2021届江苏省南京市高考物理三模试卷附答案详解

2021届江苏省南京市高考物理三模试卷

一、单选题（本大题共6小题，共20.0分）

1. 如图是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器．话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压𝑈，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其它量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因是电容器两极间的( )

A. 电压变化 B. 距离变化 C. 介质变化 D. 正对面积变化

2. 一段粗细均匀的铝线，其横截面是直径为𝑑的圆，电阻为1𝛺.先现将其拉制成直径为0.1𝑑的均匀细线后，又把它均分成等长的四段，然后再把这四段并联在一起，则最后它的电阻值变为( )

A. 6.25𝛺 B. 25𝛺 C. 625𝛺 D. 2500𝛺

3. 2011年8月25日23时24分，嫦娥二号卫星成功进入环绕“拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访𝐿2点的国家．𝐿2点位于太阳和地球连线的延长线上，飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，下列关于工作在𝐿2点的卫星，下列说法中正确的是( )

A. 它绕太阳运行的向心力仅由地球的引力提供

B. 它绕太阳运行的加速度比地球绕太阳的加速度大

C. 它绕太阳运行的线速度与地球运行的线速度大小相等

D. 它绕太阳运行的角速度比地球运行的角速度大

4. 如图所示，质子、氘核和𝛼粒子都沿平行板电容器两板中线𝑂𝑂′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与𝑂𝑂′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将出现亮点的个数，下列说法中正确的是( )

A. 3个 B. 1个 C. 2个 D. 以上三种都有可能

5. 如图所示，平行于光滑固定斜面的轻弹簧劲度系数为𝑘，一端固定在倾角为𝜃的斜面底端，另一端与物块𝐴连接，物块𝐵在斜面上紧靠着物块𝐴但不粘连，物块𝐴、𝐵质量均为𝑚，初始时两物块均静止．现用平行于斜面向上的力𝐹拉动物块𝐵，使𝐵做加速度为𝑎的匀加速运动，已知前一段时间内，𝐹是变力，之后𝐹是恒力，已知重力加速度为𝑔，则( )

A. 𝐴的最大位移为𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃𝑘

B. 若𝐴的质量为𝑚，则𝐴达到最大速度时的位移为𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃𝑘

C. 无论是否计𝐴的质量，𝐴。𝐵都是在斜面上同一位置处分离

D. 无论是否计𝐴的质量，𝐴。

6. 如图所示是研究光电现象的电路，阴极𝐾和阳极𝐴是密封在真空玻璃管中的两个电子，𝐾在受到光照时能够发射光电子．阳极𝐴吸收阴极𝐾发出的光电子，在电路中形成光电流．如果用单色光𝑎照射阴极𝐾，电流表的指针发生偏转；用单色光𝑏照射阴极𝐾时，电流表的指针不发生偏转．下列说法正确的是( )

A. 𝑎光的波长一定大于𝑏光的波长

B. 只能加𝑎光的强度可使逸出的电子最大初动能变大

C. 用单色光𝑎照射阴极𝐾，当电源的正负极对调时，电流表的读数可能减为零

D. 阴极材料的逸出功与入射光的频率有关

二、多选题（本大题共6小题，共22.0分）

7. 图甲为一理想自耦变压器，输入端接交流稳压电源，其电压随时间变化关系如图乙所示．已知𝑛1、𝑛2的比值为2：1，负载电阻𝑅的阻值为5𝛺，下面正确的说法有( )

A. 通过负载电阻𝑅的电流的最大值为31.1 𝐴

B. 通过负载电阻𝑅的电流的有效值为22 𝐴

C. 通过负载电阻𝑅的电流的频率为100 𝐻𝑧

D. 通过负载电阻𝑅的电流的频率为25 𝐻𝑧 8. 在𝑡1时刻，以大小为𝑣0的初速度水平抛出一个小球，运动一段时间，在𝑡2时刻，小球的动能是初动能的2倍，不计空气阻力，重力加速度为𝑔，则( )

A. 小球运动的时间为√2𝑣0𝑔

B. 在𝑡2时刻，小球重力的功率为𝑚𝑔𝑣0

C. 重力做功的平均功率为𝑚𝑔𝑣0

D. 重力做功等于小球的初动能

9. 如图所示，𝑀𝑁是由负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子+𝑞飞入电场后，在电场力的作用下沿曲线运动，先后通过𝑎、𝑏两点，则下列判断正确的是( )

A. 电场强度𝐸𝑎大于𝐸𝑏

B. 电势𝑈𝑎高于𝑈𝑏

C. 粒子动能𝐸𝑘𝑎小于𝐸𝑘𝑏

D. 粒子的电势能𝐸𝑝𝑎低于𝐸𝑝𝑏

10. 一质量为3𝑘𝑔的物体沿水平面做直线运动的𝑣−𝑡图象如图所示，0～3𝑠内物体受到的水平拉力大小为𝐹1，3𝑠～6𝑠内物体受到的水平拉力大小为𝐹2，且𝐹1=3𝐹2(𝐹1、𝐹2的方向相同)。𝑡=6𝑠时撤去水平拉力，撤去拉力后物体继续运动一段时间后停止，取重力加速度为10𝑚/𝑠2，下列说法正确的是( )

A. 𝐹1为1.5𝑁

B. 物体与水平面间的动摩擦因数为16

C. 𝐹2对物体做功的绝对值为7.5𝐽

D. 撤去拉力后物体还能滑行12𝑚

11. 关于饱和汽压，下列说法正确的是( )

A. 在一定温度下，饱和汽压一定

B. 同温下，未饱和汽压小于饱和汽压

C. 饱和汽压随温度而变

D. 饱和汽压与温度无关

E. 在温度不变的情况下，饱和汽压与体积有关

12. 关于电磁波谱，下列说法中证确的是( ) A. 长时间照射紫外线有利于人体健康

B. 𝛾射线的频率最高，波长最短

C. 无线电波最容易发生衍射现象

D. 在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是𝛾射线

E. 𝑋射线对生命物质有较强的作用，过量的𝑋射线辐射会引起生物体的病变

三、填空题（本大题共3小题，共15.0分）

13. 完成下列核反应方程，并说明反应类型。

𝐴： 86222𝑅𝑛→84218𝑃𝑜+______。属______

𝐵： 13𝐻+12𝐻→______+01𝑛.属______

𝐶： 1327𝐴𝑙+01𝑛→______+11H.属______

𝐷： 92235𝑈+01𝑛→54139𝑋𝑒+3895𝑆𝑟+______。属______。

14. 喷雾器内有10𝐿水，上部封闭有1𝑎𝑡𝑚的空气2𝐿.关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1𝑎𝑡𝑚的空气3𝐿(设外界环境温度一定，空气可看做理想气体)。

(1)当水面上方气体温度与外面温度相等时，气体的压强是______𝑎𝑡𝑚，从微观上看，气体压强变化的原因是______。

(2)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？______。简要说明理由？______。

15. 小石子投入湖面将激起水波，使浮在水面的树叶在1𝑚𝑖𝑛内起伏60次，与此同时，该波从中心向外扩延30𝑚，则水波的波长为______𝑚，波速为______𝑚/𝑠．

四、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

16. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图甲所示，其中𝐴为固定橡皮筋的图钉，𝑂为橡皮筋与细绳的结点，𝑂𝐵和𝑂𝐶为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

(1)图乙中的______是力𝐹1和𝐹2的合力的理论值；______是力𝐹1和𝐹2的合力的实际测量值． (2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？______.(选填“变”或“不变”)

17. 如图𝑎所示，为某次利用传感器做实验得到小灯通的𝑈−𝐼关系图线，实验室提供的器材有：小灯泡、电流传感器、电压传感器、电动势为6𝑉的电源(不计内阻)、动变阻器𝑅1(阻值范围0−10𝛺)、滑动变阻器𝑅2(阻值范围0−100𝛺)、开关、导线若干。

(𝑖)做实验时，滑动变阻器应选用______(选填“𝑅1“或“𝑅2”)。

(𝑖𝑖)请在图𝑏的方框中画出该实验的电路图。

(ⅲ)如果将该小灯泡接入图𝑐所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3𝐴，电源电动势为3𝑉.则此时小灯泡的电功率为______𝑊，电源的内阻为______𝛺.(以上结果均保留位有效数字)

五、计算题（本大题共6小题，共45.0分）

18. 如图所示，一玩具小车携带若干质量为𝑚的弹丸，车和弹丸的总质量为𝑀(𝑀𝑚=201)，在半径为𝑅的水平光滑轨道上以速度𝑣0做匀速圆周运动，若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度𝑣(𝑣0𝑣=15)发射一颗弹丸，求小车发射第几颗弹丸时静止。

19. 钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为𝜌(单位为𝑘𝑔/𝑚3)，摩尔质量为𝑀(单位为𝑘𝑔/𝑚𝑜𝑙)，阿伏加德罗常数为𝑁𝑎.已知1克拉=0.2克，求：

(1)每个钻石原子所占的体积(单位为𝑚3)；

(2)1克拉钻石所含有的分子数．

20. 如图所示，等腰直角三棱镜放在真空中，斜边𝐵𝐶=𝑑，一束单色光以60°的入射角从𝐴𝐵侧面中点入射，折射后再从𝐴𝐶侧面折射出，已知三棱镜的折射率𝑛=√62，单色光在真空中的光速为𝑐，求此单色光通过三棱镜的时间．

21. 如图所示，两根不计电阻的光滑倾斜平行导轨与水平面的夹角𝜃=37°，底端接电阻𝑅=1.2𝛺.在两根导轨所在的平面内建立𝑥𝑂𝑦的坐标系．在𝑥方向0−12𝑚的范围内的曲线方程为𝑦1=sin𝜋12𝑥𝑚，12𝑚到36𝑚的范围内的曲线方程为𝑦2=−2𝑠𝑖𝑛𝜋(𝑥−12)24𝑚，曲线与𝑥轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度𝐵=0.5𝑇，方向垂直与导轨平面向上．金属棒𝑎𝑏的质量为𝑚=0.2𝑘𝑔，电阻𝑟=0.8𝛺，垂直搁在导轨上，在平行于𝑥轴方向的外力𝐹作用下以𝑣=4𝑚/𝑠的速度沿斜面匀速下滑．(取𝑔=10𝑚/𝑠2，𝑠𝑖𝑛37°=0.6，𝑐𝑜𝑠37°=0.8)求：

(1)当金属棒𝑎𝑏通过𝑥=6𝑚位置时的外力𝐹的瞬时功率．

(2)金属棒𝑎𝑏通过磁场的过程中电阻𝑅上产生的焦耳热．

(3)金属棒𝑎𝑏通过磁场的过程中外力𝐹所做的功．

22. 如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为𝑚，从𝐴处以一定的初速度向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到𝐴点恰好静止。物块向左运动的最大距离为𝑥，此时弹簧的弹性势能为𝐸𝑃，重力加速度为𝑔，弹簧未超出弹性限度，求：

(1)物块全过程发生的位移；

(2)物块与地面间的动摩擦因数；

(3)物块在𝐴点时的初速度大小。