2021年高考理综物理押题密卷A【新课标Ⅲ卷】

试卷更新日期：2021-06-03 类型：高考模拟

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一、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，有选错或不答的得0分。

1. 图甲是“光电效应”实验电路图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压随入射光频率 $ν$ 变化的函数关系图像。下列判断正确的是（）

A、入射光的频率 $ν$ 不同，遏止电压U_c相同 B、图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流 C、只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同 D、入射光的频率 $ν$ 不同，光照强度不同， $U_{c} - ν$ 图像的斜率相同

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2. 如图为一个水平传感器的简易模型，截面为内壁光滑竖直放置的正三角形，内部有一个略小于三角形内切圆的小球，三角形各边有压力传感器，通过测出小球对三边压力的大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角。图中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到AB边处于水平状态，则在转动过程中（　　）

A、球对AC边的压力一直增大 B、球对AC边的压力一直减小 C、球对AC边的压力先增大后减小 D、球对AC边的压力先减小后增大

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3. 如图所示，半径为R的圆所在平面与某一匀强电场平行， $A B C$ 为圆周上三个点，O为圆心，D为 $A B$ 中点。粒子源从C点沿不同方向发出速率均为 $v_{0}$ 的带正电的粒子，已知粒子的质量为m、电量为q（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿 $C A$ 方向入射的粒子恰垂直 $A B$ 方向过D点。则以下说法正确的是（　　）

A、A，B，C三点电势高低为： $φ_{B} = φ_{C} > φ_{A}$ B、沿垂直 $B C$ 方向入射的粒子可能经过A点 C、若 $∠ A C B = 60 °$ ，则匀强电场的场强为 $E = \frac{\sqrt{3} m v_{0}^{2}}{4 q R}$ D、若 $∠ A C B = 45 °$ ，则过D点速率可能为 $\frac{v_{0}}{2}$

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4. 如图所示，光滑水平面的同一直线上放有n个质量均为m的小滑块，相邻滑块间的距离为L，每个滑块均可看成质点．现给第一个滑块水平向右的初速度 $v_{0}$ ，滑块间相碰后均能粘在一起，则从第一个滑块开始运动，到第n-1个滑块与第n个滑块相碰时总的时间为（　　）

A、 $\frac{(n^{2} - 1) L}{2 v_{0}}$ B、 $\frac{n (n - 1) L}{2 v_{0}}$ C、 $\frac{n^{2} L}{2 v_{0}}$ D、 $\frac{n (n + 1) L}{2 v_{0}}$

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5. 某行星外围有一圈厚度为d的发光带(发光的物质)，简化为如图甲所示模型，R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，某科学家做了精确地观测，发现发光带绕行星中心的运行速度v与到行星中心的距离r的关系如图乙所示(图中所标为已知)，则下列说法正确的是(　　)

A、发光带是该行星的组成部分 B、该行星的质量 $M = \frac{v^{2}_{0} R}{G}$ C、行星表面的重力加速度 $g = \frac{v_{0}}{R}$ D、该行星的平均密度为 $ρ = \frac{3 v^{2}_{0} R}{4 G Π （ R + d ）^{3}}$

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6. 如图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度大小为 $B = \frac{\sqrt{2}}{16 \prod}$ 的匀强磁场中绕垂直于磁场的dc边以角速度ω＝100π rad/s匀速转动．线圈的匝数N＝100，边长ad＝0.4 m，ab＝0.2 m．理想变压器原、副线圈的匝数比是2∶1，一只理想二极管和一个阻值为25 Ω的定值电阻R串联在副线圈电路中，已知电压表和电流表均为理想交流电表，线圈和导线的电阻不计，则下列说法正确的是(　　)

A、该矩形线圈产生的电动势的最大值为50 V B、电压表的示数为50 V C、1 min内电阻R上产生的热量为750 J D、减小电阻R的值，电流表示数变大

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7. 如图所示，A、B两物块质量均为m，两物块由一轻质弹簧拴接，质量为2m的物块C放在足够高的光滑水平桌面上，物块C与B之间由绕过固定光滑定滑轮的细线相连。初始时，系统静止，细线恰好伸直且无作用力。现对物块C施加一个水平向右的力F，物块C在F作用下向右匀加速运动，位移为x时速度为v，此时物块A恰好离开地面。已知重力加速度为g，此过程中（　　）

A、细线的拉力大小与F大小成正比 B、F的最大值为 $\frac{3 m v^{2}}{2 x}$ C、细线拉力的最大值为 $\frac{m v^{2}}{2 x} + m g$ D、F做的功为 $\frac{3 m v^{2}}{2} + m g x$

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8. 如图所示，在斜面的虚线以下有垂直斜面向下的匀强磁场，甲、乙两个正方形闭合线框是用相同材料的电阻丝围成的，边长相等，电阻丝的横截面积之比为2：1，放在粗糙斜面上从同一高度由静止释放，下滑过程中线框不发生转动。则（　　）

A、俯视两线框进入磁场的过程中，感应电流都是逆时针方向 B、从开始运动到滑至斜面底端，甲线框比乙线框所用时间短 C、两线框刚进入磁场瞬间，甲、乙中感应电流之比为2：1 D、下滑全过程中，甲、乙两线框机械能减少量之比为2：1

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二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。

9. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律。弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边沿有一竖直立柱，球2放置于立柱上，实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高。将球1拉离平衡位置，保持细绳拉直，使用量角器测量绳子与竖直方向夹角为 $θ_{1}$ ，静止释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰后球1被弹回，向右最远可摆位置绳子与竖直方向夹角为 $θ_{2}$ ，球2落到水平地面上。测量球2球心到地面高度H和球2做平抛运动的水平位移s，然后再测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒，重力加速度为g。

(1)、要计算碰撞前后球1的速度，还需要测量的物理量是______；（填标号）

A、球1质量 $m_{1}$ B、球2质量 $m_{2}$ C、直角量角器的半径R D、悬点到球1球心距离L

(2)、球1碰撞前的速率的表达式 $v_{0} =$ ，球2碰撞后的速率的表达式 $v_{2} =$ （使用题干所给物理量和（1）问所测物理量表示）；

(3)、根据测量的物理量，该实验中动量守恒的表达式为。

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10. 电源指示灯，由绿色（G）和红色（R）发光二极管组成。电器开机时发绿光，待机时发红光。拆开一个报废

指示灯，绘出部分电路如图甲，供电电压为4.00V，引脚R外接限流电阻R_R=40Ω。为描绘二极管G的正向伏安特性曲线并确定R_G的值，利用图乙的电路进行研究：（计算结果保留整数）

(1)、图乙中，a端应接电源的（填“正极”或“负极”）；

(2)、正确连接电路后闭合S，调节滑动变阻器，测得多组电压表的示数U和对应电流表的示数I如下表。将表中1、2、3组数据描在图丙中，连同已描出的点绘出G的伏安特性曲线（图中已绘出二极管R的图线）；

次数	……	1	2	3	……
U/V	0~2.00	2.10	2.15	2.20	2.25~2.32
I/mA	0~9.6	12.2	14.0	16.1	18.5~22.0

(3)、已知指示灯正常工作时通过G的电流为15.0mA，则R_G=Ω；

(4)、为减小图乙测量方法带来的系统误差，需对电表的示数进行修正。已知电压表和电流表的内阻，则需要修正示数的电表是（填“电压表”或“电流表”）。修正后绘出G的图线与修正前G的图线相比，修正后的图线位于。（填“左侧”或“右侧”）；

(5)、电器处于正常待机状态时，图甲的电路消耗的功率为mW。

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11. 如图，半径 $R = 20 m$ 的光滑 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道AB和光滑的水平面BO平滑连接，在BO平面右侧固定了一个以O点为圆心、半径 $r = 6 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 圆弧形挡板CD，并以O点为原点建立平面直角坐标系，在A、B、O点各放置一个可视为质点的物块a、b、c，质量分别为m、km、m，其中 $k > 1$ 。现将A点的物块a由静止释放，物块间的碰撞均为弹性正碰，a、b、c三物块均不发生二次碰撞，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、b物块和c物块碰撞后物块b的速度大小；

(2)、当系数k取什么值时，物块b的速度最大，并求出此情况下物块b下落到圆弧形挡板CD上时的竖直坐标位置h。

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12. 如图所示为平面直角坐标系xOy平面的俯视图，在第一象限存在方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E₁；在第二、第三象限存在方向垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在第四象限存在由特殊静电装置产生的匀强电场，电场方向平行坐标平面且与y轴正方向的夹角为45°，电场强度大小为E₂。一个带负电的粒子，从y轴上的P点（0，﹣d）沿x轴负方向射出，速度大小为v₀ ，粒子的比荷 $\frac{q}{m} = \frac{v_{0}}{B d}$ ，粒子运动依次经过y轴上的A点（图中未画出）、x轴上的C点、过C点且平行于y轴的直线上的D点（图中未画出）。已知粒子经过C点时的动能是经过A点时动能的2倍，粒子从C运动到D所用时间t₂与从A运动到C所用时间t₁的关系为t₂＝ $\sqrt{2}$ t₁ ，不计粒子重力。求：

(1)、A点的坐标；

(2)、电场强度E₁、E₂的大小；

(3)、从A点到D点电场力对粒子做的功W。

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三、（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。[物理——选修3–3]

13.

(1)、如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知a→d是等温膨胀过程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法中错误的是___________。（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、a→b过程气体对外做功最多，内能增加也最多 B、a→c可能既不吸热也不放热 C、a→e过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功 D、b、c、d、e各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同 E、b、c、d、e点温度高低是T_b>T_c>T_d>T_e

(2)、如图所示，一绝热汽缸固定在倾角为30°的固定斜面上，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为2m，横截面积为S。初始时，气体的温度为 $T_{0}$ ，活塞与汽缸底部相距为L。通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升到与汽缸底部相距2L处，已知大气压强为 $p_{0}$ ，重力加速度为g，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。求：

①此时气体的温度；

②加热过程中气体内能的增加量。

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四、[物理——选修3–4]

14.

(1)、图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是（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、若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线 B、若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比L_Ⅰ∶L_Ⅱ＝25∶4 C、图线Ⅱ若是在地面上完成的，则该单摆摆长约为1 m D、若摆长均为1 m，则图线Ⅰ是在地面上完成的 E、若两个单摆在同一地点均发生共振，图线Ⅱ表示的单摆的能量一定大于图线Ⅰ表示的单摆的能量

(2)、如图所示，由某种透明材料制成、截面为等腰直角三角形的三棱镜放置在水平地面上，一细束单色光从AB边的中点D平行于BC边射入棱镜，从AC边射出时出射光线与水平地面成45°角射向地面，并在地面上的E点（图中未画出）形成光斑。已知AB边长为20cm，取cos22.5°=0.92， $\sqrt{2}$ =1.41。计算结果均保留两位有效数字。求：

①该透明材料的折射率；

②E点到C点的距离。

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