《附5套模拟卷》上海市黄浦区2021届新高考物理三模试卷含解析

上海市黄浦区2021届新高考物理三模试卷一、单项选择题：本题共6 小题，每小题5 分，共 30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.如图所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b 两点关于水平边cd对称，点电荷Qi、Q2固定在c、d 两点上。一质量为m、带负电的小球P 在 a 点处于静止状态，取重力加速度为g,下列说法正确的是（）A.Q2对 P 的静电力大小为日机gB.Qi、Q2的电荷量之比 为 且3C.将 P 从 a 点移到b 点，电场力做正功D.将 P 从 a 点沿直线移到b 点，电势能先增大后减小【答案】B【解析】【分析】【详解】A.由于P 处于平衡状态，可知Q2对 P 的静电力大小为F2=mg cos 60=；mg选项A 错误；B.同理可知Qi对 P 的静电力大小为r；=cos 30=mg设 ac二 L,则 加=6 乙由库仑定律9 爷月=%强2 31联立解得Qi、Q2的电荷量之比为。22 3选 项 B 正确；C D.将 P 从 a 点移到b 点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增加，选 项 CD错误;故选B。2.如图，通电导线M N与单匝矩形线圈abed共面，位置靠近ab且相互绝缘。当 M N中电流突然减小时,线圈产生的感应电流I,线圈所受安培力的合力为F,贝！I I 和 F 的方向为（）A.I 顺时针，F 向左 B.I 顺时针，F 向右C.I 逆时针，F 向左 D.I 逆时针，F 向右【答案】B【解析】【详解】金属线框abed放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abed左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况。若 M N中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将减小。根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框abed感应电流方向为顺时针；再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右。A.I 顺时针，F 向左，与结论不相符，选项A 错误；B.I 顺时针，F 向右，与结论相符，选 项 B 正确；C.I 逆时针，F 向左，与结论不相符，选 项 C 错误；D.I 逆时针，F 向右，与结论不相符，选 项 D 错误；故选B。3.一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b 间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d 间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻R.在 a、b 间输入电压为Ui的交变电压时，c、d 间的电压为U 2,在将滑动触头从图中M 点逆时针旋转到N 点的过程中A.U2有可能大于Ui B,Ui、5 均增大C.Ui不变、5 增大 D.a、b 间输入功率不变【答案】C【解析】,U.n.A、根据变压器的电压关系有#=，由于IUVE,所 以 U2VU1,故 A 错 误.B、C、当滑动触头M 顺U2 n2Y l时针转动时，即 m 减小时，输入电压U 1由发电机决定不变，电 压 应 该 减 小 即 降 低，B 错误、C 正 确.D、因负载不变，故输出功率减小，则变压器的输入功率变小，D 错 误.故 选 A.【点睛】自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据基本的规律分析即可.4.如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则打出的光电子的最大初动能为（）n E/eV?=当 第3-1.512-3.4I-13.6A.（）B.1.89eV C.10.2eV D.12.09eV【答案】B【解析】【详解】由题可知，某种频率的光照射处于基态的氢原子后，处于激发态的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，表面氢原子激发后处于n=3的激发态，辐射出的光子中,两种频率较高的光子能量为hv产E3-Ei=12.09eV,hv2=E2-Ei=10.2eV,由于这两种光子中有一种光子恰好能使该金属发生光电效应，由此可知，该金属的逸出功为10.2eV,则打出的光电子的最大初动能为Ek=12.09eV-10.2eV=1.89eV,故 B 正确，ACD错误。故 选 B【点睛】解决本题的关键知道能级间吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，掌握光电效应方程，并能灵活运用。5.已知钙和钾的截止频率分别为7.73x10MHz和 5.44x1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（）A.波长 B.频率 C.能量 D.动量【答案】A【解析】解：根据爱因斯坦光电效应方程得：E k=hy-Wo,又 Wo=hyc联立得：Ek=hy-hyc,据题：钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知：从钙表面逸出的光电子最大初动能较小，由=，2吗,可知该光电子的动量较小，根 据 人 轲 知，波长较大，则频率较小.故A正确，BCD 错误.故选A.【点评】解决本题的关键要掌握光电效应方程，明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系6.一宇宙飞船的横截面积二，以二。的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有二颗尘埃，每颗尘埃的质量为二，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为（）A 一 ；n r-L ；Q _ 一 3 fx 一 一 一 J，一o JD 一 一 0 C sum _ _ J U /一【答案】C【解析】【分析】根据题意求出时间二内黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理求出推力大小，利 用 P=Fv求得功率;【详解】时间t 内黏附在卫星上的尘埃质量：二=二。二 二 二 二，对黏附的尘埃，由动量定理得：二二=二 二解得：二=二二二/二；维持飞船匀速运动，飞船发动机牵引力的功率为二=二二=二二二/二，故选项C正确，ABD 错误。【点睛】本题考查了动量定理的应用，根据题意求出黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理可以求出卫星的推力大小，利用P=Fv求得功率。二、多项选择题：本题共6 小题，每小题5 分，共 30分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得。分7.如图所示，C D、EF 是两条水平放置的、阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B,磁场区域的宽度为d,导轨的右端接有一阻值为R 的电阻，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接.将一阻值也为R,质量为m 的导体棒从弯曲轨道上h 高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处.已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为小下列说法正确的是DA.通过电阻R 的 最 大 电 流 为 四 匣2RB.流过电阻R 的 电 荷 量 为 翳C.整个电路中产生的焦耳热为mghD.电阻R 中产生的焦耳热为:【答案】A B D【解析】【详解】A.金属棒下滑过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得:,1,mgh=mv金属棒到达水平面时的速度Vyflgh金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为E=B Lv最大的感应电流为,_B L v _ BL/ii 2R-故 A正确；B.通过金属棒的电荷量 BLdq-=-R+r 2R故 B正确；C.金属棒在整个运动过程中，由动能定理得:mgh-W B-|imgd=0-0则克服安培力做功：WB=mgh-gmgd整个电路中产生的焦耳热为Q=WB=mgh-pmgd故 c 错误；D.克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热：QR=；Q=gmg（h_d）故 D 正确.8.下 列 说 法 正 确 的 是.A.单摆的周期与振幅无关B.机械波和电磁波都可以在真空中传播C.只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率D.两列波产生干涉现象，振动加强区域与振动减弱区域交替排列【答案】AD【解析】【详解】A.单摆周期为：LT=2n u与振幅无关，A 正确；B.机械波必须在弹性媒介中传输，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播，故 B 错误.C.受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时发生共振，C 错误；D.两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域与减弱区域间隔出现，这些区域位置不变，D 正确.9.如图所示，在水平面上放置间距为L 的平行金属导轨MN、P Q,导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间的变化规律为B=kt（k 为常数，k0）.M、N 间接一阻值为R 的电阻，质量为m 的金属杆ab垂直导轨放置，与导轨接触良好，其接入轨道间的电阻为R,与轨道间的动摩擦因数为Ji,Pb=Ma=L（不计导轨电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g）,从 t=0 到 ab杆刚要运A.通过电阻R 的电流方向为MPB.回路的感应电流i=aRC.通过电阻R 的电量q=E等D.ab杆产生的热功率P=HE2R【答案】A C【解析】【详解】A.由楞次定律可知，通过电阻R 的电流方向为M-P,故 A正确;B.产生的感应电动势为根据欧姆定律可得电流为2R 2R故 B错误；C.杆刚要运动时pmgktI L=O又因q=I t,联立可得，咫q-1 T故 C正确；D.根据功率公式故 D 错误。故选A C。10.如图所示，劲度数为出的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为机的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变.用水平力F 缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了耳，此时物体静止.撤 去 F 后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4%.物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g.贝!I（）A.撤去F 后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B.撤 去 F 后，物体刚运动时的加速度大小为丛-/ZgmC.物体做匀减速运动的时间为2,2Y 4 gD.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为加g（x0 -华）k【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.撤 去 F 后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动，A 错误；B.刚开始时，由牛顿第二定律有：kx0 mg-ma解得：a=-/j gmB 正确；C.由题意知，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x。，由牛顿第二定律得：q=g将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，贝IJ：3%=万 联立解得：t=忤,C 错误；D.当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度速度最大时合力为零，则有F=pmg=kx解得X=半，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为：K叱=加g（X。-x）=m f（x0-1D 正确。故选BD,1 1.如图所示，一长为2/、宽为/的矩形导线框而加，在水平外力作用下从紧靠磁感应强度为B 的匀强磁场边缘处以速度v 向右匀速运动3/,规定水平向左为力的正方向。下列关于水平外力的冲量/、导线框4 6 两点间的电势差Uw,、通过导线框的电量4 及导线框所受安培力F 随其运动的位移x 变化的图像正确是的XXXXB【分析】【详解】D.进入磁场的过程中，安培力B、1、v 不变，则 F 不变；完全进入磁场，感应电流为零，安培力为零，选 项 D 错误；A.因为导线框匀速运动，水平外力和安培力F 大小相等，进入磁场过程中，水平外力的冲量所以I-x关系图象为正比例函数，完全进入后外力为零，冲量为零，选项A正