福建省晉江市2021屆高考物理模擬卷三（附答案）

2021年高考物理模擬卷三

一、單選題

1.利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時，有下面幾種說法，其中不正確的是（

A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄

白熾燈海光片第縫雙縫遮光筒屏

B.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距不變

C.將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬

D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變寬

2.在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉動軸勻速轉動，如圖甲所示。產(chǎn)生

的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說法錯誤的是（）

A.uO.Ols時，線框平面與磁感線相互垂直

B.該線框產(chǎn)生的感應電流每秒鐘電流方向改變100次

C.05s時，線框磁通量最大

D.電動勢瞬時值22V時，線圈平面與中性面夾角為45。

X

3.A、B兩物體沿同一直線同向運動，0時刻開始計時，A、B兩物體的--f圖像如圖所示,

t

已知在t=7s時A、8在同一位置,根據(jù)圖像信息，下列正確的是（

A.B做勻加速直線運動，加速度大小為Im/s?

B.4、B在零時刻相距11m

C.r=4s時，B在前、A在后，A正在追趕B

D.在0?7s內A、8之間的最大距離為25m

4.2020年12月1日23時11分，在經(jīng)歷了為期一周的地月轉移、近月制動、環(huán)月飛行之

旅后，嫦娥五號探測器在月球表面預定的區(qū)域軟著陸。若嫦娥五號在環(huán)月飛行時繞月球做勻

速圓周運動，已知距月球表面高度為〃，運動周期為T,月球半徑R,萬有引力常量為G,

忽略月球自轉，則下列說法正確的是（）

GD

A.嫦娥五號繞月球做勻速圓周運動時的線速度大小為工

B.物體在月球表面重力加速度大小為4"一（A+〃）

T

C.月球的第一宇宙速度為二

D.月球的平均密度為3%（R+/z）

GT2/?3

二、多選題

5.2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德?博伊爾和喬治?史密斯的主要成就是發(fā)明了電荷耦合

器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可

研究光電效應規(guī)律，圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽極。理想電流計

可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能

量為11.5eV的光照射陰極K,電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，

“光照

電流計的讀數(shù)逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時

電壓有的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是（）

A.光電管陰極K射出的光電子是具有瞬時性的一—

B.光電管陰極材料的逸出功為5.5eVI'”小

C.若增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)不為零

D.若用光子能量為10.5eV的光照射陰極K,同時把滑片P向左移動少許，電流計的讀數(shù)

一定仍為零

6.空間中存在一靜電場，一電子從九=0處以一定的初速度沿+%軸方向射出，僅在電場力

作用下在X軸上做直線運動，其電勢能&隨位置X變化的關系與-X如圖所示。則下列判

斷正確的是（）

A.否處電場強度比七處電場強度大

B./處電勢最大、電場強度最小

C.處的電場強度方向沿*軸正方向

D.電子在X=0處的速度大于芻處的速度

7.如圖甲所示，小物體從豎直彈簧上方離地高々處由靜止釋放，其動能穌與離地高度6

的關系如圖乙所示。其中高度從%下降到人2時的圖像為直線，其余部分為曲線，力3對應圖

像的最高點，輕彈簧勁度系數(shù)為k,小物體質量為〃?，重力加速度為g,空氣阻力不計。則

當小物體（）

A.下降至高度質時，彈簧形變量為罕

k

從高度也下降到為過程中，彈簧的彈性勢能增加了Wg(a-〃4)

從高度%下降到為時,，彈簧具有最大彈性勢能，最大值為〃2g(4-4)0

D.下落至高度小時，小物塊處于超重狀態(tài)

8.如圖，水平面上有足夠長的平行光滑金屬導軌MN和PQ,導軌間距為L,電阻不計，導

軌所處空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為反導軌上放有質量均為機、電阻

均為R的金屬棒。、兒開始時金屬棒h靜止，金屬棒。獲得向右的初速度從金屬棒“

開始運動到最終兩棒以相同的速度勻速運動的過程中，兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,

下列說法正確的是()

A.“做勻減速直線運動，6做勻加速直線運動,,

XXXXXXXX

B.最終兩金屬棒勻速運動的速度為為XXXXXXX

2XXXXXXXX

XXXXXXXX

C.兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為空史

4

D.。和b距離增加量為黑哆

BL

三、填空題

9.兩列簡諧橫波沿x軸相向傳播，波速均為().2m/s,兩波源分y/cm

0.2

別位于A、B處，r=0時的波形如圖所示，當，=3s時，x=0.4m/\p

A'\'10^~_0.5'

處的P點的位移為cm,t=s時，x=m處

的點的位移最先為0.4cm0

10.如圖所示，下端用橡皮管連接的兩根粗細相同的玻璃管豎直放置，右管開口，左管內被

封閉氣柱長20cm,水銀面比右管低15cm,大氣壓強為75cmHg?，F(xiàn)保持左管不動，豎直方

向移動右管使兩管內水銀面一樣高，當兩邊液面相平時，氣柱長度為cm,右管

管口移動的距離是cm。

四、實驗題

11.某實驗小組同學用如圖甲所示的裝置做“測量重力加速度''的實驗。擋板A和光電門B

安裝在鐵架臺上，調整光電門的位置，使光電門剛好位于擋板的正下方，測得48間距離為

H,讓小球貼著擋板自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門時，光電計時器記錄下小球通過光電

門時間t.

①實驗前先用游標卡尺測出小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，可知小球的直徑

D=mm?

②小球下落經(jīng)過光電門的速度VB=。（用字母表示）

③多次改變AB之間的距離”，重復上述實驗，作出!隨，的變化圖像如圖丙所示，圖線

斜率k及小球直徑D為已知量，用這些已知量寫出重力加速度的表達式g=o

12.為了描繪小燈泡的伏安特性曲線，提供以下實驗器材：

（1）實驗中滑動變阻器應選擇（選填R1或RQ，滑動變阻器的連接方法，應選擇

（"分壓式接法”或“限流式接法”）。

（2）實驗提供的電壓表量程小于小燈泡的額定電壓，需要把電壓表的量程擴大到4V,改

裝電壓表時，應將電阻箱阻值調至。，并與題中所給電壓表。（選填”串

聯(lián)''或"并聯(lián)”），改裝后的電壓表和電流表的連接方式應選擇（"電流表內接法''或"電

流表外接法”）

（3）實驗中得到小燈泡的伏安特性曲線曲線如下圖（。）所示，現(xiàn)將與題中完全相同的兩個

小燈泡與另一電源E。（電動勢4V,內阻1。）和一阻值為9Q的定值電阻連接成如圖"）

所示電路。此電路中每個小燈泡的兩端的實際功率為W（結果保留兩位有效數(shù)字）。

五、解答題

13.如圖所示，質量5=O.lkg的物塊（可視為質點）置于粗糙水平桌面的最左端?，F(xiàn)對物塊

施加一個水平向右的恒力尸，物塊由靜止出發(fā)水平向右運動，經(jīng)z=ls飛離桌面。此后撤去

力F,物塊最終落至水平地面上的P點。已知物塊落地點P與飛出點的水平距離s=0.9m,

桌面高6=0.45m,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,不計空

氣阻力，重力加速度g=10m/s2,求：『、

=h

（1）物塊離開桌面時的速度大小V;用讀

（2）物塊在水平桌面上運動的距離/；

（3）物塊在桌面上運動時所受恒力尸的大小。

14.如圖所示，P是傾角為30。的光沿固定斜面，物塊B?？坑诠潭ㄔ谛泵娴锥说膿醢迳稀?/p>

勁度系數(shù)為4的輕彈簧一端與物塊B相連，另一端與質量為機的物塊A相連接。細繩的一

端系在A上，另一端跨過光滑定滑輪系-個不計質量的小掛鉤，小掛鉤不掛物體時，A處于

靜止狀態(tài)，細繩與斜面平行.在小掛鉤上輕輕掛上一個質量也為，〃的物塊C后，A沿斜面

向上運動，當A的速度最大時B恰好離開擋板。斜面足夠長，運

動過程中C始終未接觸地面，已知當?shù)刂亓铀俣葹間。求：

（1）物塊A的速度達到最大時彈簧的形變量

（2）物塊B的質量

（3）物塊A的最大速度v

15.如圖所示，金屬板的右側存在兩種左右有理想邊界的勻強磁場，磁場的上邊界AE與下

邊界BF間的距離足夠大。ABCD區(qū)域里磁場的方向垂直于紙面向里，CDEF區(qū)域里磁場的

方向垂直于紙面向外，兩區(qū)域中磁感應強度的大小均為3,兩磁場區(qū)域的寬度相同.當加速

電壓為某一值時，一電子由靜止開始，經(jīng)電場加速后，以速度也垂直于磁場邊界AB進入

jrni

勻強磁場，經(jīng)/=一的時間后，垂直于另一磁場邊界EF離開磁場。已知電子的質量為處

電荷量為e。求：

(1)每一磁場的寬度必

(2)若要保證電子能夠從磁場右邊界EF穿出，加速度電壓U至少應大于多少？

(3)現(xiàn)撤去加速裝置，使ABCD區(qū)域的磁感應強度變?yōu)?8,使電子仍以速率如從磁場邊

界AB射入，可改變射入時的方向(其它條件不變)。要使得電子穿過ABCD區(qū)域的時間最

/L

短時，求電子穿過兩區(qū)域的時間r?！猟—

XX

BC

參考答案

1.D

【詳解】

A.將屏移近雙縫，L變小，根據(jù)—=2/1知，干涉條紋間距變窄，選項A正確：

a

B.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距不變，選項B正確；

C.將濾光片由藍色的換成紅色的，波長變長，干涉條紋間距變寬，選項C正確；

D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫，d變大，干涉條紋間距變窄，選項D錯誤。

本題選不正確的，故選D。

2.C

【詳解】

A」=0.01s時，電動勢為零，磁通量最大，所以線框平面與磁感線相互垂直，故A正確；不

符合題意

B.從圖像上可知周期為0.02s,一個周期方向變兩次，所以該線框產(chǎn)生的感應電流每秒鐘電

流方向改變100次，故B正確；不符合題意

C./=0.005s時，電動勢最大，所以線框磁通量最小，故C錯誤；符合題意。

D.電動勢的公式為e=22&sinlOOR，當電動勢瞬時值22V時，線圈平面與中性面夾

角為45。，故D正確。不符合題意

故選C。

3.D

【詳解】

A.由勻變速直線運動的位移公式

I2

x=vQt+—at

可得

x1

對比8物體的圖線可知

19一6/21/2

—a=------m/s=lm/s

27-4

所以加速度

a-2m/s2

由相似三角形可知，圖線與縱軸的交點坐標為2m/s,即初速度％=2m/s,B物體做勻加

速直線運動，故A錯誤；

B.對比4物體的圖線可知，4物體做勻速直線運動，速度為v=6m/s,在f=7s時A、B

的位移分別為

xA=vt=42m,%=%/+；aF=63m

此時到達同一位置，故在0時刻，4在8前21m處，故B錯誤；

C.r=4s時，由

2

xA=vt-24m,xB=v0Z+^at=24m,%+21m=45m

故A在前，B在后，B正在追趕A,故C錯誤；

D.當A、B速度相等時，相距最遠

v0+at'=v

代入數(shù)據(jù)可得

t'=2s

由C中位移公式可得，A、8的位移分別為12m,8m,故此時的距離為

Ax=12m+21m-8m=25m

故D正確

故選D。

4.D

【分析】

考查萬有引力。

【詳解】

A.嫦娥五號繞月球做勻速圓周運動時的線速度大小為四”2，A項錯誤；

T

B.對嫦娥五號

2

「Mm4^-

G----7=m——(R+/?)

(R+h)2T2

對月球表面的物體

Mm

(J—z—

物體在月球表面重力加速度大小為4.-("+"),B項錯誤；

T2R2

C.月球的第一宇宙速度根據(jù)題干條件無法計算，c項錯誤；

D.月球的體積為d萬內，月球的質量為也空或，平均密度為

3GT2

M+

P~~V~GT2/?3

D項正確。

故選D。

5.AB

【詳解】

A.光電管陰極K中的電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時間，所以光電

子具有瞬時性，故A正確；

B.由題意可知此時遏止電壓為a=6.0V,設光電管陰極材料的逸出功為W,則根據(jù)愛因斯

坦光電效應方程可得

11.5eV-W=eq

解得W=5.5eV,故B正確；

C.在入射光頻率不變且A、K兩端電壓達到遏制電壓時，無論怎樣增大入射光強度，都不

會有光電子到達陽極，電流計的讀數(shù)都為零，故C錯誤；

D.若用光子能量為10.5eV的光照射陰極K,則此時遏止電壓變?yōu)?V,同時把滑片P向左

移動少許，若此時A、K兩端電壓小于5V,則電流計的讀數(shù)將不為零，故D錯誤。

故選AB。

8.AD

【詳解】

A.根據(jù)電勢能與電勢的關系可知

Ep=q(P

場強與電勢的關系

E4

Ax

所以

1AE

E=--―

qAr

\E

由-x圖像的斜率為—乙,因為占處的斜率比七處的斜率大，所以%,處電場強度比與處

Ax

電場強度大，故A正確；

B.由于電子帶負電，在々處，電子的電勢能最大，電勢最小，聲處圖像的斜率為零，電

場強度為0,故B錯誤；

C.電子從乙到》3，電勢能減小，電場力做正功，則芻處的電場強度方向沿X軸負方向，

故C錯誤；

D.根據(jù)能量守恒，電子在x=0處的電勢能小于電子在*3處的電勢能，則電子在x=0處

的動能大于￡處的動能，所以電子在％=0處的速度大于匕處的速度，故D正確。

故選AD。

7.ABD

【詳解】

A.小物體下降至高度角時，動能達到最大，加速度為零，此時有

kx=mg

彈簧形變量為蹩，A正確；

K

B.小物體下落至高度九時，物體的動能與〃2時的動能相同，物體重力勢能減小量為

mg(4-〃4)，則彈性勢能增加量為mg(4-〃4)，選項B正確；

C.小物體下落至高度角時，彈簧的壓縮量不是最大，彈性勢能不是最大，選項C錯誤；

D,落至高度4時，小物塊加速度向上，則處于超重狀態(tài)，選項D正確。

故選ABDO

8.BCD

【詳解】

A.金屬棒a向右運動時，受向左的安培力，則a棒向右做減速運動，隨速度的減小，感應

電流減小，安培力減小，棒〃的加速度減小，則a做加速度減小的減速直線運動；同理匕

做加速度減小的變加速直線運動，最終兩棒達到共速的穩(wěn)定狀態(tài)，A錯誤；

B.當兩棒共速時，由動量守恒定律可知

mvo=2mv

解得

1

B正確；

C.兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為

Q=g相片一g.2嗚■￥=；mvl

C正確；

D.設從開始運動到兩金屬棒最終穩(wěn)定過程中，磁通量的變化量為△①，時間為△r,平均電

流為7，有

7=毀

ArAr

對金屬棒6由動量定理有

BIL-^t=mv-0

聯(lián)立解得

_m%R

X=~BH3

D正確。

故選BCDo

9.03.1250.325

【詳解】

=3s時兩列波傳播的距離都是0.6m,向右傳播的波在x=o.4m處引起的振動位移為0,

向左傳播的波在該點處引起的振動移也為0,因此尸0.4m處的質點的位移為0?

⑵⑶設平衡位置坐標為x的質點的位移最先為0.4cm,則該時刻兩列波的波峰同時傳到該點,

向右傳播的波傳播距離為x+0.3m,向左傳播的波傳播距離為0.95m-x,有

x+0.3m=0.95m-x

得

x=0.325m

傳播時間為

0.325+0.3

s=3.125s

02

10.2423

【詳解】

⑴兩管內水銀面一樣高，左管中空氣的壓強減小，由玻意耳定律知，氣體的體積要增大,

右管必須向下移動。對左管中的氣體：

初態(tài)

pi=90cmHg,Vi=20S

末態(tài)

P2=75cmHg,匕=乙2s

由PM=P2V2得

解得

L2=24cm

⑵設右管管口向下移動距離為X,則有

x-15cm/

-----------=4cm

2

解得

x=23cm

11.8,902空

t2

【詳解】

①口］游標卡尺的主尺讀數(shù)為：8mm,游標尺上第18個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標

讀數(shù)為0.05x18mm=0.90mm所以最終讀數(shù)為：8mm+0.90mm=8.90mm。

②⑵由題意，用小球通過光電門的平均速度表示小鐵球球心通過光電門的瞬時速度，則小

球通過光電門B的速度為

D

%=7

③⑶由題意知

2

2gH=vB

則

r42

12.R,分壓式接法1000串聯(lián)電流表外接法0.20(在范圍0.19-0.21內

均可)

【詳解】

(DUH2J因要得到從零開始連續(xù)可調的多組電壓，且方便調節(jié)，則控制電路中滑動變阻器應

該選用小的電阻Ri,連接方式采用分壓式。

⑵[3][4][5]電壓表的量程為3V,內阻為3kC,則要把電壓表的量程擴大到4V,改裝電壓表

時，應將電阻箱阻值調至

3kQ

并與題中所給電壓表串聯(lián)；小燈泡的電阻

?U3.8八

R=—=------￡2a

/0.32

則為了減小系統(tǒng)誤差，應選擇電流表外接法。

(3)[6]設每個燈泡兩端電壓為U,電流為/,則由閉合電路的歐姆定律

E=2U+/(r+R)

4=20+10/

將此函數(shù)關系畫在燈泡的伏安特性曲線上，如圖交點坐標為(1.IV,O.183A),即此電路中每

個小燈泡的兩端的實際電壓為1.1V,電流為O.183A

此電路中每個小燈泡的兩端的實際功率為

p=UZ=1.1X0.183W=0.2013W?0.2W

13.(1)3m/s；(2)1.5m；(3)0.8N

【詳解】

(1)物塊從桌面飛出后，由平拋運動規(guī)律可知

s=vt

解得

v=3m/s

(2)由

l=-t

2

得

/=1.5m

(3)物塊在桌面上滑動過程

v2

a=—=3m/s

對物塊受力分析，由牛頓第二定律得

F—pimg=ma

解得

F=0.8N

14.（1）筌；（2）加；（3）J絲1

2kV2k

【詳解】

（1）A的速度最大時合力為零，此時對A有

FT-kxy-mgsin6=0

對C有

mg-FT=0

可得

x,=tn-g---

12k

即彈簧伸長了第

2k

（2）當A的速度最大時B恰好離開擋板，所以

kX[=mBgsin0

解得

mB=m

（3）剛開始時彈簧的壓力大小為機遇sin。，彈簧的壓縮量為

_mAgsin6_mg

即與速度最大時彈簧的形變量相同，彈性勢能相同，速度最大的時候AC速度相等，物塊C

下降的高度

x=2x]

根據(jù)能量守恒

；2mv,j=mgx-mgxsin0

解得

【詳解】

(1)電子在每一磁場中運動的時間為