河南省商丘市2021届新高考物理三模试卷一、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．如图所示，边长为L 的正六边形ABCDEF 的5条边上分别放置5根长度也为L 的相同绝缘细棒。
每根细棒均匀带上正电。
现将电荷量为+Q 的点电荷置于BC 中点，此时正六边形几何中心O 点的场强为零。
若移走+Q 及AB 边上的细棒，则O 点强度大小为(k 为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q 之间的相互影响)A ．2kQ LB ．243kQ LC ．2233kQ L D 43kQ 【答案】D【解析】【详解】根据对称性，AF 与CD 上的细棒在O 点产生的电场强度叠加为零，AB 与ED 上的细棒在O 点产生的电场强度叠加为零.BC 中点的点电荷在O 点产生的电场强度为224(sin 60)3kQ kQ L L =︒，因EF 上的细棒与BC 中点的点电荷在O 点产生的电场强度叠加为零，EF 上的细棒在O 点产生的电场强度为243kQ L ，故每根细棒在O 点产生的电场强度为243kQ L ，移走+Q 及AB 边上的细棒，O 点的电场强度为EF 与ED 上的细棒在O 点产生的电场强度叠加，这两个场强夹角为60°，所以叠加后电场强度为24432cos303kQ kQ L ︒=；故选D 。
A ．2kQ L，与结论不相符，选项A 错误； B ．243kQ L ，与结论不相符，选项B 错误； C 23kQ ，与结论不相符，选项C 错误；D ．2433kQ L，与结论相符，选项D 正确； 2．如图，将a 、b 两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P 点，a 球抛出时的高度较b 球的高，P 点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力．与b 球相比，a 球A ．初速度较大B ．速度变化率较大C ．落地时速度一定较大D ．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大【答案】D【解析】【详解】A.由212h gt =可得，高度越高，下落时间越大，由x υt =可知，两球水平位移相同，但是b 求运动时间短，故b 球初速度较大，A 错误；B.速度变化率即表示加速度，两球加速度相同，故速度变化率相同，B 错误；C.a 球的水平速度小于b 球，故落地时虽然竖直分速度大于b 球，但是合速度不一定大于b 球，C 错误；D.由tan gt θυ=，a 球落地时间t 大，但是υ小，故a 球的tan θ一定大于b 球，即a 球落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，D 正确；故选D 。
3．如图所示，三段长度相等的直导线a 、b 、c 相互平行处在同一竖直面内，a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离，通电电流I a ＜I b ＜I c ，方向如图所示，则下列判断正确的是（ ）A ．导线b 受到的安培力可能为0B ．导线a 受到的安培力可能为0C ．导线c 受到的安培力的方向一定向左D ．导线a 、b 受到的安培力的方向一定相同【答案】B【解析】【分析】【详解】A ．根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线b 受到的安培力不可能为0，故A 错误； BD ．导线a 受到导线b 给的向右的安培力和导线c 给的向左的安培力，又因为通电电流I a ＜I b ＜I c ，ac 之前的距离大于ab 之间的距离，所以导线a 受到的安培力可能为0，而导线b 受到的安培力不可能为0，所以导线a 、b 受到的安培力的方向不一定相同，故B 正确，D 错误；C ．根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线c 受到的安培力的方向一定向右，故C 错误。
故选B 。
4．如图，S 1、S 2是振幅均为A 的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。
则A ．两列波在相遇区域发生干涉B ．a 处质点振动始终减弱，b 、c 处质点振动始终加强C ．此时a 、b 、c 处各质点的位移是：x a ＝0，x b =－2A ，x c =2AD ．a 、b 、c 处各质点随着水波飘向远处【答案】C【解析】【详解】A ．图中两列波的波长不同；波速由介质决定，是相同的；根据v f λ=，频率不同，两列波不会干涉，只是叠加，A 错误；B ．两列波不能产生稳定的干涉，所以振动不是始终加强或减弱的，B 错误；C ．波叠加时，各个质点的位移等于各个波单独传播时引起位移的矢量和，故0a x A A =-=，2b x A A A =--=-，2c x A A A =+=，C 正确；D ．波传播时，各个质点只是在平衡位置附近做振动，D 错误；故选C 。
5．在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度－时间图象如图所示，则( )A．甲、乙两车同时从静止开始出发B．在t＝2s时乙车追上甲车C．在t＝4s时乙车追上甲车D．甲、乙两车在公路上可能相遇两次【答案】C【解析】由图像可知，乙车比甲车迟出发1s，故A错误．根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知t=2s 时，甲车的位移比乙的位移大，则知该时刻乙车还没有追上甲车，故B错误．在0-4s内，甲车的位移x甲=12×8×4m=16m，乙车的位移x乙=12×（1+3）×8m=16m，所以x甲=x乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t=4s时乙车追上甲车，故C正确．在t=4s时乙车追上甲车，由于t=4s时刻以后，甲车的比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键是要理解速度时间图线表示的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，相遇时两车的位移相等．6．如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，对B施加一水平向左的推力F，使A、B保持相对静止向左做匀速直线运动，则B对A的作用力大小为(重力加速度为g)()A．mg B．mgsin θC．mgcos θD．0【答案】A【解析】【详解】A向左做匀速直线运动，则其所受合力为零，对A受力分析可知，B对A的作用力大小为mg，方向竖直向上，故A正确。
故选A。
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，排球运动员站在发球线上正对球网跳起从O点向正前方先后水平击出两个速度不同的排球。
速度较小的排球落在A点，速度较大的排球落在B点，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A ．两排球下落相同高度所用的时间相等B ．两排球下落相同高度时在竖直方向上的速度相间C ．两排球通过相等的水平距离，落在A 点的排球所用的时间较少D ．两排球在落地前的一小段相等时间内，落在B 点的排球下降的高度较小【答案】AB【解析】【详解】A ．从同一高度水平发出两个速度不同的排球，根据平抛运动规律，竖直方向上有212h gt = 可知两排球下落相同高度所用的时间相等，A 项正确；B ．由22y v gh =可知两排球下落相同高度时在竖直方向上的速度相同，B 项正确；C ．由平抛运动规律可知水平方向上有x=vt ，可知速度较大的排球通过相等的水平距离所用的时间较少，C 项错误；D ．由于做平抛运动的排球在竖直方向的运动为自由落体运动，两排球在落地前的一小段相等时间内下降的高度相同，D 项错误。
故选AB 。
8．如图所示为在“测电源电动势和内电阻”的实验中得到的U I -图线。
图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a η、b η，电源的输出功率分别为a P 、b P ，对应的外电阻为a R 、b R 。
已知该电源输出功率的最大值为max P ，电源内电阻为r ，由图可知( )A ．:2:1a R r =B ．:1:2a b ηη=C ．:1:1a b P P =D ．:8:9a max P P =【答案】ACD【解析】【详解】 AC ．设电流的最小分度为I ，电压的最小分度为U ，则可知，电源的电动势E=6U ；U a =4U ，U b =2U ；电流I a =4I ，I b =8I ；则由P=UI 可知，故电源的输出功率相等；则闭合电路欧姆定律可知，E=I （r+R ）代入解得：R a ：r=2：1；故AC 正确；B ．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
P IU U P IE E η===外总； E 为电源的总电压（即电动势），在U-I 图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知则23a η=13b η= 则ηa ：ηb =2：1故B 错误；D ．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电压为3U ，电流为6I ；故：P a ：P max =8：9故D 正确；故选ACD 。
9．L 1、L 2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场高度为h ，竖直平面内有质量为m ，电阻为R 的梯形线框，上、下底水平且底边之比5:1，梯形高2h 。
该线框从如图位置由静止下落，已知AB 刚进入磁场时和AB 刚穿出磁场时的重力等于安培力，在整个运动过程中，说法正确的是（ ）A ．AB 边是匀速直线穿过磁场B ．AB 边刚穿出到CD 边刚要进入磁场，是匀速直线运动C ．AB 边刚穿出到CD 122mgR gh D ．AB 边刚进入和AB 边刚穿出的速度之比为4:1【答案】BCD【解析】【详解】A ．已知AB 刚进入磁场时的重力等于安培力，根据安培力公式22B L v F R =总AB 进入磁场后一段时间内有效切割长度变大，安培力变大，大于重力，使梯形线框减速，因为AB 刚穿出磁场时的重力等于安培力，所以AB 边是减速直线穿过磁场，故A 错误；B ．AB 刚穿出到CD 边刚要进入磁场过程中，有效切割长度保持不变，由于AB 刚穿出磁场时的重力等于安培力，故该过程中安培力一直等于重力，做匀速直线运动，故B 正确；D ．设AB 边刚进入磁场时速度为0v ，AB=l ，则CD=5l ，则2012mgh mv = AB 边刚进入磁场时重力等于安培力，有220B l v mg R= 设AB 边刚穿出磁场时速度为v 1，线框切割磁感应线的有效长度为2lAB 刚穿出磁场时的重力等于安培力有 221(2)B l v mg R= 联立解得01:4:1v v =1124v gh =所以D 正确；C ．AB 边刚穿出到CD 边刚要进入磁场过程中，线框做速度为v 1的匀速直线运动，切割磁感应线的有效长度为2l ，感应电动势为12E B lv =⋅联立解得122E mgR gh =故C 正确。
10．两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙，以不同的速率沿着HO 方向垂直射入匀强电场，电场强度方向竖直向上，它们在圆形区域中运动的时间相同，其运动轨迹如图所示。