（新高考）2021届高三入学考试试卷 物理（三） 教师版

此卷只装订不密封班级姓名此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号物理（三）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．在核反应方程eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋X中，X表示()A．eq\o\al(4,2)HeB．eq\o\al(0,－1)eC．eq\o\al(

0,＋1)eD．eq\o\al(1,0)n【答案】A【解析】根据核反应方程中质量数守恒和核电荷数守恒可得eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，即X表示eq\o\al(4,2)He。2．如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法中正确的是()A．在水中，a光的频率大于b光的频率B．在水中，a光的光速大于b光的光速C．在水中，a光的波长大于b光的波长D．若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上也一定能发生光电效应【答案】A【解析】由图可知，a光的偏折程度大，则a光的折射率大，a光的频率大于b光的频率，选项A正确；a光的折射率大，由v＝eq\f(c,n)可知a光在水中的光速小，选项B错误；a光在水中的光速小，频率大，由v＝λf可知在水中a光的波长小于b光的波长，选项C错误；由于a光的频率大于b光的频率，若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上不一定能发生光电效应，选项D错误。3．如图所示，某健身爱好者利用如下装置锻炼自己的臂力和腿部力量，在O点系一重物C，手拉着轻绳且始终保持轻绳平行于粗糙的水平地面。当他缓慢地向右移动时，下列说法正确的是()A．绳OA拉力大小保持不变B．绳OB拉力变小C．绳OA、OB拉力的合力变大D．健身者与地面间的摩擦力变大【答案】D【解析】设OA、OB绳的拉力分别为FA和FB，重物的质量为m，对O点有FAcosθ－mg＝0，FAsinθ－FB＝0，解得，FB＝mgtanθ，当健身者缓慢向右移动时，θ变大，则两拉力均变大，故AB错误；健身者缓慢移动时，两绳拉力的合力大小等于重物C的重力，大小不变，故C错误；健身者所受的摩擦力与FB相等，则健身者与地面间的摩擦力变大，故D正确。4．摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说法中正确的是()A．在最高点，乘客处于超重状态B．任一时刻乘客受到的合力都不等于零C．乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变D．乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变【答案】B【解析】在最高点，乘客具有向下的加速度，处于失重状态，A错误；乘客做圆周运动，任一时刻受到的合力都不等于零，B正确；乘客在乘坐过程中匀速转动，向心力时刻指向圆心，大小不变，对座椅的压力不可能始终不变，C错误；乘客动能不变，但重力势能在变化，所以机械能也在变化，D错误。5．某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的一半，该星球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比()A．1∶36B．1∶6C．36∶1D．6∶1【答案】C【解析】在地球表面附近重力与万有引力近似相等，则有Geq\f(Mm,r2)＝Mg，解得g＝eq\f(GM,r2)，代入数据可得g星∶g地＝36∶1，选项C正确。6．为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是某动力车在刹车过程中位移和时间的比值eq\f(x,t)与t之间的关系图象，下列说法正确的是()A．动力车的初速度为20m/sB．刹车过程中加速度大小为5m/s2C．刹车过程持续的时间为12sD．从开始刹车时计时，经过8s，该车的位移大小为60m【答案】B【解析】由图可得eq\f(x,t)＝－2.5t＋30，根据匀变速直线运动的位移时间公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，得eq\f(x,t)＝eq\f(1,2)at＋v0，对比可得v0＝30m/s，a＝－5m/s2，即刚刹车时动力车的速度大小为30m/s，刹车过程动力车的加速度大小为5m/s2，故A错误，B正确；由v0＝at得刹车过程持续的时间t＝6s，故C错误；整个刹车过程动力车经过6s，则8s内的位移x＝eq\f(1,2)v0t＝90m，故D错误。7．如图所示，两根垂直纸面放置的直导线，通有大小相同、方向相反的电流。O为两导线连线的中点，P、Q是两导线连线中垂线上的两点，且OP＝OQ。以下说法正确的是()A．O点的磁感应强度为零B．P、Q两点的磁感应强度方向相同C．若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为P→OD．若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为Q→O【答案】B【解析】根据安培定则可知，导线a在O点的磁感应强度方向竖直向下，导线b在O点的磁感应强度方向也是竖直向下，故O点的磁感应强度不为零，选项A错误；导线a在P点的磁感应强度方向斜向右下方，导线b在P点的磁感应强度方向斜向左下方，两者合成后，P点的合磁感应强度方向竖直向下，同理Q点的磁感应强度方向也是竖直向下的，故两点磁感应强度方向相同，选项B正确；P点的合磁感应强度方向竖直向下，若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，根据左手定则可判断其受力方向水平向左，选项C错误；Q点的合磁感应强度方向竖直向下，若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，根据左手定则可判断其受力方向水平向左，选项D错误。8．在如图所示的轴上有M、N两质点，两点之间的距离x＝12m，已知空间的简谐横波由M向N传播，某时刻两质点的振动图象如图所示，已知该简谐横波的波长介于8m和10m之间。下列说法错误的是()A．该简谐横波的传播周期为0.8sB．该简谐波的波长一定等于9.6mC．该简谐波的波长可能为48mD．该简谐横波的传播速度大小为12m/s【答案】C【解析】由振动图象可知这列波的周期为T＝0.8s，A正确；由于简谐波由M向N传播，则有x＝(n＋eq\f(1,4))λ，(n＝0、1、2、3…)，又因为8m<λ<10m，所以n＝1时，λ＝9.6m，则波速由v＝eq\f(λ,T)可得v＝12m/s，C错误，BD正确。本题选错误的，故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．将一物体以某一初速度沿竖直方向向上抛出。p表示物体的动量，表示物体的动量变化率，取竖直向下为正方向，忽略空气阻力。则下图中正确的是()【答案】CD【解析】取竖直向下为正方向，动量mgt＝Δp，mg是定值，方向向下，故A错误，C正确；动量的变化量，是个定值，方向向下，故D正确，B错误。10．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中与副线圈回路中各接有电阻A、B。a、b端加一交流电压U后，两电阻消耗的电功率相同，则()A．A、B电阻之比为8∶1 B．A、B电阻之比为16∶1C．变压器的输入电压为0.5U D．变压器的输出电压为0.5U【答案】BC【解析】变压器原、副线圈上电流之比为1∶4，两个电阻消耗的功率相同，I12R1＝I22R2，因此电阻之比为16∶1，A错，B对；A、B上电压之比为4∶1，设输出端电压为U2，输入端电压为4U2，A上电压为4U2，那么变压器输入端电压为11．圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，在圆上A点沿半径方向射入粒子a，粒子a经磁场偏转的偏转角为60°，轨迹如图所示，若仍从A点沿半径方向射入粒子b，粒子经磁场偏转，从磁场出射时，出射速度与a粒子的出射速度方向相反，已知a、b粒子的质量相等，电荷量相等，不计粒子的重力，则()A．a、b粒子均带正电B．a、b粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为eq\r(3)∶1C．a、b粒子在磁场中运动的速度大小之比为3∶1D．a、b粒子在磁场中运动的时间之比为1∶2【答案】CD【解析】两粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示，根据左手定则可以判断，a粒子带正电，b粒子带负电，A项错误；设圆形有界磁场圆的半径为R，根据几何关系可知r1＝Rtan60°＝eq\r(3)R，r2＝Rtan30°＝eq\f(\r(3),3)R，因此r1∶r2＝3∶1，B项错误；根据牛顿第二定律，qvB＝meq\f(v2,r)，得v1∶v2＝3∶1，C项正确；由T＝eq\f(2πm,qB)可知，两粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，由几何关系可知，a、b粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对的圆心角分别为60°、120°，由此可知，a、b两粒子在磁场中运动的时间之比为1：2，选项D正确。12．理论研究表明，无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场，若均匀带电平面单位面积所带电荷量为σ，则产生匀强电场的电场强度的大小为E＝2πkσ。现有两块无限大的均匀绝缘带电平板，如图所示放置，A1B1两面带正电，A2B2两面带负电，且单位面积所带电荷量相等(设电荷不发生移动)，A1B1面与A2B2面成60°，并且空间分成了四个区间Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，若设在四个区间Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ内的电场强度的大小分别为E1、E2、E3和E4，图中直线A1B1和A2B2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线，O为两交线的交点，C、D、F、G恰好位于纸面内正方形的四个顶点上，且GD的连线过O点并与带电平面均成60°夹角。则下列说法中正确的是()A．E1＝E2B．E1＝eq\r(3)E2C．C、F两点电势相同D．在C、D、F、G四个点中电子在F点具有的电势能最大【答案】BD【解析】空间中任意一点的场强方向是A1B1和A2B2分别产生的场强的矢量和，根据平行四边形定则可求得：E1＝eq\r(3)E＝2eq\r(3)kπσ，E2＝E＝2kπσ，所以有E1＝eq\r(3)E2，选项B正确，A错误；等势面与场强方向垂直，所以DG为等势面，在C、D、F、G四个点中F点的电势最低，所以在C、D、F、G四个点中电子在F点具有的电势能最大，即选项D正确，C错误。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．(6分)某实验小组用如图所示的装置探究功和速度变化的关系：将小钢球从固定轨道倾斜部分不同位置由静止释放，经轨道末端水平飞出，落到铺着白纸和复写纸的水平地面上，在白纸上留下点迹。为了使问题简化，小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为L、2L、3L、4L…，这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为W0、2W0、3W0、4W0…。(1)为了减小实验误差必须进行多次测量，在L、2L、3L、4L…处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次，在白纸上留下多个点迹，那么，确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是___________________。(2)为了完成实验，需测量的物理量有_______。A．小钢球释放位置离斜面底端的距离L的具体数值B．小钢球的质量mC．小钢球离开轨道后的下落高度hD．小钢球离开轨道后的水平位移x(3)该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图象，则图象的横坐标表示_________（用实验中测量的物理量符号表示）。【答案】(1)用尽可能小的圆圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置(2分)(2)BCD(2分)(3)x2(2分)【解析】(1)确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是：用尽可能小的圆圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置。(2)根据动能定理可得W＝eq\f(1,2)mv2，根据平抛规律可得x＝vt，h＝eq\f(1,2)gt2，联立可得W＝，根据表达式可知，需要测量的量为BCD。(3)根据图象可知W与横轴表示的物理量成正比例，又因为表达式W＝，所以图象的横坐标表示x2。14．(10分)某小组的同学在做“测量一节干电池的电动势和内阻”的实验，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω。他们利用图1的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：电流表A1：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω电流表A2：量程0～3A，内阻约0.025Ω电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ滑动变阻器R：0～20Ω，额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_______（填写仪器的字母代号）。(2)正确连接电路并测量后，该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U－I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果保留到小数点后两位）(3)由于电表内阻的影响，电压表和电流表的测量值可能与“电池两端电压”和“流过电池的电流”存在一定的偏差。下列分析正确的是________。A．电压表测量值偏大B．电压表量值测偏小C．电流表测量值偏大D．电流表测量值偏小(4)另一小组的同学认为：利用题中给器材，改用图3所示的电路也可以测量该电池的电动势和内阻，请你对他们的方案进行评价_______________________________________________________________。【答案】(1)A1(2分)(2)1.48(1分)0.83(2分)(3)D(2分)(4)方案不合理。由于一节干电池的内阻较小，电流表的内阻与其相比不可忽略，电流表的分压与电源内阻承担的电压比较接近，所以此实验方案不合理(3分)【解析】(1)电源电动势约为1.5V，流过电路的最大电流约为零点几安培，电流表应选择A1。(2)由图示电源U－I图象可知，电源电动势E＝1.48V，电源内阻。(3)电流表采用内接法，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，实验误差来源与电压表的分流，电流表测量值偏小，选项D正确，ABC错误。15．(8分)如图，一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化过程，在此过程中气体的内能增加了135J，外界对气体做了90J的功。已知状态A时气体的体积VA＝600cm3。求状态A时气体的压强pA。【解析】从状态A到状态B为等容变化过程，根据查理定律有(2分)从状态B到状态C为等圧変化过程，根据盖吕萨克定律有(2分)从状态A到状态B，外界对气体不做功；从状态B到状态C，外界对气体做的功W＝pBΔV(1分)又ΔV＝VB－VC(1分)联立解得：pA＝1.5×105Pa。(2分)16．(8分)如图甲所示，小车B紧靠平台的边缘静止在光滑水平面上，物体A(可视为质点)以初速度v0从光滑的平台水平滑到与平台等高的小车上，物体和小车的v－t图象如图乙所示，取重力加速度g＝10m/s2，求：(1)物体A与小车B的质量之比；(2)小车的最小长度。【解析】(1)根据v－t图象可知，A在小车上做减速运动，加速度的大小a1＝3m/s2(1分)若物体A的质量为m与小车上表面间的动摩擦因数为μ，则μmg＝ma1(1分)设小车B的质量为M，小车做加速运动，加速度大小a2＝1m/s2(1分)根据牛顿第二定律μmg＝Ma2(1分)联立可得：μ＝0.3，m∶M＝1∶3。(1分)(3)设小车的最小长度为L，整个过程系统损失的动能，全部转化为内能μmgL＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)(M＋m)v2(2分)解得：L＝2m。(1分)17．(13分)如图所示，两导轨竖直放置，长度L＝2m，导轨间MN以下部分粗糙，以上部分光滑。粗糙部分处于竖直方向的匀强磁场中，MN以上存在高度H＝10m垂直纸面向里的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小均为B＝1T，质量m1＝1kg的导体棒a位于磁场上方距磁场上边界h＝5m的位置，质量m2＝0.5kg的导体棒b位于两个磁场的边界MN处，导体棒a的电阻值是b的3倍。现将两导体棒同时山静止释放，导体棒a进入磁场中时，两导体棒恰好同时做匀速直线运动，整个过程中导体棒与导轨接触良好，导体棒均在导轨外侧，导轨电阻不计，g＝10m/s2，求：(1)两导体棒的电阻分别为多少；(2)MN以下磁场的方向，导体棒b与导轨间的动摩擦因数；(3)导体棒a通过MN以上部分磁场过程中导体棒b上产生的焦耳热。【解析】(1)导体棒a由静止下落到刚进入磁场中时，有：2gh＝v2(1分)解得：v＝10m/s(1分)感应电