2021届广东省汕头市高三理综物理第一次模拟考试试卷含答案

 高三理综物理第一次模拟考试试卷

一、单项选择题

1.可见光的波长的大致范围是400~760nm。右表给出了几种金属发生光电效应的极限波长，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 表中所列金属，钾的逸出功最大
B. 只要光照时间足够长或强度足够大，所有波长的可见光都可以使钠发生光电效应
C. 用波长760nm的光照射金属钠、钾，那么钠逸出的光电子最大初动能较大
D. 用波长400nm的光照射金属钠、钾，那么钾逸出的光电子最大初动能较大

2.中国已投产运行的1000kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，不考虑其他因素的影响。那么〔   〕           

A. 输电电流变为原来的2倍                                     B. 输电线上损失的电压将变为原来的2倍
C. 输电线上损耗的电功率将变为原来的               D. 输电线上损失的电压将变为原来的

3.如下列图，足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53°角固定不动，平板BP可绕水平轴在竖直面内自由转动，将一均匀圆柱体O放在两板间。在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 当BP沿水平方向时，BP板受到的压力最大         B. 当BP沿竖直方向时，AP板受到的压力最大
C. 当BP沿竖直方向时，BP板受到的压力最小         D. 当BP板与AP板垂直时，AP板受到的压力最小

4.设想利用载人飞船探索行星，飞船上备有秒表、质量为m物体P、测力计等实验器材。该飞船到达很靠近行星外表的圆形轨道绕行数圈后着陆，宇航员测得飞船绕行周期为T，物体P处于行星外表的重力为F。万有引力常量为G，根据这些量可计算出〔   〕           

A. 该行星的自转周期                                              B. 宇宙飞船的质量
C. 飞船绕行时的轨道半径为                    D. 该行星的平均密度为

5.如图甲，点电荷Q1、Q2固定在水平连线上，其延长线有b、a两点。Q1带正电，检验电荷+q仅受电场力作用，t＝0时经过b点，然后沿ba向右运动，其v-t图象如图乙，vb、va分别为检验电荷经过b、a两点的速度大小。那么〔   〕 

A. Q2带正电
B. 从b点到a点，电荷+q做加速度逐渐增大的减速运动
C. 从b点向右运动全过程，电场力一直对电荷+q做负功
D. 从b点到a点，电荷+q的电势能逐渐增大

二、多项选择题

6.科研人员在太空进行实验，用质量为m的宇宙飞船去对接前方的火箭组，对接后保持匀速运动。然后开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。假设推进器开动的时间为Δt，平均推力为F，测出飞船和火箭的速度变化为Δv，以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 飞船和火箭组的机械能守恒                                B. 火箭组的质量
C. 飞船对火箭组的弹力大小为F                               D. 飞船对火箭组的弹力大小为

7.如图甲是法拉第圆盘发电机的照片，乙是圆盘发电机的侧视图，丙是发电机的示意图．设CO＝r，匀强磁场的磁感应强度为B，电阻为R，圆盘顺时针转动的角速度为ω〔   〕 

A. 感应电流方向由D端经电阻R流向C端
B. 铜盘产生的感应电动势
C. 设想将此圆盘中心挖去半径为 的同心圆，其他条件不变，那么感应电动势变为
D. 设想将此圆盘中心挖去半径为 的同心圆，其他条件不变，那么感应电动势变为

8.如图甲，固定在竖直面内的光滑圆形管道内有一小球在做圆周运动，小球直径略小于管道内径，管道最低处N装有连着数字计时器的光电门，可测球经过N点时的速率vN  ， 最高处装有力的传感器M，可测出球经过M点时对管道作用力F〔竖直向上为正〕，用同一小球以不同的初速度重复试验，得到F与vN2的关系图像如图乙，c为图像与横轴交点坐标，b为图像延长线与纵轴交点坐标，重力加速度为g，那么以下说法中正确的选项是〔   〕 

A. 假设小球经过N点时满足 ，那么经过M点时对轨道无压力
B. 当小球经过N点时满足 ，那么经过M点时对内管道壁有压力
C. 小球做圆周运动的半径为
D. F= -b表示小球经过N点时速度等于0

三、实验题

9.用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。把劲度系数为k的轻质弹簧左端固定在水平光滑桌面上，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球在A点，向左推小球压缩弹簧一段距离后小球至C点，由静止释放。用频闪照相机得到小球从C点到B点的照片如图乙所示。弹簧的弹性势能 ，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的弹性伸长量或压缩量，频闪照相机频闪时间间隔为T。 

〔1〕假设测得C、A间距离为x0  ， 那么弹簧被压缩至C点时具有的弹性势能EP=________   

〔2〕假设测得A、B间距离为x1  ， 小球的质量m，那么小球与弹簧别离时的动能EK=________   

〔3〕在误差允许范围内，假设满足EP=EK  ， 那么可验证系统的机械能守恒定律。由于实际上桌面________，导致存在系统误差，因此，EP________EK〔填“大于〞或“小于〞〕。   

10.二极管具有单向导电性，电路符号是“ 〞。实验小组想通过实验描绘某种型号的二极管正向导通时的伏安特性曲线，并从这种型号二极管说明书上得到其伏安特性曲线如图甲。 

〔1〕根据实验室中已有如下的实验仪器，设计了如图乙所示的电路图。 

A．干电池两节〔每节电动势约1.5V〕；        B．待测二极管；

C．电流表〔量程40mA，内阻约几欧〕；       D．电流表〔量程5mA，内阻RA=20Ω〕；

E．滑动变阻器〔阻值范围为0~10Ω〕；         F．电阻箱〔最大阻值为999Ω〕；

G. 导线、开关假设干。

那么图乙中电流表A1应选择________，电流表A2应选择________。〔填仪器前的字母〕

〔2〕假设电流表A1的读数为I1  ， 电流表A2的读数为I2  ， 电阻箱的阻值为R1  ， 那么此时二极管的电阻Rx 的表达式为Rx=________   

〔3〕将电阻箱的阻值调至________欧时，电流表A1恰好半偏，此时二极管的电压为1V。   

〔4〕根据图甲，要准确描绘此二极管在正向导通时的伏安特性，应该在电流表A2的读数在______区间多测几组数据。〔选填ABC：           

A.0~2mA
B.2~4mA
C.4~6mA〕

四、解答题

11.  2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具欣赏性的工程之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，AB段的长度L=100 m，与水平方向的夹角θ =30º。滑道BC高h=10 m，C是半径R=60 m圆弧的最低点。质量m=60 kg的运发动从A处由静止开始匀加速下滑，到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。 

〔1〕求运发动在助滑道AB段下滑过程受到的滑动摩擦力的大小；   

〔2〕假设不计BC段的阻力，求运发动经过C点时受到的支持力的大小。   

12.如图，在y>0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在y < 0的区域存在方向沿x轴负方向的匀强电场。第一个带电粒子先从y轴上的A点以大小为v的速度沿x轴正方向射出，之后从x轴上的C点进入电场时，速度方向与x轴垂直，最后经过y轴上的D点。A、C、D三点与原点O的距离都为L，不计重力。 

〔1〕求匀强电场的场强大小E；   

〔2〕第二个相同的粒子也从A点射出，射出时速度的大小和方向都与第一个粒子不同，结果该粒子从x轴上的P点进入电场，此时速度方向仍与x轴垂直。P点与原点O的距离为2L。求该粒子从A点出发经过多长时间再次到达y轴？〔sin53°=0.8，cos53°=0.6〕   

13.空气栓塞指的是在输液或输血过程中，空气进入机体内静脉，直至心脏，引起血液循环障碍的现象。当人体心脏中的气体体积超过75ml就会造成严重的空气栓塞，需进行紧急抢救。某次给病人输液时由于监护失误导致局部空气进入到心脏部位，形成的空气泡随着心脏搏动体积不断变化，体积最大时到达80ml。该病人心脏处的血压为60mmHg～120mmHg，空气泡在心脏所受压强等于大气压强和血压之和，大气压强p0=760mmHg，病人的体温稳定保持不变。 

〔ⅰ〕求进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值之比；

〔ⅱ〕因这次进入心脏的气体较多，该病人需送高压氧舱进行加压急救。该病人送入高压氧舱后变得比较虚弱，其体内心脏处血压变为40mmHg～80mmHg，为了平安需把心脏处的空气泡控制在40ml以下，求该高压氧舱的压强至少为多少？

14.某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能到达有线制导作用．光纤由纤芯和包层组成，其剖面如所示，其中纤芯材料的折射率 ＝2，包层折射率 ，光纤长度为6 km．(当光从折射率为 的介质射入折射率为 的介质时，入射角θ1、折射角θ2间满足： ) 

〔1〕求纤芯和包层分界面上全反射的临界角C。   

〔2〕假设导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，假设光纤可视为沿直线排布，求信号往返需要的最长时间。   

五、填空题

15.进行如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一局部气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。假设某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA  ， 那么该密闭气体的分子个数为________。假设将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.8J的功，同时吸收了0.9J的热量，那么该气体内能变化了________J。假设气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，那么该气球内气体的温度________〔填“升高〞或“降低〞〕。 

16.弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动，BC相距20cm，某时刻振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点，那么振子的振幅为________，周期为________，振子在5s内通过的路程为________   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．根据

可知，表中所列金属，钾的逸出功最小，A不符合题意；

B．能否发生光电效应，与光照的时间无关，B不符合题意；

CD．用波长400nm的光的频率大于波长760nm的光的频率，根据 ，那么用波长400nm的光照射金属钠、钾，那么钾逸出的光电子最大初动能较大，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用波长的大小可以比较逸出功的大小；光电效应的产生条件与光照时间无关；利用波长和频率的关系可以判别光电效应逸出的光电子最大初动能的大小。

2.【解析】【解答】A．根据 可知，输电电压变为原来的2倍，那么输电电流变为原来的 倍，A不符合题意；

BD．根据U线=IR线可知，输电线上损失的电压将变为原来的 倍，BD不符合题意；

C．根据 可知，输电线上损耗的电功率将变为原来的 ，C符合题意；

故答案为：C。

 
【分析】利用功率的表达式可以判别输电电流、损失电压、损失功率的变化。

3.【解析】【解答】小球受重力、斜面AP弹力F1和挡板BP弹力F2  ， 将F1与F2合成为F=mg，如图；小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共线。从图中可以看出，当挡板PB逆时针缓慢地转向竖直位置的过程中，F1越来越大，F2先变小，后变大；

A．当BP沿水平方向时，BP板受到的压力不是最大，A不符合题意；

B．当BP沿竖直方向时，AP板受到的压力最大，B符合题意；

C．当BP与AP竖直时，BP板受到的压力最小，C不符合题意；

D．当BP板水平时，AP板受到的压力为零，最小，D不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用平衡条件结合角度的变化可以判别两个板受到的压力变化。

4.【解析】【解答】AB．根据题中条件不能求解该行星的自转周期以及宇宙飞船的质量，AB不符合题意；

C．物体的质量为m，着陆后测量了物体重力F，所以行星外表的重力加速度

在靠近该行星外表的圆形轨道绕行时，重力等于万有引力

万有引力等于向心力

由以上两式解得 ， C符合题意；

D．该行星的平均密度为 ， D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用引力提供向心力及形成重力只能求出飞船绕行的轨道半径及该行星的密度。

5.【解析】【解答】A．电荷在ba之间做减速运动，a点后做加速运动，可见a点的加速度为0，那么在a点受到两点电荷的电场力平衡，可知Q2带负电，A不符合题意；

B．由v-t图像可知，从b点到a点，电荷+q做加速度逐渐减小的减速运动，B不符合题意；

CD．从b点到a点，电荷的动能减小，电场力做负功，电荷的电势能增加；从a点向右运动时，动能增加，那么电场力对电荷+q做正功，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用电场力的平衡可以判别场源电荷的电性；利用斜率的变化可以判别加速度的变化；利用速度的变化可以判别电场力做功及电势能的变化。

二、多项选择题

6.【解析】【解答】A．飞船和火箭组受推力作用而加速运动，那么机械能增加，A不符合题意；

B．对飞船和火箭组由动量定理

可得火箭组的质量

B符合题意；CD．对火箭组，由牛顿第二定律

C不符合题意，D符合题意。

故答案为：BD。

 
【分析】利用外力做功可以判别机械能的变化；利用动量定律可以求出火箭组的质量；利用牛顿第二定律可以求出弹力的大小。

7.【解析】【解答】A．根据丙图，由右手定那么可知感应电流由C端经电阻R流向D端，A不符合题意；

B．铜盘产生的感应电动势 ， B符合题意；

CD．由B可知，铜盘产生的感应电动势

同理可求得：挖去半径为 的同心圆产生的电动势

故此圆盘挖去同心圆后，产生的电动势 ， C符合题意，D不符合题意。

故答案为：BC。

 
【分析】利用右手定那么可以判别感应电流的方向；利用动生电动势可以求出电动势的大小；利用电动势的表达式可以求出产生的电动势大小。

8.【解析】【解答】A．由图可知，假设小球经过N点时满足 ，那么经过M点时对轨道无压力，A符合题意；

B．由图可知，当小球经过N点时满足 ，那么经过M点时对管壁的压力为正值，可知此时小球对外管道壁有压力，B不符合题意；

C．假设小球经过N点时满足 ，那么在M点时

由机械能守恒可得

联立解得 ， C符合题意；

D．F= -b表示小球经过M时对管壁的作用力方向向下，即此时小球能经过M点，经过N点时速度不等于0，D不符合题意。

故答案为：AC。

 
【分析】利用图像可以判别压力等于0时速度的大小；利用速度的比较可以判别小球对管壁作用力的方向；利用牛顿第二定律结合机械能守恒定律可以求出轨道半径的大小；利用截距可以判别小球经过N的速度大小。

三、实验题

9.【解析】【解答】〔1〕假设测得C、A间距离为x0  ， 那么弹簧被压缩至C点时具有的弹性势能 〔2〕小球从A到B的运动的平均速度即为A点的速度，那么

小球与弹簧在A点别离，那么别离时的动能 〔3〕由于实际上桌面不是绝对光滑〔或存在摩擦〕，导致存在系统误差，因此EP大于EK。

 
【分析】〔1〕利用形变量的大小可以求出弹性势能的大小；
〔2〕利用平均速度公式结合动能的表达式可以求出动能的大小；
〔3〕利用桌面摩擦力会导致弹性势能的大小大于动能的大小。

10.【解析】【解答】〔1〕电流表A1要与电阻箱串联构成电压表，那么A1要用内阻的电流表D；电流表A2应选择C；〔2〕根据电路图可知二极管的电阻Rx 的表达式为 〔3〕当电流表A1恰好半偏时，此时二极管的电压为1V，此时电阻箱的电阻 ；〔4〕由图可知此二极管在正向导通时的伏安特性中，当电流在2~4mA区间图像弯曲的程度最大，可知要准确描绘此二极管在正向导通时的伏安特性，应该在电流表A2的读数在2~4mA区间多测几组数据。

故答案为：B。

 
【分析】〔1〕利用电表的改装可以判别A1使用内阻的电流表，A2使用未知内阻的电流表；
〔2〕利用欧姆定律可以求出二极管的内阻；
〔3〕利用欧姆定律可以求出半偏是电阻箱的电阻；
〔4〕利用伏安特性曲线可以判别电流表A2在弯曲范围内需要多测几组数据。

四、解答题

11.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合速度位移公式可以求出滑动摩擦力的大小；
〔2〕利用机械能守恒定律结合牛顿第二定律可以求出支持力的大小。

12.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合类平抛的位移公式可以求出场强的大小；
〔2〕利用牛顿第二定律结合圆心角及位移公式可以求出运动的时间。

13.【解析】【分析】〔1〕利用气体等温变化可以求出体积之比；
〔2〕利用气体的等温变化可以求出气体的压强。

14.【解析】【分析】〔1〕利用全反射定律可以求出临界角的大小；
〔2〕利用传播的路程和速度可以求出传播的时间。

五、填空题

15.【解析】【解答】该密闭气体的质量为

物质的量

分子个数为

解得

即内能增加0.1J；假设气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，那么该气球内气体迅速绝热膨胀对外做功，那么气体的温度降低。

 
【分析】利用物质的量结合阿伏伽德罗常数可以求出总的分子数；利用热力学第一定律可以判别内能的变化；利用气体对外做功可以判别气体温度降低。

16.【解析】【解答】由题意可得，振子的振幅为A=10cm=0.1m；振子从B点经过0.5s首次到达C点，那么周期为T=1s；振子在5s内通过的路程为5×4A=20A=2m.
【分析】利用距离的大小可以求出振幅的大小；利用振动的时间可以求出周期的大小；利用振动时间可以求出路程的大小。