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2021 届高三适应性考试试题 2021.5
物 理
一、单项选择题:共 11 题，每题 4 分，共 44 分，每题只有一个选项最符合题意。
1．如图所示为内燃机的示意图，其原理结构简化模型就是一个汽缸活塞模
型，活塞上部封闭一定质量的理想气体。如果活塞向上运动，关于内部气体
（忽略与外界热交换）的说法正确的是( )
A.体积减小，压强不变，温度升高 B. 外界对气体做功，内能增大
C.体积减小，压强增大，温度不变 D. 气体对外界做功，内能增大
2．“用 DIS 研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同
学某次实验中作出的 p－ 图线如图所 示，关于图线
弯曲的可能原因，下列说法错误．．的是 （ ）
A．压强传感器与注射器的连接处漏气
B．未在注射器活塞上涂润滑油
C．未考虑注射器与压强传感器连接部位的
气体体积
D．实验过程中用手握住了注射器前端
3．在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．
光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若红、蓝激光束不
是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折
而改变行进的方向。如图所示．下列说法中正确的是
A. 图中光束 是红光，光束 是蓝光
B. 在光盘的透明介质层中，光束 比光束 传播速度更快
C. 若光束 、 先后通过同一小孔，则 衍射现象更明显
D. 若光束 、 从透明介质层以相同逐渐增大的入射角射向空气中，则 先
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项：
1.本试卷满分 100 分，考试时间为 75 分钟。考试结束后，请将答题卡交回。
2.答题前，请将自己的姓名、考试号用 0.5 毫米黑色签字笔填涂在答题卡指定的位置。
3.选择题答案用 2B 铅笔在答题卡上把对应题目的答案标号涂黑，非选择题用 0.5mm 的黑色签
字笔在每题对应的答题区域内做答，在其他位置作答一律无效。
发生全反射
4．杆秤是生活中常见的测量质量的工具，如图所示的杆秤由三条索链、托盘和秤杆、秤砣构
成，索链等长且质量不计，托盘质量为 m，称重时杆秤处于静止状态，索链与竖直方向均成
300 角．当用此杆秤称量质量为 M 的物体时，索链中的拉力为( )
A． 2
3 Mg B． 2
3 + )M m g（ C． 2 3
9 Mg D． 2 3
9 + )M m g（
5．2021 年 5 月 15 日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星表面预选着落区着
落，迈出了我国星际探测征程的重要一步。后续，祝融号火星车将开展巡视探测。已知火星
直径约为地球直径的 50%，火星质量约为地球质量的 10%，近地卫星的周期约 1.5 小时，下列
说法正确的是（ ）
A．“天问一号”在火星表面圆轨道上的环绕周期大于 1 小时
B．“天问一号”的发射速度大于 7.9km/s 小于 11.2km/s
C．“天问一号”在火星表面圆轨道上的绕行速度大于 7.9km/s
D．火星表面的重力加速度大于 9.8m/s2
6．如图所示， 我爱发明 节目 松果纷纷落 中的松果采摘机利用了机械
臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则
A. 工作中，树干的振动频率可能小于采摘振动头的振动频率
B. 为避免被落下的松果砸中，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振
动声调降低
C. 采摘振动头振动频率增加，落果效果越好
D. 采摘振动头停止振动，则树干的振动频率逐渐减小
7．如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷 Q 产生的电场中，沿图中弯曲的
虚线轨迹先后经过电场中的 a、b 两点，其中 a 点的场强大小为 Ea，方向与 ab
连线成 30°角；b 点的场强大小为 Eb，方向与 ab 连线成 60°角，粒子只受电场力
的作用．下列说法中正确的是（ ）
A．点电荷 Q 带正电
B．a 点的电势低于 b 点电势
C．从 a 到 b，系统的电势能减小
D．粒子在 a 点的加速度大于在 b 点的加速度
8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，
副线圈通过电阻为 R 的导线与热水器、抽油烟机连接，已知副线圈上的电压按图乙所示规律
变化。下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数为 1100 2 V
B．电压表示数为 44V
C．若闭合开关 S，原线圈中电流减小
D．若闭合开关 S，热水器的实际功率减小
9．2021 年 2 月 14 日，中国台北选手谢淑薇晋级澳网八强创历史，同时也是历史上首次闯进
澳网八强最年长的女选手。若一运动员某一次击球时，将网球从 A 点水平击出，网球击中 D
点；另一运动员将该网球从位于 A 点正下方且与 D 点等高的 B 点斜向上击出，最高点为 C，
网球也击中 D 点，A、C 高度相同。忽略空气阻力，则（ ）
A．运动员在两个过程中对网球所做功可能相等
B．网球在前一个过程中击中 D 点时速度较小
C．网球在两次被击出时的机械能可能相同
D．网球在后一个过程中，击中 D 点时重力做功的瞬时功率较大
10．1919 年，卢瑟福发现了质子，其核反应方程为： 14 17 1
7 8 1X N O H .该核反应过程中
吸收的能量为 Q。设 X 粒子的比结合能为 E1，氮核的比结合能为 E2，氧核的比结合能为 E3，
则下列说法正确的是（ ）
A. 在核反应过程中，X 表示 粒子
B. 核反应过程中吸收的能量可以表示为 Q=(4E1 +14E2 )-17E3
C. 核反应过程中的质量亏损可以表示为
D. 若 X 粒子以动能 EK 轰击静止的 14
7 N ，若 EK=Q，则该核反应可以发生
11．如图甲所示，光滑平行金属导轨 MN、PQ 所在平面与水平面成 角，M、P 两端接一电阻
为 R 的定值电阻，电阻为 r 的金属棒 ab 垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁
感应强度大小为 B、方向垂直导轨平面向
上的匀强磁场中。t=0 时对金属棒施加一
平行于导轨向上的外力 F，使金属棒由静
止开始沿导轨向上运动，通过定值电阻 R
的电荷量 q 随时间的平方 变化的关系如
图乙所示。下列关于穿过回路 abPMa 的
磁通量 、金属棒的加速度 a、外力 F、通
过电阻 R 的电流 I 随时间 t 变化的图象中正确的是
A. B. C. D.
二、非选择题: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．（15 分）如图所示是探究向心力的大小 F
与质量 m、角速度ω和半径 r 之间的关系的实
验装置。转动手柄，可使两侧变速轮塔以及
长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左
右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的
小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，
其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡
板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒
下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相
间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：
（1）下列实验的实验方法与本实验相同的是_________。
A．验证力的平行四边形定则 B．验证牛顿第二定律 C．伽利略对自由落体的研究
（2）若长槽上的挡板 B 到转轴的距离是挡板 A 到转轴距离的 2 倍，长槽上的挡板 A 和短槽
上的挡板 C 到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半
径之比等于 3：1 的的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板_______和挡板________处（选
填“A”或“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为___________。若仅改变皮带
位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力 F 与___________
成正比。
（3）为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮_______（选填“需要”或“不
需要”）设置半径相同的轮盘。
（4）你认为以上实验中产生误差的原因有__________________________________（写出一条
即可）。
（5）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力，用光电计时器测周
期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，
他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过
原点的直线，请你分析他的图像横坐标 x 表示的物理量是________
A．T B．
T
1 C． 2T D． 2
1
T
13．（6 分）用频率为ν0 的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流 i 随电压 U 的变化图象
如图所示，已知普朗克常量为 h，电子的质量 m、带电量为-e，求：
①照射在金属表面上的这束光的最小功率 P；
②逸出光电子的物质波的最短波长。
14．（8 分）如图所示，电路中电池的电动势 E＝3.0V，内电阻 r＝1.5Ω，电阻 R1＝0.5Ω，R2
是可变电阻，其阻值范围是 0~5Ω，求：
(1) 开关 S 闭合，可变电阻 R2 为多大时，固定电阻 R1 消耗的功率最大？最大功率是多少？
(2) 若 R2 取 1.0Ω，开关 S 由断开到闭合后电路中电流表的示数变化如乙图所示，则电容器 C1
的电容多大？
甲
15．（13 分）4 月 29 日中国空间站天和核心舱发射成功，将开展完全失重环境下宇宙空间实
验。如图所示，某宇宙空间内存在一分界线，上、下两侧分别是区域足够大的匀强磁场 B1、
B2，B1=2B2=2B，方向均垂直纸面向里。在磁场 B1 中距边界为 d 的 A 点静止着一电荷量为 q
的高能离子，因过多的能量而分裂成一碎片离子和一中性粒子。碎片离子质量为 m，分离速度
i/mA
t/ms
L
d
CA
平行于分界线向左，垂直通过界线后进入磁场 B2，在 C 点刚好又撞上中性粒子。
（1）求碎片离子的分离速度及 A、C 间的距离；
（2）求中性粒子的质量 M；
（3）若在碎片离子进入分界线下方区域后，立即将
分界线上方磁场 B1 撤去，替换为垂直于分界线的匀
强电场 E，要使两粒子尽早相碰，求场强大小和方
向。
16．（14 分）如图所示，粗糙的水平地面上静置一质量为 M=2kg 的箱子，箱子内左侧为粘合
性材料，右侧固定有劲度系数足够大的轻质弹簧，一质量 m=1kg 的光滑小球压紧弹簧并被锁
定，小球到箱子左侧的距离 L=3m．现解除锁定，弹簧瞬间恢复形变，小球获得 v0=6m/s 的速
度．不计空气阻力，g=10m/s2．求：
（1）弹簧原来具有的弹性势能；
（2）若要使箱子与小球碰撞前箱子已经停下，则动摩擦因数μ需满足什么条件；
（3）若μ= ，求箱子运动的路程。
高三适应性考试（物理）参考答案及评分建议
一、单项选择题：共 11 小题，每题 4 分，共 44 分．
1．B 2．D 3．D 4．D 5．A
6．B 7．C 8．D 9．A 10．B 11. A
二、非选择题：共 5 题，共 56 分．
12．（15 分）
（1）B；（2 分）（2）A，C（或填 C，A）；1:9，角速度的平方；（每空 1 分）
d CA
（3）需要；（3 分）（4）小球转动半径引起的误差；弹簧测力套筒的读数引起的误差；皮带打
滑引起的误差等；（3 分）（5） D （3 分）
13．（6 分）
1 设单位时间内有 n 个光子照射在金属上，饱和光电流为
， = --------（1 分）
又 E=nhν0= hν0，--------（1 分）
P= hν0 --------（1 分）
②由图可知遏止电压为 CU ，根据动能定理：
2
0
1
2CeU mv
，--------（1 分）
，p= , --------（1 分）
--------（1 分）
14. （8 分）
(1)当 2 0R 时， 1R 的消耗功率最大，--------（2 分）
此时电路中的电流为
1
1.5AEI R r
1R 的最大功率为 2
1 1.125WP I R --------（2 分）
(2)开关 S 断开时，A、B 两点间的电势等于电源电动势，即
3.0VABU E
开关 S 断开时,电容器 C1 两端电压为 1 3.0VU E ----（1 分）
开关 S 闭合后，R1 与 R2 串联，电容器 C1 两端电压为
' 1
1
1 2
0.5VRU ER R r
----（1 分）
电容器 C1 的电压变化了 2.5U V
由 i-t 图像，可知：图像围成的面积就是电容器 C1 电荷量的变化量
3
030 7.5 10 CQ Q --------（1 分）
则电容器 C1 的电容为 33 10 FQC U
（结果范围为 32.8 3.2 10 F ）----（1 分）
15.（13 分）
m
dqBE
maqE
tatvd
vv
qB
m
v
dddt
dtvd
qB
mTTt
B
mM
vMmv
m
qBd
t
dv
qB
mTTTt
qB
mTqB
mTv
rT
drrd
dr
r
vmqvB
BBB
m
qBd
r
vmqvB
drB
BB
2
2
2
21
2
AC
121
21
12AC
2
2
2
2
22
1
2
1
11
1
)12(2
2
1
1
,
2
3
5
4
5
24
)3(
2
π3得
，反冲对碎片离子和中性粒子
π3
4中性粒子的速度
2
π3
424
碎片 离片离子运动
π2,π得π2(2)由
222所以
2得
由
中，在磁 场
2v得
由
中，由几何 关在磁 场
2(1)由
由牛顿第二定律
线向下故电场方向垂直于分界
带正电）中情形可知碎片离子由（
须减速才能相碰碎片离子，由于
对中性粒子，
中到达分界线时碎片离子从
运动
题意
评分建议：
（1）问 4 分；（2）问 4 分；（3）问 5 分。请阅本题的学校酌情统一标准批阅。
16．（1）解除锁定瞬间，系统动量守恒 0Mv mv
能量守恒 2 2
0
1 1
2 2pE Mv mv
解得 27pE J
（2）对箱子受力分析有 ( )M m g Ma
箱子匀减速运动 0 v at
箱子和小球的位移满足关系 02
v t v t L
解得 0.5
（3）对箱子受力分析有 1( )M m g Ma
箱子和小球的位移满足关系 2
0 1
1
2L v t vt a t
解得 3t s（舍） 3
8t s
碰前箱子的速度 1 1v v a t
碰前箱子的位移 2
1 1
1
2x vt a t 解得 1
3
4x m
碰撞粘合在一起，动量守恒 0 1 2( )mv Mv M m v
【方法一】对整体分析有 2( ) ( )M m g M m a
系统一起向左匀减速
2
2
2
22
vx a
2
1
4x m
则箱子的路程 1 2 1s x x 路 m
【方法二】由能量守恒有 +pE E Q 损
2 2 2
0 1 2
1 1 1 ( )2 2 2E mv Mv M m v 损
( )Q M m gs 路
则 1s 路 m
评分建议：第一问 3 分，第二问 5 分，第三问 6 分
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