2021年高考模拟全国三理综物理卷含详细解答(一)

2021全国三卷高考模拟试卷（一）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。（）14．轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时，提出了一个新的概念，叫做“加速度的变化率”，用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，并认为，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中，适合做加速度的变化率单位的是A．m/sB．m/s2C．m/s3D．m2/s3（）15．下列说法中不正确的是A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B．原子核结合能越大，原子核越稳定C．核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为13755Cs→13756Ba＋x，可以判断x为电子D．一个氢原子处在n＝4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出3种频率的光子（）16.甲乙两车在同一平直公路上沿同一方向同时开始运动。甲乙两车的位移x随时间t的变化如图所示。根据该图像提供的信息，下列说法正确的是A．甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动B．在t1时刻，两车速度大小相等C．在t2与时刻，两车位移大小相等D．在t1到t3时间内，两车通过的位移大小相等（）17.．一根长为L的易断的均匀细绳，两端固定在天花板上的A、B两点。若在细绳的C处悬一重物，已知ACCB，如右图所示，则下列说法中正确的应是试卷第2页，总6页A．增加重物的重力，BC段绳先断B．增加重物的重力，AC段绳先断C．增加重物的重力，AC、BC段绳同时断D．增加重物的重力，谁先断无法确定（）18．如图所示为一质量为M的球形物体，质量分布均匀，半径为R，在距球心2R处有一质量为m的质点。若将球体挖去一个半径为2R的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力的大小为A．2736GMmRB．21136GMmRC．223100GMmRD．229100GMmR（）19．关于动能的理解，下列说法正确的是A．一般情况下，Ek=12mv2中的v是相对于地面的速度B．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反D．当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化（）20．如图所示，a、b、c为真空中三个带电小球，b球带电荷量为＋Q，用绝缘支架固定，a、c两小球用绝缘细线悬挂，处于平衡状态时三小球球心等高，且a、b和b、c间距离相等，悬挂a小球的细线向左倾斜，悬挂c小球的细线竖直，则A．a、c两小球带同种电荷B．a、c两小球带异种电荷C．a小球带电荷量为－4QD．c小球带电荷量为＋4Q（）21.如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲无打滑转动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙＝2∶1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时A．与圆盘相对滑动前m1与m2的角速度之比ω1∶ω2＝2∶1B．与圆盘相对滑动前m1与m2的向心加速度之比a1∶a2＝1∶2C．随转速慢慢增加，m1先开始滑动D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动第II卷（非选择题）22．（6分）如图（a）“是研究平抛运动”的实验装置图，（b）是实验后在白纸上作的图计算小球平抛初速度的公式为vo=______，（用y，x，g表示）根据图（b）给出的数据，可计算出vo=____m/s。（取g=9.8m/s2）23．（9分）如图所示，某实验小组设计并组装了一个多用电表，G是量程为300μA，内阻为270Ω的电流表，O为选择开关，A、B为两个插孔。选择开关旋转至1位置时为量程为3mA的电流表；旋转至2位置时为“×100”的欧姆表；旋转至3位置时为量程为3V的电压表。由上述信息试回答下列问题：(1)如果用该表测量电路中未知电流（不超过电流表量程），图中插孔A应该与______（填“红”或“黑”）表笔相连接；(2)电路图中，两个定值电阻的阻值分别为R1＝______Ω，R3＝______Ω；试卷第4页，总6页(3)选择开关旋转至2位置时，若刻度盘中央刻度为20，则该表内电池电动势为______V；(4)该表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，若欧姆调零后继续使用，将两表笔与待测电阻连接，则该电阻的测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。24．（12分）如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长为L=1m、质量为m=0.1kg的导体MN，其电阻R=1Ω，导体棒架在磁感应强度B=1T、竖直放置的框架上，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为14J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的示数分别为7V、1A，电动机内阻r=1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s2，求：(1)棒能达到的稳定速度；(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。25．（20分）如图所示，水平面上有一长为L=14.25m的凹槽，长为l=33m4、质量为M=2kg的平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐。轻质弹簧左端固定在墙上，右端与一质量为m=4kg小物块接触但不连接。用一水平力F缓慢向左推物块，当力F做功W=72J时突然撤去。已知小物块与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2，其它摩擦不计，g取10m/s2，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，可以忽略不计。求：(1)小物块刚滑上平板车时的速度大小；(2)平板车第一次与凹槽右端碰撞时的速度大小；(3)小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离。选考题（选做题3-3和选做题3-4中任选一个作答，共15分）33【物理选修3-3】（1）．如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h=72cm，大气压强为76cmHg，下列说法不正确的是（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A．将管稍上提，h不变B．将管稍上提，h变大C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cmD．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cmE.将管下插至C项所述位置时，管内封闭气体的压强大于76cmHg33（2）．如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时被封闭的气体的长度为32cm，某同学用力向下压缩气体，使封闭气体的长度变为12cm，该同学对活塞做90J的功，大气压强为p＝1×105Pa，活塞的横截面积S＝10cm2，不计活塞的重力和摩擦，若以适当的速度压缩气体，在此过程中向外散热20J，求气体内能变化了多少？34【物理选修3-4】（1）．如图甲所示为一弹簧振子自由振动（即做简谐运动）时的位移随时间变化的图象，图乙为该弹簧振子在某外力的作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图象，则下列说法中正确的是（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A．由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4sB．由图乙可知弹簧振子的固有周期为8sC．由图乙可知外力的周期为8sD．如果改变外力的周期，在接近4s的附近该弹簧振子的振幅较大E.如果改变外力的周期，在接近8s的附近该弹簧振子的振幅较大34（2）．阳光作为万物生长之源，是必不可少的资源，如图甲是一个神奇的采光系统（Solatube），可以将阳光送到室内每一个角落，它由半球形玻璃透光罩、导光管道和灯片组成，透光罩上的半球形凸透镜可投射任何角度的太阳光，然后通过管道将光线反射到灯片，让室内充满阳光。某种颜色的光通过导光系统进入室内，原理图如图乙所示，已知半球形透光罩半径为30cmR，导光管道长为3mL，该色光在玻璃内芯与包层界面发生全反射的临界角60C，透光罩与内芯为同种玻璃制成，对该光的折射率3n，光在真空中的速度8310m/sc，该光按乙图所示竖直向下的方向由B点射入透光罩时，求该光到达灯片的时间。（结果保留两位有效数字）试卷第6页，总6页参考答案14．C【详解】新物理量表示的是加速度变化的快慢，所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值，而加速度的单位是m/s2，所以新物理量的单位应该是m/s3，ABD错误，C正确。故选C。15．B【详解】A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，故A正确；B．原子核比结合能越大，原子核越稳定，故B错误；C．根据电荷数守恒、质量数守恒知，x的电荷数为－1，质量数为0，可知x为电子，故C正确；D．一个氢原子处在n＝4的能级，由较高能级跃迁到较低能级时，最多可以发出4→3，3→2，和2→1三种频率的光子，故D正确。本题选不正确的，故选B。16.D【详解】A．图象的斜率大小表示速度的大小，甲的速度不变做匀速直线运动，乙的速度逐渐变大，但是不一定做匀加速直线运动，选项A错误；B．根据图象可知在t1时刻，两图像的斜率不等，则两车速度不相等，故B错误；C．由图像可知，在t2与时刻，两车位移大小不相等，选项C错误；D．从图象上可以看出从t1到t3时间内，乙车位移等于甲车位移，故D正确；故选D。17．A【详解】对C点进行受力分析，如图由于C点处于平衡状态，对A、B两绳的拉力合成得到合力F，根据平衡条件得CFFG由于AC＞BC，据几何关系得出BAFF增加物体的质量，BC绳先断。故选A。18．C【详解】根据343mVr由于挖去的球体半径是原球体半径的12，则挖去的球体质量是原球体质量的18，所以挖去的球体质量'18MM，未挖时，原球体对质点的万有引力124GMmFR挖去部分对质点的万有引力222'(2.5)50GMmGMmFRR则剩余部分对质点的万有引力大小12223100GMmFFFR故ABD错误，C正确。故选C。19．AB【详解】动能是标量，由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关，动能具有相对性，无特别说明，一般指相对于地面的动能。故选AB。20．AC【详解】ABD．b球带正电，若c球也带正电，为使悬挂c球的细线竖直，则a球应带负电，此时a球受到b、c两球向右的库仑引力，故悬挂a球的细线向右倾斜，与事实不符；若c球带负电，为使悬挂c球的细线竖直，则a球也应带负电，此时若c球给a球的斥力大于b球给a球的引力，则悬挂a球的细线向左倾斜，与事实相符，综上可知，a、c两球都带负电，故A正确，BD错误；C．对c球进行分析，由库仑定律和牛顿第二定律有cac2202QQQQkkrr可得4aQQ，带负电故C正确。故选AC。21.BD【详解】A．m1的角速度设为ω1，则有ω1r甲＝ω2r乙所以有ω1∶ω2＝1∶2A错误。B．m1的向心加速度a1＝2rω12同理m2的向心加速度a2＝rω22所以发现相对滑动前a1∶a2＝1∶2B正确。CD．随着转盘慢慢滑动，静摩擦力提供向心力，当开始发生相对滑动时，对m1有μm1g＝m12rω1′2可得此时角速度ω1′＝2gr此时m2的角速度ω2′＝2ω1′＝22gr此时，m2的向心力m2rω2′2＝2μm2g此时已经大于最大静摩擦力μm2g，即m2早于m1开始发生相对滑动，C错误，D正确。故选BD。22．2gxy1.6【详解】[1]小球做平抛运动，则0xvt212ygt解得02gvxy[2]将x=32.0cm，y=19.6cm带入解得v0=1.6m/s23．黑309736大于【详解】(1)[1]因为A接内部电源的正极，可知A接黑表笔；(2)[2][3]由电表改装原理可知6136300102703031030010gggIrRII改装后的电流表内阻270302727030AR33327973310AAURRI(3)[4]若刻