西南四省名校2021届高三第三次大联考理综物理试卷 Word版含答案解析

绝密★启用前 2021 届四省名校高三第三次大联考 理综物理 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.中国可控核聚变装置“环流器二号 M”于 2020 年在成都投入运行,装置原理图如图所示。人 类使用 2 1 H、 3 1 H 和 3 2 He 等为核燃料在该装置中进行热核聚变反应。核反应方程①: 2 1 H+ 3 1 H → 4 2 He+X+17.6 MeV ;核反应方程②: 3 2 He+ 3 2 He→ 4 2 He+2Y+12. 86 MeV,对比这两种核反应， 下列说法正确的是 A.核反应①中质量亏损较大,强磁场不能对运动的 X 提供洛伦兹力进行约束 B.核反应①中质量亏损较小，强磁场可以对运动的 X 提供洛伦兹力进行约束 C.核反应②中质量亏损较大,强磁场可以对运动的 Y 提供洛伦兹力进行约束 D.核反应②中质量亏损较小,强磁场不能对运动的 Y 提供洛伦兹力进行约束 15.如图所示,一光滑的轻小定滑轮用轻杆 OO'固定于 O'点,跨过定滑轮的细绳一端系着物块 a, 另一端系在物块 b 上,物块 b 静置于粗糙水平桌面上。现将物块 a 拉至与定滑轮相同的高度, 此时细绳刚好伸直且无拉力,然后将物块 a 由静止释放,在物块 a 摆到最低点的过程中,物块 b 始终保持静止状态,则该过程中 A.细绳对物块 a 的拉力逐渐减小 B.轻杆对定滑轮的作用力逐渐减小 C.桌面对物块 b 的支持力逐渐减小 D.桌面对物块 b 的摩擦力逐渐减小 16.人类发射卫星时总是自西向东发射,以利用地球 的自转速度达到节省燃料的目的。已知地球的质量 为 M、半径为 R、自转周期为 T ,引力常量为 G,在位于赤道的发射场发射一质量为 m 的卫星， 使其成为近地卫星，则至少需要对该卫星做的功为 /2πR A. 2 GMm R B. 22( )2 m R T  C. 22( )2 2 GMm m R R T  D. 22( )2 2 m R GMm T R   17.如图所示为两个正电荷与一个负电荷形成的电场的等势面,相 邻等势面之间的电势差相等。其中 O 点为两个正电荷连线的中 点,AOB 连线水平,且 A、B 两点关于 O 点对称;CDE 连线竖直,且 C、 E 两点关于 D 点对称;以无穷远处为零势能面,A、B、C、E、F 分 别在对应的等势面上,电势如图中标注。下列说法正确的是 A.A、B 两点的电场强度相同 B.将一负检验电荷由 O 点沿竖直方向移动到 F 点,电场力对该电荷 做正功 C.同一正检验电荷在 A 点处的电势能小于其在 C 点处的电势能 D. D 点的电势高于一 10 V 18.如图所示,同一竖直面内有 M、N 两点,MN 连线与水平方向的夹角 =30°,0 点为 MN 连 线的中点。当 MN 上方仅存在竖直向下的匀强电场 时,质子以水平向右的速度 v 从 O 点进入电场,将从 N 点离开电场;当 MN 上方仅存在垂直于竖直面向里的 匀强磁场时,质子以相同速度 v 从 O 点进人磁场,将从 M 点离开磁场。若质子的重力忽略不计,则电场强度 与磁感应强度的比值为 A. 8 3 v B. 4 3 v C. 2 3 3 v D. 3 2 v 19.如图所示为一理想自耦变压器,a、b 两端与一输出电压有效值恒为 U1 的正弦交流电源相 连,c、d 之间接有定值电阻 R,用 I1 表示流过 a、b 端的电流有效值,I2 表示流过定值电阻 R 的 电流有效值,U2 表示 R 两端的电压有效值,P 表示自耦变压器输入的电功率。将滑动触头从图 中 M 点沿顺时针方向匀速转动到 N 点,从滑动触头开始转动时计时，下列图象可能正确的是 20.如图所示,塔吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车 A,小车 A 通过用高分子材料制成 的轻质缆绳吊着物体 B。通过机械控制物体 B 在竖直平面内运动。图 a 是物体 B 在水平方 向向右(x 轴正方向)运动的位移一时间图象,图 b 是物体 B 在竖直方向向下(y 轴正方向)运动 的速度一时间图象,物体 B 运动过程中缆绳始终绷紧。空气阻力忽略不计,则下列说法正确的 是 A.t2~t3 时间内,物体 B 的运动轨迹为曲线 B.t2~t3 时间内,物体 B 的运动轨迹为直线 C.t1~t2 时间内,物体 B 克服缆绳拉力做功的功率增大 D.t1~t2 时间内,物体 B 克服缆绳拉力做功的功率恒定 21.如图所示,质量 M=2 kg、半径 R=0.5 m、内壁粗糙程度一致的半圆 槽静置于光滑的水平地面上。现将一质量 m=1kg 的小球(可视为质点) 自左侧槽口 A 点的正上方 h=1m 处由静止释放,小球下落后自 A 点进 入槽内,然后从 C 点离开。已知小球第一次滑至半圆槽的最低点 B 时, 小球的速度大小为 4 m/s,重力加速度 g=10 m/s? ,不计空气阻力,则小 球第一次在半圆槽内向右滑动的过程中，下列说法正确的是 A.小球从 A 点到 B 点的过程中,小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正 B.小球从 A 点到 B 点的过程中,小球与半圆槽组成的系统增加的内能为 7 J C.小球从 A 点到 C 点的过程中,半圆槽的位移为 1 3 m D.小球从 C 点飞出后做斜抛运动 第 II 卷 三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第 22~32 题为必考题,每个试题考生都必须 作答。 第 33~38 题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题(共 129 分) 22. (5 分) 实验小组通过圆周运动来测量圆盘的半径,装置如图甲所示。一水平放置的圆盘绕竖直固定 轴匀速转动,在圆盘上沿半径方向开有三条相同的均匀狭缝,狭缝间夹角相等。将激光器与传 感器上下对准,尽量靠近圆盘的边缘处,使二者的连线与转轴平行,分别置于圆盘的，上下两 侧，激光器连续向下发射激光束。在圆盘的转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时, 传感器接收到一个激光信号,并将其输人计算机,经处理后画出相应的图线,如图乙所示,横坐 标表示时间,纵坐标表示传感器电压。 (1)使用游标卡尺测量狭缝宽度,如图丙所示,读数为______mm。 (2)根据图乙的参数,取π=3. 14,得到圆盘边缘的线速度为_____m/s,圆盘的半径为______m。 23. (10 分) 某同学要测量某电源的电动势与内阻,实验器材如下: 待测电源(电动势约为 3 V,内阻约为 2 Ω) 双量程电压表(量程为 3 V,内阻约为 3 kΩ;量程为 15 V ,内阻约为 15 kΩ ) 电流表(量程为 0.5 A,内阻 RA=3 Ω) 金属丝 PQ(总阻值为 20 Ω) 开关、导线若干,带鳄鱼夹的导线两根 (1)实验要求测量结果尽量准确,该同学连接的实物电路如图甲所示,在闭合开关前,检查电路, 指出在器材连接上的两个不妥之处①____________________。 (2)修正器材连接上的不妥之处后，进行正确的实验操作,得到了几组电压表读数 U 和对应的 电流表读数 I ,作出 U- I 图象如图乙所示,根据图象,该电源的电动势 E=______V,内阻 r=___Ω。 (结果保留两位有效数字) (3)实验中,调节鳄鱼夹 N 的位置,接入电路中的金属丝的长度 L 与其实际功率 P 都会变化， 下列选项中能正确反映 P- L 关系的是___________(填正确答案标号)。 24. (12 分) 某同学将一质量为 m 的小球靠近墙面(砌砖的厚度均相同)竖直向上抛出,小球在运动中受到 的空气阻力大小不变。用频闪照相机记录了其运动过程中的一-部分位置,图甲和图乙分别是 上升过程和下降过程的频闪照片,已知小球运动的最高点相对于抛出点的高度为 H,重力加速 度为 g。求: (1)空气阻力的大小; (2)以抛出点为零势能面,小球向，上运动的过程中,在距抛出点 多高处重力势能是其动能的两倍。 25. (20 分) 如图甲所示,倾角θ=30°的平行金属导轨 MN 和 M'N'与水平放置的平行金属直导轨 NP 和 N'P' 在倾斜导轨的最低点 NN'平滑相连，导轨均光滑,间距 L=0.5 m。倾斜导轨的矩形 AA'N'N 区 域内存在着垂直于导轨平面向，上的匀强磁场，磁场的磁感应强度 B,随时间的变化规律如 图乙所示;水平导轨所在的区域存在着竖直向上的匀强磁场。金属棒 cd 垂直于水平导轨放置 并处于锁定状态,金属棒 ab 垂直于倾斜导轨,处于磁场区域以外，两金属棒均与导轨接触良好, 两金属棒的质量均为 m=0.2 kg,长度均为 L,阻值均为 R,重力加速度取 g=10 m/s2。t=0 时刻, 将金属棒 ab 由静止释放,金属棒 ab 在倾斜导轨上向下滑动的过程中,回路中的电流一直保持 不变。当金属棒 ab 进入水平导轨的瞬间，金属棒 cd 解锁,此后金属棒 ab 和 cd 在运动过程中 始终未相撞。忽略金属棒 ab 和 cd 之间的相互作用力及导轨电阻。 (1)求金属棒 ab 进入矩形磁场区域时的速度大小 v 及沿倾斜导轨方向磁场区域的长度 x; (2)求金属棒 ab 的阻值 R 及在倾斜导轨上下滑过程中金属棒 ab 上产生的热量 Q ; (3)若金属棒 cd 解锁前与 NN'的距离 s=6.4 m,为保证金属棒 ab 和 cd 在运动过程中不相撞,求 水平导轨区域磁场的磁感应强度 B2 至少为多大。 (二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题 作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。 33. [物理一-- 选修 3- -3](15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是______ 。(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分, 选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.布朗运动虽然不是液体分子的运动,但它说明了液体分子在不停地做无规则运动 B.0°C 的水结成冰,部分水分子已经停止了热运动 C.随着分子间距离的增大,分子势能可能先减小后增大 D.物体放出热量其温度不一定降低 E.用油膜法测分子直径时,使用纯油酸进行实验时效果更好 (2)(10 分)如图所示,一个粗细均匀的“U"形玻璃管竖直放置,两管上端封闭且等高,管内有一段 水银柱,左管上方空气柱的长度 ll=10 cm,压强 p1=70 cmHg,右管上方空气柱的长度 l2=30 cm。 现将右管上端缓慢打开,直到水银面再次稳定,在整个过程中气体温度保持不变，大气压强为 p0=76 cmHg,已知 1724 ≈41.5,求: ( i )左管上方空气柱的长度将变为多少; (ii)左管上方空气柱的压强将变为多少。 34. [物理一选修 3- 4](15 分) (1)(5 分)一列简谐横波在同-均匀介质中沿 x 轴正方向传播,当传播到 x=1 m 的质点 A 时开始 计时,t=4 s 时的波形如图所示，且此时波刚好传播到 x=3 m 处,B、C 两质点此时的位移均为 y=1 cm。下列说法正确的是__________。(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.该波传播的速度大小为 0.5 m/s B.t=4 s 之后,质点 C 比质点 B 回到平衡位置要晚 1 s C.t=8 s 时质点 A 将运动到 x=5 m 的位置 D.t=11 s 时,平衡位置在 x=5 m 处的质点的位移为一 2 cm . E.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为 1m 的障碍物,则会发生明显的衍射现象 (2)(10 分)如图所示,ABCD 为一梯形玻璃砖的截面,AB= AD= BC= 2L,∠ADC=∠BCD=60°,一 束单色光在距 C 点 0. 25L 的 G 点垂直于 DC 边射人梯形玻璃砖,该光束恰好在 BC 边上发生 全反射,光在真空中的传播速度为 c,求: (i)该单色光在梯形玻璃砖中的折射率 n; (ii)该单色光通过梯形玻璃砖所用的时间 t。