徽省江淮十校联考高考物理三模试卷附答案详解

2021届安徽省江淮十校联考高考物理三模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从几=4能级跃迁到n=2〃£/eV

能级和从n=3能级跃迁到=l能级时，分别辐射出光子a和光4--------------------------曝

3-1.51

子山下列说法中正确的是（）2-3.40

A.由于放出光子，氢原子的能量增加

B.光子a的能量大于光子b的能量।43.6

C.光子a的波长大于光子b的波长

D.若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b不一定能使该金属发生光电效应

2.下列描述中哪个不是匀变速直线运动的特点（）

A.位移随时间均匀变化B.速度随时间均匀变化

C.u-t图象是一条倾斜直线D.加速度恒定

3.关于电磁感应的说法中，正确的是（）

A.通过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

B.通过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零

C.通过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大

D.通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

OO■一•…]A

4.竖直平面内有一个;圆弧4B,。4为水平半径，现从圆心。处以不同的初速：/

度水平抛出一系列质量相同的小球，这些小球都落到圆弧上，小球落到圆B：一/

弧上时的动能（）

A.越靠近4点越大B.越靠近B点越大

C.从4到B先减小后增大D.从4到B先增大后减小

5.如图所示，4、B两物体的质量分别为m、2m,与水平地面间的动摩擦户上.一、CHA

因数相同。现用相同的水平力尸作用在原来都静止的这两个物体上，若4的加速度大小为a,则

（）

A.B物体的加速度大小为三B.B物体的加速度也为a

C.B物体的加速度小于]D.B物体的加速度大于a

二、多选题（本大题共4小题，共23.0分）

6.如图甲所示，电阻不计的矩形线框在匀强电场B中绕垂直于磁场的轴以角速度3匀速转动，产生

了如图乙所示的正弦交变电流.理想变压器的原副线圈匝数之比为10：1,P为交流电压表，灯

泡的电阻&=1。。，C为电容器，电容器的击穿电压为23V,开始时开关S处于断开状态.以下

说法正确的是（）

A.t=0.01s时刻，穿过矩形线框的磁通量最大

B.t=0.01s时刻，电压表的示数为0

C.通过小灯泡的电流的变化频率为5”z

D.闭合开关S后，电容器会被击穿

7.央视新闻2018年3月11日报道：中国将建设324颗卫星组星座，................

“用户不在服务区”将成历史。即将建设的全球低轨卫星星座被C\B（J•）

,.....：:：，

命名为“鸿雁”.据悉，北京航天飞行控制中心已对“鸿雁一号”

卫星实施变轨控制。如图为“鸿雁一号”卫星某次在近地点4由轨道1变轨为轨道2的示意图,

下列说法中正确的是（）

A.“鸿雁一号”在轨道1的B点处的速度比在轨道1的4点处的速度大

B.“鸿雁一号”在轨道1的4点处的速度比在轨道2的4点处的速度小

C.“鸿雁一号”在轨道1的4点处的加速度与在轨道2的4点处的加速度相等

D.“鸿雁一号”在轨道1的4点处的加速度比在轨道2的4点处的加速度大

8.在如图所示的电路中，E为电源电动势，？•为其内阻，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），心、

/?2为定值电阻，/?3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。

若将照射/?3的光照强度减弱，则（）

A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小

C.通过£的电流变大D.电源内阻的电压变大

9.下列说法正确的是（）

A.液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，表现为浸润

B.车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象

C.液体汽化时吸收的热量大于液体分子克服分子引力而做的功

D.热力学第二定律是从另一个侧面阐述能量守恒定律

E.燃是系统内分子运动无序性的量度，一个孤立系统总是从牖小的状态向嫡大的状态发展

三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）

10.有一振源可产生周期是10-3的波，并能在介质中以30（hn/s的速度传播，这列波的频率是

Hz,波长是m.

四、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.（1）我们已经知道，物体的加速度a同时跟合外力尸和质量M两个因素有关。要研究这三个物理量

之间的定量关系，需采用I的思想方法是。

（2）某同学的实验方案如图甲所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力产，为了减少这种做法

带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：

a.用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是

b.使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于.

（3）图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点4、8、

C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到4点间的距离。已知所用

电源的频率为50Hz,打8点时小车的速度v=m/s,小车的加速度a=m/s?.（结果

保留两位有效数字）

12.某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放

标准（一般工业废水电阻率的达标值为露•芭软蒯霞®I）.如图1所示为该同学所用盛水容器，其左、

右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱。容器内表

面长撕=40cm,宽颜=20cm,高£=10cm.将水样注满容器后，进行以下操作：

①分别用多用电表欧姆挡的“xlOO”、“x1K”两档粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图所示,

则所测水样的电阻约为一O'.

②为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：

A.电流表（量程5mA,电阻.费凝约为20醯）B.电压表（量程15V,电阻差约为10卜醯）

C.滑动变阻器（0〜20醯，额定电流1月）。.电源（12U,内阻约10螳，）

£开关一只、导线若干

请在答题卷的实物图中完成电路连接.

③正确连接电路后，闭合开关，测得一组嫌、或数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得

出一系列数据如表所示，请在在答题卷相应位置的坐标纸中作出期关系图线（坐标纸上已经

描出四个点，请你描出另外两点并连出图线）.

U/V2.03.86.88.010.211.6

I/mA0.731.362.202.893.664.15

U/V

④由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为一&-m.据此可知，所测水样在电阻率这--指

标上—（选填“达标”或“不达标”）

五、简答题（本大题共2小题，共32.0分）

13.某打桩机的简易模型如图1所示.质量m=加。的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开

始运动，上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落，最后撞击钉子并将钉子打入一定深度.在

物体上升过程中，它的机械能E与上升高度九的关系图象如图2所示.不计所有摩擦，g^Wm/s2.

求：

（2）物体上升/m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）:

（3）物体上升过程中拉力的最大功率.

14.如图所示，真空室中电极K不断发出初速不计的电子，电子经过电势差为I/1的加速电场加速后，

沿两水平金属板C、。间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上。C、。两板间的

电势差随时间变化如图所示，设C、D间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场。己知电

子的质量为皿、电荷量为-e（重力不计），C、。极板长为1,板间距离为d,偏转电压外，荧光屏

距C、。右端的距离为：，所有电子都能通过偏转电极。求：（所有答案均用题干中的字母表示）

6

（2）若UCD的周期7=t0,荧光屏上电子能够到达的区域的长度;

（3）若注。的周期7=2t°,t时刻（t<进入偏转电场的电子最终能到达荧光屏上。点，求t的表达式。

六、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

15.一U形玻璃管竖直放置,右端开口，左端上部有一光滑导热活塞,

管底部有一段水银柱，活塞和水银柱之间封闭一段空气柱。外界

大气压为Po—1.0x105Pa,外界的温度片=27℃,玻璃管的横截面积为S=1cm2,稳定后，

管内水银柱及空气柱长度如图所示。设玻璃管导热良好，水银的密度为0=13.6x103^/^3,

重力加速度g取lOm/s?。

(i)求活塞的质量；

(ii)若将右端缓慢注入10CM水银柱，外界的温度慢降至-3久，此过程中活塞始终在玻璃管内，求封

闭空气柱的长度上

16.如图是一个用折射率n=&的透明介质做成的四棱柱镜的截面图，其

中乙4=4C=90。，NB=60。，4D=DC=L.棱镜放在真空中，真空

中的光速为c,一束平行光垂直入射到棱镜的4B面，求：

①从棱镜中射出的光与出射镜面间的夹角多大？(本问题只写出结论)

②光在棱镜中运动的最短时间为多少？

参考答案及解析

1.答案：c

解析：解：4、氢原子从高能级向低能级跃迁时，发出光子，氢原子的能量值减小，故A错误；

B、氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级的能极差小于从n=3能级跃迁到n=1能级时的能极差，根

据Em-En=hy，知光子a的能量小于光子b的能量，故B错误。

C、光子a的能量小于光子b的能量，则光子a的频率小于光子b的频率，所以b的频率大，波长小，所

以光子a的波长大于光子b的波长，故C正确。

D、光子a的能量小于光子b的能量，根据光电效应发生的条件可知，若光子a能使某金属发生光电效

应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应，故。错误.

故选：Co

能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能极差的大小比较光子能量，从而比较出光子的频

率。当入射光的频率大于金属的极限频率时，发生光电效应。

解决本题的突破口是比较出光子a和光子匕的频率大小，然后结合光电效应的条件分析即可。

2.答案：A

解析：

物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内速度的变化相等，这种运动就叫做匀变速直线运动，

即匀变速直线运动就是加速度恒定的直线运动。

匀变速直线运动本题考查匀变速直线运动的定义，关键在于理解匀变速直线运动规律。

解：4根据x=%t+|at2,匀变速直线运动的位移不随时间均匀变化，故A错误；

B.根据u=at,匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，故B正确；

C”-t图象中斜率表示加速度，匀变速直线运动的u-t图象是一条倾斜直线，故C正确；

。.匀变速直线运动就是加速度恒定的直线运动，故。正确。

本题选不是的，故选A。

3.答案：D

解析：解：4、穿过线圈的磁通量越大，而磁通量变化率不一定越大，则感应电动势也无法确定.故

A错误；

8、穿过线圈的磁通量为零，可能磁通量变化率最大，则感应电动势也会最大，故B错误；

C、穿过线圈的磁通量的变化越大，而磁通量变化率不一定越大，则感应电动势也无法确定.故C

错误；

。、通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势也越大，故。正确.

故选：D.

4.答案：C

解析：解：设小球落到圆弧上时下落竖直高度为y,水平位移为x,动能为小球平抛运动的初速度

为孙，圆弧4B的半径为R.

则有：

2

x=vot,y=\gt

则得：v0=x后

由几何关系得：x2+y2=R2；

根据动能定理得：Ek-|mvo=mgy

联立得：Ek="9弓+3y)

根据数学知识3y,即y=^R时，4+3y有最小值，则此时取最小.因此小球落到圆弧上时的

动能从4到B先减小后增大，故C正确.

故选：C

小球做平抛运动，根据平抛运动的规律得到初速度与下落高度的关系；根据动能定理得到小球落到

圆弧上时的动能与下落高度的关系，再根据数学知识分析即可.

本题采用数学上函数法，得到动能与y的解析式，由数学不等式法分析动能的变化情况.

5.答案：C

解析：解：对两个物体进行受力分析，则由牛顿第二定律可得：

对4有F-/=血&

对B有F-%=2ma',其中/=卬ng,fB=2林mg,联立解得a=--ng,优=而一”9,可知a'<

故C正确，A8O错误。

故选：Co

对两个物体进行受力分析，分别由牛顿第二定律列式，即可求解。

本题是牛顿第二定律的简单应用，要抓住两个物体与水平地面间的动摩擦因数相同，运用牛顿第二

定律列式来分析。

6.答案:AD

解析：解：力、由图象可知，在t=0.01s时，电压最小，此时是磁通量的变化率最小，此时穿过线

圈的磁通量最大，所以A正确；

2、电压表读数为副线圈有效值，原线圈的电压的有效值为220V,由电压与匝数成正比可得副线圈

的电压有效值为22V,所以电压表的示数为22V,所以B错误、

C、由图象知交流电的周期为0.02s,频率50Hz,所以C错误.

。、副线圈电压的峰值为22遮V>23V，闭合开关S后，电容器会被击穿，所以。正确.

故选：AD.

电表读数为交流电有效值，不能与瞬时值混淆，输出功率也是用有效值计算P=.电流表读数可

根据公式求得.

电表读数为交流电有效值，正弦交流电有效值等于最大值的右，电容器的击穿电压为最大值.

V2

7.答案：BC

解析：解：力、卫星在轨道1上从4到B过程中只有万有引力做负功，根据动能定理可知，速度减小，

故“鸿雁一号”在轨道1的E点处的速度比在轨道1的A点处的速度小，故4错误；

B、从轨道1变轨到轨道2,需要在4点点火加速，故“鸿雁一号”在轨道1的4点处的速度比在轨道2的

4点处的速度小，故8正确；

CD,“鸿雁一号”在轨道1的4点处的受力等于在轨道2的A点处的受力，根据a=£可知“鸿雁一号”

m

在轨道1的4点处的加速度与在轨道2的4点处的加速度相等，故C正确，£>错误。

故选：BC。

根据万有引力做功判断卫星在轨道1匕1、B两点的速度大小。

根据变轨的原理判断卫星在轨道1和轨道2上4点的速度大小。

根据牛顿第二定律比较不同轨道上4点的加速度大小。

此题考查了人造卫星的相关知识，解决本题的关键知道卫星变轨的原理，以及知道卫星在轨道上稳

定运行时，只受万有引力作用。

8.答案：BC

解析：解：4、光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆

定律可得，电路中电流减小，故&两端的电压减小，故A错误；

B、由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=/2R可知，小灯泡消耗的功率

变小，故B正确；

CD、因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，路端电压增大，同时治两端的电压减小，故并联

电路部分电压增大；则流过/?2的电流增大，故C正确，。错误；

故选：BC。

由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧

姆定律可得出电压表示数的变化：同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部

分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功

率的变化。

闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总

电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质。

9.答案：BCE

解析：解：4、液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润，故A

错误；

B、车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，是由于土壤中的水经过毛细管上升，属于毛细现

象，故8正确；

C、液体汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功和液体分子增加的动能，所以吸收的

热量大于液体分子克服分子引力而做的功，故C正确；

。、热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律，并不是从另一个侧面阐述能量守恒定律，

故。错误；

瓜端是系统内分子运动无序性的量度，从微观角度看，一个孤立的系统总是从燧小的状态向蜡大的

状态发展，故E正确。

故选：BCE.

附着层内分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润；毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于

管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象；液体汽化时吸收的热量等于液

体分子克服分子引力而做的功和液体分子增加的动能；热力学第二定律说明了热学现象的方向性；

知道牖增加原理。

本题考查了浸润和不浸润、毛细现象、液体汽化、热力学第二定律和端增加原理等知识点，这种题

型属于基础题，只要善于积累，难度不大。

10.答案:1030.3

解析：解：这列波的频率为：f=^=^=103Hz,

波长为：4=:=靠=0.3771.

故答案为：103；0.3

由频率与周期的关系求出频率.已知波长，由波速公式求解波长.

本题要懂得周期和频率的含义，掌握波速的公式.物体完成一次全振动的时间是一个周期，而物体1s

内完成全振动的次数是频率.

11.答案：控制变量法平衡摩擦力沙桶的重力0.320.93

解析：解：（1）先保持M不变，研究a与尸的关系；再保持F不变，研究a与M的关系，体现出控制变量

法的思想。

（2）由于保持F不变，研究a与M的关系。则当质量发生改变时，若没有平衡摩擦力，则砂桶的重力就

不再是小车所受的合力，所以必须平衡摩擦力。由于小车的加速运动，出现加速度，所以导致砂桶

的重力大于拉小车的细线的拉力。当砂桶的质量远小于小车的质量时，砂桶的重力接近拉小车的细

线的拉力。

（3）已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为7=5X0.02s=0.10s。

B点对应的速度：%=^=0.32m/s。根据△x=a7'2可得：幺E-/c=。合7产，小车运动的加速

度为a=g潸=0.93m/s2；

故答案为：（1）控制变量法；（2）a、平衡摩擦力；b、沙桶的重力；（3）0.32；0.93；

（1）当一个量与多个量有关系时，则可控制某些量不变，去研究另两个量的关系；再去改变让其它量

不变，则再去研究剩余的两个量关系，例如：先保持M不变，研究a与尸的关系；再保持产不变，研

究a与M的关系。

（2）在实验中，为了减少这种做法而带来的实验误差，一要排除摩擦力的影响，二要砂桶的重力接近

小车所受的合力。

（3）由于做匀变速直线的物体在相等的时间内位移总是相等。所以可借助于a=利用逐差法计算加速

度大小。

本题考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析，实验误差分析是本题的难点；应知

道当祛码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码重力。

12.答案：①17500（1700-18000）（2分）②实物连线（3分）

③鹿一点图（3分）④136.4©（120—145）（3分）不达标（2分）

：：：：：：：：：：:::::

I：：：：：：：：：：：：：:::::,：：：:

.......III;

；；；；；；；；；；««••«XIe«,.；：；

XJ221*2*22

......

；：：：：.I3SI?：T；S；~：!：

・：：一：•：・：：»：•»：«：«：，.：：・：・：・：：••：・：♦=••・：：

::::::::::

....'.;.I.T.T.*.*:.:,:..；

：：：：：：：，；：：：：：：":::::

：：:：:：:：:：Z,x：Z：I：：：：：：::::::::::

::::::::::

........•.................

mil!2j：：：：：：：：：：：：：：：：：

:.：：：...........

1234S//mA

解析：试题分析：(1)电阻的大小等于指针示数乘以倍率，得出水样的电阻约为：17000；

(2)因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电

阻，所以连线时滑动变阻器要用分压接法；又因为电流表内阻R翩娜◎海相忍，则采用电流表内

接法，电路连接如图左所示.

(3)描点法作图，如图右.(让绝大多数的点在直线上，其余各点均匀地分布在直线两侧.

筐

n":•am兀

12…M…不…卜…

二

"M・mM

M一\

一

::：g

”思xB

z：

••二rl

s:;“

：m

三l

!"!：m

!n!11K

国

一m

::n

8“•x

匚::u

*•K

国

■•”U

6■H

;;::「■m

•«■n

■■

旨■

,!U!;:■gnm

4M>>■;:

■x::

::::.:

2:":rzi.思x-::

，k:■x

r■s■•

d■u::

.•::.।

01234

(4)由图线斜率可知，总电阻为窿^望.

根据电阻7E律震=解一，故有整=——=--------------©赧=工矍期液工物蛔瑜3,所以不达标.

,£'.贰(M

考点：测定金属的电阻率

13.答案：解：(1)由功能关系可得：Fh=E,

则E-h图象的斜率表示凡根据图象可知：尸=格=12陋

1.0—0

(2)由图象可知，物体上升到七=1瓶时物体的机械能:

mg说=12/,

解得：/=2m/s；

撤去拉力后，物体做匀减速直线运动,

2

一缸=vrt-^gt,

解得：t=l±逅s；

5

(3)当速度最大时，拉力功率最大，即当速度u=2m/s时，功率最大，

则最大功率为：

P=Fv=12x2=24W.

答：(1)拉力F的大小为12N：

(2)物体上升bn后再经争5时间才撞击钉子；

(3)物体上升过程中拉力的最大功率为241V.

解析：(1)功能关系可得：Fh=E,则E—h图象的斜率表TKF；

(2)动能与势能之和是物体的机械能，由图2所示图象可以求出物体上升1m时物体的速度，撤去拉力

后物体做匀减速直线运动，由匀变速运动的速度公式可以求出撞击钉子所需时间；

(3)当速度最大时，拉力功率最大，然后由P=Fv可以求出拉力的功率.

物体动能与势能之和是物体的机械能，分析清楚图象，应用牛顿第二定律、运动学公式、功率公式

等知识即可正确解题.

14.答案：解：(1)电子在电场加速过程1/送=：巾诏

在偏转电场中做类平抛运动，水平方向匀速运动，则有：voto=I

联立解得：to=I露:

(2)当7=玲时，所有电子在偏转电场中运动过程，竖直方向加速半个周期，减速半个周期，最终水

平飞出。

由竖直方向速度时间图象得，t=。时刻进入的电子向上侧移距离最大。

1.2亭箓舒温

y上=2x-at2

同理得向下侧移距离最大值，y/=翳

'oCLUi

所以电子达到的区域长△、=、/+、广=察；

上•4a

(3)当7=2to时，电子要到达。点必须在竖直方向

有先加速后减速再反向加速过程，并且加速大小

相等，离开偏转电场后保持匀速运动，整个过程

向上的位移和向下的位移大小相等，运动轨迹如

图，设向上加速时间为△3加速度大小为Q,则在竖直方向上有:

yr1=-aht2x2

2

1I

y'广=5a(to-2△t)2+a(t0—2△t)•——

'26v0

要到达。点：y'±=y'r

联立解得仆t=g

则："沁=》展。

答：(1)电子通过偏转电场的时间为，J烹；

(2)若Ue。的周期T=玲，荧光屏上电子能够到达的区域的长度为患；

(3)若底D的周期7=2片，t时刻进入偏转电场的电子最终能到达荧光屏上。点，t的表达式为

”代前。

解析：(1