2021年安徽省合肥市高考物理第三次质检试卷（三模）

2021年安徽省合肥市高考物理第三次质检试卷（三模）

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1〜4

题只有一项符合题目要求，第5〜8题有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全

的得3分，有选错的得0分。

1.（6分）额温枪是常态化疫情防控的重要设备之一，其工作原理是：人体发出的红外光射

入枪内的温度传感器，发生光电效应，该红外光照射光电管的阴极K时，电路中有光电

流,得到的电流随电压变化图像如图乙所示。已知h=6.63X10-34j・s,e=1.6X10l9C,

则下列说法正确的是（）

A.波长lOgm的红外光的频率为3X"‘Hz

B.将甲图中的电源反接，一定不会产生光电流

C.该光电管阴极金属的逸出功约为O.leV

D.若人体温度升高，电路中的饱和光电流减小

2.（6分）如图所示，细线一端固定在横梁上，另一端系着一个小球。给小球施加一力F,

现保持。不变，将F由图示位置逆时针缓慢转至与细线垂直的过程中（）

A.F一直变小

B.F先变小后变大

C.细线的拉力一直变大

D.细线的拉力先变小后变大

3.（6分）如图所示，空间分布着匀强磁场，xOy面内有一通电导线AO,电流由A流向O。

有关安培力与磁场方向关系，下列说法正确的是（）

A.若磁场沿x轴正向，则安培力沿z轴负向

B.若磁场沿y轴正向，则安培力沿z轴负向

C.若磁场沿z轴正向，则安培力沿x轴正向

D.若磁场沿z轴负向，则安培力沿x轴负向

4.（6分）如图所示，运动员将排球由A点水平击出，球到达B点时，随后球落到D点，

D点恰好位于A点的正下方且与B点等高，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A.球往返的时间相等

B.球到达B点和D点的重力功率相等

C.球离开A点的速率与经过C点的速率相等

D.球到达B点的速率和到达D点的速率相等

5.（6分）图示电路中，相距很近的平行金属板M、N水平放置在匀强磁场（图中未画出）

中，Si和S2均闭合时，一带电微粒恰能在M、N板间做匀速圆周运动，则下列说法正确

的是（）

A.微粒带负电

B.仅断开开关S2,微粒仍做匀速圆周运动

C.仅改变R2阻值，微粒仍做匀速圆周运动

D.仅改变两极板间距离，微粒仍做匀速圆周运动

6.（6分）在万有引力定律建立的过程中，''月-地检验”证明了维持月球绕地球运动的力

与地球对苹果的力是同一种力。完成“月-地检验”需要知道的物理量有（）

A.月球和地球的质量

B.引力常量G和月球公转周期

C.地球半径和“月-地”中心距离

D.月球公转周期和地球表面重力加速度g

7.（6分）如图所示，倾角。=60°的斜面A锁定在水平面上，细线的一端系于墙面，此时

滑轮右侧的细线水平，左侧的细线与斜面平行。解除锁定后，重力加速度为g,不计一切

摩擦，下列说法正确的是（）

A.A、B组成的系统机械能守恒

B.A、B的速度大小始终相等

C.A对B支持力的大小始终等于amg

D.A、B组成的系统在水平方向动量守恒

8.（6分）如图所示，光滑水平面上有竖直向下的有界匀强磁场，正方形线框abed以与ab

垂直的速度vo向右运动，一段时间后穿出磁场。已知磁场宽度大于线框宽度，ab边刚进

Q

入磁场时的速度为一场,则下列说法正确的是（）

4

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

A.线框完全穿出磁场时的速度为二色

2

B.线框进入磁场和穿出磁场的时间相等

C.线框在进入磁场和穿出磁场的过程中产生的焦耳热相等

D.线框在进入磁场和穿出磁场的过程中通过线框的电荷量相等

三、非选择题：共174分。第22〜32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33〜38

题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。

9.（9分）某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下:

①将电磁铁（小铁球）、光电门调节在同一竖直线上；

②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t；.

③改变光电门的位置，重复②的操作，测出多组h和t；

④计算出小铁球每次通过光电门的速度V,作出v2-h图像。

小铁球~cm

2

lII1III1II1iI*1x

H游标

光电门0510

乙

甲

请结合以上操作，回答以下问题:

（1）用游标卡尺测小球的直径，如图乙所示，则（1=mm。

（2）实验数据如下表，将表格中空缺的数据补全。

实验次数12345

h(m)0.3900.4200.4500.4900.510

t(XIO3s)3.633.493.383.243.17

v(m/s)2.752.873.093.15

v2(m2/s2)7.568.249.559.92

（3）根据表格数据作出v2-h图像（图丙），并根据图像得出当地重力加速度g=

m/s2（结果保留两位有效数字）.

（4）该实验装置（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律。

10.（6分）某同学设计图甲的电路图，测量未知电阻Rx的阻值、电池的电动势和内阻。

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将S2拨至1位置，调节R2,使电压表V有明显读数Uo；

（2）保持R2不变，将开关S2拨至2位置，调节R1使电压表的读数仍为Uo,此时电阻

箱读数如图乙所示，则Rx=Q，该实验中的误差属于误差（选填“偶然”

或“系统”）；

（3）为了测量电池的电动势E和内阻r,先将Ri的阻值调到150。，R?调到最大，将S2

拨至2位置，闭合开关Si；然后多次调节R2,并记录下了各次R2的阻值和对应电压表

的读数U；最后根据记录的数据，画出如图丙所示的工2图像。则根据图像可以求出电池

U

电动势E=V,内阻r=C（均保留三位有效数字）。

11.（14分）如图甲所示，杂技运动员在固定的竖直金属杆上表演。当运动员开始表演时，

它与金属杆接触处距离地面8.80m,并通过双腿对金属杆施加不同的压力来控制身体的

运动。运动员整个下滑过程的v-t图像如图乙所示。已知运动员的质量为60.0kg,身高

为1.68m,身体与杆的夹角始终保持37°,若不计空气阻力2,sin37°=0.6。求：

（1）运动员下滑的最大速度；

（2）运动员下滑过程克服摩擦力做的功；

（3）运动员加速下滑和减速下滑过程的摩擦力大小之比。

12.（18分）如图甲所示，金属线圈与水平放置的平行板电容器两个极板相连。金属线圈置

于如图乙所示的磁场中，磁场方向与线圈平面垂直卓•nZT/s。t=0时，将一带电油滴

At

从电容器正中央位置由静止释放，都只有一段时间没有磁场。不考虑平行板电容器的边

缘效应及磁场变化对虚线左侧的影响。已知线圈匝数N=200,面积S=100cm2,两极板

间距d=20cm,油滴质量m=1.0X106kg,电荷量q=LOX10《c,重力加速度g=10m/s21>

（1）存在磁场的时间内线圈中产生的感应电动势的大小及油滴在电场中的加速度大小；

（2）油滴释放后第一次下降至最低点的过程中电场力的冲量大小；

（3）图中t2、t3和tn的表达式。

【物理-选修3-3】（15分）

13.（5分）下列说法正确的是（）

A.热量可以从低温物体向高温物体传递

B.一定量的某理想气体温度升高时，内能一定增大

C.某冰水混合物的温度为0℃,则其分子的平均动能为零

D.10克100C水蒸气的内能大于10克100℃水的内能

E.气体如果失去了容器的约束就会散开，原因是气体分子之间斥力大于引力

14.（10分）如图所示，上端开口的内壁光滑圆柱形汽缸固定在倾角为30。的斜面上，一上

端固定的轻弹簧与横截面积为40cm2的活塞相连接，汽缸内封闭一定质量的理想气体。

在汽缸内距缸底60cm处有卡环，活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在卡环上，缸内气体

的压强等于大气压强po=l.OXl（）5pa,温度为300K。现对汽缸内的气体缓慢加热，当温

度增加30K时;当温度增加到480K时,活塞移动了20cm。已知g=10m/s2,求:

(i)活塞的质量；

【物理--选修3-4】(15分)

15.下列关于光现象的解释正确的是()

A.两个完全相同的小灯泡发出的光相遇时会发生干涉

B.水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色，是光的干涉现象

C.荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光会聚而形成的

D.在杨氏双缝实验中，如果仅把红光改成绿光，则干涉条纹间距将减小

E.眼睛紧贴两支夹紧的铅笔形成的狭缝，让狭缝与日光灯管平行，观察到彩色条纹，这

是光的衍射现象

16.一列简谐横波在ti=工时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点

3

(i)该波的波速；

(ii)质点P、Q平衡位置的距离和质点Q在上s〜2s内通过的路程。

6

甲

2021年安徽省合肥市高考物理第三次质检试卷（三模）

参考答案与试题解析

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1〜4

题只有一项符合题目要求，第5〜8题有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全

的得3分，有选错的得0分。

1.（6分）额温枪是常态化疫情防控的重要设备之一，其工作原理是：人体发出的红外光射

入枪内的温度传感器，发生光电效应，该红外光照射光电管的阴极K时，电路中有光电

流,得到的电流随电压变化图像如图乙所示。已知h=6.63Xl（）34j.s,e=1.6X10l9C,

则下列说法正确的是（）

A.波长10pm的红外光的频率为3X1（）I4HZ

B.将甲图中的电源反接，一定不会产生光电流

C.该光电管阴极金属的逸出功约为（MeV

D.若人体温度升高，电路中的饱和光电流减小

【解答】解：A、波长10nm的红外光在真空中的频率为：v=c=3X18I3HZ,

入10X13"6

故A错误；

B、根据图乙可知，如果反接，则仍会产生光电流；

C、根据Ekm=eUc=0.02eV,可知，

再由光电效应方程Ekm=hv-W6,

而hv=6.63X]（T34X3><]013J=8・63X]034乂?乂1013eV=0/2eV,

2.6X14-19

则有，该光电管阴极金属的逸出功约为：Wo=4.12eV-0.02eV=0.6eV,故C正确;

D、若人体温度升高，光电管转换成的光电流增大。

故选：Co

2.（6分）如图所示，细线一端固定在横梁上，另一端系着一个小球。给小球施加一力F,

现保持0不变，将F由图示位置逆时针缓慢转至与细线垂直的过程中（）

A.F一直变小

B.F先变小后变大

C.细线的拉力一直变大

D,细线的拉力先变小后变大

【解答】解：以小球为研究对象进行受力分析，受到重力；将F由图示位置逆时针缓慢

转至与细线垂直的过程中；

根据图中几何关系可得，拉力F与细线的拉力T都是一直变小、BCD错误。

故选：Ao

3.（6分）如图所示，空间分布着匀强磁场，xOy面内有一通电导线A0,电流由A流向O。

有关安培力与磁场方向关系，下列说法正确的是（)

A

A.若磁场沿x轴正向，则安培力沿z轴负向

B.若磁场沿y轴正向，则安培力沿z轴负向

C.若磁场沿z轴正向，则安培力沿x轴正向

D.若磁场沿z轴负向，则安培力沿x轴负向

【解答】解：当导线AO放在xOy面上通以电流I,导线与Ox夹角为45°时,

A、若磁场沿x轴正向，可知，故A错误;

B、若磁场沿y轴正向，可知，故B正确；

C、若磁场沿z轴正向，可知，垂直于AO斜向左上方;

D、若磁场沿z轴负向，可知，垂直于A0斜向右下方;

故选：B»

4.（6分）如图所示，运动员将排球由A点水平击出，球到达B点时，随后球落到D点，

D点恰好位于A点的正下方且与B点等高，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A.球往返的时间相等

B.球到达B点和D点的重力功率相等

C.球离开A点的速率与经过C点的速率相等

D.球到达B点的速率和到达D点的速率相等

【解答】解：A、对物体的初速度，加速度分别进行分解，速度从0到v,物体先做一个

逆向自由落体，再做一个自由落体，由于两次运动加速度始终为gBD=2tAB，故A错误

B、重力竖直上下，在竖直方向上，物体从B到D做上抛运动Dy=VBy。根据重力做功

功率P=mgvy得：B,D两点重力做功功率相同

C、设BD的水平距离为4dAe=2d,XcD=d,从A到C,则运动时间相同ot可得VA>

Vc，并且从C到D与从A到B重力对求做的功相同，速速度增加量相同，故CD错误

故选：Bo

5.（6分）图示电路中，相距很近的平行金属板M、N水平放置在匀强磁场（图中未画出）

中，Si和S2均闭合时，一带电微粒恰能在M、N板间做匀速圆周运动，则下列说法正确

B.仅断开开关S2,微粒仍做匀速圆周运动

C.仅改变R2阻值，微粒仍做匀速圆周运动

D.仅改变两极板间距离，微粒仍做匀速圆周运动

【解答】解：A、微粒在复合场中做匀速圆周运动，电场力竖直向上，故电场线向下，故

A正确；

B、仅断开开关S2.由于电容器不会充放电量，电容器上的电量不变，仍能保证电场力

和重力平衡，故B正确；

C、由电路图可知2两端电压相等，仅改变R6阻值时，R2两端分压变化，电容器中的电

场强度变化，故微粒不再做匀速圆周运动；

D、电容器与电源相连，所以改变两极板间距离时，竖直方向受力不再平衡，故D错误。

故选：ABo

6.（6分）在万有引力定律建立的过程中，“月-地检验”证明了维持月球绕地球运动的力

与地球对苹果的力是同一种力。完成“月-地检验”需要知道的物理量有（）

A.月球和地球的质量

B.引力常量G和月球公转周期

C.地球半径和“月-地”中心距离

D.月球公转周期和地球表面重力加速度g

【解答】解：A、设月球的转动半径为r,根据万有引力提供向心力得：

GMmi4兀2

一

rT

GMm

对苹果:—厂2=m2g

R2

A-rr24

联立解得：AZL_i_=gR2

T/

若要检查两力为同一种力，由上式可知，和“月-地”中心距离r,和地球表面重力加速

度g,AB错误。

故选：CD.

7.（6分）如图所示，倾角。=60°的斜面A锁定在水平面上，细线的一端系于墙面，此时

滑轮右侧的细线水平，左侧的细线与斜面平行。解除锁定后，重力加速度为g,不计一切

摩擦，下列说法正确的是（）

A.A、B组成的系统机械能守恒

B.A、B的速度大小始终相等

C.A对B支持力的大小始终等于

D.A、B组成的系统在水平方向动量守恒

【解答】解：A、斜面A,右侧绳不做功，故A,故A正确；

B、斜面A的速度水平向右，即等于B沿斜面的速度，B水平方向与A共速，且等于A

物体的速度，因此B运动的合速度与A的速度大小相等；

C、若支持力N=工，则N=mgcos60°:

2

实际上B垂直斜面方向会运动，受力不平衡^mg;

D、AB组成的系统水平方向受细绳拉力，故水平动量不守恒。

故选：AB«

8.（6分）如图所示，光滑水平面上有竖直向下的有界匀强磁场，正方形线框abed以与ab

垂直的速度vo向右运动，一段时间后穿出磁场。已知磁场宽度大于线框宽度，ab边刚进

入磁场时的速度为则下列说法正确的是（）

4

bI---1:XXXXX;

:X*XXX：

:XXXXX：

J'd•,

■XXXxj•

A.线框完全穿出磁场时的速度为二色

2

B.线框进入磁场和穿出磁场的时间相等

C.线框在进入磁场和穿出磁场的过程中产生的焦耳热相等

D,线框在进入磁场和穿出磁场的过程中通过线框的电荷量相等

【解答】解：设线框的边长为L,电阻为R；

D、通过线框的电荷量为q=^E,—t=.△吗=里」,由于线框穿出磁场过程与进入磁

RRR

场过程磁通量的变化量相等，故D正确；

A、设线框离开磁场时的速度大小为v,由动量定理得：

线框进入磁场过程：-BILt=mX—%

4

-------4Vn

线框离开磁场过程：-B『W=mv-mX-1

4

qO

其中：q=It=^^I't'，则口=4'，

RR

解得：v=Lvo，故A正确；

3

B、线框进入磁场的平均速度大于线框离开磁场的平均速度，故B错误；

C、由能量守恒定律得：

线框进入磁场过程：lmv2=lm（p.）2+QaA,

线框离开磁场过程：会（年）21m费）2+Q再开，

则Q进入NQ离开,故C错误；

故选：ADo

三、非选择题：共174分。第22〜32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33〜38

题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。

9.（9分）某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：

①将电磁铁（小铁球）、光电门调节在同一竖直线上；

②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t；.

③改变光电门的位置，重复②的操作，测出多组h和t;

④计算出小铁球每次通过光电门的速度V,作出v2-h图像。

请结合以上操作，回答以下问题:

（1）用游标卡尺测小球的直径，如图乙所示，则d=10.0mm。

（2）实验数据如下表，将表格中空缺的数据补全。

实验次数12345

h(m)0.3900.4200.4500.4900.510

t(X10-3s)3.633.493.383.243.17

v(m/s)2.752.873.093.15

v2(m2/s2)7.568.249.559.92

（3）根据表格数据作出v2-h图像（图丙），并根据图像得出当地重力加速度g=9.7

m/s2（结果保留两位有效数字）。

（4）该实验装置能（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律。

【解答】解：（1）由图乙所示游标卡尺可知，游标尺的精度为0.1mm；

（2）小球的直径10,4mm=10,0X103m,根据丫=三，实验3得出的速度V3=

t

1。:QX3一向§=2.96m/s32=2.962=8.75m8/s2

6.38X10-5

（3）利用描点法得出对应的图象如图所示，根据v2=4gh可得，图象的斜率k=2g,k

—10.0-3.9；故g=9.7m/s3；

0.51-6.35

（4）根据实验原理可知，实验中可以测出小球下落的高度以及小球对应的速度，从而验

证机械能是否守恒。

故答案为：（1）10.0；（2）2.96；（3）如图所示;（4）能。

10.（6分）某同学设计图甲的电路图，测量未知电阻Rx的阻值、电池的电动势和内阻。

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甲乙.

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（1）将电阻箱R2的阻值调至一（选填“最大”或“最小”），然后闭.合开关S1，

.

再将S2拨至1位置，调节R2,使电压表