2021届江西省上饶市高三上学期理综物理第一次模拟考试试卷含答案

 高三上学期理综物理第一次模拟考试试卷

一、单项选择题

1.以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 所有的核反响都具有质量亏损     B. 光子既具有能量，又具有动量
C. 高速飞行的子弹不具有波动性     D. β衰变本质是原子核中一个质子释放一个电子而转变成一个中子

2.高铁是中国“新四大创造之ー，有一段视频，几年前一位乗坐京泸高铁的外国人，在最高时速300公里行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如下列图，在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车横向变道进站的时候，硬币才倒掉。这一视频证明了中国高铁的极好的稳定性。关于这枚硬币，以下判断正确的选项是〔   〕

A. 硬币直立过程可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用
B. 硬币直立过程一定只受重力和支持力而处于平衡状态
C. 硬币倒掉是因为受到风吹的原因
D. 列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用

3.如下列图，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的四分之一光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.2s，碰后的速度大小变为4m/s，当A与B碰撞后立即粘在一起运动，g取10m/s2  ， 那么〔   〕 

A. A与墙壁碰撞过程中，墙壁对A的平均作用力的大小
B. A和B碰撞过程中，A对B的作用力大于B对A的作用力
C. A，B碰撞后的速度
D. A，B滑上圆弧的最大高度

4.2021年11月5日1时43分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第49颗北斗导航卫星，该卫星发射成功，标志着北斗三号系统3颗IGSO卫星〔倾斜地球同步轨道卫星〕全部发射完毕。该卫星在轨道上运动的周期与地球自转周期相同，但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角，因此该轨道也被称为倾斜同步轨道，根据以上信息请判断，以下说法中不正确的选项是〔   〕           

A.  该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心
B. 该卫星离地面的高度等于地球同步卫星离地面的高度
C. 地球对该卫星的万有引力一定等于地球对地球同步卫星的万有引力
D. 只要倾角适宜，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市的上空

5.如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n2＝10：1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、线圈电阻为2Ω的电动机M．原线圈输入的交流电压如图乙．闭合开关S，电动机正常工作，电流表示数为1A．以下判断正确的选项是〔    〕 

A. 副线圈两端的电压有效值为 V                   B. 滑动变阻器R的接入电阻为10Ω
C. 电动机输出的机械功率为12W                            D. 假设电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小

二、多项选择题

6.如下列图，虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B  ， 磁场区域上下宽度为l；质量为m、边长为l的正方形线圈abcd平面保持竖直，ab边保持水平的从距离磁场上边缘一定高处由静止下落，以速度v进入磁场，经一段时间又以相同的速度v穿出磁场，重力加速为g。以下判断正确的选项是〔   〕 

A. 线圈的电阻                                             B. 进入磁场前线圈下落的高度
C. 穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量      D. 线圈穿过磁场所用时间

7.A、B两物体质量均为m  ， 其中A带正电，带电量为+q  ， B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如下列图，开始时A、B都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度 ，式中g为重力加速度，假设不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化，那么以下判断正确的选项是〔   〕 

A. 刚施加电场的瞬间，A的加速度大小为2g
B. 从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中，A物体速度大小一直增大
C. 从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中，A物体的机械能增加量始终等于A物体电势能的减少量
D. B刚要离开地面时，A的速度大小为

8.如下列图，半径分别为R和2R的甲、乙两薄圆盘固定在同一转轴上，距地面的高度分别为2h和h  ， 两物块a、b分别置于圆盘边缘，a、b与圆盘间的动摩擦因数μ相等，转轴从静止开始缓慢加速转动，观察发现，a离开圆盘甲后，未与圆盘乙发生碰撞，重力加速度为g  ， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么〔   〕 

A. 动摩擦因数μ一定大于
B. 离开圆盘前，a所受的摩擦力方向一定指向转轴
C. 离开圆盘后，a运动的水平位移大于b运动的水平位移
D. 假设 ，落地后a、b到转轴的距离之比为

三、实验题

9.在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系实验〞中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。当地的重力加速度取 。 

〔1〕关于该实验的操作，以下说法正确的选项是_______。           

C.应领先释放小车，再接通电源
D.需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带

〔2〕由屡次实验得到小车的加速度a与力传感器显示数F的关系如图乙所示，那么小车与轨道间的滑动摩擦力 ________N。   

〔3〕小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________m/s2。   

10.图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻，表头电流表G的量程为0~1mA，内阻 ，B为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别为直流电压3V挡和15V挡，直流电流5mA挡和1A挡，欧姆“ 〞挡。 

〔1〕图甲中A端与________〔填“红〞或“黑〞〕色表笔相连接   

〔2〕开关S接位置________〔填“1〞或“2〞〕时是电流挡的大量程，根据题给条件可得。 ________Ω， ________Ω， ________Ω。   

〔3〕某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示，假设此时B端是与“1〞相连的，那么多用电表读数为________；假设此时B端是与“3〞相连的，那么读数为________。   

〔4〕多用电表长时间使用后会造成电源的电动势减小和内阻增大，假设继续使用时还能进行欧姆调零，那么用该多用电表测量电阻时，所测得的电阻值将________〔填“偏大〞、“偏小〞或“不变〞〕。   

四、解答题

11.如下列图，半径 的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定放置，末端N与一长 的水平传送带相切，水平衔接局部摩擦不计，传动轮〔轮半径很小〕做顺时针转动，带动传送带以恒定的速度v0运动。传送带离地面的高度 ，其右侧地面上有一直径 的圆形洞，洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离 ，B点在洞口的最右端。现使质量为 的小物块从M点由静止开始释放，经过传送带后做平抛运动，最终落入洞中，传送带与小物块之间的动摩擦因数 ，g取10m/s2  ， 求：

   

〔1〕小物块到达圆轨道末端N时对轨道的压力；   

〔2〕假设 ，求小物块在传送带上运动的时间；   

〔3〕假设要使小物块能落入洞中，求v0应满足的条件。
   

12.如下列图，平面直角坐标系第一象限中，两个边长均为L的正方形与一个边长为L的等腰直角三角形相邻排列，三个区域的底边在x轴上，正方形区域I和三角形区域Ⅲ存在大小相等，方向沿y轴负向的匀强电场。质量为m、电量为q的带正电粒子由正方形区域I的顶点A以初速度v0沿x轴正向射入区域I，离开电场后打在区域Ⅱ底边的中点P。假设在正方形区域Ⅱ内施加垂直坐标平面向里的匀强磁场，粒子将由区域Ⅱ右边界中点Q离开磁场，进入区域Ⅲ中的电场。不计重力，求： 

〔1〕正方形区域I中电场强度E的大小；   

〔2〕正方形区域Ⅱ中磁场磁感应强度的大小；   

〔3〕粒子离开三角形区域的位置到x轴的距离。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．由结合能图象可知，只有较重的原子核裂变成中等质量的原子核或较轻的原子核聚变为中等质量的原子核时才有能量释放，具有质量亏损，故A错误；

B．光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者说明光子具有能量，后者说明光子具有动量，故B正确；

C．无论是宏观粒子还是微观粒子，都同时具有粒子性和波动性，故C错误；

D．β衰变本质是原子核中一个中子释放一个电子而转变质子，故D错误。

应选B。

 
【分析】利用结合能图像的能量变化可以判别质量亏损的条件；粒子都具有粒子性和波动性；衰变是原子核中的中子转化为一个质子和一个电子。

2.【解析】【解答】当列车匀速直线行驶时硬币立于列车窗台上，稳稳当当，说明硬币处于平衡状态，此时硬币受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，它们是一对平衡力；当列车在加速或减速过程中，硬币会受到沿着行进方向的静摩擦力或行进方向反向的静摩擦力提供硬币加速度，故A正确，BD错误；硬币倒掉是因为列车横向变道时，列车运动的方向发生变化，硬币受到与运动方向不一致的静摩擦力的作用，列车内是全封闭区域是没有外界吹来的风，故C错误。
【分析】利用列车的加速度方向可以判别硬币的摩擦力方向；竖直方向一定受到重力和支持力的作用；硬币倒因为受到摩擦力的作用。

3.【解析】【解答】A．规定向右为正方向，那么 ，

对A在与墙碰撞的过程，由动量定理得

所以A错误；

B．A和B碰撞过程中，A对B的作用力和B对A的作用力是一对相互作用力，应该大小相等，方向相反，所以B错误；

C．由题意可知，A和B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得

所以C错误；

D．A和B碰后一起沿圆轨道向上运动，在运动过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得

所以D正确。

应选D。

 
【分析】利用动量定理可以求出墙壁对A的平均作用力大小；相互作用力大小相等；利用动量守恒定律可以求出碰后的速度大小；利用机械能守恒可以求出最大的高度。

4.【解析】【解答】A．倾斜同步轨道围绕地球做匀速圆周运动，圆心一定是地球的球心，故A正确，不符合题意；

B．根据万有引力提供向心力

得

因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同，故它的轨道髙度与位于赤道上空的同步卫星的轨道高度相同，故B正确，不符合题意；

C．根据

可知，由于不知道该卫星和地球同步卫星质量的关系，所以无法判断万有引力的关系。故C错误，符合题意；

D．倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于地球外表某个点的正上方，而且该卫星的周期为24h，所以只要倾角适宜，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市上空，故D正确，不符合题意。

应选C。

 
【分析】利用合力指向圆心可以判别轨道的圆心；利用引力提供向心力可以判别卫星距离地球的高度；由于地球自转所以倾斜轨道卫星可能在固定时间经过同一城市的上空。

5.【解析】【解答】A．变压器初级电压有效值为220V，那么副线圈两端的电压有效值为

选项A错误；

B．滑动变阻器接入电阻为

选项B正确；

C．电动机输出的机械功率为

选项C错误；

D．假设电动机突然卡住，次级电流将变大，次级消耗的功率变大，那么原线圈输入功率将变大，选项D错误；

应选B.

【分析】此题要注意电动机问题的能量转化关系：输出功率等于总功率与内阻上的热功率的差值；电动机被卡住后相当于纯电阻，那么电路的电流会变大，电动机很快被烧毁.

二、多项选择题

6.【解析】【解答】A．由题意可知，线圈进入磁场和穿出磁场时速度相等，说明线圈在穿过磁场的过程中做匀速直线运动，那么 ， ， 所以A正确；
 

B．线圈在进入磁场前做自由落体运动，有动能定理得 ， 进入磁场前线圈下落的高度为 ， 所以B正确；

C．线圈在穿过磁场的过程中克服安培力做功转化为焦耳热，又安培力与重力平衡，那么穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量为

所以C正确；

D．根据线圈在穿过磁场过程中做匀速运动，可得穿过磁场的时间为 ， 所以D错误。

应选ABC。

 
【分析】利用平衡方程结合欧姆定律可以求出电阻的大小；利用动能定理可以求出下落的高度；利用能量守恒定律可以求出产生的热量；利用匀速运动可以求出运动的时间。

7.【解析】【解答】A．在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故

解得

方向向上，故A正确；

B．B刚要离开地面时，地面对B弹力为0，即

对A物体

即A物体合力为0，因此从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故B正确；

C．从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的减少量之和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量之差，故C错误；

D．当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为

根据动能定理可知

解得

故D正确。

应选ABD。

 
【分析】利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；利用A的平衡与B的平衡可以判别A速度的变化；利用弹力做功可以判别机械能的变化；利用动能定理可以求出A的速度大小。

8.【解析】【解答】A．由题意可知，两物块随圆盘转动的角速度相同，当最大静摩擦力提供物体向心力时，此时的角速度为物体随圆盘做圆周运动的最大角速度，为临界角速度，根据牛顿第二定律得

解得b物体滑离圆盘乙的临界角速度为

同理可得，a物块的临界角速度为

由几何知识知，物体a滑离圆盘时，其位移的最小值为

由题意知，其未与圆盘乙相碰，根据平抛运动规律可知

解得

所以A正确；

B．离开圆盘前，a随圆盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力来提供向心力，所以a所受的摩擦力方向一定指向转轴，B正确；

C．由于

所以一定是b物块先离开圆盘，离开圆盘后，物块做平抛运动，对b物体的水平位移为

同理可得，a物体的水平位移为

故离开圆盘后a的水平位移等于b的水平位移，所以C错误；

D．当 时

a的落地点距转轴的距离为

同理，b的落地点距转轴的距离为

故

所以D正确。

应选ABD。

 
【分析】利用平抛运动的位移公式结合牛顿第二定律可以求出动摩擦因素的大小；利用合力指向圆心可以判别摩擦力的方向；利用平抛运动的位移公式可以判别水平位移的大小；结合几何知识可以求出落地点到转轴的距离大小。

三、实验题

9.【解析】【解答】(1)AB．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；

C．使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；

D．探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。

应选D。(2)根据牛顿第二定律可知

图象 时

解得 (3)沙和沙桶的位移为x1  ， 小车的位移为x2  ， 在相同时间t内

两者之间有定滑轮相连，所以位移之间的关系为

那么加速度关系为

即小车的加速度是砂和砂桶加速度的 。设绳子的拉力为T  ， 根据牛顿第二定律得

化简可得

不断增加沙子质量时，m趋于无穷大，即可判断小车的加速度为

 
【分析】〔1〕实验有测量拉力的仪器所以不需要测量沙与沙桶的质量；也不需要满足质量关系；实验应该先通电源后释放小车；
〔2〕利用牛顿第二定律结合图像截距可以求出摩擦力的大小；
〔3〕利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小结合质量的变化可以求出加速度的大小。

10.【解析】【解答】(1)由题中所示电路图可知，B与欧姆表内置电源的负极相连，B为红表笔，A为黑表笔。(2)由题中所示电路图可知，开关S接位置1时，分流电阻较小，此时电流挡的大量程；

根据题中所示电路图，由欧姆定律可知

5mA电流挡的内阻为

那么

；(3)B端是与“1〞相连的，电流表量程为1A，分度值是0.02A，多用电表读数为

此时B端是与“3〞相连，多用电表测电阻，由图示可知，指针指在14的位置，那么读数为 (4)当电池电动势变小、内阻变大时，需要重新欧姆调零，由于满偏电流Ig不变，欧姆表内阻

变小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数表达出来的，可知当R内变小时，有

由于Ig不变、R内变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数变大，导致测量阻值偏大。

 
【分析】〔1〕利用红进黑出可以判别表笔的颜色；
〔2〕利用并联电阻越小电流表量程越大可以判别开关接1的量程大；利用电表的改装可以求出电阻的大小；
〔3〕利用电表的分度值可以读出电流的大小；利用示数乘以挡数可以求出电阻的大小；
〔4〕利用闭合电路的欧姆定律可以判别测量值的大小。

四、解答题

11.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合机械能守恒定律可以求出物块对轨道的压力大小；
〔2〕利用牛顿第二定律结合速度公式和位移公式可以求出运动的时间；
〔3〕利用平抛运动的位移公式结合动能定理可以求出v0的大小范围。

12.【解析】【分析】〔1〕带电粒子在区域Ⅰ中做类平抛，根据平抛运动的规律列式求解场强E；〔2〕粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系求解半径，从而求解B；〔3〕在Q点进入区域Ⅲ后，假设区域Ⅲ补成正方形区域，空间布满场强为E的电场，由对称性可知，粒子将沿抛物线轨迹运动到〔3L  ， L〕点，离开方向水平向右，通过逆向思维，可认为粒子从〔3L  ， L〕点向左做类平抛运动。