2021届河北省唐山市高三理综物理第一次模拟考试试卷含答案

这是一份2021届河北省唐山市高三理综物理第一次模拟考试试卷含答案，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1.花岗岩、大理石等装修材料中都不同程度地含有放射性元素，以下有关放射性的说法正确的选项是( )
A. 衰变成 要经过8次β衰变和6次 衰变
C. 射线与 射线都是电磁波， 射线穿透本领远比 射线弱
D. 放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
2.甲、乙两物体在t=0时刻同地出发，其运动的x—t图象如下列图，以下说法正确的选项是( )
A. 甲物体做直线运动，乙物体做曲线运动
B. 0~t2时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程
C. t1~t2时间内，甲物体平均速度大于乙物体的平均速度
D. t1时刻甲物体的速度大于乙物体的速度
3.如下列图，光滑水平面上有质量为m足够长的木板，木板上放一质量也为m、可视为质点的小木块。现分别使木块获得向右的水平初速度v0和2v0 ， 两次运动均在木板上留下划痕，那么两次划痕长度之比为( )
A. 1：4 B. 1：4 C. 1：8 D. 1：12
4.随着空间探测技术的开展，中国人的飞天梦已经成为现实。某质量为m的探测器关闭发动机后被某未知星球捕获，在距未知星球外表一定高度的轨道上以速度v做匀速圆周运动，测得探测器绕星球运行n圈的总时间为t。星球的半径为R，引力常量为G，那么该未知星球的质量为( )
A. B. C. D.
5.某同学用拇指和食指掐住质量为500g的玻璃瓶同高度的A、B位置处于静止状态，且瓶相对于手指恰好不下滑。该位置侧壁与竖直方向夹角为30°，其截面如下列图。假设玻璃瓶与手指之间的动摩擦因数为μ=0.2，手指可视为形状不变的圆柱体，重力加速度g=10m/s2 ， 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。那么拇指与玻璃瓶之间的摩擦力为( )
A. 1.25N B. 2.5N C. D.
二、多项选择题
6.如下列图，理想变压器原线圈一端有a、b两接线柱，a是原线圈的一端点，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为 。那么( )
A. 当单刀双掷开关分别与a、b连接时，电压表的示数比为1：2
B. 当t=0时，c、d间的电压瞬时值为
C. 单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表示数增大
D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，电流表的示数增大
7.两电阻不计的光滑金属导轨固定在竖直平面内，导轨足够长且间距为l。两质量均为m、电阻均为R的导体棒M、N位于边界水平的匀强磁场上方，距磁场的上边界有一定高度，磁场竖直方向宽度为导体距水平边界高度的3倍，磁场大小为B，方向垂直导轨所在平面，如下列图。先由静止释放导体棒M，M进入磁场恰好匀速运动，此时再由静止释放导体棒N，两导体棒始终水平且与导轨保持良好接触。重力加速度取g，那么以下说法正确的选项是( )
A. 释放前导体棒M、N距磁场上边界的高度为
B. 导体棒M离开磁场时的速度
C. 导体棒M、N均进入磁场后，两棒间距离减小
D. 两导体棒各自离开磁场时导体棒N的速度较小
8.将两点电荷分别固定在x轴上的A、B两点，其坐标分别为(-4，0)和(2，0)，B处点电荷带电量绝对值为Q，两点电荷连线上各点电势 随x变化的关系如下列图，其中x=0处电势最高，x轴上M、N两点的坐标分别为(-1，0)和(1，0)，静电力常量为k，那么以下说法正确的选项是( )
A. 两点电荷一定为异种电荷 B. M点的电场强度大于N点的电场强度
C. M点电场强度大小为 D. 正的试探电荷由M点运动到N点的过程，电势能先增大后减小
9.以下说法正确的选项是( )
A. 在完全失重的环境中，空中的水滴是个标准的球体
B. 气体的内能是分子热运动的平均动能与分子势能之和
C. 晶体有固定的熔点且物理性质具有各向异性
D. 气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定也变化
E. 金属是多晶体，在各个方向具有相同的物理性质
10.位于坐标原点的波源在t=0时刻开始沿y轴做简谐运动，它激起的横波沿x轴正向传播，经一小段时间停止振动。当t=0.15s时，波的图象如下列图，此时波恰好传到P点，那么以下说法正确的选项是( )
A. P点频率是5Hz B. 波长是0.4m C. P点沿y轴正方向运动
D. P点振动的总时间为0.015s
三、实验题
11.某同学利用如下列图实验装置探究橡皮筋做功与速度变化的关系。他进行了如下操作：将长木板放在水平桌面上，调节一端高度，平衡小车及纸带的摩擦力并固定长木板；把橡皮筋一端固定在墙上，另一端系在小车上，将橡皮筋拉长d。由静纸带打点计时小车橡皮筋止释放小车，带动穿过打点计时器的纸带沿长木板运动，得到一条纸带。增加橡皮筋的条数，重复上述操作，长木板得到多条纸带。打点计时器电源的频率为50Hz。
〔1〕本实验中，该同学应怎样判断长木板及纸带的摩擦力已经被平衡：________。
〔2〕实验时得到一条纸带，如下列图。此次操作中应选择的速度大小为________m/s；(结果保存三位有效数字)
〔3〕该同学由屡次实验数据做出W—v2图象如下列图，那么橡皮筋弹力做功与速度平方变化的关系为________。
12.某实验小组欲测量一电压表V的内阻(约为30kΩ)，电压表量程约25V~35V，表盘共有30个均匀小格。
〔1〕首先该小组用电阻刻度中间值为30的多用表粗测该表的内阻。
①请你用实线连接两表笔和电压表接线柱________；
②在实验过程中，欧姆档的选择开关拨至倍率________选填：(×1档、×10档、×100档或×1K档)
〔2〕假设在实验过程中测得该电压表内阻为RV=30kΩ，为了精确校对电压表的量程，要求测量多组数据，现有以下器材
可供选用：标准电压表V1(量程3V，内阻RV1=3kΩ)；电流表A(量程0~3A，内阻未知)；稳压电源E(30V，内阻不能忽略)；电键、导线假设干。
①已给出局部实验电路，请你用实线替代导线完成实验电路：________
②实验电路连接正确，请用各测量值和量表示电压表的量程的表达式U=________；式中各测量值的含义是：________。
四、解答题
13.如下列图，某小型滑雪场的雪道倾角为 ，AB=BC=L，其中BC局部粗糙，其余局部光滑。现把滑雪车P和Q固定在雪道上，两车质量均为m且可看作质点，滑雪车P恰在A点。滑雪车P上固定一长为L的轻杆，轻杆与雪道平行，左端与滑雪车Q接触但不粘连。现同时由静止释放两滑雪车，滑雪车与BC段的动摩擦因数为 ，重力加速度为g。求：
〔1〕滑雪车P刚进入BC段时，轻杆所受的压力多大?
〔2〕滑雪车Q刚离开BC段时，滑雪车P和Q之间的距离为多少?
14.在直角坐标系xy中，x轴上方空间分布着竖直向上的匀强电场，场强大小为 。在第一象限(包括x和y轴的正方向)存在垂直坐标平面的周期性变化的磁场，磁感应强度的大小 ，变化规律如下列图，规定垂直坐标平面向外为磁场正方向。一带量为+q、质量为m的小球P被锁定在坐标原点，带电小球可视为质点。t=0时刻解除对P球的锁定，1s末带电小球P运动到y轴上的A点。此后匀强电场方向不变，大小变为原来的一半。重力加速度为10m/s2 ， 求：
〔1〕小球P运动到A点时的速度大小和位移大小；
〔2〕定性画出小球P运动的轨迹(至少在磁场中两个周期)并求出小球进入磁场后的运动周期；
〔3〕假设周期性变化的磁场仅存在于某矩形区域内，区域左边界与y轴重合，下边界与过A点平行于x轴的直线重合。为保证带电小球离开磁场时的速度方向沿y轴正方向，那么矩形磁场区域的水平及竖直边长应同时满足什么条件?
15.如下列图，水平放置的汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的质量m=10kg，横截面积S=100cm2 ， 活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，活塞到汽缸底部的距离L1=11cm，到汽缸口的距离L2=4cm。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上外表刚好与汽缸口相平。g=10m/s2 ， 外界气温为27°C，大气压强为1.0×105Pa，活塞厚度不计，求：
(i)活塞上外表刚好与汽缸口相平时气体的温度是多少?
(ii)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=350J的热量，那么气体增加的内能∆U多大?
16.如下列图，一横截面为环形的均匀玻璃管，内圆半径为R，外圆半径为2R，圆心为O，PQ为过圆心的水平直线。细光束a平行于PQ射到玻璃管上，入射方向恰好与内圆相切。光在真空中的速度为c=3×108m/s。
(i)试证明无论该玻璃的折射率多大，光束a经过一次折射后在内圆边界处发生全反射；
(ii)假设玻璃环的折射率为n= ，光束a经过-次折射和一次全反射，从玻璃管的外圆边界射出(不考虑屡次反射情况)，那么光线a在玻璃中传播的时间t为多少?( =2.646，计算结果保存两位有效数字)
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A．铀核〔 〕衰变成铅核〔 〕的过程中，设发生x次 衰变，y次 衰变，衰变方程为
根据质量数守恒和电荷数守恒有238=206+4x，92=82+8×2-y
解得x=8，y=6，即要经过8次 衰变和6次β衰变，A不符合题意；
B．半衰期是对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个原子核是不成立的，B不符合题意；
C． 射线是氦核流， 射线的实质是电磁波， 射线的穿透本领比较强，C不符合题意；
D． 衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】利用质量数和电荷数守恒可以判别衰变的次数；半衰期只对大量原子核有意义；射线属于氦粒子流。
2.【解析】【解答】A．甲、乙两物体的位移一直为正，并且在增大，所以二者一直朝着正方向运动，都做直线运动，A不符合题意；
B．甲、乙两物体在t=0时刻同地出发，经t2s到达同一位置，故在这段时间内两物体的位移大小相等，又两物体做的是单向直线运动，那么路程等于位移的大小，所以在0~t2时间内，甲物体通过的路程等于乙物体通过的路程，B不符合题意；
C．由图可知，在t1~t2时间内，甲物体的位移大于乙物的位移，时间相等，故在t1~t2时间内，甲物体的平均速度大于乙物的平均速度，C符合题意；
D．位移时间图象的切线斜率表示速度，由图可知在t1时刻乙物体图象的切线斜率大于甲物体图象的斜率，即在t1时刻乙物体的速度大于甲物体的速度，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用图像可以判别甲乙都做直线运动；利用初末坐标可以判别路程的大小；利用位移与时间的比值可以求出平均速度的大小；利用斜率可以比较速度的大小。
3.【解析】【解答】木块从开始到相对长木板静止的过程中，木块和木板系统水平方向动量守恒，取向右为正方向，那么有
解得 ；
根据能量守恒定律有
解得划痕长度
同理，当木块的初速度为2v0时，那么划痕长度为
故两次划痕长度之比为 ，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。

【分析】利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出两次划痕的比值。
4.【解析】【解答】由题知，探测器绕星球运行n圈的总时间为t，那么周期为 ，设探测器的轨道半径为r，那么有
解得半径为
探测器绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，那么有
解得
代入半径表达式得 ，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用周期和半径的大小可以求出轨道半径的大小，结合引力提供向心力可以求出质量的大小。
5.【解析】【解答】对玻璃瓶受力分析，并正交分解，如下列图
根据平衡条件有
又
联立可得 ，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用平衡方程可以求出摩擦力的大小。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】A．当单刀双挪开关与a连接时，原线圈的匝数为n1 ， 那么有
当与b连接时，原线圈的匝数为 ，那么有
联立得
故电压表的示数比为1:2，A符合题意；
B．当t=0s时，c、d间的电压瞬时值为u1=Usin(100π×0)=0V，B不符合题意；
C．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触片向上移，电阻变大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，电压表的示数不变，C不符合题意；
D．单刀双掷开关由a扳向b，原线圈的匝数变小，副线圈的电压变大，那么电压表示数变大，电阻不变，故电流表的示数也变大，D符合题意。
故答案为：AD。

【分析】利用匝数之比可以求出电压表读数的比值；利用表达式可以求出电压的瞬时值大小；滑动变阻器的阻值变化时对电压表读数没有影响；利用匝数变化可以判别输出电压的变化，结合欧姆定律可以判别输出电流的变化。
7.【解析】【解答】A．设导体棒到磁场上边界的距离为h，导体棒刚进入磁场时的速度大小为v，根据动能定理有
得 ，导体棒M进入磁场后产生的感应电动势为
回路中的电流大小为
由于导体棒M做匀速直线运动，可知其所受合力为零，根据平衡条件有 联立可得 ，A不符合题意；
B．结合前面的分析及题意可知，导体棒N刚进入磁场时的速度大小也为v，设导体棒N从开始到进入磁场所需要的时间为t，受力分析可知导体棒N在进入磁场之前做自由落体运动，由运动规律有
那么可得此过程中导体棒M向下运动的位移为
因为磁场竖直方向宽度为导体距水平边界高度的3倍，那么可知此时导体棒M到磁场的下边界距离为h，导体棒N进入磁场后，两棒的速度相同，而两棒都只受重力作用，加速度均为g，从此时开始两棒做加速度与初速度均相同的匀加速直线运动，那么可知在导体棒M离开磁场之前，两棒的速度一直相同，所以回路中不产生感应电流，设导体棒M离开磁场时的速度大小为 ，由速度位移关系有
解得 ，B符合题意；
C．由B选项的分析可知，导体棒M、N均进入磁场后，两棒间距离保持不变，C不符合题意；
D．由前面的分析可知，导体棒M刚离开磁场时，导体棒N的速度大小也为 ，那么可知此时导体棒N产生的感应电动势大于前面导体棒M单独切割时感应电动势，所以此时导体棒N所受安培力要比重力更大，根据楞次定律可知导体棒N所受安培力一定竖直向上，所以导体棒N所受合力向上，导体棒N做减速运动，那么可知导体棒N离开磁场时的速度要小于导体棒M离开磁场的速度 ，D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】利用动能定理结合平衡方程可以求出对应的高度；利用速度位移公式结合位移公式可以求出导体棒离开磁场的速度大小；利用导体棒都在磁场中以相同速度做匀加速运动其间距保持不变；利用导体棒的速度判别安培力的大小进而判别导体棒离开磁场的速度大小。
8.【解析】【解答】A． 图象的切线斜率表示电场强度，那么可知原点O处合场强为零，且电势均为负，那么两点电荷均为负电荷，A不符合题意；
B． 图象的切线斜率表示电场强度，那么可知M点的电场强度小于N点的电场强度，B不符合题意；
C．设A处点电荷带电量绝对值为 ，由A项知原点O处合场强为零，那么有
解得
在M点，根据电场的叠加原理有
联立得 ，C符合题意；
D．由图可知，由M点运动到N点的过程，电势先升高再减小，故正的试探电荷由M点运动到N点的过程，电势能先增大后减小，D符合题意。
故答案为：CD。

【分析】利用场强的大小可以判别场源电荷的电性；利用斜率大小可以比较场强的大小；利用场强的叠加可以求出M点场强的大小；利用电势的变化结合电性可以判别电势能的变化。
9.【解析】【解答】A．在完全失重的环境之中，由于液体的外表张力作用，空中的水滴是个标准的球体，A符合题意；
B．对于气体，分子间距远大于平衡距离，分子力忽略不计，故分子势能为零，故气体内能是分子热运动的平均动能之和，B不符合题意；
C．晶体有固定的熔点，单晶体物理性质各向异性，多晶体物理性质各向同性，C不符合题意；
D．温度是分子热运动平均动能的标志，故气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定变化，D符合题意；
E．通常金属在各个方向具有相同的物理性质，它是多晶体，E符合题意。
故答案为：ADE。

【分析】气体的内能是分子动能和分子势能之和；多晶体物理性质为各向同性不是各向异性；温度决定平均动能的大小。
10.【解析】【解答】AB．据题意，该波在t=0.15s时间内传播的距离x=3m，那么波速
由图知波长λ=0.4m，由
得频率
A不符合题意，B符合题意；
C．简谐波向右传播，根据波形的平移法得知，P点沿y轴正方向运动，C符合题意；
D．周期T=
P点振动的总时间为 =0.015s，D符合题意；
E．由于波源的停止时间不知道，所以无法确定Q点停止振动的时间，E不符合题意。
故答案为：BCD。

【分析】利用传播的距离和传播的时间可以求出波速的大小，结合波长可以求出频率和周期；利用波的传播方向可以判别质点的振动方向；由于波源停止时间不知所以不能确定Q停止振动的时间。
三、实验题
11.【解析】【解答】〔1〕根据平衡摩擦力的方法可知：不挂橡皮筋，穿好纸带翻开打点计时器，轻推小车假设所得纸带点迹均匀即平衡了摩擦力；〔2〕应选择匀速局部求速度的大小，那么速度大小为 〔3〕根据做出的W-v2图象可知橡皮筋弹力做功与速度平方变化的关系为 。
【分析】〔1〕不挂橡皮筋，轻推小车，使纸带打出间隔均匀且相等的点那么平衡了摩擦力；
〔2〕利用平均速度公式可以求出速度的大小；
〔3〕利用图像图线可以判别做功和速度的关系。
12.【解析】【解答】〔1〕①因黑表笔接欧姆表内部电源的正极，所以电路如下列图
②测电阻时应尽量使指针指在中间值附近，欧姆表中值电阻为R中=30×1kΩ=30kΩ
所以应选“×1k〞；〔2〕①由题意可知，待测电压表内阻，那么将两表串联接入电路，那么两表中的电流相等，由标准电表可求得电流值，通过计算可求得待测电压表的量程；因两电压表阻值较大，而滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器采用分压接法；故电路如图所
②由欧姆定律可求得，通过两电压表的电流
那么待测电压表两端的电压为I×30000=10U1
此时指针指示的格数为N，那么有
解得量程 ，其中N为直流电压表V指针所指格数，U1为标准电压表V1的读数。

【分析】〔1〕利用红进黑出可以判别对应的接法；实验应该结合电阻选择适当的挡位；
〔2〕欧姆表和电压表串联接入滑动变阻器中；利用格数和分度值可以求出量程的表达式；N表示格数，U1为标准电压表的读数。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律可以求出杆受到的压力大小；
〔2〕利用动能定理结合牛顿第二定律和位移公式可以求出距离的大小。
14.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合位移公式和速度公式可以求出速度和位移的大小；
〔2〕利用运动轨迹结合牛顿第二定律可以求出运动的周期；
〔3〕利用位移公式结合牛顿第二定律可以求出水平及竖直边长的的条件。
15.【解析】【分析】〔1〕利用平衡方程结合理想气体的状态方程可以求出气体的温度；
〔2〕利用热力学第一定律可以求出内能的变化。
16.【解析】【分析】〔1〕利用折射定律结合正弦定律可以判别光线一定发生全反射；
〔2〕利用余弦定律结合传播的路程和速度可以求出传播的时间。