2021届海南省海口市高三物理一模试卷含答案

 高三物理一模试卷

一、单项选择题

1.以下表达正确的选项是〔   〕           

A. 同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的强度呈线性关系
B. 一块纯洁的放射性矿石，经过两个半衰期，它的总质量仅剩下原来的四分之一
C. 原子核的结合能越大，其核子就结合得越牢固，原子核就越稳定
D. 卢瑟福通过分析α粒子散射实验发现，原子中带正电局部的体积很小，但几乎占有全部质量

2.如下列图，纸面内有一环形线圈，线圈中通入顺时针方向的环形电流，在线圈内部放入一小段通电导线，导线与线圈共面，且通过导线的电流方向如下列图。以下关于这一小段通电导线所受的安培力的方向正确的选项是〔  〕 

A. 垂直导线向右                  B. 垂直导线向左                  C. 垂直导线向外                  D. 垂直导线向内

3.如下列图，线圈abcd固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面，假设磁感应强度变化使线框中产生感应电流且逐渐减小，那么磁感应强度B随时间t变化是图中的〔   〕 

A.                   B.                   C.                   D. 

4.地动仪是世界上最早的感知地震装置，由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成，早于欧洲1700多年。图示为一现代仿制的地动仪，龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为20cm，当感知到地震时，质量为50g的铜珠〔初速度为零〕离开龙口，落入蟾蜍口中，与蟾蜍口碰撞时间约为1ms，那么铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小约为〔    〕

A. 1N                                    B. 10N                                    C. 100N                                    D. 1000N

5.金星的半径是地球半径的n倍，质量是地球质量的m倍。在地球上离地面高H处，以一定的初速度v水平抛出一物体，忽略空气阻力，从抛出点到落地点的水平位移为s1  ， 在金星外表同样高度H处，以同样的速度v水平抛出同一物体，从抛出点到落地点的水平位移为s2  ， 那么s1与s2的比值为〔  〕           

A.                                        B.                                        C.                                        D. 

6.一物块以某一初速度从倾角 的固定斜面底端上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端，物块下滑时间是上滑时间的3倍，取 ＝1.73，那么物块与斜面间的动摩擦因数为〔    〕           

二、多项选择题

7.如下列图，甲、乙两物体在同一直线上运动的x﹣t图象，由图象可以判断从t1到t2的时间内〔    〕 

A. 甲物体在做匀减速直线运动                                B. 乙物体在做匀加速直线运动
C. 两物体都在做匀速直线运动                                D. 甲、乙两物体的运动方向相反

8.一静止在水平地面上的物体质量为0.5kg，在大小为2N、与水平方向夹角为30°斜向右上方的拉力的作用下，在2s内运动了2m，重力加速度为g＝10m/s2  ， 关于物体在该过程中运动，以下说法正确的选项是〔     〕 

A. 重力做功为零      B. 克服摩擦力做功为零      C. 拉力做功为2 J      D. 2s末拉力的功率为2 W

9.一矩形线在匀强硬场中转动时产生的电动势 ，以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 该交流电的频率为100Hz
B. 该交流电的电动势有效值为100V
C. t＝0．1s时，穿过矩形线圈的磁通量最大
D. 该交波电的电动势有效值比 交流电的小

10.如下列图，关于x轴对称的三条等势线为正点电荷形成的电场中的等差〔Uab＝Ubc〕等势线，等势线与x轴的交点分别为a、b、c，以下说法正确的选项是〔    〕 

A. a、b、c三点中a点的电势最高                            B. a、b、c三点中c点的电场强度最大
C. b点的电场强度方向与x轴垂直                            D. 把一电子从a点移到b点，电子的电势能减小

11.以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
B. 0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同
C. 当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小
D. 晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性

12.一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播，t＝0时刻的波形如下列图，此时刻质点P的位移为5cm，质点Q位于x＝4m处，从t＝0时刻开始计时，当t＝16.5s时质点Q刚好第3次到达波峰。以下说法正确的选项是〔    〕 

A. 该波的振动周期为4s                                           B. 该波的传播速度为 m/s
C. t＝3s时质点P沿y轴正方向运动                           D. 0～30s内质点Q通过的路程为2m

三、填空题

13.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,在气垫导轨上安装个光电门,滑块上固定一遮光条 

⑴用天平测得重物的质量为 ,滑块的质量为

⑵用螺旋测微器测遮光条的宽度d测量结果如图乙所示,那么d=________cm.

⑶按图甲所示组装实验装置,将滑块由静止释放测得遮光条起始位置到光电门的距离为x,遮光条通过光电门的时间为t。假设实验结果说明,重物和滑块运动过程中机械能守恒,那么机械能守恒的表达式为 =________(用量相应的字母表示,g为重力加速度).

四、实验题

14.某实验小组要测量干电池组(两节)的电动势和内阻，实验室有以下器材： 

A灵敏电流计G(量程为0~10mA，内阻约为100Ω)

B电压表V〔量程为0~3V，内阻约为10kΩ)

C．电阻箱R1(0~999.9Ω)

D．滑动变阻器R2(0~10Ω，额定电流为1A)

F.开关、导线假设干

〔1〕由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程．测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示，调节R2和电阻箱，使得电压表示数为2.00V，灵敏电流计示数为4.00mA，此时电阻箱接入电路的电阻为398.3Ω，那么灵敏电流计内阻为________Ω(保存一位小数)．   

〔2〕为将灵敏电流计的量程扩大为100mA，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，那么应将电阻箱R1的阻值调为________Ω(保存三位有效数字)．   

〔3〕把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出 (U为电压表的示数， 为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示那么该干电池组的电动势E=________V，内阻r=________Ω(保存三位有效数字)   

五、解答题

15.如下列图，一束质量为m、电荷量为q的粒子，恰好沿直线从两带电平行板正中间通过，沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域，粒子经过圆形磁场区域后，其运动方向与入射方向的夹角为θ(弧度)。粒子的初速度为v0  ， 两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向内，两平行板间距为d，不计空气阻力及粒子重力的影响，求： 

〔1〕两平行板间的电势差U；   

〔2〕粒子在圆形磁场区域中运动的时间t；   

〔3〕圆形磁场区域的半径R。   

16.如下列图，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直底端分别与两侧的直轨道相切，半径R=0.5m。物块A以某一速度滑入圆轨道，滑过最高点Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P处静止的物块B发生弹性碰撞，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=0.1m，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.5，A、B的质量均为m=1kg(重力加速度g取10m/s2；A、B视为质点，碰撞时间极短，有阴影的地方代表粗糙段)，碰后B最终停止在第100个粗糙段的末端。求： 

〔1〕A刚滑入圆轨道时的速度大小v0；   

〔2〕A滑过Q点时受到的弹力大小F；   

〔3〕碰后B滑至第n个(n<100)光滑段上的速度vn与n的关系式。   

17.如下列图，体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成体积相等的上下两局部，汽缸上部通过单向阀门K〔气体只能进入汽缸，不能流出汽缸〕与一打气筒相连．开始时汽缸内上局部气体的压强为p0  ， 现用打气筒向容器内打气，打气筒每次能打入压强为p0  ， 体积为 的空气，当打气49次后，稳定时汽缸上下两局部的体积之比为9：1，重力加速度大小为g，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦。求： 

①打气49次后，稳定时汽缸上局部气体的压强p；

②活塞的质量m。

1 =8cm.玻璃砖的折射率 2=6cm处有一点光源A.求桌面被照亮的区域面积S.(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.光电子的最大初动能与照射光的强度无关，A不符合题意；

B.放射性矿石经过两个半衰期，该放射性物质总质量只剩下原来的四分之一，但还生成了其它的物质，总质量大于原来的四分之一，B不符合题意；

C.原子核的比结合能越大，〔不是结合能〕，其核子就结合得越牢固，原子核就越稳定，C不符合题意；

D.卢瑟福通过分析α粒子散射实验发现原子中带正电局部的体积很小，但几乎占有全部质量，D符合题意。

故答案为：D

 
【分析】光电子的最大初动能与光照强度大小无关；利用衰变过程形成其他物质所以总质量不会小于原来的四分之一；原子核的比结合能反映原子核的稳定性。

2.【解析】【解答】根据安培定那么可知，环形电流产生的磁场的方向垂直于纸面向外，根据左手定那么可知，电流受到的安培力的方向垂直于导线向左。B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B

 
【分析】利用安培定那么结合左手定律可以判别通电导线受到的安培力方向。

3.【解析】【解答】根据法拉第电磁感应定律可知， ；因此要使感应电流减小应使线圈中的磁通量的变化率减小，即B﹣t图象中的斜率应减小，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C

 
【分析】利用法拉第电磁感应定律可以判别磁通量变化率的变化即图像斜率的变化。

4.【解析】【解答】铜珠做自由落体运动，落到蟾蜍口的速度为： 2m/s。以竖直向上为正方向，根据动量定理可知： ，代入数据解得：F＝100N，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C

 
【分析】利用速度公式结合动量定理可以求出冲击力的大小。

5.【解析】【解答】根据 ，得 ，因为金星的半径是地球半径的n倍，质量是地球质量的m倍，那么 ，根据 ， 知，水平射程 ，由题意可知在该星球上，从同样高度以同样的初速度水平抛出同一物体，那么水平射程之比为 ＝ ，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A

 
【分析】利用引力形成重力结合质量和半径的大小可以求出重力加速度的比值；结合平抛运动的位移公式可以求出水平位移的比值。

6.【解析】【解答】向上运动的末速度等于0，其逆过程为初速度为0的匀加速直线运动，设加速度的大小为a1  ， 那么： ，设向下运动的加速度的大小为a2  ， 那么向下运动的过程中： ，由于知物块下滑的时间是上滑时间的3倍，即t2＝3t1。联立可得：a1＝9a2  ， 对物块进行受力分析，可知向上运动的过程中： ，向下运动的过程中： ，联立得： ＝0.46，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C

 
【分析】利用位移公式结合牛顿第二定律可以求出动摩擦因素的大小。

二、多项选择题

7.【解析】【解答】ABC.x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图可知两图线的斜率都不变，所以都是做匀速直线运动．AB不符合题意，C符合题意；

D.x﹣t图象斜率的正负表示运动的方向，由图可知，二者运动的方向相反．D符合题意；

故答案为：CD

 
【分析】利用图像斜率可以判别速度的大小和方向。

8.【解析】【解答】A.物体在水平地面上运动，重力做功为零，A符合题意；

B.在2s内摩擦力与运动方向相反，摩擦力做负功不为零，B不符合题意；

C.根据功的定义式得拉力做功为W＝FLcosα＝ J，C符合题意；

D.根据运动学公式得 ，2s末速度大小v＝2m/s，根据P＝Fvcosα得2s末拉力的功率为P＝ W，D符合题意；

故答案为：ACD

 
【分析】利用竖直方向没有位移可以判别重力不做功；利用摩擦力和位移可以判别摩擦力做负功；利用拉力的大小和位移可以求出拉力做功的大小；利用速率和拉力的大小可以求出功率的大小。

9.【解析】【解答】A.由电动势的表达式可知，线圈转动的角速度为： ，所以可得交流电的频率为： 。A不符合题意。

B.此交流电为正弦式交流电，所以该交流电的电动势的有效值为 。B符合题意。

C. 时，感应电动势为 ，所以穿过矩形线圈的磁通量最大。C符合题意。

D.两个交流电的表达式相同，故他们的有效值一定相同。D不符合题意。

故答案为：BC

 
【分析】利用角速度的大小可以求出频率的大小；利用峰值可以求出有效值的大小；利用电动势的大小可以判别磁通量的大小；利用峰值的大小可以比较有效值的大小。

10.【解析】【解答】AB.该处是正点电荷的电场，由正点电荷的电场线的特点：电场线从正电荷出发，为辐射状，等势面为以点电荷为圆心的同心圆，所以可以判断出正电荷位于c的右侧，结合点电荷的电场的特点可知，c处的电场强度最大，电势最高，B符合题意，A不符合题意；

C.由于电场线方向与等势面方向垂直，所以b点电场强度的方向沿x轴的方向。C不符合题意；

D.把一电子从a点移到b点，电势升高，电子带负电，所以电子的电势能减小。D符合题意。

故答案为：BD

 
【分析】利用点电荷的等势面分布可以判别电势和场强的大小；电场强度方向与等势面垂直；利用电势结合电性可以判别电势能的变化。

11.【解析】【解答】A.布朗运动是由液体分子之间的不规那么运动引起的，A不符合题意。

B.温度是分子平均动能的标志，0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同，B符合题意。

C.分子力表现为斥力时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小，C符合题意。

D.只有单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的，D不符合题意。

故答案为：BC

 
【分析】布朗运动是液体分子无规那么运动引起的；利用温度大小可以判别平均动能的大小；利用分子力和分子间距离的图像可以判别两者的关系；多晶体各向同性。

12.【解析】【解答】A.简谐横波沿x轴负方向传播，由波形平移法知t＝0时刻质点Q向下振动，根据当t＝16.5s时质点Q刚好第3次到达波峰，有 t＝16.5s＝ ，得 T＝6s，A不符合题意。

B.根据波形图得到波长λ＝8m，那么这列简谐横波的波速为 m/s，B符合题意。

C.t＝0时刻质点P正沿y轴正方向运动，因为t＝3s＝ ，那么t＝3s时质点P沿y轴负方向运动，C不符合题意。

D.因为t＝30s＝5T，所以0～30s内质点Q通过的路程为S＝5×4A＝20×10cm＝2m，D符合题意。

故答案为：BD

 
【分析】利用波的传播方向结合质点的运动方向可以求出周期的大小；利用波长和周期可以求出波速的大小；利用质点的运动时间可以求出质点的运动方向；利用周期可以求出质点运动的路程。

三、填空题

13.【解析】【解答】 螺旋测微器读数等于 5.0mm+45.0 0.01mm=5.450mm=0.5450cm；系统机械能守恒得： ， ；

【分析】〔2〕利用千分尺的结构可以读出读数大小；
〔2〕利用机械能守恒和速度的表达式可以推导出表达式。

四、实验题

14.【解析】【解答】〔1〕灵敏电流计内阻： Ω〔2〕灵敏电流计满偏电流为10mA，把它改装成100mA的电流表，电流表量程扩大了10倍，并联电阻分流为90mA，为电流计的9倍，由并联电路特点可知，并联电阻阻值： Ω〔3〕电流表示数： ，由图示电路图可知，电源电动势：

整理得：

由图示 图象可知，电源电动势：E=2.91V，图象斜率：k=10r=

电源内阻：r=9.1Ω。

【分析】〔1〕根据题意应用欧姆定律可以求出电流表内阻．〔2〕把灵敏电流计改装成电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值．〔3〕由闭合电路欧姆定律确定出 的关系式，结合图象求得E，r．

五、解答题

15.【解析】【分析】〔1〕利用电场力和洛伦兹力相等及电势差与场强的关系可以求出电势差的大小；
〔2〕利用牛顿第二定律结合圆心角大小可以求出运动的时间；
〔3〕利用几何知识结合牛顿第二定律可以求出轨道半径的大小。

16.【解析】【分析】〔1〕利用能量守恒可以求出碰后B的速度大小，利用动量守恒及能量守恒可以求出碰前A的速度大小；
〔2〕利用机械能守恒结合牛顿第二定律可以求出弹力的大小。

17.【解析】【分析】〔1〕利用气体的等温变化可以求出气体的压强大小；
〔2〕利用气体的等温变化可以求出活塞的质量大小。

18.【解析】【分析】利用几何关系结合折射定律可以求出桌面被照亮的面积大小。