2021 届全国名校学术联盟新高三原创预测试卷（十）
物理
★祝考试顺利★ 注意事项：
1 、考试范围：高考范围。
2 、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡用 上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用 2B 铅笔将答题卡上试卷型 类型 A 后的方框涂黑。
3 、选择题的作答：每个小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
4 、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
5 、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用 2B 铅笔涂黑。答案用0.5 毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
6 、保持 卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
7 、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 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．在 β 衰变中常伴有一种称为中微子的粒子放出。中微子的性质十分特别，在实验中很难探测。1953 年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中 H11发生核反应，产生中子（ n10）和正电子（ e01）。根据该实验结论可以判定中微子的质量数和电荷数分别为 A．0 和 0
B．0 和 1
C．1 和 0
D．1 和 1 2．下列说法正确的是 A．扩散运动是由微粒和水分子发生化学反应引起的 B．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 C．某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动 D．0℃和 100℃氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律 3．20 世纪末，由于生态环境的破坏，我国北方地区 3、4 月份沙尘暴天气明显增多。近年来，我国加大了环境治理，践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，沙尘天气明显减少。
现把沙尘上扬后的情况简化为沙尘颗粒悬浮在空中不动。已知风对沙尘的作用力表达式为 F=αρAv 2 ，其中 α 为常数，ρ 为空气密度，A 为沙尘颗粒的截面积，v 为风速。设沙尘颗粒为球形，密度为 ρ 0 ，半径为 r，风速竖直向上，重力加速度为 g，则 v 的表达式为 A．034αgr
B．αgr340
C．αgr0
D．αgr34 4．1970 年 4 月 24 日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，拉开了中国人探索宇宙奥秘、和平利用太空、造福人类的序幕，自 2016 年起，每年 4 月 24 日定为“中国航天日”。已知“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点 M 和远地点 N 的高度分别为 439km 和 2384km。则 A．“东方红一号”的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B．“东方红一号”在近地点的角速度小于远地点的角速度 C．“东方红一号”运行周期大于 24h D．“东方红一号”从 M 运动到 N 的过程中机械能增加 5．2020 年我国将全面进入万物互联的商用网络新时代，即 5G 时代。所谓 5G 是指第五代通信技术，采用 3300~5000MH Z （1M=10 6 ）频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是 1880~2635MHz。未来 5G 网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达 10G bps（bps 为 bits per second 的英文缩写，即比特率、比特/秒），是 4G 网络的 50~100 倍。下列说法正确的是 A．4G 信号和 5G 信号都是纵波 B．4G 信号更容易发生衍射现象 C．4G 信号和 5G 信号相遇能产生稳定干涉现象 D．5G 信号比 4G 信号在真空中的传播速度快 6．如图所示，等腰三角形 ABC 为一棱镜的横截面，顶角 A 为 θ。一束光线从 AB 边入射，从AC 边射出，已知入射光线与 AB 边的夹角和出射光线与 AC 边的夹角相等，入射光线与出射光线的夹角也为 θ。则该棱镜的折射率为 A．1sin2
B．2sin
C．12cos2
D． 2cos2 7．如图所示，a、b、c 为一定质量的理想气体变化过程中的三个不同状态，下列说法正确的A B C ( θ · · · V O a b c
是 A．a、b、c 三个状态的压强相等 B．从 a 到 c 气体的内能减小 C．从 a 到 b 气体吸收热量 D．从 a 到 b 与从 b 到 c 气体对外界做功的数值相等 8．离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中 P处注入，在 A 处电离出正离子，已知 B、C 之间加有恒定电压 U，正离子进入 B 时的速度忽略不计，经加速形成电流为 I 的离子束后喷出推进器，单位时间内喷出的离子质量为 J 。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。则推进器获得的推力大小为 A． UJI 2
B．JIU22
C．JIU2
D． UJI 二、多项选择题：本题共 4 4 小题，每小题 4 4 分，共 6 16 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 4 4 分，选对但不全的得 2 2 分，有选错的得 0 0 分。
9．如图 a 所示为一线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流的 u-t 图像，假设将此电压加在图b 所示的回旋加速器上给氘核加速，已知氘核的质量为 3.3×10 -27 kg，下列说法正确的是
A．该交流电电压的有效值为 2000kV B．t=0.5×10 -7 s 时，穿过线圈的磁通量最大 C．氘核在回旋加速器中运动的周期为 1.0×10 -7 s D．加在回旋加速器上的匀强磁场的磁感应强度大小约为 1.3T 图 a
~ 图 b
u/×10 4 V 0 t/×10 -7 s 1.5 0.5 1.0 200 2.0 -200
10．如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关 S 与 1端相连，电源向电容器 C 充电，待电路稳定后把开关 S 掷向 2 端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 i ﹣ t 曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。若其他条件不变，只将电阻 R 更换，现用虚线表示更换电阻后的 i ﹣ t 曲线，下列说法正确的是
A．更换的电阻的阻值比原来的大 B．充电过程中，电容器的电容逐渐增大 C．图中实线与虚线分别与坐标轴围成的面积相等 D．放电过程中，电阻 R 左端电势高于右端 11．如图所示，匀强电场中的三点 A、B、C 是一个三角形的三个顶点，AB 的长度为 1m，D为 AB 的中点。已知电场线的方向平行于△ABC 所在平面，A、B、C 三点的电势分别为4V、6V 和 2V。设电场强度大小为 E，一质子从 D 点移到 C 点电场力所做的功为 W，则 A．W=7eV
B．W=3eV C．E>2V/m
D．E<2V/m 12．如图所示，质量均为 1.0kg 的木板 A 和半径为 0.1m 的41光滑圆弧槽 B 静置在光滑水平面上，A 和 B 接触但不粘连，B 左端与 A 相切。现有一质量为 2.0kg 的小滑块 C 以 5m/s 的水平初速度从左端滑上 A，C 离开 A 时，A 的速度大小为 1.0m/s。已知 A、C 间的动摩擦因数为 0.5，重力加速度 g 取 10m/s 2 。下列说法正确的是 A．木板 A 的长度为 0.85m B．滑块 C 能够离开 B 且离开 B 后做竖直上抛运动 C．整个过程中 A、B、C 组成的系统水平方向动量守恒 D．B 的最大速度为 5m/s 三、非选择题：本题共 6 6 小题，共 0 60 分。
B A C D C B A i/mA t/s 0 2 4 6 8 10 1 2 3 4 C R 1 2 S 接计算机 电 流 传感器
13．（6 分）
在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）需要记录的数据有：小钢球的直径 d、_______、摆长 L、_______和周期 T； （2）用标准游标卡尺测小钢球的直径如图甲所示，则直径 d 为______mm；
（3）如图乙所示，某同学由测量数据作出 L-T 2 图线，根据图线求出重力加速度g=______m/s 2 （已知 π 2 ≈9.86，结果保留 3 位有效数字）。
14．（8 分）
某实验小组要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，实验原理如图所示，要求当热敏电阻的温度达到或超过 60℃时，系统报警。该热敏电阻的阻值 R t 与温度 t 的关系如下表所示。
t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R t /Ω 220.0 165.0 130.0 100.0 80.0 70.0 可供选用的器材有：
A．电源 E 1 （3V，内阻不计）
B．电源 E 2 （9V，内阻不计）
图甲 图乙 L/m T 2 /s 2
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 5.0 0.70 1.10 1.00 0.90 0.80 1.20 a b c · · · S R t
报警器
C．滑动变阻器 R 1 （0~100Ω）
D．滑动变阻器 R 2 （0~1000Ω）
E．热敏电阻 R t
F．报警器（电阻不计，流过的电流超过 40mA 就会报警，超过 80mA 将损坏）
G．开关 S H．导线若干 （1）电路中电源应选用______，滑动变阻器应选用______；（填器材前的代号）
（2）实验中发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将选择开关旋至______（选填“直流 2.5V”，“直流 10V”，“交流 2.5V”）
档，合上开关 S，用调节好的多用电表进行排查，现测量 a、b 和 a、c 两点间的电压，则接在 a 点的应是______（填“红”或“黑”）表笔，若接入 a、b 时示数为零，接入 a、c 时指针偏转，若电路中只有一处故障，则电路故障为______； （3）排除故障后，将热敏电阻置于温控室中，调整温控室的温度为 60℃，将开关 S 闭合，调整滑动变阻器，当报警器刚开始报警时，滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω，若要求降低报警温度，则滑动触头应该向______移动（填“左”或“右”）。
15．（8 分）
坐标原点 O 处有一波源做简谐振动，它在均匀介质中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播。t=0 时，波源开始振动，t=3s 时，波刚好传到 x=6m 处，波形图如图所示，其中 P 为介质中的一个质点。
（1）通过计算画出波源的振动图像； （2）再经过多长时间 P 点的动能最大。
16．（8 分）
如图甲所示，两根足够长的光滑平行直导轨固定在水平面上，导轨左侧连接一电容器，一金属棒垂直放在导轨上，且与导轨接触良好。在整个装置中加上垂直于导轨平面的磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化。0~t 0 内在导体棒上施加外力使导体棒静止不动，t 0 时刻撤去外力。已知电容器的电容为 C，两导轨间距为 L，导体棒到导轨左侧的距离为 d，导体棒的质·
y/m 0 x/m 6 2 4 P 2 1 -2
量为 m。求：
（1）电容器带电量的最大值； （2）导体棒能够达到的最大速度 v m 。
17．（14 分）
如图所示，质量分别为 m A =0.2kg、m B =0.1kg 的 A、B 两物块叠放在竖直轻弹簧上静止（B与弹簧连接，A、B 间不粘连），弹簧的劲度 k=20N/m。若给 A 一个竖直向上的拉力 F，使 A由静止开始以加速度 a=2m/s 2 向上做匀加速运动。已知弹簧弹性势能的表达式为 E p =21kx 2 （k为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量）。重力加速度 g 取 10m/s 2 。求：
（1）B 上升高度 h 为多大时 A、B 恰好分离； （2）从开始运动到 A、B 分离，拉力做的功 W F ； （3）定性画出 B 运动到最高点的过程中其加速度 a 与位移 l 的关系图像。（以 B 初态静止的位置为位移零点）
18．（16 分）
如图所示，在平面直角坐标系 xOy 中，第一、二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，第四象限存在着沿 y 轴正方向的匀强电场，场强大小未知。一带正电的粒子从 y 轴上的 M 点以速度 v 0 沿 x 轴正方向开始运动，从 x 轴上的 N 点进入磁场后恰好经 O 点再次进入电场，已知 MN 两点的连线与 x 轴的夹角为 θ，且 tanθ=21，带电粒子的质量为 m，电A B F
图甲
图乙 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × C t 0
t/s B/T O B 0
量为 q，不计带电粒子的重力。求：
（1）粒子第一次经过 N 点的速度 v； （2）粒子从 N 点运动到 O 点过程中，洛伦兹力的冲量 I； （3）电场强度 E 的大小； （4）粒子连续两次通过 x 轴上同一点的时间间隔△ t。
高三物理试题参考答案及评分标准 一、选择题：1 1~8 8 题每题 3 3 分，9 9~2 12 题每题 4 4 分 ，选不全的得 2 2 分，满分 0 40 分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A D B A B D C A BCD AC BC CD 二、非选择题：共 0 60 分。
13．（6 分）
（1）摆线长 l……1 分
30 次全振动的总时间 t……1 分 （2）18.6mm
……2 分 （3）9.66 （9.60~9.70）
……2 分 14．（8 分）
（1）B
……1 分
D
……1 分 （2）直流 10V
……1 分
红
……1 分
bc 间断路
……1 分 （3）125
……2 分
左
……1 分 15．（8 分）
解：（1）简谐横波传播的速度 s 2 txv
……1 分 由图像得：
4m
简谐波的周期 2s vT
……1 分
波源的振动图像
x O y M N ( θ v 0
E × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × B x/m 0 t/s 1 2 2 -2
……2 分
（2）简谐波的表达式 t ω A y sin
……1 分 根据 P 点的纵坐标及Tπω2 得到达 P 点的时间为 s61 t
……2 分 根据简谐运动的对称性及周期性可得 P 点运动到动能最大的时间为 s61）
（ n t
n=1、2、3 ……
……1 分 16．（8 分）
解：（1）电容器两极板的电压
LdtBU00
……1 分 电容器的带电量
CU Q
……1 分 解得：00tLd CBQ
……1 分 （2）电容器放电后剩余的电量
U C Q
……1 分 v BL U
……1 分 由动量定理得 v m t F i
……1 分 t I Q Q
……1 分 解得：
) (2 202 20L CB m td L CB v
……1 分 17．（14 分）
解：（1）初态时，AB 整体受力平衡，由平衡条件得 g m m kx ) (B A 1
……1 分 对 B 利用牛顿第二定律
a m g m kxB B 2
……2 分 B 上升的高度
2 1x x h
……1 分 解得：
m h 0.09
……1 分 （2）设 A、B 分离的速度为 v，由运动学公式得
h a 2 2v
……1 分 初态时，弹簧的弹性势能
21 P121kx E
……1 分 分离时，弹簧的弹性势能
22 P221kx E
……1 分
对 A、B 和弹簧组成的系统，由能量守恒定律得 gh m m m m E E W ) ( ) (21B A2B A P2 P1 F v
……3 分 解得：
J 5 13 . 0F W
……1 分 （3）
……2 分
18．（16 分）
解：（1）设带电粒子从 M 运动到 N 的过程中，水平位移为 x，竖直位移为 y xy tan
……1 分 t x0v
……1 分 t y2yv
……1 分 粒子第一次经过 N 点的速度 2 2y 0v v v
解得：0v v 2
……1 分 设粒子第一次经过 N 点的速度与 x 轴夹角为 α 0yvv tan
45
速度方向与 x 轴正方向成 45°角
……1 分 （2）对粒子从 N 点运动到 O 点过程中，利用动量定理有 v m I
……1 分 02 v m I
……1 分 方向沿 y 轴正方向
……1 分 （3）由向心力公式和牛顿第二定律得 Rmq2vvB
……1 分 a O l v v △ v
由几何知识得 R x 2
R y22
由运动学公式得 ay 22y v
……1 分 由牛顿第二定律得 ma qE
……1 分 解得：20 BEv
……1 分 （4）带电粒子在复合场中的运动轨迹如图所示
由周期公式得 vRT 2
……1 分 带电粒子在磁场中的运动时间 T t231
……1 分 带点粒子在电场中的运动时间 022vxt
……1 分 qBmt t t) 4 π 3 (2 1
……1 分
x O y M N ( θ v 0
E × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × B