1、 2021届高三物理一轮复习通关检测卷届高三物理一轮复习通关检测卷 全国卷（全国卷（二二） 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 8 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 15 题只有一项符合题目要求，第题只有一项符合题目要求，第 68 题有多项符合题目要求。全部选对得得题有多项符合题目要求。全部选对得得 6 分，选对分，选对 但不全的得但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。 1. 原子序数越大，原子核的( ) A.结合能一定越大 B.比结合能一定越小 C.平均每个核子的质量一定越大 D.平均每个
2、核子的质量一定越小 2. 如图所示，MN是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以 下过程中，abcd中有感应电流产生且感应电流的方向为abcda的是( ) A将abcd向左平移 B将abcd垂直纸面向外平移 C将abcd以MN为轴转动30 D将abcd以ab为轴转动30 3. 如图所示是我国的极地考察破冰船“雪龙号”。为满足破冰航行的要求，其船体结构 经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度，则船体对冰块的弹力示意图正确的是 ( ) A. B. C. D. 4. 如图所示，微信启动新界面，其画面视角从非洲大陆上空（左）变成中国上空（右）.新 照片由我国新一代静止轨道
3、卫星“风云四号”拍摄，见证着科学家 15 年的辛苦和努力.下列 说法正确的是( ) A.“风云四号”可能经过北京正上空 B.“风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度 C.与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等 D.“风云四号”的运行速度大于 7.9 km/s 5. 如图所示，固定木板AB倾角60，板BC水平，ABBC、长度均为 2 m，小物块从 A 处由静止释放，恰好滑到 C 处停下来.若调整BC使其向上倾斜，倾角不超过 9，小物块 从 A 处由静止滑下再沿BC上滑， 上滑的距离与BC倾角有关.不计小物块经过 B 处时的机 械能损失，小物块与各接触面间的动摩擦因数均相同，则小物块沿BC
4、上滑的最小距离为 ( ) A. 2 m 3 B.1 m C.2 m D.3 m 6. 如图，在同一竖直面内，小球ab、从高度不同的两点，分别以初速度 a v和 b v沿水平方向 先后抛出，恰好同时落到地面上的 P 点，P 点到两抛出点水平距离相等，并且落到 P 点 时两球的速度互相垂直.若不计空气阻力，则( ) A.小球 a 比小球 b 先抛出 B.初速度 a v小于 b v C.小球ab、抛出点距地面高度之比为 : ba vv D.初速度 a v大于 b v 7. 如图所示，一定质量的小球（可视为质点）套在固定的竖直光滑椭圆形轨道上，椭圆的 左焦点为 P， 长轴AC水平且长为 0 2L， 短
5、轴BD竖直且长为 0 3L.原长为 0 L的轻弹簧一端 套在过 P 点的垂直纸面的光滑水平轴上，另一端与位于 A 点的小球连接.若小球逆时针沿 椭圆轨道运动，在 A 点时的速度大小为 0 v，弹簧始终处于弹性限度内，则下列说法正确 的是( ) A.小球在 C 点的速度大小为 0 v B.小球在 D 点时的动能最大 C.小球在BD、两点的机械能不相等 D.小球在从 A 点经过 D 点到达 C 点的过程中机械能先变小后变大 8. 如图，边长为L的正三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，质量为 m ，电荷 量为 q 的同种粒子每次都从 a 点沿与ab边成30角的方向垂直射入磁场，若初速度大
6、小为 0 v，射入磁场后从ac边界距a点/ 3L处射出磁场。不计粒子的重力，下列说法正确 的是( ) A.若粒子射入磁场的速度增大为 0 2v，则出射位置距a点2/ 3L B.若粒子射入磁场的速度增大为 0 2v，则粒子在磁场中的运动时间减小为原来的一半 C.若粒子射入磁场的速度不大于 0 3v，粒子从磁场中射出时速度方向均与ab边垂直 D.若粒子射入磁场的速度不同，但从ac边射出的所有粒子在磁场中的运动时间相等 二、非选择题：共二、非选择题：共 62 分。第分。第 912 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 1314 题为题为 选考题，考生根据要求作
7、答。选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共（一）必考题：共 47 分。分。 9. （6 分）某实验小组用如图 1 所示装置做“研究匀变速直线运动”实验.打点计时器所接 交流电的频率为 50 Hz. （1）实验必须做到的是_. A.钩码的质量远小于小车的质量 B.垫高长木板没有定滑轮的一端，平衡摩擦力 C.小车释放前靠近打点计时器 D.连接小车的细绳平行于长木板 （2）调节好实验装置，进行正确操作，打出的纸带如图 2 所示，在纸带上取计数点 OABCD、 、 、 、，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，由图中的数据可知，打点 计时器打下 C 点时小车运动的速度大小是_m/s，小车运动的加
8、速度大小是 _ 2 m/s.（计算结果均保留两位有效数字） （3）如果交流电的频率实际只有 49 Hz，则测得的小车的加速度比实际值_（填 “大”或“小”）. 10. （9 分）某同学通过实验测定一个阻值约为5的电阻 x R的阻值。 （1）现有电源（电压为 4 V）、滑动变阻器（050 ，额定电流 2 A）、开关和导线若 干，以及下列电表： A.电流表（03 A，内阻约0.025） B.电流表（00.6 A，内阻约0.125） C.电压表（03 V，内阻约3k） D.电压表（015 V，内阻约15 k） 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_，电压表应选用_（选填器 材前的字母），实验电路应
9、采用图 1 中的_（选填“甲”或“乙”）。 （2）图 2 是测量 x R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在（1）问中所 选的电路图，补充完成图中实物间的连线。 （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片 P 的位置，并记录对应的电流表示数 I、电压表示 数 U。某次两电表示数如图 3 所示，可得该电阻的测量值 x R _（保留 2 位有效 数字）。 （4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在（1）问中选用 乙电路，产生误差的主要原因是_。（选填选项前的字母） A.电流表测量值小于流经 x R的电流值 B.电流表测量值大于流经 x R的电流值 C.电压表测量值小于 x R
10、两端的电压值 D.电压表测量值大于 x R两端的电压值 11.（12 分）如图所示，在光滑水平桌面AB上静止着两个小滑块 1、2，质量分别为 12 0.2 kg0.1kgmm、， 两滑块之间有一被压缩轻弹簧(滑块与轻弹簧之间不拴接)，A的 左端固定着与AB相切的光滑竖直半圆轨道， 滑块恰好可以在其内部滑行；B的右端与一 水平传送带相连，传送带长 0.9 mL ，且顺时针转动。现释放被压缩的弹簧，两滑块在 桌面上被弹出，滑块 1 恰好能过半圆轨道的最高点F；滑块 2 从传送带的右端离开后， 落在水平地面上的D点，已知滑块 2 被弹出时的速度 2 4 m / sv ，与传送带间的动摩擦 因数 0.
11、5 ，C点距地面高 0.2 mh 。不计半圆轨道的孔径的大小，取 2 10 m / sg ， 求： (1)被压缩的轻弹簧的弹性势能 P E； (2)滑块 1 经过双半圆环轨道最低点A时对轨道的压力大小； (3)若传送带的速度取值范围为4 m / s 8 m / sv ， 则滑块 2 落点D与C点间水平距离 x 为多少?(结果可用 v 来表示) 12.（20 分）如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成 53 夹角固定放置,导轨 间连接一阻值为6 的电阻R导轨电阻忽略不计。 在两平行虚线m n、 间有一与导轨所在 平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场。导体棒 a 的质量为0.4 kg a
12、 m ,电阻3 a R ; 体棒b的质量为0.1kg b m ,电阻6 b R ;它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良 好,ab、从开始相距 0 0.5 mL 处同时由静止开始释放,运动过程 中它们都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时, a 正好进入磁 场( g 取 2 10 m / s,不计ab、之间电流的相互作用)。求: (1)当ab、分别穿越磁场的过程中,通过R的电荷量之比; (2)在穿越磁场的过程中,ab、两导体棒匀速运动的速度大小之比; (3)磁场区域沿导轨方向的宽度d; (4)在整个过程中,产生的总焦耳热。 （二）选考题：共（二）选考题：共 15 分。请考生从分。请考生从 2
13、道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做第一道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做第一 题计分。题计分。 13.物理选修 3-3（15 分） (1)（5 分）热学中有很多图像，对下列一定质量的理想气体图像的分析，下列说法中正确 的是_。 A甲图中理想气体的体积一定不变 B乙图中理想气体的温度一定不变 C丙图中理想气体的温度一定不变 D丁图中理想气体从P到Q，可能经过了温度先降低后升高的过程 E戊图中实线对应的气体温度一定高于虚线对应的气体温度 （2）（10 分）如图所示，U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的 2 倍，在左管内用水银封闭一段长为26 cm、温度为280 K
14、的空气柱，左右两管 水银面高度差为36 cm，外界大气压为76 cmHg。若给左管的封闭气体加热，使 管内气柱长度变为30 cm，则此时左管内气体的温度为多少？ 14.物理选修 3-4（15 分） (1)（5 分）一列简谐横波在0t 时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.1s波形图 如图虚线所示，若已知波传播的速度为10 m / s，则 ( ) A.这列波沿x轴正方向传播 B.这列波的周期为0.4s C.0t 时刻质点a沿y轴正方向运动 D.从0t 时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4 m E.2 mx 处的质点的位移表达式为0.2sin(5)(m)yt (2) （10 分） 如图所
15、示，AOBC为某种透明介质的截面图，AOC为等腰直角三角形，BC 为半径10 cmR 的四分之一圆弧，AB与水平面屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和 紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角45i ， 结果在水平 屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为 12 2 3 ,2 3 nn。 判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色； 求两个亮斑间的距离（计算结果可保留根式） 答案以及解析答案以及解析 1.答案：A 解析：原子序数越大，核子数越多，原子核的结合能越大，A 项正确；根据比结合能随原子 序数变化关系可知，原子序数从 1 不断增大的过程中，原子核的比结合能
16、先增大后减小，平 均每个核子的质量先减小后增大，BCD 项错误。 2.答案：C 解析：A、由于磁场为匀强磁场，将abcd向左平移，其磁通量增大，根据右手定则可知产 生的感应电流沿adcba方向，故 A 错误； B、将abcd垂直纸面向外平移，其磁通量不变化，因此不会产生感应电流，故 B 错误； C、将abcd以MN为轴转动60，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流方向沿abcd方向， 故 C 正确； D、将abcd以ab为轴转动30，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故 D 错误。 故选：C。 3.答案：C 解析：弹力方向垂直于接触面，故 C 项正确。 4.答案：B 解析：由题可知，“风云四
17、号”卫星是地球同步卫星，而同步卫星只能在赤道正上空，且高 度保持不变，故 A 错误；根据 2 n GMm ma r ，得 2 n GM a r ，其中 G 为引力常量，M 为地球 质量，r 为轨道半径，因“风云四号”卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，故“风云四号” 的向心加速度大于月球的向心加速度，故 B 正确；与“风云四号”同轨道的卫星都是同步 卫星，故线速度大小一定相等，但不知道各个卫星的质量是否相等，根据 2 k 1 2 Emv知动能 不一定相等，故 C 错误；卫星围绕地球表面运行的最大线速度是 7.9 km/s，此时它的轨道半 径等于地球半径，而“风云四号”的轨道半径大于地球半径，根据
18、 GM v r 可知，其线速 度小于 7.9 km/s，故 D 错误. 5.答案：B 解析：BC段水平时，对小物块从释放到第一次速度为零的过程，由动能定理得 sincos0mgLmgLmgL ，代入数据得 3 = 3 ，设BC与水平方向之间的夹角为 时，物块沿BC上滑的距离为 x，由动能定理得 sincosmgLmgLcossin0mgxmgx ，即 (30 ) 2sin() L x ，当 sin()1 ，即 90时，x 有最小值， min 1m 2 L x，故 A、C、D 错误，B 正确. 6.答案：AB 解析：由 2 1 2 hgt可得 2h t g ，平抛运动的运动时间是由距地面的高度决
19、定的，由题意可知 ab hh，所以 ab tt，又小球ab、的水平位移相等，且 0 xv t，可得 ab vv，故 A、B 正确， D 错误. 2 2 2 0 11 22 x hgtg v ，故小球ab、抛出点距地面高度之比为 2 2 ab ba hv hv ，C 错误. 7.答案：AB 解析：小球运动过程中小球与弹簧组成的系统的重力势能、弹性势能和动能相互转化，但三 者之和保持不变.因为弹簧原长为 0 L，半长轴的长为 0 L，故在 A 点弹簧处于压缩状态，压缩 量等于PO的长度，即 0 1 2 L（由椭圆公式知PO长为 0 1 2 L）.小球在 C 点时弹簧长度等于 000 13 22 L
20、LL， 故伸长量也等于PO的长度， 即 0 1 2 L， 所以在AC、两点弹簧的形变量相等， 弹簧的弹性势能相等，故在高度相同的AC、两点小球的动能相等，小球在 C 点的速度大小 也为 0 v，A 正确.由几何关系可知 0 PDL，小球在 D 点时系统的重力势能、弹性势能都最 小，所以此时小球动能最大，B 正确.在BD、两点时，小球到 P 点的距离都等于 0 L，即等 于弹簧原长，弹簧的弹性势能相同（一般视为零），小球的机械能也是相等的，C 错误.小 球在从 A 点经过 D 点到达 C 点的过程中弹簧的弹性势能先变小后变大，故小球的机械能先 变大后变小，D 错误. 8.答案：ACD 解析：粒子
21、的速度分别为 000 23vvv、 、时，画出粒子轨迹过程图如图所示。 A.若粒子射入磁场的速度增大为 0 2v,根据 mv R qB 可知,粒子的半径增大到原来的2倍,则出射 位置距 a 点 2 3 L ，故 A 正确； B.若粒子射入磁场的速度增大为 0 2v，粒子从ac边射出时与ac边的夹角不变、轨迹对应的 圆心角不变，则粒子在磁场中的运动时间不变，故 B 错误； C.若粒子射入磁场的速度不大于 0 3v,则粒子均能够从ac边射出,射出时速度方向与ac边的 夹角为30,而ab边与ac边的夹角为60，则粒子从磁场中射出时速度方向均与ab边垂直， 故 C 正确； D.若粒子射入磁场的速度不同
22、,但从ac边射出的所有粒子运动轨迹对应的圆心角均为60， 所以在磁场中的运动时间相等，故 D 正确。 故选：ACD。 9.答案：（1）CD （2）0.96；2.4 （3）大 解析：（1）研究匀变速直线运动时，不需要平衡摩擦力，不需要满足钩码的质量远小于小 车的质量，A、B 项错误；为了能多打出一些点便于数据处理，小车释放前应靠近打点计时 器，C 项正确；为了使小车能做匀变速运动，连接小车的细绳应平行于长木板，D 项正确. （2）根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，有 0.96 m/s 2 BD C x v T 小车运动的加速度 2 2 2.4 m/s 4 BDOB xx
23、a T . （3）如果交流电的频率实际只有 49 Hz，则测量计算时所用频率偏大，由 2 2 x ax f T 知 计算所得的加速度偏大. 10.答案：（1）B；C；甲 （2）连接的实物图如图所示 （3）5.2 （4）B；D 解析：（1）因电源的电压为 4 V，因此电压表选择 3 V 量程；由于电阻 x R的阻值约为5， 根据欧姆定律可知，电流的最大值为 0.8 A，从精确角度来说，电流表选择 0.6 A 的量程； 根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值关系， 可知应选择电流表外接法， 故选择题图 1 中的甲电路。 （2）连接的实物图如图所示。 （3）电压表的示数为 2.60 VU ，电流表
24、的示数为 0.50 AI ，电阻阻值 2.60 V 5.2 0.50 A x U R I 。 （4）题图 1 中甲电路采用的是电流表外接法，实际上电压表并不是理想电表，所以电压表 也有电流通过，电流表测量的电流是流经 x R和电压表的电流之和，所以产生误差的主要原 因是电流表测量值大于流经 x R的电流值，选 B；题图 1 中乙电路采用的是电流表内接法， 实际上电流表并不是理想电表，所以电流表两端也有电压，电压表测量的电压是 x R和电流 表两端的电压之和，所以产生误差的主要原因是电压表测量值大于 x R两端的电压值，选 D。 11.答案：(1)以滑块 1 和滑块 2 为系统，由动量守恒定律得
25、 1 122 0m vm v 解得 1 2 m / sv 由能量守恒定律得 22 p1 122 11 22 Em vm v 解得 P 1.2 JE (2)滑块 1 恰好过F点，则滑块 1 在F点的速度为 0。 从A到F的过程中，由动能定理得 2 11 1 1 20 2 m g Rm v 在A点，由牛顿第二定律得 2 1 N11 v Fm gm R 由牛顿第三定律得对A点的压力为 NN 10 NFF (3)滑块 2 离开C点做平抛运动，竖直方向 2 1 2 hgt 滑块 2 恰好在传送带上一直加速，设获得的末速度为 3 v，由运动学公式得 22 32 2vvgL 解得 3 5 m / sv 当4
26、 m / s 5 m / sv 时，0.2xvtv 当5 m / s 8 m / sv 时， 3 1mxv t 解析： 12.答案：（1）由法拉第电磁感应定律得E t ; 平均电流 E I R 总 ,流过导体棒b的总电荷量qI t R 总 总 ; 在b穿越磁场的过程中,b是电源,a与R是外电路,电路的总电阻 1 8 a b a RR RR RR 总 ; 则通过R的电荷量为 1 11 33 Rb qq R 总 总 。 同理,a棒在磁场中匀速运动时, 2= 6 b a b RR RR RR 总 , 通过R的电荷量为 2 11 22 Ra qq R 总 总 ,解得:2:1 RaRb qq。 （2）设
27、b在磁场中匀速运动的速度大小为 b v,则b中的电流 1 / b b BL v I R 总 ; 由平衡条件得 22 1 sin53 b b B L v m g R 总 ; 同理,a棒在磁场中匀速运动时: 22 2 sin53 a a B L v m g R 总 ; 可得:3:1 ab vv 。 （3）设ab、穿越磁场过程中的速度分别为 a v和 b v由题意得: sin53 ab vvgt, b dv t,因 22 0 2sin53 ab vvgL解得0.25dm。 （4）由sin53 aa Fm g 安 ,故sin530.8 J aa Wm gd ; 同理sin530.2 J bb Wm g
28、d 。 在整个过程中,电路中共产生焦耳热1J ab QWW 解析： 13.答案：(1)ACE (2)以封闭气体为研究对象，设左管横截面积为2S，当左管封闭的气柱长度变为30 cm时， 左管水银柱下降4 cm，右管水银柱上升8cm，即两端水银柱高度差为24 cmh 根据题意得 11 26252VL SSS， 101 76cmHg36cmHg40cmHgpph，1280 KT ， 20 76cmHg24cmHg52cmHgpph ， 22 30260VL SSS 由理想气体状态方程 1 122 12 pVp V TT 代入数据解得 2 420 KT 即左管内气体的温度为420 K。 解析：(1)根
29、据理想气体状态方程 PV C T 可知，甲图中理想气体做等容变化，所以体积一定 不变，故 A 正确；若温度不变，PV图象应该是双曲线的一支，B图不一定是双曲线，故 B 错误；根据理想气体状态方程 PV C T 可知，丙图中理想气体做等温变化，所以温度一定 不变，故 C 正确；丁图中理想气体从P到Q，经历了温度先升高后降低的过程，故 D 错误； 温度升高分子平均动能增大， 平均速率增大， 所以图中实线对应的气体温度一定高于虚线对 应的气体温度，故 E 正确。所以 ACE 正确，BD 错误。 14.答案：(1)BDE (2)根据临界角公式 1 sinC n 可得红光与紫光的临界角分别为 60 ,45CC 红紫 ， 而光线在AB面上入射角 45i ，说明紫光恰好发生全反射，红光从AB面有反射，也有折 射。所以AM区域的亮斑 1 P 为红色，AN区域的亮斑 2 P 为红色与紫色的混合色。 画出如图光路图如图所示： 设折射角为r，两个光斑分别为 12 PP、， 根据折射定律得 1 sin sin r n i 得到： 6 sin 3 r 由几何知识可得： 1 tan R r AP 解得： 1 5 2 cmAP 由几何知识可得 2 OAP为等腰直角三角形，解得： 2 10 cmAP
