2021届广东省江门市高三下学期物理一模试卷含答案

这是一份2021届广东省江门市高三下学期物理一模试卷含答案，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。

1.以下对物理现象和物理规律的认识中正确的选项是〔 〕
A. 只要照射到金属外表的光的强度足够强就一定能产生光电效应现象
B. 当给放射性材料加热时其衰变进程将加快
C. 天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转
D. 一个氢原子从 能级跃迁到 能级，该氢原子放出光子，能量减少
2.“电动平衡车〞是时下热门的一种代步工具。如下列图，人站在“电动平衡车〞上在某水平地面上沿直线匀速前进，人受到的空气阻力与速度成正比，以下说法正确的选项是〔 〕
A. “电动平衡车〞对人的作用力竖直向上
B. “电动平衡车〞对人的作用力大于人的重力
C. 不管速度多大，“电动平衡车〞对人的作用力不变
D. 地面对“电动平衡车〞的作用力竖直向上
3.如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为建筑材料被吊车竖直提升过程的运动图像〔竖直向上为正方向〕，根据图像以下判断正确的选项是〔 〕
A. 时材料离地面的距离最大
B. 前 重力的冲量为零
C. 在 钢索最容易发生断裂
D. 材料处于失重状态
4.中国的“天问一号〞火星探测器于2021年7月23日成功发射，目前已经成功环绕火星，成为我国第一颗人造火星卫星。火星与地球绕太阳公转的轨道半径之比为3：2，火星与地球的质量之比为1：10，火星与地球的半径之比为1：2，那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 火星绕太阳公转的向心加速度比地球大
B. 在火星外表以 发射的物体可在火星外表绕火星做匀速圆周运动
C. 火星与地球绕太阳的动能之比为1：15
D. 地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
5.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力，元电荷为e，那么以下说法正确的选项是〔 〕

A. A、K之间的电场强度
B. 电子由K沿电场线到A电势能逐渐增大
C. 电子在K附近受到的电场力比在A附近要大
D. 电子到达A极板时的动能等于
6.在农田旁有一农用水泵，其出水管水平放置，出水口的直径为D，如下列图。出水口距离地面的竖直高度为h，水落到地面的位置距离出水口末端的水平距离为x，以下说法正确的选项是〔假设水从出水口沿水平方向均匀流出，且忽略空气阻力〕〔 〕
A. 水在空中单位时间速度的变化在不断增大
B. 水流出管的初速度
C. 水落地前瞬间的速度与x和h均有关
D. 可估算出水口在单位时间内流出的水量
7.电磁感应是目前实现无线充电的重要途径，如图甲所示为该装置简化工作原理图，充电基座接上如图乙的家庭用交流电，受电线圈接上一个理想二极管〔正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大〕给 电池充电。 电池的充电电压为 〔有效值〕，假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量的损失，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 无线充电装置主要利用了电磁感应中的自感现象
B. 家庭用交流电电流方向每秒变化50次
C. 受电线圈两端的输出电压的电压峰值为
D. 基座线圈和受电线圈的匝数比为44：1
二、多项选择题
8.如图a所示，安检机通过传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图b所示。设传送带速度恒为 ，质量为m的被检物品与传送带的动摩擦因数为 ，被检物品无初速度放到传送带A端。假设被检物品可视为质点，其速度为v、加速度为a、摩擦力的功率为 、与传送带的位移差的大小为 ，重力加速度为g，那么以下列图像可能正确的选项是〔 〕
A. B. C. D.
9.如下列图的虚线框为一正方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从a点沿与ab边成 角方向射入磁场，恰好从b点飞出磁场；另一带电粒子以相同的速率从a点沿ad方向射入磁场后，从c点飞出磁场，不计重力，那么两带电粒子的比荷之比及在磁场中的运动时间之比分别为〔 〕
A. B. C. D.
10.如下列图，A、B两个物体质量分别为 ，它们相隔一段距离，静止于光滑水平面上。将大小相等，方向相反的两个水平推力 分别作用在A、B上，之后撤去推力，此时两物体还没发生接触。又过一段时间两物体发生碰撞并粘在一起不再分开，这时两个物体的运动情况将是〔 〕
A. 假设 作用相同的时间，一定沿 的方向运动
B. 假设 作用相同的时间，一定停止运动
C. 假设 作用下A、B发生相同大小的位移，一定沿 的方向运动
D. 假设 作用下A、B发生相同大小的位移，一定沿 的方向运动
三、实验题
11.如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。某同学在一次实验中打出了一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F是纸带上6个依次打的点，打点计时器的电源频率为 。该同学用毫米刻度尺测量A点到其它各点的距离，并记录。
〔1〕对于该实验，以下操作中对减小实验误差有利的是______
D.用手托稳重物，释放重物后，接通电源
〔2〕本实验数据发现重物下落过程重力势能的减少量________动能的增加〔填“大于〞“小于〞、“等于〞〕。为了求出物体在运动过程中受到的阻力，还需测量的物理量是________〔说明含义并用字母表示〕。用还需测得的量及加速度 表示物体在运动过程中所受阻力的表达式 ________〔当地重力加速度为g〕；
〔3〕利用以上纸带还可求出当地的重力加速度是________ 〔保存两位有效数字〕。
12.某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水。
〔1〕某同学用游标卡尺去测玻璃管的内径，测出的读数如图，那么玻璃管的内径d为________ ；
〔2〕该同学用多用电表的电阻档粗略测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“ 〞档，发现指针如图〔a〕所示，那么该同学接着需要做的实验步骤是：①换选________〔填“ 〞或“ 〞或“ 〞〕档；②________；
〔3〕该组同学按图〔b〕连好电路后，调节滑动变阻器的滑片，从最右端向左端移动的整个过程中，发现电压表有示数，但几乎不变，可能的原因是_____
B.电路中3、4之间断路
C.电路中5、6之间断路
D.电路中7、8之间断路
〔4〕该组同学在改进实验后，测出玻璃管中有水柱的长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃管中的水量来改变水柱的长度，测出多组数据，并描绘出相应的图像如图〔c〕所示，假设图线的斜率为k，那么矿泉水的电阻率 ________〔用题中字母表示〕。
四、解答题
13.如下列图，水平面上方 左侧有一垂直水平面向下的匀强磁场，边长为L的正方形金属线框平放在水平面上，且bc边与磁场边界 重合。现对线框施加垂直于 水平方向大小为F的恒力使线框由静止开始运动，在线框的ad与磁场边界 重合前线框已开始匀速运动且速度为v，线框的质量为m、电阻为R，线框与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g，求：
〔1〕线框加速度的最大值多大；
〔2〕磁场的磁感应强度多大？
14.如下列图，在足够长的光滑水平台面 右侧一定距离处固定一半径为 的光滑圆弧轨道 ，C点与圆心O点的连线与竖直方向 的夹角 ，该圆弧轨道在D点通过光滑小圆弧与一足够长的粗糙斜面 相接，该斜面的倾角 可在 范围内调节〔调好后保持不变〕。A、B、C、D、E均在同一竖直平面内。质量为 的物块N静止在水平台面上，其左侧有质量为 的物块M。让物块M以速度 的速度向右运动，与物块N发生弹性碰撞，物块N与物块M别离后离开水平台面，并恰好从C点无碰撞的进入圆弧轨道，然后滑上斜面 ，物块N与斜面 之间的动摩擦因数， ，物块M、N均可视为质点，求：
〔1〕碰撞后物块N、M的速度各是多大；
〔2〕物块N到达D点时对轨道的压力多大；
〔3〕假设物块N第一次经过C点后，在C点安装一弹性挡板，挡板平面与该点圆弧轨道的切线垂直，物块N与挡板碰撞前后速度大小不变。求 取不同值时，物块N在运动的全过程中因摩擦而产生的热量Q与 的关系式。
15.如下列图，一定质量的气体放在导热的容器中，一自带锁定装置 的光滑薄导热活塞将容器分成A、B两室，A、B室的体积分别为 和 ，A室左侧连接有阀门 ，一开始时阀门 翻开， 锁定，A室容器上连接有一管内体积不计的U形管，两边水银柱高度差为 ，B室内气体压强等于外界大气压〔外界大气压 〕。现关闭阀门 ，然后解锁 ，求A室最后的气体压强。
16.如下列图是一透明的折射率为 的圆柱体的截面图，其半径 ，O点为圆心， 为其中的一直径。今有一束平行光沿平行于 方向射向圆柱体，真空中光速为 。
①求光在圆柱体中的传播速度；
②假设在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达B点，那么该光线在圆柱体中的传播时间为多少。
五、填空题
17.太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。假设在地面上航天服内气体的压强为标准大气压，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大。假设所研究气体视为理想气体，那么宇航员由地面到太空的过程中，假设不采取任何措施，航天服内气体内能________〔选填“增大〞“减小〞或“不变〞〕。为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体________〔选填“制冷〞或“加热〞。〕
18.一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为 ，位移y的单位为m，时间t的单位为s。在 时，振子的运动速度为________，该振子在固有频率为 的周期性驱动力的作用下做受迫振动时振幅最大，那么 为________ 。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A．发生光电效应的条件为入射光的频率必须大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，所以A不符合题意；
B．半衰期是原子的一种属性，与外部的物理化学变化无关，所以B不符合题意；
C．天然放射现象中产生的 射线，不带电，其在电场或磁场中不会发生偏转，所以C不符合题意；
D．一个氢原子从 能级跃迁到 能级，该氢原子放出光子，能量减少，所以D符合题意；
故答案为：D。

【分析】光电效应能否发生主要看光的频率不是光照的强度；原子核的衰变快慢与外部条件无关；天然放射现象中的射线不会在电场或磁场中偏转；氢原子从高能级跃迁到低能级时辐射光子其能量减少。
2.【解析】【解答】AB．“电动平衡车〞做匀速直线运动，人处于平衡状态，即竖直方向平衡车对人的支持力与人的重力平衡，水平方向车队人的摩擦力等于人受的阻力，那么车对人的作用力即支持力和摩擦力的合力不是竖直向上，车对人的作用力大于人的重力，A不符合题意，B符合题意；
C．速度越大，那么人受的阻力越大，那么“电动平衡车〞对人的作用力越大，C不符合题意；
D．对车和人的整体而言，地面对“电动平衡车〞有向上的支持力和向前的动力，那么地面对“电动平衡车〞的作用力方向不是竖直向上的，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】由于人处于平衡状态所以平衡车对人的作用力方向与人受到的阻力和重力的合力方向相反，不是竖直向上，利用力的合成可以判别其作用力的大小大于人本身的重力大小；当速度变化时，由于阻力变化所以平衡车对人的作用力也随之变化；由于地面对整体有向前的动力及支持力所以其地面对整体的作用力不是竖直向上。
3.【解析】【解答】A． 时材料离地面的距离最大， 后材料开始向下运动，所以A不符合题意；
B．前 合外力的冲量为零，重力的冲量为mgt，所以B不符合题意；
C．在 过程，材料做匀减速运动，此时钢索的拉力小于材料的重力，所以钢索不容易发生断裂，那么C不符合题意；
D． 材料向下做匀加速运动，加速度向下，那么材料处于失重状态，所以D符合题意；
故答案为：D。

【分析】利用图像面积可以判别材料离地面距离最大的时刻；利用重力大小与作用时间可以求出重力冲量的大小；利用图像斜率结合牛顿第二定律可以判别钢索其拉力的大小；利用加速度的方向可以判别超重与失重。
4.【解析】【解答】A．地球和火星都绕太阳公转，根据万有引力提供向心力有
由于火星的轨道半径大，所以火星绕太阳公转的向心加速度比地球小，A不符合题意；
B．根据万有引力提供向心力有
解得
比较可知，所以火星的第一宇宙速度小于 ，所以在火星外表以 发射的物体不能在火星外表绕火星做匀速圆周运动，B不符合题意；
C．行星绕太阳公转的动能
那么火星与地球绕太阳的动能之比为
C符合题意；
D．对于同一个行星而言，太阳行星的连线在相等时间内扫过的面积才相等，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用引力提供向心力结合半径的比较可以判别向心加速度的大小；利用引力提供向心力可以判别火星外表第一宇宙速度的大小；利用动能的表达式结合线速度的大小可以比较火星与地球动能的大小；开普勒第二定律只适用于同一颗行星或者卫星。
5.【解析】【解答】A． A、K之间的电场强度是非匀强电场，所以A不符合题意；
B．电子由K沿电场线到A电场力做正功，电势能逐渐减小，所以B不符合题意；
C．电子在K附近受到的电场线比在A附近要疏，那么电子在K附近受到的电场力比在A附近要小，所以C不符合题意；
D．由电场力做功及动能定理有
那么电子到达A极板时的动能等于 ，所以D符合题意；
故答案为：D。

【分析】由于AK之间不是匀强电场所以不能直接利用电势差和场强的关系求出电场强度的大小；利用电场力做功可以判别电势能的变化；利用电场线的疏密可以比较电场力的大小；利用动能定理可以求出电子到达A极板的动能大小。
6.【解析】【解答】A．水平射出的水，加速度始终为重力加速度g，由 可知，在单位时间速度的变化量保持不变，所以A不符合题意；
B．由平抛运动规律可得
解得
所以B不符合题意；
C．竖直方向的速度为
水落地前瞬间的速度为
所以水落地前瞬间的速度与x和h均有关，那么C符合题意；
D．出水口在单位时间内流出的水量为

解得
所以D不符合题意；
故答案为：C。

【分析】由于水射出后只受重力作用所以其单位时间速度的变化量保持不变；利用平抛运动的位移公式可以求出初速度的大小；利用速度的合成可以判别合速度与位移的大小关系；利用初速度及横截面积可以求出单位时间流出的水量大小。
7.【解析】【解答】A. 充电基座接上如图乙的家庭用交流电，基座线圈可产生交变磁场，根据电磁感应原理， 内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对 电池充电；而自感现象是一种特殊的电磁感应现象，是由于导体本身电流发生变化引起自身产生的磁场变化而导致其自身产生的电磁感应现象，A不符合题意；
B. 家庭用交流电的频率为50HZ ， 交流电电流方向每秒变化100次，B不符合题意；
C. 受电线圈接上一个理想二极管〔正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大〕给 电池充电， 电池的充电电压为 〔有效值〕，那么
可知受电线圈两端的输出电压的电压峰值为 ，C符合题意；
D. 基座线圈和受电线圈的匝数比为
D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】无线充电装置利用电磁感应现象中的互感现象；利用一秒内周期的个数可以判别电流方向改变的次数；利用焦耳定律可以求出输出电压的峰值大小；利用电压峰值之比可以求出匝数的比值。
二、多项选择题
8.【解析】【解答】A．被检物品无初速度放到传送带A端，物品的加速度为
物品做匀加速运动有
解得
所以在0- 时间内，物品做匀加速直线运动，到达传送带速度 后一起做匀速运动，那么A符合题意；
B．物品先做匀加速运动，再做匀速运动，所以B不符合题意；
C．摩擦力的功率 为
那么摩擦力的功率 随时间是线性变化的，所以C不符合题意；
D．物品加速过程的位移为
传送带的位移为
物品与传送带的位移差的大小为
当到达共速时位移差的大小为
共速后，物品与传送带的位移差保持不变为 ，所以D符合题意；
故答案为：AD。

【分析】由于物体先做匀加速的直线运动所以在前一段时间内的加速度保持不变；利用摩擦力和速度的变化可以判别摩擦力的功率随时间刚开始均匀增加；利用物体加速过程的位移公式结合传送带运动运动的位移公式可以求出相对位移的表达式进而判别对应的图线是否正确。
9.【解析】【解答】AB．粒子的运动轨迹如图；设正方形边长为L，那么从b点飞出的粒子的运动半径为r1=L；从c点飞出的粒子的运动半径也为r2=L；
根据
可得
那么
A符合题意，B不符合题意；
CD．根据
可知，两粒子的周期相同，两粒子在磁场中转过的角度分别为60°和90°，根据
可得
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。

【分析】画出粒子的运动轨迹，利用几何关系可以求出轨道半径的比值，结合牛顿第二定律可以求出粒子比荷的比值；利用周期的表达式结合运动的时间可以求出运动时间的比值。
10.【解析】【解答】AB．将两个大小均为F的恒力，同时分别作用在A、B两个物体上，经相同的时间后，撤去两个力，故两个力的冲量的矢量和为零，系统动量守恒；根据动量守恒定律可知，两个物体的动量等值、反向，故碰撞均静止，A不符合题意B符合题意；
CD．力F大小相等， ，由牛顿第二定律可知，两物体的加速度有
由运动学公式得
两物体通过的距离相等，那么
根据
得
由动量定理可知
碰前系统总动量向右，碰撞过程动量守恒，碰后总动量向右，即沿 的方向运动，D不符合题意C符合题意。
故答案为：BC。

【分析】利用系统受到的冲量大小之和结合碰撞过程其动量守恒定律可以判别碰撞后其两物体一定停止运动，利用运动的位移公式可以比较外力作用冲量的大小进而判别碰撞后动量的大小及方向。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)A．使用质量大的重物可以减小阻力的影响，A符合题意；
B．实验前重物应该靠近打点计时器，这样纸带上打出的点更多，求解过程中误差较小，B符合题意；
C．由实验原理可得
可知，质量可以约去，那么重物的质量大小并不影响测量结果，C不符合题意；
D．重物不是用手托着，而是用手提着纸带的上端，先接通电源，再释放重物，D不符合题意。
故答案为：AB；
(2)由于阻力存在的原因，重物下落过程中，有局部重力势能转化为内能，那么本实验数据发现重物下落过程重力势能的减少量大于动能的增加量；由牛顿第二定律可得
由此可知，为了求得阻力，还应测量重物的质量；
由 可得
(3)由逐差法得

【分析】〔1〕实验使用质量大的重物可以减小阻力的影响；实验验证机械能守恒可以判别不需要测量重物质量的大小；实验要先接通电源后释放重物；
〔2〕本实验其重力势能的减少量大于动能的增加量，利用牛顿第二定律可以判别测量阻力时还需要测量重物的质量，利用牛顿第二定律可以求出阻力的表达式；
〔3〕利用逐差法可以求出加速度的大小。
12.【解析】【解答】(1)游标卡尺读数为：主尺读数+游标尺的读数 分度值=21mm+10 0.05mm=21.50mm。
(2)欧姆表的指针偏转不大，读数太大误差较大，那么需要换选大倍率的档位来测量，即选 倍率。欧姆表换档后，需要重新进行欧姆调零。
(3)A．滑动变阻器阻值太小，通过调节电路中的电流的改变也比较小，那么电压表的示数几乎不变，所以A符合题意；
B．电路中3、4之间断路，电压表没有读数，所以B不符合题意；
C．电路中5、6之间断路，电压表没有读数，所以C不符合题意；
D．电路中7、8之间断路，电压表串联在电路中，电压表测量的是电源的电动势，所以电压表的示数几乎不会改变，那么D符合题意；
故答案为：AD。
(4)由局部电路欧姆定律有
整理得
由图像可得
矿泉水的电阻率为

【分析】〔1〕利用游标卡尺的结构结合精度的大小可以读出内径的大小；
〔2〕由于电阻偏大所以要换大挡位；换挡需要重新进行欧姆调零；
〔3〕电压表有读数说明电压表与电源串联的电线不会出现断路，进而可以判别断路的可能情况，或者是由于滑动变阻器阻值比较小导致对电路中的电流没有影响；
〔4〕利用欧姆定律结合电阻定律及图像斜率可以求出电阻率的表示式。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕线圈切割磁场最初时，由于安培力等于0所以最初加速度最大，利用牛顿第二定律可以求出最大的加速度大小；
〔2〕线圈做匀速直线运动时，利用平衡方程结合动生电动势的表达式及欧姆定律可以求出磁感应强度的大小。
14.【解析】【分析】〔1〕物块N与M发生弹性碰撞，利用动量守恒及动能守恒可以求出碰撞后两者的速度大小；
〔2〕物块N离开水平台面后做平抛运动，利用速度的分解可以求出物块N到达C点的速度大小，结合从C到D过程的机械能守恒可以求出到达D点速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出物块N对轨道压力的大小；
〔3〕物块N在斜面上做匀减速直线运动，利用重力和摩擦力的比较可以判别物体停止斜面上时斜面倾角的大小，利用动能定理可以求出物块N最后停止的位置。
15.【解析】【分析】A室内气体，利用液面的高度差可以求出最初其压强的大小，利用平衡可以求出B室内气体的最初压强大小；翻开阀门后两个气体都发生等温变化，利用理想气体的状态方程可以求出A室内气体最后的压强大小。
16.【解析】【分析】〔1〕圆柱体的折射率，结合光传播的速度可以求出光在圆柱体中传播的速度大小；
〔2〕画出平行光折射的光路图，利用几何关系结合折射定律可以求出折射角的大小；利用几何关系可以求出光传播的路程，结合传播的速度可以求出传播的时间。
五、填空题
17.【解析】【解答】气体膨胀对外做功，那么W<0，绝热时Q=0，根据∆U=W+Q可知，∆U<0，那么内能减小，温度降低；为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体加热。
【分析】气体对外膨胀时外界做负功，由于没有热传递，结合热力学第一定律可以判别内能不断减小；所以温度降低因此要给内部气体加热。
18.【解析】【解答】由弹簧振子的振动方程可知，该振子的周期为
当
时，振子从平衡位置开始，振动了四分之一周期，即此时振子在最大位移处，所以振子的运动速度为0；
振子的固有频率为

【分析】角速度的大小可以求出运动的周期，利用运动的周期可以判别振子的位置及速度的大小；当驱动频率等于固有频率时其振动的幅度最大，所以利用周期的倒数可以求出固有频率的大小。