上海市嘉定区2021届新高考第三次大联考物理试卷含解析

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上海市嘉定区2021届新高考第三次大联考物理试卷一、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.超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船,如图是电磁船的简化原理图,AB和CD是与电源相连的导体板,AB与CD之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由固定在船上的超导线圈产生,其独立电路部分未画出),以下说法正确的是A.使船前进的力,是磁场对海水中电流的安培力B.要使船前进,海水中的电流方向从CD板指向AB板C.同时改变磁场的方向和电源正负极,推进力方向将与原方向相反D.若接入电路的海水电阻为R,其两端的电压为U,则船在海水中前进时,AB与CD间海水中的电流强度小于U R【答案】D【解析】【分析】【详解】A、B项:当CD接直流电源的负极时,海水中电流方向由AB指向CD,是海水受到的安培力向左,根据牛顿第三定律可知,船体受到向右的作用力,故使船体向前运动,故A、B错误;C项:同时改变磁场的方向和电源正负极,磁场方向反向,电流方向反向,所以推进力方向将与原方向相同,故C错误;D项:因船在海水中前进时,AB与CD间海水切割磁感线产生电流,使接入电路的海水两端电压小于U,所以电流强度小于UR,故D正确.点晴:利用左手定则判断出海水受到的安培力,根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力,即可判断运动方向,注意与右手定则的区别.2.2019年8月我国已经建成了新托卡马克(EAST)装置一中国环流器二号M装置(HL—2M),为“人造太阳”创造了条件,其等离子温度有望超过2亿摄氏度,将中国的聚变堆技术提升到了新的高度。

设该热核实验反应前氘核(21H)的质量为1m,氚核(31H)的质量为2m,反应后氦核(42He)的质量为3m,中子(10n)的质量为4m。

关于聚变的说法正确的是()A .核裂变比核聚变更为安全、清洁B .由核反应过程质量守恒可知1234m +m =m +m 。

C .两个轻核结合成质量较大的核,比结合能较聚变前减少D .HL —2M 中发生的核反应方程式是23411120H+H He+n →【答案】D【解析】【分析】【详解】A .轻核聚变比核裂变更为安全、清洁,选项A 错误;B .核反应过程中质量数守恒,但质量不守恒,核反应过程中存在质量亏损,因此1234m m m m +≠+选项B 错误;C. 两个轻核结合成质量较大的核,根据质量亏损与质能方程,则有聚变后比结合能将增大,选项C 错误; D .根据质量数和核电荷数守恒知 HL —2M 中发生的核反应方程式是23411120H+H He+n →选项D 正确。

故选D 。

3.如图所示为某弹簧振子在0~5 s 内的振动图象,由图可知,下列说法中正确的是( )A .振动周期为5 s ,振幅为8 cmB .第2 s 末振子的速度为零,加速度为负向的最大值C .从第1 s 末到第2 s 末振子的位移增加,振子在做加速度减小的减速运动D .第3 s 末振子的速度为正向的最大值【答案】D【解析】【详解】A .由题图可知振动周期为4 s ,振幅为8 cm ,选项A 错误;B .第2 s 末振子在最大位移处,速度为零,位移为负,加速度为正向的最大值,选项B 错误;C .从第1 s 末到第2 s 末振子的位移增大,振子在做加速度增大的减速运动,选项C 错误;D.第3 s末振子在平衡位置,向正方向运动,速度为正向的最大值,选项D正确.4.如图,a、b两个物块用一根足够长的轻绳连接,跨放在光滑轻质定滑轮两侧,b的质量大于a的质量,用手竖直向上托住b使系统处于静止状态。

轻质弹簧下端固定,竖直立在b物块的正下方,弹簧上端与b 相隔一段距离,由静止释放b,在b向下运动直至弹簧被压缩到最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)。

下列说法中正确的是()A.在b接触弹簧之前,b的机械能一直增加B.b接触弹簧后,a、b均做减速运动C.b接触弹簧后,绳子的张力为零D.a、b和绳子组成的系统机械能先不变,后减少【答案】D【解析】【分析】【详解】A.在b接触弹簧之前,b除重力外有绳的拉力做负功,则b的机械能减小,故A错误;B.b接触弹簧后,开始阶段弹力较小,b的合力向下,继续向下加速,b的合力减为零,再变为向上,b 才开始减速,同样b加速时也会带动a跟着加速,故b接触弹簧后,ab均先做加速运动后做减速运动,故B错误;C.b接触弹簧后,只要b在加速运动,就一定会带着a加速,绳子的拉力一定不为零,只有在b准备减速时,绳无法拉直,此时绳的张力为零,故C错误;D.对a、b和绳子组成的系统而言,弹簧的弹力属于系统的其它力,则接触弹簧前弹力不做功,接触弹簧后弹力做负功,故系统的机械能先不变后减小,故D正确。

故选D。

5.有一个变压器,当输入电压为220 V时输出电压为12 V,某同学在实验过程中发现此变压器副线圈烧坏了,于是他从变压器上拆掉烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈作为副线圈(如图所示),然后将原线圈接到110 V交流电源上,将交流电流表与的固定电阻串联后接在新绕的5匝线圈两端,这时电流表的示数为5 mA。

该同学按理想变压器分析,求出了该变压器副线圈的匝数。

你认为该变压器原来的副线圈匝数应为()A.2200 B.1100 C.60 D.30【答案】C【解析】【详解】由题意可知当新绕5匝线圈后,原线圈接到110 V交流电源上,新绕线圈电流为5mA,则新绕线圈的电压为根据原副线圈电压值比等于匝数比可知可得原线圈的匝数为匝匝又因为当副线圈没有损坏输入电压为220V时输出电压为12 V,可得可得该变压器原来的副线圈匝数应为匝匝故C正确,ABD错误。

故选C。

6.如图所示,定滑轮通过细绳OO'连接在天花板上,跨过定滑轮的细绳两端连接带电小球A、B,其质量分别为m1、m2 (m1≠ m2 )。

调节两小球的位置使二者处于静止状态,此时OA、OB 段绳长分别为l1、l2,与竖直方向的夹角分别为α、β。

已知细绳绝缘且不可伸长,不计滑轮大小和摩擦。

则下列说法正确的是()A.α≠βB.l1∶l2 = m2∶ m1C .若仅增大 B 球的电荷量,系统再次静止,则 OB 段变长D .若仅增大 B 球的电荷量,系统再次静止,则 OB 段变短【答案】B【解析】【分析】【详解】A. 因滑轮两边绳子的拉力相等,可知α = β,选项A 错误;B 画出两球的受力图,由三角形关系可知111m g T OC l = 222m g T OC l = 其中T 1=T 2则1221l m l m = 选项B 正确;CD. 由关系式1221l m l m =可知,l 1和l 2的大小由两球的质量关系决定,与两球电量关系无关,则若仅增大 B 球的电荷量,系统再次静止,则 OB 段不变,选项CD 错误。

故选B 。

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0分7.如图所示,三颗卫星a 、b 、c 均绕地球做匀速圆周运动,其中b 、c 在地球的同步轨道上,a 距离地球表面的高度为R ,此时a 、b 恰好相距最近。

已知地球质量为M 、半径为R 、地球自转的角速度为ω。

万有引力常量为G ,则( )A .发射卫星b 、c 时速度要大于11.2km /s nB .b 、c 卫星离地球表面的高度为2GMR ωC .卫星a 和b 3GM ω8R - D .若要卫星c 与b 实现对接,可让卫星b 减速【答案】BC【解析】【分析】【详解】A .卫星b 、c 绕地球做匀速圆周运动,7.9km/s 是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度,11.2km/s 是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。

所以发射卫星b 时速度大于7.9km/s ,而小于11.2km/s ,故A 错误;B .万有引力提供向心力,对b 、c 卫星,由牛顿第二定律得22()Mm G m R h R h ω=++() 解得32GM h R ω=故B 正确;C .卫星b 在地球的同步轨道上,所以卫星b 和地球具有相同的周期和角速度。

由万有引力提供向心力,即22Mm G m r rω= 解得3GM rω=a 距离地球表面的高度为R ,所以卫星a 的角速度38a GM Rω=此时a、b恰好相距最近,到卫星a和b下一次相距最近(ωa-ω)t=2π3 8tGM R ω=-故C正确;D.让卫星b减速,卫星b所需的向心力减小,万有引力大于所需的向心力,卫星b会做向心运动,轨道半径变小,离开原轨道,所以不能与c对接,故D错误;故选BC。

8.下列说法中正确的是()A.随着分子间距离的增大,分子闻相互作用的斥力可能先减小后增大B.压强是组成物质的分子平均动能的标志C.在真空和高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素D.液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.随着分子间距离的增大,分子闻相互作用的斥力减小,选项A错误;B.温度是组成物质的分子平均动能的标志,选项B错误;C.在真空和高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素,选项C正确;D.液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性,选项D正确。

故选CD。

9.如图所示,在范围足够大、磁感应强度为B的垂直纸面向里的水平匀强磁场内,固定着倾角θ=30°的足够长绝缘斜面,一个质量为m、电荷量为+q的带电小物块置于斜面的顶端处静止状态,现增加一水平向左的场强E=3mgq的匀强电场。

设滑动时小物块的电荷量不变,从加入电场开始计时,小物块的摩擦力f大小与时间t、加速度大小a与时间t的关系图像可能正确的是()A.B.C.D.【答案】BD【解析】【分析】【详解】加电场后,滑块受到水平向左的电场力,大小为F电=3mg,和竖直向下的重力合成可得合力为F=2mg,方向沿斜面向下;此时斜面受到的正压力为零,滑块受摩擦力为0;滑块沿斜面做加速运动,则受到垂直斜面向下的洛伦兹力,随速度的增加,洛伦兹力变大,则滑块对斜面的正压力变大,摩擦力逐渐变大;根据2mg-f=ma可知,加速度逐渐减小,当2mg=f时,加速度a=0,滑块做匀速运动,则图像BD正确,AC错误。

故选BD。

10.一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V﹣T图象如图所示,p a、p b、p c分别表示状态a、b、c的压强,下列判断正确的是()A.过程a到b中气体一定吸热B.p c=p b>p aC.过程b到c气体吸收热量D.过程b到c中每一个分子的速率都减小E.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功【答案】ABE【解析】【详解】A.过程ab中气体的体积不变,没有做功;温度升高,内能增大,所以气体一定吸热,故A正确;B .设a 状态的压强为a P ,则由理想气体的状态方程可知 0000333a b P V P V T T ⋅⋅= 所以3b a P P =同理0000·3a C P V P V T T =⋅ 解得3c a P P =所以c b a P P P =>故B 正确;C .过程b 到c ,温度降低,内能减小;体积减小,外界对气体做功,则气体放出热量,故C 错误;D .温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个的分子没有意义,所以过程bc 中气体的温度降低,分子的平均动能减小,并不是每一个分子的速率都减小,故D 错误;E .由图可知过程ca 中气体等温膨胀,内能不变,对外做功,根据热力学第一定律可知,气体吸收的热量等于对外做的功,故E 正确;故选ABE 。