四川省德阳市2021届新高考第三次大联考物理试卷含解析

四川省德阳市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．如图所示，a、b两个小球用一根不可伸长的细线连接，细线绕过固定光滑水平细杆CD，与光滑水平细杆口接触，C、D在同一水平线上。D到小球b的距离是L，在D的正下方也固定有一光滑水平细杆DE。D、E间距为2L，小球a放在水平地面上，细线水平拉直，由静止释放b，当细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球a对地面的压力恰好为0，不计小球大小，则下列说法正确的是

A．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b加速度大小不变

B．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b速度发生变化

C．小球a与小球b质量比为5：1

D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离再固定，由静止释放小球b，线与E相碰的一瞬间，小球a会离开地面。

【答案】C

【解析】

【详解】

AB．细线与水平细杆接触瞬间，小球的速度不会突变，但是由与小球做圆周运动半径变小，由2υar可知，其加速度变大，故A、B错误；

C．当细线与水平细杆E接触的一瞬间，对小球a可知，细线中的拉力为

aTmg

对小球b，由牛顿第二定律可得

22bbυTmgmL

由机械能守恒可得

212bbmgLmυ

解得

5abmm 故C正确；

D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离x，则

2()2bbυTmgmLx

212bbmgLxmυ

解得

452bbbmgLxTmgmgTLx

故小球a不会离开地面，故D错误；

故选C。

2．双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径都远小于两颗星球之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，相距为L的M、N两恒星绕共同的圆心O做圆周运动，M、N的质量分别为m1、m2，周期均为T。若另有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2m1、2m2，则( )

A．P、Q运动的轨道半径之比为m1∶m2

B．P、Q运动的角速度之比为m2∶m1

C．P、Q运动的周期均为22T

D．P与M的运动速率相等

【答案】C

【解析】

【详解】

双星系统的两颗恒星运动的角速度相等，由万有引力提供向心力，对M、N有

G122mmL ＝m1·r122π()T

G122mmL＝m2·r222π()T

对P、Q有

G12222mmL＝2m1·r′122π()T G12222mmL＝2m2·r′222π()T

其中

r1＋r2＝L，r′1＋r′2＝L

联立解得

T′＝22T

由

2m1r′1＝2m2r′2

可知

r′1∶r′2＝m2∶m1

则可知

r1＝r′1

结合v＝2rT可知P与M的运动速率不相等，故ABD错误，C正确。

故选C。

3．如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为θ，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是（ ）

A．降低环境温度 B．在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管

C．保持θ角不变，使玻璃管减速上升 D．使玻璃管垂直纸面向外做加速运动

【答案】C

【解析】

【详解】

A. 假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度降低△T时，空气柱1的压强由p1减至p′1，△p1=p1−p′1，空气柱2的压强由p2减至p′2，△p2=p2−p′2，

由查理定律得：

11ppTT，

22ppTT， 因为p2=p1+h>p1，所以△p1<△p2，即水银柱应向b移动。故A错误；

B. 在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管，使θ角变大，若水银柱相对玻璃管不动，则增大了水银柱对下部气体的压力，水银柱向b端移动，故B错误；

C. 玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，水银柱失重，若水银柱相对玻璃管不动，水银柱对下部气体压力减小，水银柱向a端移动，故C正确；

D. 使玻璃管垂直纸面向外做加速运动不会影响水银柱竖直方向上的受力，水银柱的位置不变，故D错误。

4．核反应方程235114489192056X0UnBaKr3n表示中子轰击23592U原子核可能发生的一种核反应，该核反应中质量亏损了m。关于这个核反应，下列说法中正确的是（ ）

A．该反应属于核聚变

B．89xKr中的X为33

C．14456Ba中含有56个中子

D．该核反应释放出的核能为2mc

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．裂变反应是较重的原子核在其它粒子的轰击下，分裂成几个中等的原子核，可知该反应属于裂变反应，故A错误；

B．根据电荷数守恒、质量数守恒知，89XKr的核电荷数X为

X925636

故B错误；

C．Ba的核子数为144，其中的质子数为56，所以中子数为

n1445688

故C错误；

D．该核反应释放出的核能为△E，根据爱因斯坦质能方程可知

2Emc

故D正确。

故选D。

5．一个物体沿直线运动，t=0时刻物体的速度为1m/s，加速度为1m/s2，物体的加速度随时间变化规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）

A．物体做匀变速直线运动 B．物体的速度与时间成正比

C．t＝5s时刻物体的速度为6.25m/s D．t＝8s时刻物体的速度为12.2m/s

【答案】D

【解析】

【详解】

A．物体的加速度在增大，做变加速直线运动，故A错误。

B.由图像知质点的加速度随时间增大，根据v=v0+at可知，物体的速度与时间一定不成正比，故B错误。

C.由图知 a=0.1t+1（m/s2），当t=5s时，a=1.5 m/s2，速度的变化量

11.5Δ5m/s=6.25m/s2v

知t=5s时的速度为

v=v0+△v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s

故C错误。

D.a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，则0-8s内，a=0.1t+1（m/s2），当t=8s时，a=1.8 m/s2，速度的变化量

11.8Δ8m/s=11.2m/s2v

知t=8s时的速度为

v=v0+△v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s

故D正确。

故选D。

6．如图所示，一足够长的木板的左端固定，右端的高度可调节。若开始时一物块A恰好沿木板匀速下滑，下列方法中能使物块A停下的是（ ）

A．增大木板的倾角

B．对物块A施加一个竖直向下的力 C．对物块A施加一个垂直于木板向下的力

D．在物块A上叠放一个重物B（与物块A具有相同的初速度）

【答案】C

【解析】

【详解】

A．物块沿木板匀速下滑，所受合力为零，根据平衡条件得

sincosmgmg

若增大木板的倾角重力沿木板向下的分力sinmg增大，滑动摩擦力

cosfmg

减小，物块将沿木板做加速运动，故A错误；

B．对物块A施加一个竖直向下的力，由于

sincosFmgFmg

物块的合力仍为零，仍做匀速运动，故B错误；

C．对物块A施加一个垂直于木板向下的力F，物块的滑动摩擦力

cosfFmg

增大，物块A的合力沿木板向上，物块做减速运动，可以使物块停下，故C正确。

D．在物块A上叠放一重物B，则有

sincosMmgMmg

物块A不可能停下，故D错误。

故选：C。

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．为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射人。CD为光学传感器，可以探测光的强度。从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。现在将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同)，设半圆形外半径为R，光导纤维束的半径为r。则下列说法正确的是

A．该新材料的折射率n> 1

B．该新材料的折射率n<1

C．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小

D．用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入，如图丙。若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R与纤维束半径r应满足的关系为10Rr…

【答案】AD

【解析】

【详解】

AB.由题图乙知，当53时发生全反射，则有：

111.25sinsin53nC

故选项A符合题意，B不符合题意；

C.图甲中若减小入射角，根据反射定律和折射定律可知反射角和折射角都减小，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变大，故选项C不符合题意；

D.激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在外侧面处发生全反射，临界光路如图所示，可得：

2sinRrCR

解得：10Rr，所以该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R与纤维束半径r应满足的关系为10Rr，故选项D符合题意。

8．如图所示，质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦。a 态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b 态是气缸从容器中移出后，在室温（27 °C）中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是（ ）

A．与 b 态相比，a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多

B．与 a 态相比，b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大

C．在相同时间内，a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等

D．从 a 态到 b 态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量