金陵中学、南京外国语学校、海安中学三校2021届高三最后联考物理试题

一、单项选择题:共11题，每题4分，共44分每题只有一个选项最符合题意。

1.日本政府于4月13日召开会议，决定在未来两年福岛核废水罐达到蓄水峰值后，将稀释过的废水排入大海，引发世界一片哗然。福岛核电站的核废水中放射性物质“氚”难以清除。关于“氚”的一个核反应方程为，对此以下说法正确的是

A.反应后总结合能变大

B.核反应产物中的X粒子为

C.反应前后核子的总质量相等

D.该核反应也是世界各地正在运行的核电站中的主要核反应

2.下列说法正确的是

A.液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间的距离，使得液面有表面张力

B.物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能

C.热力学温度T与摄氏温度t的关系为t=T+273.15

D.悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡

3.某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，如果测得的g值偏小，可能的原因是

A.将摆线长加球的直径当作摆长

B.实验中误将31次全振动计为30次全振动

C.结束计时时，提前按秒表

D.小球做圆锥摆运动

4.图甲是探究“光电效应”实验电路图，光电管遏止电压UC随入射光频率v的变化规律如图乙所示。下列判断正确的是

A.入射光的频率v不同，遏止电压UC相同

B.入射光的频率v不同，光照强度不同，UC-V图像的斜率相同

C.图甲所示电路中，当电压增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流

D.只要入射光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同

5.历史上，电流的单位“安培”是利用电流间的相互作用力来定义的，定义方式为:真空中相距1米的两根无限长的平行细直导线内通过相同大小的恒定电流，当两导线每米长度之间产生的力等于2×10-7牛顿时，则规定导线中通过的电流为1安培。考虑两根平行的高压输电线，假设其距离为1米，输电电流为1000安培，已知电流产生的磁场正比于电流大小，空气对导线间作用力的影响可以忽略，则两根输电线每米长度之间的相互作用力大小约为

A.2×10-7牛顿 B.2×10-4牛顿

C.4×10-4牛顿 D.2×10-1牛顿

6.一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为1.0L，下列说法正确的是

A.由A到B的过程，气体的体积减小

B.由B到C的过程，气体的体积增大

C.由A到B的过程，气体对外做功200J

D.由B到C的过程，外界对气体做功300J

7.从2019年5月15日开始，美国三次出台禁令打压华为，华为事件告诉我们必须重视核心技术自主研究。图甲是华为手机无线充电器的示意图。其工作原理如图乙所示，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。当送电线圈接上正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为n1，受电线圈的匝数为n2，且n1:n2=5:1.当该装置给手机快速充电时，下列判断正确的是

A.快速充电时，流过送电线圈的电流大于受电线圈的电流

B.快速充电时，受电线圈的输出电压大于送电线圈的输入电压

C.快速充电时，送电线圈和受电线圈通过互感实现能量传递

D.手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失

8.如图所示，质量为m的小环P套在竖直杆上，P通过不可伸长的轻绳跨过轻小定滑轮与质量也为m的物体Q相连。O点为杆上与定滑轮等高的点，杆上A点和B点分别在O点的上方和下方且到O点距离相等，==h。将小环P从A点从静止释放，不计一切摩擦，已知绳始终绷紧，在小环P下降过程中，下列说法正确的是

A.小环从A到O的过程中，物体Q的动能不断增大

B.小环从A到B的过程中，物体Q的机械能先减小再增大

C.小环到达O点时，小环的动能为mgh

D.小环到达B点时，小环的动能小于mgh

9.场致发射显微镜是一项了不起的发明，它第一次为人类提供了观察原子的工具。场致发射显微镜的原理如图所示，在真空玻璃泡内充以少量氦气并在中心放置待测试金属针（这根金属针的针尖即是该显微镜的观察对象），泡的内壁涂有荧光导电膜。在金属针和荧光导电膜间加很高的电压，泡内上部空间产生辐射状的电场，电场方向从针尖指向泡内壁。由于针尖处电场很强，氦原子碰到针尖时会失去一个电子形成氦离子，然后在电场作用下向导电膜运动。忽略氦离子的重力，氦离子的初速度可视为零，不考虑氦离子在运动过程中与其它氦原子或氦离子的相互作用，下列说法中错误的是

A.氦离子运动过程中电势能不断减小

B.氦离子运动过程中加速度不断减小

C.到达泡内壁各点的氦离子动能相等

D.若所加电压为U，泡的半径为r，则泡内壁处的电场强度大小为

10.如图所示，在粗糙水平面上放一质量为m的物体。一根劲度系数为k的轻弹簧的左端连在物体上。弹簧初始处于原长。用一水平拉力F作用在弹簧右端，并缓慢増大F使得弹簧右端缓慢向右移动。当F达到一定值时，物体开始运动，此时固定弹簧右端。已知重力加速度为g；物体与水平面间的最大静摩擦力是物体对水平面压力的A倍，物体与水平面间的滑动摩擦系数为μ2，μ1>μ2；并且已知弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是

A.物体刚开始运动时，拉力F的大小为μ2mg

B.物体向右运动的过程中，加速度不断减小

C.物体向右运动的距离为

D.物体向右运动停下后不可能再向左运动

1l.如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1:2，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒单位长度的电阻相同，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法正确的是

A.v的大小等于

B.撤去拉力F后，AB棒的最终速度大小为v，方向向右

C.撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为v，方向向右

D.撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为

二、非选择题:共5题，共56分。其中第13题～第16题解谷时请写出必要的文字说明、方程式和置要的演算步，只写出最后答案的不能得分；有微值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

12.（15分）某同学要测量一个电源的电动势和内阻，可以选择的器材如下:

①待测电源E（电动势约3V，内阻大约几十欧）

②毫安表mA（量程30mA，内阻未知）

③电压表V（量程为1.5V，内阻RV=1000Ω）

④滑动变阻器R1（0-10Ω）

⑤滑动变阻器R2（0-200Ω）

⑥电阻箱R3（0-9999Ω）

⑦开关一个，理想导线若干

（1）该同学用上述器材测量电源E的电动势和内阻，测量电路如图甲所示，电阻箱R3的阻值应该调为

（选填“100Ω”“1000Ω”“5000Ω”）；滑动变阻器应选用_____________（选填“R1”或“R2”）。

（2）根据测量电路用笔画线连接好实物电路图。

（3）该同学调节滑动变阻器，测出多组数据（U为电压表V的示数，I为毫安表的示数）如下表所示，其中第3组数中电流表读数为_________mA。

（4）（描点作图）根据表中数据在下面坐标纸上作出U-I图线，

（5）根据U-I图线电路图及图线可以得到被测电源的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω。（结果均保留三位有效数字）

13.（6分）如图所示，半圆玻璃砖可绕过圆心的垂直轴转动，圆心O与足够大光屏的距离d=20cm，初始半圆玻璃砖的直径与光屏平行时，一束光对准圆心、垂直于光屏射向玻璃砖，在光屏上O1点留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过30°角时，光屏上光点位置距离O1点为20cm，求:

（1）玻璃砖的折射率n

（2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α的正弦值。

14.（8分）如图所示，做抛球游戏时，在水平面上O点的正上方某点将小球水平抛出，使得小球能直接落到水平面上N点放置的容器内，已知O、N两点距离为S0，重力加速度为g。

（1）若小球抛出点高度为H0，求小球抛出的初速度v0的大小；

（2）为使得小球落入容器的速度最小，求此时O点正上方抛出点的高度H。

15.（13分）如图甲所示，在xOy平面内有范围足够大的周期性呈现的匀强电场和匀强磁场，电场强度E和磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙、图丙所示，E的方向为x轴正方向，E0、T0为已知量，电场强度在第k（k=1，2，3……）个周期的前半周期内大小为kE0。B垂直xOy平面向里，B的大小不确定且可调t=0时刻，质量m、电荷量+q的粒子P在坐标原点O处静止释放，不计粒子的重力大小，不考虑E、B突变的影响。

（1）时刻粒子P的速度大小；

（2）要使粒子在电场中运动时始终在x轴上，求磁感应强度B。

（3）改变磁感应强度B使粒子在电场中运动时始终做直线运动，且不始终发生在x轴上，求时刻粒子位置y轴坐标值y3.

16.（14分）如图所示，质量m的木板B置于光滑水平面上，在B的两夹板间卡着质量不计的轻物块C，C与B的上夹板间有摩擦，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等都是，其余部分光滑。C的左端连一水平轻弹簧。质量也是m的物块A从B左端以水平速度v0开始运动，并正对C运动，A的尺寸小于两夹板距离。当B被固定时，C向右移动的最大距离为d，求：

（1）C在滑动过程中弹簧的弹力F和A、C一起向右运动时的加速度大小

（2）上述过程在C向右运动最远时刻解除B的固定，求B获得的最终速度vB；

（3）保持B被固定且B足够长，A以速度ν从左端滑上B，则A从B左端离开速度大小是多少?