2021届广东省佛山市石门中学高三下学期5月高考模拟物理试题

这是一份2021届广东省佛山市石门中学高三下学期5月高考模拟物理试题，共16页。试卷主要包含了1kg，重力加速度g取，1 s时穿过线圈的磁通量为零等内容，欢迎下载使用。

（满分 100 分。考试时间 75 分钟。）
注意事项：1.答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并用2B铅笔将对应的信息点涂黑，不按要求填涂的，答卷无效。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，只需将答题卡交回。
第一部分 选择题 （共46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．某兴趣小组研究地面倾斜对电子秤测量体重的影响。如图所示，某同学站在电子秤上测量体重，电子秤所在地面有一小坡度，电子秤平面与坡面平行，显示26.1kg，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．电子秤测的是小孩受到的重力
B．该同学的体重小于261N
C．电子秤对小孩的作用力与重力平衡
D．该同学不一定受摩擦力作用
2. 如图所示，老师用力传感器提着重物在竖直方向上做了一个超、失重实验，并截取了电脑显示器上所显示F-t图像的其中一段，如图（b）所示，则（ ）
A．t0阶段重物一定处于静止状态 B．t1到t2阶段重物先向上加速后向下减速
C．t2阶段重物处于超重状态 D．t3阶段重物处于静止状态或匀速直线运动状态
3．东京奥运会即将举办，链球是奥运会的比赛项目之一，某同学在光滑平面上用细绳一端拴住小球，抡动细绳，使小球做圆周运动来模拟此过程，此过程可认为转动半径和轨迹不变，下列叙述符合事实的是（ ）
A．松手之后，小球将沿轨迹的切线方向飞出
B．松手之后，小球将继续做圆周运动
C．保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力变小
D．保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力不变
4．2020年7月23日中午，“天问一号”搭乘长征五号遥四运载火箭，在文昌发射场顺利升空，开启了中国人的首次火星之旅。假设“天问一号”贴近火星表面做匀速圆周运动，已知探测器速度为v，周期为T，引力常量为G。下列说法不正确的是（ ）
A．可算出探测器的质量m= B．可算出火星的质量M=
C．可算出火星的半径R= D．飞船若要离开火星，须用助推器使飞船加速
5. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，将某次实验中某个α粒子的运动简化为如图所示的模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度先变小，后变大
B．速度先增加，后减少
C．电势能先减少，后增加
D．电场力先做负功，后做正功，总功等于零
6. 云南-广州特高压直流输电工程，是世界上第一个特高压直流输电工程。其局部仰视图如图所示，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1 > I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是（ ）
a点和c点处的磁感应强度相同
B．导线B和A之间因安培力的作用而相互吸引
C．导线B对A的安培力大于导线A对B的安培力
D．b点处的磁感应强度方向竖直向下
7. 如图甲所示为科技小制作的风力发电机简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式交变电流如图乙所示，则( )
A.t＝0.1 s时穿过线圈的磁通量为零
B.磁铁的角速度为20π rad/s
C.风速减半时电流的表达式为i＝0.6sin(20πt) A
D.风速减半时线圈中电流的有效值为0.6A
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8 .氢原子钟通过原子能级跃迁时辐射出来的电磁波控制校准石英钟，是一种精密的计时器具。如图所示为氢原子的能级图，下列判断正确的是( )
A．一个氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时，能产生6种频率的光子
B．氢原子的核外电子吸收能量从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，其动能增加
C．已知钾的逸出功为2.22 eV，用n＝4能级跃迁到n＝2能级辐射的光子照射金属，从金属表面逸出的光电子最大初动能为0.33 eV
D．用能量为3.0eV的光子照射，氢原子不能从n＝2能级跃迁到n＝4能级
9. 如图所示，在光滑水平面上有一辆平板车，一人手握大锤站在车上。开始时人、锤和车均静止，此时大锤在头顶的正上方。人用力使锤落下敲打车的左端，然后锤反弹回到头顶正上方再落下，如此周而复始，使大锤连续地敲打车的左端，最后，人和锤都恢复至初始状态并停止敲打。在此过程中，下列说法中正确的是( )
A.在大锤连续的敲打下，车左右往复运动
B.在任一时刻，人、锤和车组成的系统动量守恒
C.锤从刚离开车的左端至运动到最高点的过程中，车的动量方向先向右再向左，大小先增大后减小
D.锤从刚接触车的左端至锤的速度减小至零的过程中，车具有水平向右的动量，车的动量减小至零
10. 如图甲所示，MN、PO两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定，间距为L=1m，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。P、M间接有阻值为R1的定值电阻，Q、N间接电阻箱R。现从静止释放ab，改变电阻箱的阻值R，测得最大速度为v，得到与的关系如图乙所示。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．金属杆中感应电流方向为a指向b B．金属杆所受的安培力沿轨道向上
C．定值电阻的阻值为0.1Ω D．金属杆的质量为0.1kg
第二部分 非选择题 （共54分）
三、实验题∶本题共2小题，共16分。
11．（7分）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：
①电源E（电动势6V,内阻r=2Ω）；
②标号为“4.0V，1.6W”的小灯泡L；
③电流表A1（量程0.6A,内阻约2Ω）；
④电流表A2（量程为3A,内阻约0.5Ω）
⑤电压表V（量程SV,内阻约15kΩ）；
⑥滑动变阻器R1（最大阻值l0Ω）；
⑦滑动变阻器R2（最大阻值200Ω）；
丙
⑧开关S，导线若干．
甲
(1)实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调．
则滑动变阻器须选用 （填“R1或R2”），电流表须选用 A1的原因是：____________________________________________________________________________
(2)请在实物图中根据电路原理图进行连线．
(3)如上图丙所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象。如果把两个这样的灯泡并联后和R0=8Ω的定值电阻串联起来接在电源（电动势E=6V，内阻r=2Ω）上，如上图，则每只灯泡消耗的实际功率为 W（保留两位有效数字）。
12．（9分）小明同学发现水流十分神秘，想用水流估测重力加速度大小。水龙头流出的水由于在重力作用下速度越来越大，所以水流的横截面积会越来越细，如图所示。小明同学打开水龙头的同时用秒表计时，发现水龙头经过时间t流过的水体积为V，然后用游标卡尺在相距h的两处分别测出水流的横截面直径d1和d2。
（1）在测量水流横截面直径时，他应先使游标卡尺贴近待测横截面，尽可能使 两侧与液面切线重合，再拧动 至G固定后读数。
（2）为提高该实验的精度，下列措施有效的是___________；
A．测量d1时应尽量靠近水龙头出口
B．水龙头出水口是竖直向下
C．从多个角度测量同一截面直径d，再求平均值
D．h取值尽可能大，但是需要避免因为水流太细而发成离散的水珠
（3）试写出重力加速度表达式：g = ___________；
（4）该实验存在多方面因素造成的误差，请写出一项可能造成误差的原因____________________

四、计算题：本题共3小题，共38分。
（11分）如图所示，三块相同大小的均匀带电平行金属板，，间距均为，板长为。其中，极板带正电，极板带负电，电荷量均相等。板间电场可视为大小为的匀强电场。虚线右侧存在竖直向下的匀强磁场，磁场区域足够大。现在距板均为处以速度水平射入一带负电粒子（不计重力），电荷量为，质量为m，穿出OM板的速度偏转了30°，最终从ON板间飞出电场。求：
匀强电场的电场强度E；
（2）粒子在OM板和ON板运动的时间是否相同，请简要说明理由；
（3）求该粒子在电场、磁场中运动的总时间。
14.（15分） 如图所示，质量为2m的滑板上表面由长度为L的水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止在光滑的水平地面上，AB恰好与台阶等高。光滑的台阶上有物块1和小球2，质量均为m，两者之间有一被压缩的轻质弹簧。台阶右侧与一半径为r的光滑竖直圆形轨道相切于D点。某一时刻将压缩的弹簧释放，使得1、2瞬间分离，物块1向左运动的速度为v0，它与滑板水平部分的动摩擦因数为，求：
(1)若，小球2运动到D点时，圆形轨道所受压力；
(2)为了使小球2在运动过程中始终不脱离圆轨道，圆形轨道的半径r应满足的条件；
(3)要使物体1在相对滑板反向运动过程中，相对地面有向右运动的速度，求AB的长度L应满足的条件。
15．（12分）（1）一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d，其体积V与热力学温度T的关系如图所示，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，由状态a变到状态b的过程中，气体__________(填“吸收”或“放出”)热量，从状态b到状态c，气体对外做________(填“正功”或“负功”)，从状态a到状态d，气体内能________(填“增加”“不变”或“减少”)。
（2）(8分）汽车轮胎内气压的压强简称胎压，胎压是否正常对汽车行驶安全非常重要。某日一司机驾车从广州外出旅游，出发前测得其汽车轮胎的胎压均为240kpa,当时气温为270C，之后便驱车到中国北方某城市，下车时发现有一汽车轮胎的胎压为210kpa，当时气温为70C。假定此过程汽车轮胎容积均保持在30L不变。
(i)该汽车轮胎是否漏气，请计算说明。
(ii)若漏气，则对该轮胎进行打气，设打入气体的压强为100kpa,温度为70C，则要使轮胎的压强恢复为240kpa，则应打入气体的的体积为多少？（设打气过程气体温度不变）

答案及评分标准
选择题（单选题每题4分，共28分；多选题每题6分，共18分，漏选得3分，不选和错选得0分）
1. A. 电子秤测得是同学对秤的压力
B. 电子秤显示26.1kg，则同学对电子秤的正压力为FN=26.1×10N=261N 则有Gcs=261N 由于，所以可得G>261N，
D. 由与同学静止不动，故其受到的静摩擦力大小为 D错误；
【命题立意】考查相互作用力与平衡力，力沿斜面方向和垂直斜面方向的正交分解。
2. A．t0阶段和t3阶段，拉力等于重力，重物可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，A错误，D正确；
B．t1阶段拉力大于重力，重物处于超重状态，加速度一定向上，重物向上做加速运动或向下做减速运动，t2阶段同理，B错误；
C．t2阶段拉力小于重力，重物处于失重状态，C错误。
【命题立意】考查力的传感器，根据F-t图像判断超重失重，加速度的方向，以及物体的运动状态。
3. AB．小物体在光滑的水平桌面上做圆周运动时。绳子对小物体的拉力T提供向心力，松手之后，小球将沿轨迹的切线方向飞出，故A正确，B错误；
CD．由向心力公式可知，r及v不变，m增大，则拉力T将增大，故CD错误。
【命题立意】考查曲线运动的速度方向，圆周运动和抛体运动受力的区别，向心力公式的简单应用。
4. C．根据v= 可知火星的半径R=C正确，不符合题意；
AB．由 可得火星的质量M=
探测器为环绕天体，不能求出质量； A错误，符合题意，B正确，不符合题意；
D．飞船若要离开火星，必须启动助推器使飞船加速， D正确，不符合题意。
本题选错误的，故选A。
【命题立意】考查匀速圆周运动的相关公式，卫星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力的公式应用，卫星变轨问题。
5. A．由点电荷电场线分布特点，b点的电场线比a、c两点较密，因此，a、c两点场强小于b点场强，加速度先变大后变小，D错误。
故选C。
BCD．卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子经过某一原子核附近时α粒子和原子核均带正电，互相排斥，虚线为等势线，电场线垂直于等势线，α粒子由于惯性，逆电场线运动，由a到b，受斥力，电场力做负功，电势能增大，速度减小，动能减小，由b到c过程中，电场力的方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，速度增大，动能增大，由于a和c在同一等势线上，电场力做功为零，D正确，BC错误；
【命题立意】用卢瑟福α粒子散射实验的物理情景，考查带电粒子在电场中的运动，包括库仑力求加速度，加速减速的条件，电场力做功，电势能的变化情况。
6. A．由右手定则可知导线A在其左侧的磁场向下，在其右侧产生的磁场向上；导线B在其左侧的磁场向下，在其右侧产生的磁场向上，因此a点磁场向下，c点磁场向上，A错误
B．A和B导线电流方向相同，同种导线相互吸引，则导线AB相互吸引，B正确。
故选B。
C．B对A的安培力与导线A对B的安培力是一对相互作用力大小相等、方向相反，C错误；
D．由题知I1 > I2，则导线A在b点产生的磁感应强度比导线B在b点产生的磁感应强度大，导线A在b点的磁场水平向左，导线B在b点水平向右，因此b点磁场竖直向上，D错误；
【命题立意】从输电线的生活情景，考查通电导线周围产生的磁场，磁场的叠加，安培力的方向和相互作用力。
7. t＝0.1 s时感应电流为零，感应电动势也为零，根据法拉第电磁感应定律可知磁通量的变化率为零，非磁通量为零，A错误；由题图可知交变电流的周期T＝0.1 s，则角速度，B正确；风速减半，风叶转速，角速度，感应电流最大值减半，电流的表达式应为i＝0.6sin(10πt) A，C错误；根据正弦式交变电流的有效值与峰值的关系可知，风速加倍时线圈中电流的最大值为0.6A，有效值为 A，D错误。
【命题立意】以风力发电机的情景，结合感应电流的图像考查，感应电流与磁通量相对应的时刻，角速度，感应电流的瞬时表达式，电流的有效值。
8. 一个氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时，最多能产生从n＝4能级跃迁到n＝3能级，再从n＝3能级跃迁到n＝2能级，再从n＝2能级跃迁到n＝1能级三种频率的光子，故A错误；核外电子绕核做圆周运动，满足eq \f(ke2,r2)＝eq \f(mv2,r)，Ek＝eq \f(ke2,2r)，轨道半径r越大，电子的动能越小，故B错误；用n＝4能级跃迁到n＝2能级辐射的光子照射金属，能辐射出能量为 ̶ 0.85e V ̶ ( ̶ 3.4eV)=2.55eV的光子，从金属表面逸出的光电子最大初动能为2.55eV ̶ 2.22 eV=0.33 eV，故C正确；当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝4能级时，只能吸收能量诶2.55eV的光子，故D正确。
【命题立意】用氢原子钟考查氢原子的能级跃迁，能量变化情况，光电效应。
9. 由水平方向动量守恒可知在大锤连续的敲打的过程中，车会往复运动，故A正确；人、锤和车组成的系统，只在水平方向上所受的外力之和为零，水平方向上动量守恒，故B错误；锤从刚离开车的左端至运动到最高点的过程中，锤的动量方向先向左再向右，则车的动量先向右再向左，故C正确；锤从刚接触车的左端至锤的速度减小至零的过程中，车具有水平向左的动量，车的动量减小至零，故D错误。
【命题立意】考查系统某个方向动量守恒的情景，各个过程动量的方向和变化情况。
10. A．由右手定则可知，金属杆中感应电流方向为b指向a，A错误；
B．由左手定则可知，金属杆所受安培力沿斜面向上，B正确；
CD．电路总电阻
通过金属杆ab的电流
金属杆受到的安培力
当达到最大速度时金属棒受力平衡，由平衡条件得
整理得
由图示图像可知，图像的斜率
纵轴截距
解得
解得
C错误D正确。
故选BD。
【命题立意】考查电磁感应中，感应电流和安培力的方向，用物理规律推导图像的函数关系，得到相关物理量数值，考查学生的推理能力和数学分析能力。
三、实验题（7分＋9分＝16分）
11．【答案】（1）R1， 由于标号为“4.0V，1.6W”的小灯泡L额定电流为0.4A，所以电流表须选用量程0.6A的A1（2）如图。（3）0.30
【命题立意】考查测小灯泡的伏安特性曲线，电学仪器的选择，原因分析和作图法求小灯泡的实际功率。
【答案】(1)B C (2)CD (3) (4)水柱的截面不是标准正圆形
【详解】
①[1]A．水龙头流出的水速较大时，靠近水龙头出口，水柱的截面不是圆形的，A错误；
B．水龙头流出的水速较小时，即使水龙头出水口是倾斜的，水流也沿竖直方向，B错误；
C．水柱的截面不一定是正圆形，从多个角度测量同一截面直径d，再求平均值，可减小截面直径测量的误差，C正确；
D．h取值较大，测量的相对误差才小，但如果水流太细而成离散的水珠，则测不出对应位置的速度，D正确。
故选CD。
②[2]水流的横截面直径d1，则横截面的面积
S1 =d12
水龙头经过时间t流过的水体积为V，则
S1v1 =
解得水流经过d1处的速度
v1 =
同理，水流经过d2处的速度
v2 =
根据匀变速直线运动的速度位移关系有
v22 - v12 = 2gh
计算得
g =
③[3]可能造成误差的原因是水柱的截面不是正圆形。
【命题立意】用水流的生活情景考查游标卡尺的使用方法，实验精度的分析，重力加速度的求解，误差分析。
四、计算题（13题11分，14题15分，15题12分，共计38分）
13．（11分）解：（1）由运动学规律可知：
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
联立解得： （1分）
（2）相同，因为粒子在OM板和ON板运动，沿水平方向做匀速运动，由可得粒子在两板间运动的时间相等。 （2分）
（3）设粒子进入磁场时的速度为v，则有：
（1分）
该粒子在磁场中做匀速圆周运动有：
， （1分）
故该粒子在磁场中的运动时间为： （1分）
故该粒子在电场和磁场中运动的总时间为
（1分）
【命题立意】考查带电粒子在电场中的类平抛，在磁场中的匀速圆周运动。第二小问以简答题的形式考查学生的分析能力，会不会用物理的语言表述原因。
14．（15分）解：（1）1、2分离过程，动量守恒 （1分）
在D点，由牛顿第二定律可得 （1分）
由牛顿第三定律可得 （1分）
联立解得 （1分）
（2）①小球2恰好运动到圆轨道的最高点，有 （1分）
由动能定理可得 （1分）
解得 （1分）
②小球2恰好运动到与圆心等高的位置，由动能定理可得 （1分）
解得 （1分）
所以圆形轨道的半径r应满足的条件为或 （1分）
（3）要使物体1有相对地面向右的速度，说明物体1要滑到曲面上再返回运动，物块1相对滑板反方向运动过程中，可以知道当再次回到B点时两者的速度最大，此时1有向右运动的速度即可，因此再次回到B时水平方向动量守恒可得 （1分）
由能量守恒可得 （1分）
联立可得方程
因物体要经过B点，因此要求判别式大于零，速度向右说明结果要小于零；则
满足不等式即
， （2分）
则 （1分）
【命题立意】该题为模型组合题，考查学生的功能关系，牛顿第二定律和第三定律。小球始终不脱离圆轨道的多情况分析，动量守恒和能量守恒定律，用数学推导求解临界问题。
15.（12分）（1）解：答案 吸收 （1分） 正功（1分） 增加（2分）
解析 由状态a变到状态b的过程中，气体体积不变，则W＝0，温度升高，则ΔU＞0，根据ΔU＝W＋Q可知气体吸收热量；从状态b到状态c，气体体积变大，则气体对外做正功；从状态a到状态d，气体温度升高，则内能增加。
（2）解：(i)假设汽车轮胎未漏气，当时气温为170C时，胎压为P2
（1分）
由等容变化，盖吕萨定律，得

得P2=224 kpa （2分）
由于P20=210 kpa < P2=224 kpa ,故该汽车轮胎是否漏气。（1分）
(ii)设打入压强为 P=100kpa,温度为70C气体的体积为，对打入后轮胎内全部气体为研究对象，等温变化
有 （2分）
即 （1分）
得 （1分）
【命题立意】第一问考查热力学第一定律，吸热放热和做功的情况。第二问用理想气体状态方程判断汽车轮胎是否漏气，打气的变质量问题。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
A
A
D
B
B
CD
AC
BD