2020～2021 学年高三年级模拟考试卷(十一)
物 理
(满分：100 分 考试时间：75 分钟)
2021．02
一、 单项选择题：本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分．每题只有一个选项最符合题
意．
1. 在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达
六个半小时，那便是金星，如图所示．下列说法正确的是( )
A. 观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
B. 地球在金星与太阳之间
C. 金星绕太阳公转一周时间小于 365 天
D. 相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
2. 地摊经济是 2020 年的热门话题，某热狗摊位上的一个简化模型如图所示：一根热狗静
止在两根水平的平行圆柱上，将热狗视为质量为 m 的匀质圆柱体，若热狗和圆柱截面的半径
均为 R，两柱轴心的间距为 2.4R，不计摩擦，则热狗对每根圆柱的压力大小为( )
A. 3
5mg B. 5
8mg
C. 4
5mg D. 5
6mg
3. 如图所示，理想变压器的原线圈接有电压为 U 的正弦交流电源，R1 和 R2 为定值电阻，
R3 为光敏电阻，其阻值随照射光强度的增大而减小．现增大照射光强度，则( )
A. 通过原线圈的电流减小
B. 变压器的输出功率减小
C. R1 两端的电压减小
D. R2 消耗的功率减小
4. 在某次乒乓球比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的
速度方向均垂直于球网，把两次落台的乒乓球看成完全相同的球 1 和球 2，如图所示．不计乒
乓球的旋转和空气阻力．研究乒乓球自起跳到过网的过程，下列说法正确的是( )
A. 过网时，球 1 的速度大于球 2 的速度
B. 起跳时，球 1 动量的大小小于球 2 动量的大小
C. 球 1 的飞行时间大于球 2 的飞行时间
D. 球 1 的速度变化率小于球 2 的速度变化率
5. 如图所示，从 S 处发出的热电子经加速电压 U 加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和
匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转．设两极板间电场强度为 E，磁感应强度为 B.欲使电子
沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施之一，可行的是( )
A. 适当减小加速电压 U
B. 适当增大加速电场极板之间的距离
C. 适当减小磁感应强度 B
D. 适当减小电场强度 E
6. 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有
一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱
镜后分解成两束单色光 a、b，下列说法正确的是( )
A. 若增大入射角 i，则 b 光先消失
B. 两束光在该三棱镜中的传播速度 a 光大
C. 在该三棱镜中 a 光波长小于 b 光波长
D. a 光能发生偏振现象，b 光不能发生
7. 北京时间 2020 年 11 月 24 日 4 时 30 分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射
场点火升空，嫦娥五号顺利发射．如图所示，经图示多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组
合体”降落月球表面．下列说法正确的是( )
A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B. 在 P 点由轨道 1 进入轨道 2 需要加速
C. 分别由轨道 1 与轨道 2 经过 P 点时，加速度大小相等
D. 在轨道 2 上经过 P 点时的速度大于经过 Q 点时的速度
8. 利用双缝干涉测量光的波长，装置如图所示．下列说法正确的是( )
A. 图中 a、b、c 分别为滤光片、双缝和单缝，且双缝和单缝应平行放置
B. 调节光源高度，使光束沿着遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
C. 仅将光屏稍向右移，则条纹的间距减小
D. 实验中将 4 个条纹间距误数成 5 个，测得的波长值偏小
9. 一列简谐横波在 t＝1
3 s 时的波形图如图(a)所示，P、Q 是介质中的两个质点，图(b)是
质点 Q 的振动图象．关于该简谐波，下列说法正确的是( )
A. 波速为 9 cm/s
B. 沿 x 轴正方向传播
C. 质点 Q 的平衡位置坐标 x＝9 cm
D. 在 t＝1
2 s 时质点 P 移动到 O 点
10. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个质量相等、带电量不等的小球 a 和 b.t＝0 时
刻，b 速度为 0，给 a 一个正对 b 的初速度 v0，在以后运动过程中 a 和 b 始终未接触，下列图
线分别是：两球间库仑力 F 随时间 t 变化图、两球速度 v 随时间 t 变化图、两球电势能 Ep 随 a
位移 xa 变化图、b 球动能 Ekb 随 b 位移 xb 变化图，其中与两球运动情况最相符的是( )
11. 如图所示，一足够长且倾角为 30°的光滑斜面固定在地面上，一根劲度系数为 k 的
弹簧，一端连在斜面底部的固定挡板上．质量分别为 m 和 2m 的物块 A 和 B 叠放在一起，压
在弹簧上，处于静止状态．对 B 施加一沿斜面向上的外力，使 B 以 0.5g(g 为重力加速度)的加
速度沿斜面匀加速运动，则两物块分离时的速度大小为( )
A. g m
2k B. g 3m
2k C. g
2
m
2k D. g
2
3m
2k
二、 非选择题：本题共 5 题，共 56 分．其中第 13 题～第 16 题解答时请写出必要的文
字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必
须明确写出数值和单位．
12. (14 分)某同学要测量一均匀新材料制成的导体的电阻率ρ.
(1) 用螺旋测微器测量导体的直径．测量过程中，当测微螺杆靠近导体，改用如图所示的
部件________(选填“A”“B”“C”或“D”)，直到听到“喀喀”的声音停止旋转．从图中的示数可读
出导体的直径为________mm.
(2) 用多用电表的电阻“×10”挡测此导体的电阻 R.先将红表笔和黑表笔直接接触，调节
____________，使指针指向“0 Ω”，再将红表笔和黑表笔与导体两端接触，表盘的示数如图
所示，则导体的阻值约为________Ω.
(3) 该同学想用伏安法更精确地测量其电阻 R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测导体电阻 R
电流表 A1(量程 0～4 mA，内阻约 50 Ω)
电流表 A2(量程 0～30 mA，内阻约 30 Ω)
电压表 V1(量程 0～3 V，内阻约 10 kΩ)
电压表 V2(量程 0～15 V，内阻约 25 kΩ)
直流电源 E(电动势 4 V，内阻不计)
滑动变阻器 R1(阻值范围 0～15 Ω，允许通过的最大电流 2.0 A)
滑动变阻器 R2(阻值范围 0～2 kΩ，允许通过的最大电流 0.5 A)
开关 S 导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，某同学选择器材，设计了如图所示的
电路，试指出 3 处不妥之处：
① ____________________________；
② ____________________________；
③ ____________________________．
13. (6 分)按如图所示装置利用单摆测量重力加速度．实验中测得摆线长度为 L＝97.90 cm，
摆球直径为 d＝1.60 cm，摆球完成 n＝50 次全振动所需时间为 t＝100.0 s，取π2 ＝9.86，求当
地重力加速度的大小．(保留 3 位有效数字)
14. (9 分)一质量为 m 的烟花弹获得动能 E 后，从地面 A 处竖直升空，当烟花弹上升的速
度为 0 时，弹中火药爆炸将烟花弹沿水平方向炸为两部分，质量之比为 1∶2，两部分获得的
动能之和也为 E.爆炸时间极短，重力加速度大小为 g，不计空气阻力和火药的质量，求：
(1) 烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；
(2) 爆炸后烟花弹的两部分经过一段时间落到地面，求落地点间的距离．
15. (12 分)如图所示，“凹”字形硬质金属线框质量为 m，相邻各边互相垂直，且处于同一
平面内，ab、bc 边长均为 2l，gf 边长为 l.匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于
线框所在平面．开始时，bc 边离磁场上边界的距离为 l，线框由静止释放，从 bc 边进入磁场
直到 gf 边进入磁场前，线框做匀速运动．在 gf 边离开磁场后，ah、ed 边离开磁场之前，线框
又做匀速运动．线框在下落过程中始终处于竖直平面内，且 bc、gf 边保持水平，重力加速度
为 g.求：
(1) 线框 ah、ed 边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是 bc 边刚进入磁场时的几倍；
(2) 若磁场上下边界间的距离为 H，则线框完全穿过磁场过程中产生的热量为多少？
16. (15 分)如图所示，半径 r＝0.06 m 的半圆形无场区的圆心在坐标原点 O 处，半径 R＝
0.1 m、磁感应强度大小 B＝ 0.075 T 的圆形有界磁场区的圆心坐标为(0，0.08 m)．平行金属板
MN 的极板长 L＝ 0.3 m、间距 d＝0.1 m，极板间所加电压 U＝6.4×102 V，其中 N 极板收集
粒子全部中和吸收．一位于 O 处的粒子源向第Ⅰ、Ⅱ象限均匀地发射速度大小 v＝6×105 m/s
的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第Ⅰ象限出射的粒子速度方向均沿 x 轴正方向．若粒子
重力不计、比荷q
m
＝108 C/kg、不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应．sin 37°＝0.6，cos
37°＝0.8.求：
(1) 粒子在磁场中的运动半径 R0；
(2) 从坐标(0，0.18 m)处射出磁场的粒子，其在 O 点入射方向与 y 轴夹角θ；
(3) N 板收集到的粒子占所有发射粒子的比例η.
2020～2021 学年高三年级模拟考试卷(十一)(无锡)
物理参考答案及评分标准
1. C 2. B 3. D 4. A 5. D 6. B 7. C 8. D 9. C 10. D 11. A
12. (每空 2 分)(1) D 0.410
(2) 欧姆调零旋钮 120
(3) ① 滑动变阻器采用了限流式接法 ② 电流表内接 ③ 电流表选用了 A1(指出不要或
提出改正都算正确)
13. 解：单摆摆长 l＝L＋d
2
＝98.70 cm(1 分)
单摆周期为 T＝t
2
＝2.0 s(1 分)
由 T＝2π l
g(2 分)
得 g＝9.73 m/s2(2 分)
14. 解：(1) 设烟花弹上升的初速度为 v0，由题给条件有 E＝1
2mv20(1 分)
设上升过程的时间为 t，由运动学公式 0＝v0－gt(1 分)
联立解得 t＝1
g
2E
m (1 分)
(2) 设爆炸后两部分的质量分别为 m1、m2，且 m1＋m2＝m，m1∶m2＝1∶2，则 m1＝1
3m，
m2＝2
3m，设速度大小分别为 v1、v2，方向相反
由动量守恒 m1v1＝m2v2(1 分)
因为两部分动能之和为 E，即 1
2m1v21＋1
2m2v22＝E(1 分)
解得 v1＝2 E
m
，v2＝ E
m(1 分)
爆炸后沿相反的方向分别做平抛运动，水平距离分别为 x1、x2，且平抛的时间等于上升的
时间 t(1 分)
落地点间的距离为 x＝x1＋x2＝(v1＋v2)t＝3 2E
mg (2 分)
15. 解：(1) 设磁场的磁感应强度大小为 B，bc 边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度
为 v1，bc 边上的感应电动势为 E1，由法拉第电磁感应定律有 E1＝2Blv1(1 分)
设线框总电阻为 R，此时线框中电流为 I1，由闭合电路欧姆定律有 I1＝E1
R (1 分)
设此时线框所受安培力为 F1，有 F1＝2I1lB(1 分)
由于线框做匀速运动，其受力平衡，有 mg＝F1(1 分)
由以上可得 v1＝mgR
4B2l2(1 分)
设 ah、ed 边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为 v2，又 ah＋ed＝l
同理可得 v2＝mgR
B2l2 (1 分)
则 v2＝4v1(1 分)
(2) 线框自释放直到 bc 边进入磁场前，由机械能守恒定律，有 mgl＝1
2mv21(1 分)
解得 v1＝ 2gl，则 v2＝4 2gl
线框完全穿过磁场的过程中，由能量守恒定律有 mg(2l＋H)＝1
2mv22－1
2mv21＋Q(2 分)
解得 Q＝mg(H－13l)(2 分)
16. 解：(1) 由 qvB＝mv2
R0
(2 分)
解得 R0＝mv
Bq
＝0.08 m(1 分)
(2) 其轨迹如图所示，由几何关系得从坐标(0，0.18 m)处射出磁场的粒子的轨迹圆心在坐
标 O′(0，0.10 m)处(1 分)
由几何关系，其在 O 点入射方向与 y 轴的夹角θ＝53°(2 分)
(3) 电场中，电场强度 E＝U
d(1 分)
带电粒子在电场中做类平抛运动，其加速度 a＝qE
m
＝qU
md
＝6.4×1011 m/s2(1 分)
如果带电粒子恰能从 MN 右侧穿出，则运动时间 t＝L
v
＝5×10－7 s(1 分)
则偏转距离 y＝1
2at2＝0.08 m(1 分)
因此能被 N 板收集的粒子为从坐标(0.1 m，0.08 m)处离开磁场及该位置以下离开磁场的所
有粒子
由几何关系：从 O 点出射的角度为与 x 轴正方向成θ′＝53°(2 分)
因此η＝ 53
180
×100%＝29.4%(1 分)
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