2021年江苏省盐城市高考物理三模试卷

2021年江苏省盐城市高考物理三模试卷

一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共计40分.每小题只有一个选项符合题意.

1.（4分）2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理

学家利用“托马斯•杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验。从辐射源辐射出的电

子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹（）

，电射源

/1

______s,/\s,

A.光具有波动性

B.光具有波粒二象性

C.微观粒子也具有波动性

D.微观粒子也是一种电磁波

2.（4分）横截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U,当三个参量中一个或两个变化

时（）

A.电压UB.直径d

C.长度LD.长度L和直径d

3.（4分）如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有I、II、IH三点，其电势分别为6V、2V、

4.（4分）如图所示，一用锁钉锁定的导热活塞将导热气缸分成体积相等的左右两室，开始

时气体压强之比为5：3,活塞移动并最终保持稳定状态。外界温度恒定。则下列说法正

确的是（）

ttfr

左右

A.右室气体吸热

B.左室气体吸热

C.右室气体对左室气体做正功

D.左室气体分子平均速率变大

5.（4分）如图所示，在光电效应实验中，小明用同一光电管在不同实验条件下得到了三条

光电流与电压之间的关系曲线甲、乙、丙。下列说法正确的是（）

B.乙光的波长比丙光的长

C.甲、丙两种光所产生光电子的最大初动能不同

D.乙、丙两种光照射该光电管阴极的截止频率不同

6.（4分）我国新一代高速列车牵引平均功率达9000kW,运行的最高时速约为350km/h.从

盐城到上海全长约300km,新一代高速列车用时约2h（）

A.7.7X103kW«hB.1.5X104kW«h

C.1.8X104kW*hD.2.7X106kW-h

7.（4分）如图所示，让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A.设两个分

子相距无穷远；B分子运动到距Ar。时，分子间作用力为零。在这个过程中（）

AB

Or......-o

A.分子B受力的方向与运动方向相同时，分子势能减小

B.分子间距离减小到r。的过程中，分子间的作用力增大

C.分子之间的引力达到最大时，分子势能最小

D.分子势能为零时，分子间的作用力一定为零

8.（4分）如图甲所示，电阻的阻值R远大于电源的内阻r.t=O时，开关s接1AB随时间变

化的图像。t=2s时，开关s改接2.下列图丙中的UAB-t图像可能正确的是（）

9.（4分）2020年3月17日，南京紫金山天文台首次发现的小行星2020FD2,它的轨道是

一个狭长的椭圆，远日点在木星轨道之外。水星、木星的轨道近似为圆，且与小行星轨

道几乎在同一平面。下列关于小行星2020FD2说法正确的是（）

B.远日点速率比木星速率大

C.公转周期比木星公转周期小

D.公转周期比水星公转周期小

10.（4分）如图甲所示，长木板静止在光滑的水平面上，小铅块以一定水平速度滑上木板

的左端，将木板分成1和2两部分，其质量分别为mi、m2,紧挨着放在此平面上，再让

小铅块以相同的初速度滑上木板1的左端。小铅块运动中所受的摩擦力始终不变。下列

判断正确的是

小裕块里小铅块*

「木圾In卡亚

I1I2

7777777777777777777T77

甲

A.当mi>m2时，小铅块能从木板2的最右端滑出

B.当mi<m2时，小铅块仍能滑到木板2的最右端且速度为零

C.当mi=m2时，小铅块仍能滑到木板2的最右端且刚好相对静止

D.无论mi与m2之间是何种关系，小铅块都能滑到木板2上但不能到达最右端

二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题〜15题解答时请写出必要的文字说明、方

程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确

写出数值和单位。

11.（15分）某同学用如图1所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。

①电火花计时器②天平③低压交变电源④细线和纸带

⑤祛码、托盘和小车⑥刻度尺⑦秒表⑧一端带有滑轮的长木板

(2)安装好实验装置后，按照正确的实验操作，纸带被打出一系列点，可知纸带的

(选填“左”或“右”)端与小车相连。

(3)图2中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画

出，则小车运动的加速度大小为m/s2.打下E点时小车的瞬时速度大小为

m/s.(结果均保留3位有效数字)

(4)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,频率不变，而做实验的同学并不知

道。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)

(5)实验结束后，甲、乙两组同学分别把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条，并排贴

在一张纸上，得到如图3-甲、乙所示的两幅图。由图可知组实验过程中小车的

加速度大，判断依据是»

12.(8分)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x轴-0.2m和

1.2m处，两波的波速均为0.4m/s,此刻平衡位置在x轴0.2m和0.8m的P、Q两质点开

始振动。质点M、N的平衡位置分别处于x轴。5m和0.6m处。求：

(1)M点开始振动的时刻；

(2)0〜3.0s内质点N运动的路程。

13.(8分)如图所示，两条平行光滑导轨所在平面与水平面的夹角为a,且与匀强磁场方

向垂直。导轨上端接有一只电容器；下端接有一只电阻，阻值为R，与导轨垂直并良好

接触。让金属棒从导轨上某位置由静止开始下滑，经一段时间下滑到虚线位置时速度达

到最大，重力加速度为g,导轨的电阻不计。求：

(1)电容器极板上积累的电荷量Q；

(2)金属棒到达轨道虚线位置时的瞬时速度大小V。

Ra

14.(13分)如图所示，长为L的轻杆A端固定质量为m的小球，另一端可以绕轴。自由

转动。在光滑水平面上，使轻杆、木块均处于静止状态，此时，木块水平向右运动。经

过一段时间，杆与水平面夹角为以重力加速度为g

(1)小球重力势能的最大值EPm;

(2)小球A发生的位移大小XA；

(3)轻杆对木块所做的功W.

15.(16分)如图甲所示，在坐标系中平行于x轴放置一对平行金属板，板长为4L,板右

端靠近y轴，在两板间加如图乙所示的交变电压。在x轴上x=-4L处。、质量为m、

电量为+q的带电粒子，这些粒子在两板间运动交变电压的一个周期后，恰能都离开电场。

为使这些粒子汇聚于一点，磁场区域的中心在x轴上。不计带电粒子之间的相互作用力,

求

(1)两板间所加交变电压的周期T;

(2)两板间所加交变电压的绝对值U。；

(3)带电粒子所有可能汇聚点所在曲线的方程。

2021年江苏省盐城市高考物理三模试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共计40分.每小题只有一个选项符合题意.

1.（4分）2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理

学家利用“托马斯•杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验。从辐射源辐射出的电

子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹（）

Q电/忸射海

i\

/、

S./\s»Utfit

A.光具有波动性

B.光具有波粒二象性

C.微观粒子也具有波动性

D.微观粒子也是一种电磁波

【解答】解：电子的双缝干涉说明微观粒子具有波动性，因为干涉是波所特有的现象，A、

B、D错误。

故选：Co

2.（4分）横截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U,当三个参量中一个或两个变化

时（）

A.电压UB.直径d

C.长度LD.长度L和直径d

【解答】解：设导体的电阻率为p,则该段导体的电阻值：R=Qk冗旦2,电流的微观

S4

表达式I=nevsU,贝!］：v=———；

RnePL

A、电压U改变时，自由电子定向运动的平均速率v改变；

B、导线横截面的直径d改变，故B正确；

C、导线长度L改变，自由电子定向运动的平均速率v改变；

D、由以上的分析得，自由电子定向运动的平均速率v改变。

故选：Bo

3.（4分）如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有I、II、III三点，其电势分别为6V、2V、

2V。下列画出经过I点的电场线正确的是（）

【解答】解：电场为匀强电场，n,所以两点连线为等势面、in所在的等势面、in连线

指向右上，BCD错误。

故选：Ao

4.（4分）如图所示，一用锁钉锁定的导热活塞将导热气缸分成体积相等的左右两室，开始

时气体压强之比为5：3,活塞移动并最终保持稳定状态。外界温度恒定。则下列说法正

确的是（）

饺钉

________2.________

左右

A.右室气体吸热

B.左室气体吸热

C.右室气体对左室气体做正功

D.左室气体分子平均速率变大

【解答】解：ABC、开始时气体压强之比为5：3,拔出锁钉后，左室气体对右室气体做

正功，外界对右室气体做功左<2,WA>0,气缸导热，气体内能不变，由热力学第一定

律：△U=W+Q可知：Q=AU-W=-W,则Q^=-W左>0,Q-Wfi<8,右室

气体放热；故B正确；

D、温度是分子平均动能的标志，气体分子平均动能不变，故D错误。

故选：Bo

5.（4分）如图所示，在光电效应实验中，小明用同一光电管在不同实验条件下得到了三条

光电流与电压之间的关系曲线甲、乙、丙。下列说法正确的是（)

B.乙光的波长比丙光的长

C.甲、丙两种光所产生光电子的最大初动能不同

D.乙、丙两种光照射该光电管阴极的截止频率不同

【解答】解：A、由题中图像可得用单色光甲，由Ek=hv-Wo和Ek=eUc得：eUc=h

v-Wo,因为甲光照射时的遏止电压小，所以甲光的频率小；

B、由题中图像可得用单色光乙，由Ek=hv-W2和Ek=eUc得：eUc=h-Wo,因为丙

光照射时的遏止电压小，所以丙光的频率小上，故丙光的波长长；

V

C、由题中图像可得用单色光甲，故单色光甲，又Ek=hv-Wo,故甲、丙两种光照射时

产生光电子的最大初动能相同；

D、截止频率hV4=Wo,Wo只与该光电管阴极材料有关，故截止频率相同。

故选：A。

6.（4分）我国新一代高速列车牵引平均功率达9000kW,运行的最高时速约为350km/h.从

盐城到上海全长约300km,新一代高速列车用时约2h（）

A.7.7X103kW«hB.1.5X104kW«h

C.1.8X104kW*hD.2.7X106kW-h

【解答】解：高速列车在动力的消耗的电能等于列车输出的功，故在动力上耗电约为：

W=Pt=9000kWX2h=18000kW・h=1.7X104kW.h,故C正确。

故选：Co

7.（4分）如图所示，让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A.设两个分

子相距无穷远；B分子运动到距Ar。时，分子间作用力为零。在这个过程中（）

AB

Or…一o

A.分子B受力的方向与运动方向相同时，分子势能减小

B.分子间距离减小到r。的过程中，分子间的作用力增大

C.分子之间的引力达到最大时，分子势能最小

D.分子势能为零时，分子间的作用力一定为零

【解答】A、B分子由无穷远靠近A分子0,这个过程中，分子力表现为引力，引力做正

功，故A正确；

B、分子间距离减小到ro的过程中，分子间的相互作用力先增大后减小；

C、分子间的距离等于6时，分子力为零，故C错误；

D、分子势能最小时，而分子势能最小值不一定为零。

故选：Ao

8.（4分）如图甲所示，电阻的阻值R远大于电源的内阻r.t=O时，开关s接IAB随时间变

化的图像。t=2s时，开关s改接2.下列图丙中的UAB-t图像可能正确的是（）

【解答】解：开关S接1时，电容器充电AB逐渐增大，充电完毕，板间电势差UAB最大;

开关s改接2,放电越来越缓慢，故A正确。

故选：Ao

9.（4分）2020年3月17II,南京紫金山天文台首次发现的小行星2020FD2,它的轨道是

一个狭长的椭圆，远日点在木星轨道之外。水星、木星的轨道近似为圆，且与小行星轨

道几乎在同一平面。下列关于小行星2020FD2说法正确的是（）

A.近日点速率比水星速率小

B.远日点速率比木星速率大

C.公转周期比木星公转周期小

D.公转周期比水星公转周期小

【解答】解：A、假设一个行星M在与近日点相切的圆轨道运行，交点为

rzr

则有v=水星的速率小于行星M在A点速率，需减速，小行星在近日点速率大于

水星速率;

B、假设行星N在圆轨道H上运行与小行星在远日点相切于B,由喏=二出则有,

由小行星在远日点由椭圆轨道变轨为圆轨道II,所以小行星在远日点速度小于行星N在

B点速率，故B错误；

3

CD、根据开普勒第三定律

j8此

由于k是定值，又a木星＞a小行"＞a水星

故有T木星＞T小行星＞T水星，故C正确，D错误。

故选：Co

太阳

水星

B

小行星

II

10.（4分）如图甲所示，长木板静止在光滑的水平面上，小铅块以一定水平速度滑上木板

的左端，将木板分成1和2两部分，其质量分别为mi、m2,紧挨着放在此平面上，再让

小铅块以相同的初速度滑上木板1的左端。小铅块运动中所受的摩擦力始终不变。下列

判断正确的是)

小铅块啤小铅块%

r*木板।O木蚯_________

_二!：「：..L

7777777777777777777T777777777777777777777777

甲乙

A.当mi>m2时，小铅块能从木板2的最右端滑出

B.当mi<m2时，小铅块仍能滑到木板2的最右端且速度为零

C.当mi=m2时，小铅块仍能滑到木板2的最右端且刚好相对静止

D.无论mi与m2之间是何种关系，小铅块都能滑到木板2上但不能到达最右端

【解答】解：小铅块以一定水平速度滑上木板的左端，恰能滑至木板右端与木板相对静

止1与m2之间是何种关系，小铅块在整个木板上左半部分和在木板2上的运动情况完全

相同，所以。

第二次小铅块先使整个木板加速,运动到2上后木板1匀速运动，木板3继续加速2=」-,

m2

小铅块在木板8上滑行时木板11=—I—,可知小铅块在木板2上滑行时木板2的加速

in?+血2

度大于第一次对应过程的加速度，所以小铅块不能到达木板2的最右端，D正确。

故选：Do

二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题〜15题解答时请写出必要的文字说明、方

程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确

写出数值和单位。

II.（15分）某同学用如图1所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。

（1）请在下列实验器材中，选出本实验中不需要的器材：②③⑦（填编号）。

①电火花计时器②天平③低压交变电源④细线和纸带

⑤祛码、托盘和小车⑥刻度尺⑦秒表⑧一端带有滑轮的长木板

（2）安装好实验装置后，按照正确的实验操作，纸带被打出一系列点，可知纸带的左

（选填“左”或“右”）端与小车相连。

（3）图2中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画

出，则小车运动的加速度大小为2.00m/s2.打下E点时小车的瞬时速度大小为1.10

m/s.（结果均保留3位有效数字）

（4）如果当时电网中交变电流的电压变成2I0V,频率不变，而做实验的同学并不知道

不变。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）

(5)实验结束后，甲、乙两组同学分别把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条，并排贴

在一张纸上，得到如图3-甲、乙所示的两幅图。由图可知甲组实验过程中小车的加

速度大，判断依据是纸条上端连线斜率大。

【解答】解：(1)这里不需要知道小车和祛码的质量，所以不需要天平，用的是220V交

流电源，故选：②③⑦；

(2)小车释放后速度变大，所以相等时间内的位移越来越大；

(3)相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻两计数点之间时间间隔t=5T=8xU^

f50

=5.1s，小车运动的加速度大小为a="CF"°C='°」=

9t89t5

(41.96-2x11.98)x12^^加,一

9X2.I2

匀变速直线运动中，任意某时间段中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度

VE=.=(£♦96-19.96)X10-3mzs=口0mzs

5t2X0.7

(4)交流电的频率不变，则相邻两个点的时间间隔不变。

(5)它们的长度分别等于x=：t因为剪断的纸带所用时间都相等，所以可以把甲乙图

看成是平均速度和时间的关系图，所以甲的加速度较大。

故答案为：(1)②③⑦；(2)左,1.10；(5)甲。

12.(8分)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x轴-0.2m和

1.2m处，两波的波速均为0.4m/s,此刻平衡位置在x轴0.2m和0.8m的P、Q两质点开

始振动。质点M、N的平衡位置分别处于x轴0.5m和0.6m处。求：

(1)M点开始振动的时刻；

(2)0〜3.0s内质点N运动的路程。

【解答】解：(1)由图像得，两列波同时到达M点也=&2s=0.75s。

V7.4

(2)由图像得，波长入=4.4m」_=2=公=3SI=%H_=2_&S=2.5S2=±&=&AS=1S,

v0.4v0.4v0.8

右波在N点向上振动，即振动减弱，所以N点始终处于振动减弱状态，即半个周期。

答：(1)M点开始振动的时刻是0.75s；

(2)6〜3.0s内质点N运动的路程是6cm。

13.(8分)如图所示，两条平行光滑导轨所在平面与水平面的夹角为a,且与匀强磁场方

向垂直。导轨上端接有一只电容器；下端接有一只电阻，阻值为R，与导轨垂直并良好

接触。让金属棒从导轨上某位置由静止开始下滑，经一段时间下滑到虚线位置时速度达

到最大，重力加速度为g,导轨的电阻不计。求：

(1)电容器极板上积累的电荷量Q；

(2)金属棒到达轨道虚线位置时的瞬时速度大小V。

【解答】解：金属棒下滑过程中等效电路图如图所示；

I~~I77L

，

(1)根据欧姆定律可得电容器两端电压U=IR

电容器极板上积累的电荷量Q=CU=CIR；

(2)金属棒达到虚线位置时回路中的感应电动势为：E=I(R+r)

设导轨宽度为L,磁感应强度大小为B

金属棒匀速运动时受力平衡，则有：BIL=mgsina

联立解得：v=13)。

mgsinCl

答：(1)电容器极板上积累的电荷量为CIR；

(2)金属棒到达轨道虚线位置时的瞬时速度大小为瓷空史

mgsinCL

14.(13分)如图所示，长为L的轻杆A端固定质量为m的小球，另一端可以绕轴0自由

转动。在光滑水平面上，使轻杆、木块均处于静止状态，此时，木块水平向右运动。经

过一段时间，杆与水平面夹角为,重力加速度为g

(1)小球重力势能的最大值Epm；

(2)小球A发生的位移大小XA；

(3)轻杆对木块所做的功W.

【解答】解：(1)小球在初始位置时处于最高点，重力势能最大，为

Epm=mgLsina

(2)小球在运动过程中做圆周运动，圆周对应的圆心角为a-B，如图1所示

XA=2Lsin°，-L

2

(3)设杆与水平面夹角为。时木块的末速度为v,与木块接触的杆上的点垂直于杆的速

度为vi,A球的速度为V2,将木块的速度分解，如图6所示

V1=vsin0

_Jj_=v7

x-y

sinP

对小球和木块组成的系统，整个运动过程中系统的机械能守恒，则

8

mgLsina=mgLsinP+-^j(v+-i-mv2

5

对木块，由动能定理得

w=yMv2

2/

解得