2021届辽宁省决胜新高考名校交流高三（下）5月联考物理试题（解析版）

“决胜新高考·名校交流”2021 届高三 5 月联考卷（辽宁省适用） 物 理 注意事项： 1.本试题卷共 8 页，满分 100 分，考试时间 75 分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。 3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。 4.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7 小题只有一项 符合题目要求，每小题 4 分；第 8~10 小题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分） 1. 如图所示，一束白光 L 由左侧射入水滴，a、b 是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射 光线（a、b 是单色光）。下列关于 a 光与 b 光的说法不正确的是（ ） A. 水滴对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率 B. a 光的全反射临界角小于 b 光的全反射临界角 C. 用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光相邻的亮条纹间距小于 b 光相邻的亮条纹间距 D. 若 a 光能使某金属发生光电效应，则 b 光也一定能使该金属发生光电效应 【答案】D 2. 图甲为一列简谐横波在 0.10st  时刻的波形图，P 是平衡位置为 0.10mx  处的质点，Q 是平衡位置为 4.0mx  处的质点，图乙为质点 Q 的振动图像，则（ ） A. 在 0.25st  时，质点 P 的加速度方向为沿 y 轴负方向 B. 质点 Q 简谐运动的表达式为 10sin10 (cm)x t C. 从 0.10st  到 0.20st  ，质点 P 沿 x 轴负方向传播了 4m D. 从 0.10st  到 0.25st  ，质点 P 通过的路程大于30cm 【答案】B 3. 用国际单位制中的基本单位表示静电力常量 k 的单位，符合要求的是（ ） A. -2N C B. 3 -2 -4kg m A s   C. -2N m C  D. 2V C s  【答案】B 4. 我国用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空的“高景一号”03、04 星，是 0.5 米级高分辨率遥感卫星， 卫星轨道距地面高度均为530km ，已知地球半径 6400kmR  ，以下说法正确的是（ ） A. 这两颗卫星运行速率一定大于 7.9km s B. 这两颗卫星任意一颗一天最多可以看见两次日出 C. 这两颗卫星的加速度比地面上随地球运动的物体的加速度大 D. 这两颗卫星的动能一定小于地球同步卫星的动能 【答案】C 5. 如图所示， ABC 构成正三角形， AB 和 AC 是等长绝缘细棒，带等量正电荷，棒上的电荷分布均匀。O 为 BC 边中点，P、D 为 BC 中垂线上离 O 点距离相等的两点，选无穷远处电势为 0，则下列说法正确的是 （ ） A. O 点和 D 点场强可能大小相等，方向相同 B. D 点场强与 P 点场强大小一定相等 C. 将一正试探电荷沿直线从 P 点移动到 D 点，电场力先做正功后做负功 D. 将一正试探电荷沿直线从 O 点移动到 D 点，电势能减小 【答案】D 6. “蹦蹦床”游乐项目是孩子们经常去游乐场玩的一款项目。将儿童在“蹦蹦床”上弹起、下落的过程简 化为竖直方向上的运动。一质量为 m 的儿童从 h 高度处落下，从接触蹦床到速度大小减为零的时间为 t ， 在此过程中（ ） A. 蹦床对他的冲量大小为 2mg t m gh  ，蹦床对他做功不为 0 B. 蹦床对他的冲量大小为 2m gh ，蹦床对他做功不为 0 C. 蹦床对他的冲量大小为 2mg t m gh  ，蹦床对他做功为 0 D. 蹦床对他的冲量大小为 2mg t m gh  ，蹦床对他做功为 0 【答案】A 7. 如图所示，关于 x 轴对称的正方形闭合金属线圈 abcd 水平放置在坐标系 xOy 面内，线圈的 ad 边与 y 轴 重合，匝数为 N，边长为 L，电阻为 R。一金属直导线垂直于 z 轴放在 x 轴正上方，通有沿 x 轴负方向的电 流。现让线圈沿图示方向绕 x 轴以角速度 匀速转动，在线圈由图示位置开始转动 90°的过程中，用冲击电 流计测得流过线圈导线横截面的电荷量为 q。则在此过程，线圈中（ ） A. 感应电流方向为 adcb B. 感应电流的平均值为 2 q  C. 感应电动势的平均值为 2q R  D. 磁通量的变化量为 qR 【答案】C 8. 在一端封闭、长约 1m 的玻璃管内注满清水，水中放一个小圆柱体红蜡块，将玻璃管的开口端用橡胶塞 塞住。将玻璃管倒置，蜡块沿玻璃管做匀速直线运动的同时，使玻璃管水平向右匀速运动。玻璃管倒置后， 蜡块由底端运动到顶端的过程中，下列说法中正确是（ ） A. 蜡块的运动轨迹为直线 B. 蜡块的运动轨迹为曲线 C. 玻璃管水平向右匀速运动的速度越大，蜡块相对地面通过的位移越大 D. 玻璃管水平向右匀速运动的速度越大，蜡块由管口上升到顶端的时间越小 【答案】AC 9. 如图所示，轻质弹簧的一端固定于 O 点，弹簧的另一端连接一质量为 m 的可视为质点的小球，当小球位 于 A 处时，弹簧恰好处于原长 l，弹簧与竖直方向夹角为 ，现由静止释放小球，小球运动到 O 点正下方 B 点时的速度大小为 v。重力加速度大小为 g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球从 A 点运动到 B 点的过程中，重力势能的减少量为 (1 cos )mgl  B. 小球运动到 B 点时重力的功率为 0 C. 小球到达 B 点时，弹簧的弹性势能大于 21(1 cos ) 2mgl mv  D. 从 A 点运动到 B 点的过程中小球的机械能守恒 【答案】BC 10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 10：1，原线圈两端接如图乙所示的交流电源。副线圈接 入阻值为10 电阻，其余电阻不计。则（ ） A. 电阻两端电压为 22 2 V B. 电流表的示数为 0.22A C. 电源的输出功率为 68.42W D. 若将一个相同阻值的电阻并联在副线圈电路中，原线圈的输入功率为 96.8W 【答案】BD 二、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分） 11. 某同学用如图甲所示的装置测重物自由下落的速度。重物从高处由静止开始下落，打点计时器打出一条 纸带，A、B 和 C 是纸带上相邻的三个点，如图乙所示。测出 A、B 间的距离为 1x ，B、C 间的距离为 2x 。 已知打点计时器打下相邻两点的时间间隔为 T，重力加速度为 g。求： （1）打点计时器打下 B 点时，重物下落的速度大小 Bv  ___________； （2）重物下落的加速度 g=___________； （3）如果利用本实验装置验证机械能守恒，用重力加速度 g、起点到 B 点的距离 h、 1x 、 2x 表示验证机械 能守恒的表达式：___________。 【答案】 (1). 1 2 2 x x T  (2). 2 1 2 x x T  (3). 2 1 2 2 ( ) 8 x xgh T  12. 光敏电阻是传感电路中常用的电子元件，是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱 而改变的电阻器，可近似认为：照射光较强（如白天）时电阻几乎为 0；照射光较弱（如夜晚）时电阻接近 于无穷大。路灯就是利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，实现自动在白天关闭，夜晚打开的。电磁 开关的内部结构如图甲所示。1、2 两接线柱之间是励磁线圈，3、4 两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当 励磁线圈中电流大于某一值时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4 断开；电流小于某一值时，3、 4 接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA 。 （1）请利用以下器材符号设计一个自动控制路灯的电路图，在虚线框中画出电路原理图___________： A.灯泡 L，符号 L  B.光敏电阻 1R ，符号 C.定值电阻 2R ，符号 D.电磁开关，符号 E.蓄电池 E，内阻很小 F.开关 S，导线若干 （2）如果励磁线圈的电阻为 200Ω，励磁线圈允许加的最大电压为___________V。 （3）举例说出可以利用光敏电阻的例子：___________（举出一个即可）。 （4）如图乙所示电路图，电源电动势为 36V，内阻不计。若电流表的示数为 300mA ， 2 150ΩR  ， 3 200ΩR  ，光敏电阻两端的电压为___________V。 【答案】 (1). (2). 20 (3). 计数器（或小夜灯等，答案不唯一，写一 个即可） (4). 18 13. 一导热性良好的气缸中装有氮气，紧挨气缸口处有一个厚度、质量均不计，横截面积为 5 21 10 m 的活 塞，活塞与气缸之间的最大静摩擦力为 1 N3 ，压强为 51 10 Pa ，温度为 27℃。现对气缸加热，一段时间后， 活塞被顶开，随后立即置入活塞，停止加热，使温度降回到 27℃。已知外界压强为 51 10 Pa ，求： （1）活塞被顶开时，气缸中气体的温度； （2）温度降回 27℃时，气缸中气体的压强。 【答案】（1） 2 400KT  ；（2） 47.5 10 Pa 14. 1914 年，在弗兰克一赫兹实验中，电子碰撞原子，原子吸收电子的动能从低能级跃迁到高能级。它为能 级的存在提供了直接的证据，对玻尔的原子理论是一个有力支持。如图甲所示，假设电子由静止开始经加 速电场（可看作匀强电场）加速后，与静止氢原子碰撞，氢原子吸收能量后由基态向激发态跃迁（能级图 如图乙所示）。已知电子的质量为 319.1 10 kgem   ，电荷量 191.6 10 Ce   ，核外电子的第一轨道半径 为 10 1 0.53 10 mr   ，氢原子的质量为 Hm 。 （1）基态和激发态的能级差为 E ，试求加速电场的最小电压 0U ；（用题中所给的物理量符号表示） （2）氢原子量子数为 n 时的能级公式 1 2n EE n  ，电子轨道半径为 2 1nr n r ，求电子跃迁到第四轨道时，氢 原子的能量、电子的动能和电子的电势能各多大？ 【答案】（1） H 0 H ( )em mU Eem   ；（2） 1 4 2 0.85eV4 EE   ， 0.85eV ， 1.70eV 15. 如图所示，在直角坐标系 x 轴的上方存在沿 y 轴负方向、场强为 E 的匀强电场，x 轴下方存在垂直纸面 向里的匀强磁场。现让一质量为 m、电荷量为+q 的带电粒子从 y 轴上坐标为 (0, )L 的 P 点处开始运动，速 度为 0v ，方向平行 x 轴负方向。粒子从 x 轴的 Q 点进入磁场时的速度方向与 x 轴负向成 60°角，进入磁场后， 其轨迹上的点与 x 轴最大距离为 L。不计粒子重力。 （1）求初速度 0v 的大小； （2）求磁场磁感应强度 B 的大小； （3）若粒子在 P 点处以相同大小的初速度 0v 。沿 x 轴正方向开始运动，求粒子第 2 次经过 x 轴的位置坐标。 【答案】（1） 0 2 3 qELv m  ；（2） 6EmB qL  ；（3） 4 3 ,03 L    