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    时间：2023-11-13 17:13:20    下载该word文档
    湖南省常德市2021届新高考物理三模考试卷
    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
    1．2019年8月31日7时41分，我国在酒泉卫星发射中心用“快舟一号”甲运载火箭，以“一箭双星”方式，成功将微重力技术实验卫星和潇湘一号07卫星发射升空，卫星均进入预定轨道。假设微重力技术试验卫星轨道半径为R1，潇湘一号07卫星轨道半径为R2，两颗卫星的轨道半径R1R2，两颗卫星都作匀速圆周运动。已知地球表面的重力加速度为g，则下面说法中正确的是（）A．微重力技术试验卫星在预定轨道的运行速度为gR1
    B．卫星在R2轨道上运行的线速度大于卫星在R1轨道上运行的线速度
    C．卫星在R2轨道上运行的向心加速度小于卫星在R1轨道上运行的向心加速度D．卫星在R2轨道上运行的周期小于卫星在R1轨道上运行的周期【答案】C【解析】【分析】【详解】
    A．由万有引力提供向心力有
    v12MmG2mR1R1得
    v1GMR1设地球半径为R，则有
    G    Mmmg2R联立得
    GMv1R1由于
    gR2R1RR1
    则
    v1gR1
    故A错误；

    B．由公式
    Mmv2G2mrr得
    v    GM
    r由于R1R2则卫星在R2轨道上运行的线速度小于卫星在R1轨道上运行的线速度，故B错误；C．由公式
    G得
    Mmma2rGMr2a则卫星在R2轨道上运行的向心加速度小于卫星在R1轨道上运行的向心加速度，故C正确；
    r3D．由开普勒第三定律2k可知，由于R1R2则卫星在R2轨道上运行的周期大于卫星在R1轨道上运T行的周期，故D错误。故选C。
    2．如图所示的电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴P，下列说法正确的是（）

    A．油滴带正电
    B．只断开电键S1，电容器的带电量将会增加C．只断开电键S2，油滴将会向上运动D．同时断开电键S3和S4，油滴将会向下运动【答案】C【解析】【详解】
    A．电容器的上极板与电源正极相连，带正电，油滴受到竖直向下的重力和电场力作用，处于平衡状态，
    故电场力方向竖直向上，油滴带负电，故A错误。
    B．只断开电键S1，不影响电路的结构，电容器的电荷量恒定不变，故B错误。
    C．只断开电键S2，电容器电压变为电源电动势，则电容器两极板间电压增大，电场强度增大，油滴将会向上运动，故C正确。
    D．断开电键S3和S4，电容器电荷量不变，电场强度不变，油滴仍静止，故D错误。故选C。
    3．关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体的压强是由气体分子重力产生的
    C．气体压强不变时，气体的分子平均动能可能变大D．气体膨胀时，气体的内能一定减小【答案】C【解析】【分析】【详解】
    A．气体的体积是气体分子所能充满的整个空间，不是所有气体分子的体积之和，故A错误；
    B．大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，与气体重力无关，故B错误；C．气体压强不变时，体积增大，气体温度升高，则分子的平均动能增大，故C正确；
    D．气体膨胀时，气体对外做功，由热力学第一定律UWQ可知，气体对外做功同时可能吸收更多的热量，内能可以增加，故D错误。故选C。
    4．如图，装备了“全力自动刹车”安全系统的汽车，当车速v满足3.6km/h≤v≤36km/h、且与前方行人之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与行人相撞。若该车在不同路况下“全力自动刹车”的加速度取值范围是4~6m/s2，则该系统设置的安全距离约为（）

    A．0.08m【答案】D【解析】【分析】【详解】
    由题意知，车速3.6km/h≤v≤36km/h即1m/sv10m/s，系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约B．1.25mC．8.33mD．12.5m
    为4~6m/s2，最后末速度减为0，由推导公式v22ax可得
    v2102xm12.5m
    2a24故ABC错误，D正确。故选D。
    5．一定质量的理想气体，其状态变化的P-T图像如图所示。气体在由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是

    A．分子热运动的平均速率增大B．分子热运动的平均速率减小C．单位体积内分子数增多
    D．单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多【答案】A【解析】【分析】
    本题考查分子动理论。【详解】
    AB．温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增加，分子热运动的平均速率增大，A正确，B错误；C．由理想气体状态方程，
    PVnRT
    V    nRT
    P温度升高，压强变小，体积变大，单位体积内分子数减少，C错误；
    D．温度升高，分子热运动的平均速率增大，压强却减小了，故单位面积，单位时间内撞击壁的分子数减少，D错误；故选A。
    6．作为我国核电走向世界的“国家名片”，华龙一号是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一，是我国核电创新发展的重大标志性成果，其国内外示范工程按期成功的建设，对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义。已知发电站的核能来源于23592U的裂变，现有四种说法


    ①②③235922359223592U原子核中有92个质子，143个中子；
    1U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为：23592U0n95381U13954Xe20n；
    U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；
    235    92    ④一个U裂变能放出200MeV的能量，合3.2×10-11J。
    以上说法中完全正确的是（）A．①②③【答案】D【解析】【分析】【详解】
    由23592B．②③④C．①③④D．①②④
    U的质量数和电荷数关系可知，23592U原子核中有92个质子，143个中子，①正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知②正确；半衰期不受外界因素影响，故③错误；通过计算知：200MeV=200×109×1.6×10-19J=3.2×10-11J。④正确。故选D。
    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，有两列沿z轴方向传播的横波，振幅均为5cm，其中实线波甲向右传播且周期为0.5s、虚线波乙向左传播，t=0时刻的波形如图所示。则下列说法正确的是（）

    A．乙波传播的频率大小为1HzB．甲乙两列波的速度之2：3C．两列波相遇时，能形成稳定的干涉现象D．t=0时，x=4cm处的质点沿y轴的负方向振动

    E.t=0.25s时，x=6cm处的质点处在平衡位置【答案】ADE【解析】【详解】
    B．由于两列波在同一介质中传播，因此两列波传播速度大小相同，故B错误；
    A．由图可知，甲波的波长λ1=4cm，乙波的波长λ2=8cm，由v=λf可知，甲波和乙波的频率之比为2∶1，又甲波的频率为2Hz，所以乙波的频率为1Hz，故A正确；
    C．由于两列波的频率不相等，因此两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象，故C错误；
    D．由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知，两列波在平衡位置为x=4cm处的质点引起的振动都是向下的，根据叠加原理可知该质点的振动方向沿y轴的负方向，故D正确；
    E．从t=0时刻起再经过0.25s，甲波在平衡位置为x=6cm处的位移为零，乙波在平衡位置为x=6cm处的位移也为零，根据叠加原理可知该质点处在平衡位置，故E正确。故选ADE。
    8．空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内

    A．圆环所受安培力的方向始终不变B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C．圆环中的感应电流大小为B0rS4t0B0πr2D．圆环中的感应电动势大小为
    4t0【答案】BC【解析】

    【分析】【详解】
    AB、根据B-t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向FA的方向在t0时刻发生变化，则A错误，B正确；
    EBr2CD、由闭合电路欧姆定律得：I，又根据法拉第电磁感应定律得：E，又根据电Rtt2B0rS2rI阻定律得：R，联立得：，则C正确，D错误．
    4t0S故本题选BC．
    9．中国航天科工集团虹云工程，将在2023年前共发射156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T0，（T0为地球的自转周期），已16知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则地球的半径R和该卫星做圆周运动的半径r分别为（）
    v2A．R
    g【答案】AD【解析】【详解】
    v2B．R
    2gT02v2C．r3
    24gvT02vD．r3
    282gAB．绕地球表面运行的卫星对应的速度是第一宇宙速度，此时重力提供向心力，设卫星的质量为m，即
    v2mgm
    R得出
    v2R
    g故A正确，B错误；
    CD．卫星在高空中旋转时，万有引力提供向心力，设地球的质量为M，此高度的速度大小为v1，则有
    GMm222mr（）T0
    r    16其中GM=R2g解得该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径

    vT02vr3282g故C错误，D正确。故选AD。
    10．一列横波沿水平方向传播，质点A平衡位置位于x0.2m处，质点P平衡位置位于x1.2m处，质点A的振动图像如图甲所示，如图乙所示是质点A刚振动了1．1s时的波形图，以下说法正确的是（
    ）
    A．波速v2m/s
    B．波源的最初振动方向向上C．t0.4s时波传到P点
    D．当质点P点处于波峰位置时，A质点处于波谷位置【答案】AD【解析】【分析】【详解】
    A．由题图甲知T0.2s，由题图乙知0.4m，波速
    v    T2m/s
    A正确；
    B．结合图甲、图乙可判断，该波沿x轴正方向传播，根据题图乙知t0.1s时，波源的振动传到x0.4m处，可知波源最初振动方向向下，B错误；C．波从x0.4m处传到x1.2m处需要tx0.4s，此时t0.6s，C错误；
    vD．质点A、P平衡位置间距为1m，等于2.5λ，去整留零相当于1.5λ，当质点P点处于波峰位置时，质点A处于波谷位置，D正确。故选AD。
    11．如图所示，在光滑水平桌面上有一xOy平面直角坐标系，y轴右侧有两根完全相同的均匀金属丝M和N连接成闭合回路，金属丝M的形状满足yasin2ddx0x，电阻为R。在y轴左侧有垂直2于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场宽度为d，两金属丝在沿x轴负方向的外力作用下，2
    以速度v匀速穿过磁场，下列判断正确的是

    A．金属丝中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B．金属丝中感应电流的最大值为Bav
    RB2a2v2C．金属丝运动过程中外力的最大功率为
    R4B2a2dvD．金属丝穿过磁场过程中产生的热量为
    R【答案】AB【解析】【详解】
    A．导体切割磁感线，根据右手定则可知，金属丝进入磁场过程中感应电流沿逆时针方向，离开磁场过程中感应电流沿顺时针方向，A正确；
    B．金属丝在磁场中切割磁感线的最大有效长度为：
    L2a
    最大的感应电动势：
    EmBLv
    最大感应电流：
    ImEmBav2RRB正确；
    C．导体棒匀速运动，外力与安培力等大反向，最大外力：
    2B2a2vFmBLImR最大功率：
    2B2a2v2PmFmvRC错误；

    D．根据金属丝形状的表达式可知回路中产生的是正弦式交变电流，电流的有效值：
    I2Im2电流存在的时间：
    Td
    v    2根据焦耳定律：
    2BavdB2a2dvQ2R2RvR
    D错误。故选AB。
    12．如图，匀强磁场与xOy平面垂直且仅分布在第一象限，两个完全相同的带电粒子a、b从x轴上的P点以相等速率射入磁场，分别经过时间ta、tb后从y轴上纵坐标为ya，yb的两点垂直于y轴射出磁场。已知两带电粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，半径为r，粒子b射入速度方向与x轴正方向的夹角为60。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列关系正确的是（）

    A．tb3ta【答案】CD【解析】【详解】
    B．yb2yaC．tatbT
    2D．yayb2r
    A．由题意可知两粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角之和为180，因为粒子b的轨迹所对应的圆心角为120，所以粒子a运动轨迹所对应的圆心角为60，则
    tb2ta
    故A错误；
    BCD．粒子a、b运动时间之和为T，即
    2tatb=T
    2由几何知识可知

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