1、全國卷“超級全能生”2021屆高三物理3月聯考試題甲卷含解析注意事項：1.本試題卷共8頁，滿分300分，考試時間150分鐘。2.答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡的相應位置。3.全部答案在答題卡上完成，答在本試題卷上無效。4.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。5.考試結束后，將本試題卷和答題卡一并交回。二、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，1418題只有一個選項符合題目要求，1921題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得

2、0分)14.玻爾在盧瑟福的原子核式結構基礎上引入了能級量子化和軌道量子化的思想，提出了玻爾原子模型，在解釋核外只有一個電子的氫原子光譜上取得了近乎完美的成功。如圖所示為氫原子的能級圖，下列說法正確的是A.氫原子的核外電子需要吸收一個能量大于1.89eV的光子，才可以從n=2的能級躍遷到n=3的能級B.一群處于n=4能級的氫原子發生能級躍遷時，可輻射出4種能使逸出功為2.49eV的金屬鈉發生光電效應的光子C.氫原子從n=4能級躍遷到基態輻射出的光頻率約為1.921034HzD.用能量為12.75eV的單色光照射一群處于基態的氫原子，該氫原子可以發出3種能量的光子15.如圖，兩條固定且足夠長的絕緣

3、直導線L1和L2相互垂直相交于點O，導線L1上方、L2左右兩側分別存在磁感應強度大小均為B0，方向分別垂直平面向外、向里的勻強磁場。L1中的電流水平向左，L2中的電流豎直向上，關于導線L2對稱的M、N兩點到導線L1的距離相等。已知N點處的磁感應強度大小為2B0，方向垂直平面向里；流經L1的電流在M點產生的磁感應強度大小為B0，方向垂直平面向里，下列說法正確的是A.流經L1的電流在N點產生的磁感應強度大小為B0B.流經L2的電流在N點產生的磁感應強度大小為B0C.M點處的磁感應強度大小為B0D.M點處的磁感應強度大小為B016.“北斗”成功組網，“天問”奔赴火星，“嫦娥五號”月球取樣歸來，剛剛過

4、去的2020年，英雄的中國人民不僅戰勝了肆虐的疫情和水患，還在航空航天等諸多領域取得了豐碩的成果。關于北斗導航系統里近地軌道衛星和赤道地面上隨地球自轉的物體的比較中，下列說法正確的是 A.赤道上的物體和近地衛星的角速度是相等的B.近地衛星的線速度比赤道上物體的線速度大C.近地衛星的周期比赤道上物體隨地球自轉的周期大D.近地衛星的向心加速度比赤道上物體的向心加速度小17.如圖甲所示，外表面光滑的斜劈固定在水平面上，質量為m=kg的物塊從斜劈頂端由靜止下滑時的運動位移(x)和速度平方(v2)的關系圖像如圖乙所示。若在斜劈頂端固定細線的一端，細線另一端與物塊連接，靜止時細線與斜面平行，如圖丙所示，解

5、除斜劈固定后，當斜劈以a=2g(取g=10m/s2)的加速度向右運動時，細線的拉力大小為A.10N B.25N C.20N D.30N18.水平地面上的真空封閉容器內存在水平方向的勻強電場，場強大小為E。質量為m的帶電油滴以速度大小v0從A點噴射入電場，經調整入射方向，油滴沿豎直平面做直線運動到B點，軌跡如圖所示。油滴自A點運動到最高點B后即沿BA方向折返，測量出AB兩點間的高度差為h，重力加速度為g。下列分析正確的是A.從A到B油滴的電勢能減小了mv02mghB.油滴一定帶正電，且返回a點時，速度大小仍為v0C.若測量出AB連線與水平方向的夾角，則可以計算出油滴的電荷量D.若可測量出油滴從B

6、返回A的時間，仍無法計算出油滴的電荷量19.如圖甲所示，光滑水平軌道與光滑半圓軌道相連接。小球從水平軌道上以某一速度進入半圓軌道，小球經過半圓軌道最高點B時的速度的平方v2與此時軌道與小球間彈力F的關系如圖乙所示，重力加速度取g=10m/s2，下列說法正確的是A.半圓軌道的半徑為R=0.4mB.小球的質量為m=1.0kgC.若小球恰好通過最高點B，則落地點與A點相距x=1.5mD.若小球恰好能通過最高點B，小球在A點的動量大小為p=5kgm/s20.如圖所示，傾角為a的斜面體上放一物塊，物塊與沙桶通過細繩繞過光滑定滑輪相連接，滑輪左側細繩與斜面平行，向沙桶中添加少量沙子或用細線將沙桶拉離豎直方

7、向少許后，物塊與斜面體始終保持靜止。則以下說法正確的是A.向沙桶中增添少量沙子后，斜面對物塊的支持力變小B.向沙桶中增添少量沙子后，斜面體對物塊的摩擦力一定變大C.用細線將沙桶拉離豎直方向少許后，地面對斜面體的支持力減小D.用細線將沙桶拉離豎直方向少許后，地面對斜面體的摩擦力增大21.如圖所示，虛線下方區域內有磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場。半徑為L、圓心角為=60的扇形閉合導線框Oab繞垂直于紙面的O軸(O軸位于磁場邊界的虛線上)，閉合導線框電阻為3R，其中弧ab電阻為R，現將導線框以角速度順時針勻速轉動一周，下列說法正確的是A.閉合導線框中的感應電流方向一直沿著逆時針方向

8、B.閉合導線框的Ob邊剛要進入磁場時產生感應電流大小為BL2C.閉合導線框的Oa邊剛離開磁場時弧ab上的功率為D.閉合導線框上產生的電流有效值為三、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分，共174分。第2232題為必考題，每個試題考生都必須作答。第3338題為選考題，考生根據要求作答)(一)必考題(本題共11題，共129分)22.(5分)物理實驗興趣小組的同學們設計了如圖甲所示的實驗裝置，用來探究質量一定時加速度與力的關系，其中帶滑輪的小車的質量為M，沙桶注入細沙后的質量用m表示，前端帶有可調滑輪的長木板放置在水平桌面上，末端安裝有打點計時器。開始實驗前，會根據實驗需要認真調整力傳感器的固定位置和

9、長木板前端滑輪的高低，使得繞過兩滑輪的輕質細線與長木板板面平行，力傳感器可以較精確地測出輕繩拉力的大小。(1)實驗時，下列操作有必要且操作方法正確的是 。A.用天平測小車質量M和每次調節后沙和沙桶的質量mB.將帶滑輪的長木板右端墊高，紙帶穿過打點計時器，不掛沙桶，仔細調節木板傾角以平衡摩擦力C.小車盡量靠近打點計時器放置，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數并乘2后記作FD.為減小誤差，實驗中需要調節滑輪的高度，使牽引小車的兩條細線與長木板保持平行(2)同學們仔細操作，在實驗中得到一條如圖乙所示的紙帶(兩計數點間還有四個點沒有畫出)，打點計時器所用交流電的頻率為50Hz

10、，根據紙帶數據可求出小車的加速度為 m/s2。(結果保留三位有效數字)(3)按照正確操作流程，正確的測量、讀數、計算和數據處理開展本實驗，繪制出小車的加速度a與力傳感器的示數F的關系圖像，如圖丙所示，與本實驗相符合的圖像是 。23.(10分)甲、乙兩同學查閱資料獲得一熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖(a)所示，甲、乙兩同學想用該熱敏電阻隨溫度的變化規律測量所在學校春季室外溫度(溫度大約在1422)，除了開關S、導線之外還有下列器材可供選用：電壓表V1(量程015V，內阻約為15k)； 電壓表V2(量程03V，內阻約為5k)；電流表A1(量程0150A，內阻約為100)； 電流表A2(量程0

11、10mA，內阻為500)；滑動變阻器Rp(阻值范圍020，額定電流1A)； 電源E(電動勢3.0V，內阻不計)。(1)為了科學合理地測量該熱敏電阻RT的阻值，得出甲、乙兩同學所在學校在實驗進行過程中的室外溫度，甲、乙兩同學設計了如圖(b)所示的電路原理圖。電壓表應該選用 (填“V1”或“V2”)，電流表應該選用 (填“A1”或“A2”)。(2)根據該熱敏電阻RT的阻值隨溫度變化的特點，組裝一個由該熱敏電阻RT控制的報警系統，電路原理圖如圖(c)所示，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60時，報警系統開始報警。其中電阻箱(最大阻值為9999.9)，直流電源(電動勢為3V，內阻不計)，滑動變阻器(最大

12、阻值為2.0k)。電路接通前，滑動變阻器的滑片應置于 (填“a”或“b”)端附近，再將電阻箱調到一固定的阻值，根據實驗要求，這一阻值應為 ；將開關撥向 (填“1”或“2”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至報警系統開始報警，保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關向另一端閉合，報警系統即可正常使用。24.(12分)如圖所示，在磁感應強度大小B=2.0T，方向豎直向下的勻強磁場中，有一個與水平面成=37角的足夠長導電滑軌，軌道間距L=0.2m，電阻不計。一根質量m=0.55kg，電阻R=1.5的金屬桿ab垂直軌道鎖定在軌道上，與軌道、電源構成接觸良好的閉合電路，電源電動勢E=12V，內阻r=0.

13、5。調節滑動變阻器滑片，使得理想電流表的示數為I=2.5A時，金屬桿被釋放后恰好不沿軌道下滑。最大靜摩擦力視為等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：(1)金屬桿恰好不下滑時滑動變阻器接入電路的阻值Rp；(2)金屬桿與軌道間的動摩擦因數；(3)調節滑動變阻器滑片，當電流表的讀數為I1=2.0A時釋放金屬桿，釋放瞬間金屬桿的加速度大小。25.(20分)如圖所示，足夠長的粗糙水平臺和長度L=6.5m、速度v=4.0m/s、向左勻速轉動的傳送帶等高，且與傳送帶PQ連接。在t=0時刻，質量為mA的物塊A與質量為mB的木板B一起以共同速度v0=3.5m/s在平臺上開始向右運動(物塊A在木板B的最

14、左端)。且在t=0時刻，質量為mC的物塊C以vC=5m/s的速度從傳送帶最右端Q向左運動(物塊C在傳送帶上的運動過程中可將其視為質點)。物塊C與木板B恰好在傳送帶最左端P發生彈性碰撞(碰撞時間極短)。運動過程中物塊A始終未離開木板B。已知物塊C與傳送帶間的動摩擦因數和木板B與水平臺間的動摩擦因數均為=0.10，物塊A與木板B間的動摩擦因數為1=0.3，mB=2mC=8mA，重力加速度取g=10m/s2，求：(1)物塊C在傳送帶上的運動時間；(2)長木板B的最小長度L(結果保留兩位小數)；(3)最終物塊C是否從Q端滑落傳送帶，請說明理由并計算出物塊C在Q端時的速度大小。(二)選考題(共45分。請

15、考生從2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分)33.物理選修33(15分)(1)(5分)某興趣小組在做“用油膜法估算分子大小的實驗”，首先將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是 (寫出一種即可，合理均可得分)，實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，用注射器或者滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內增加一定體積VN時的滴數N，則每一滴酒精溶液的體積為V0= 用所給的物理量符號表示)；為得到油酸分子的直徑，還需測量單分子油膜面積S，油膜面積的測量中誤差可能有 (寫出一種即可，合理均可得分)。(2)(10

16、分)如圖所示，一粗細均勻的U形細玻璃管豎直放置并盛有水銀，左端封閉一定質量、長度為L=5.0cm的空氣，右端足夠長且上端開口與大氣相通。玻璃管底部有一處于關閉狀態的絕熱開關K，此時右側管中的水銀面比左側管中的水銀面高h1=16.0cm，現將開關K打開，從玻璃管中緩慢放出部分水銀，當左側水銀面比右側水銀面高h2=10.0cm時，將開關K關閉，此時玻璃管內左邊空氣柱的溫度為27，并對左側玻璃管內的空氣加熱至兩邊水銀柱等高。已知大氣壓強p0=75.0cmHg。取T=t+273，計算結果保留一位小數，求：(i)放出部分水銀后左邊封閉空氣柱的長度；(ii)兩邊水銀柱的高度相等時，左邊空氣柱的溫度為多少攝氏度？34.物理選修34(15分)(1)(5分)一簡諧橫波在均勻介質中沿x軸正方向傳播，O點為波源。t=0時刻振動剛剛傳到平衡位置x=6m的質點處，波形如圖所示。若在t=0.9s時刻，x=6m處的質點第3次到達波峰。下列說法正確的是 。(填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A.該簡諧橫波的波長=4m，波速為5m/sB.t=0.1s時刻平衡位置x=2m處的質點L有沿負方向最大加速度C.在t=0.2s時刻，平衡位置x=4m處的質點N有沿正方向最大速