2021届广东省佛山市高三下学期物理仿真试卷含答案

这是一份2021届广东省佛山市高三下学期物理仿真试卷含答案，共15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.物理学开展推动人类文明的进程。以下说法正确的选项是〔 〕
2.磁敏电阻在无磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如下列图电路．电源的电动势E和内阻r不变，在无磁场时调节变阻器R使小灯泡L正常发光，假设探测装置从无磁场区进入磁场区，那么〔 〕
A. 电压表的示数变小 B. 磁敏电阻两端电压变小
C. 小灯泡L变亮甚至烧毁 D. 通过滑动变阻器的电流变大
3.2021年2月10日，中国首次火星探测任务“天问一号〞探测器实施近火捕获制动，成为人造火星卫星。环绕火星时由赤道轨道变为极地轨道，由高空轨道变为低空轨道，分别在赤道轨道远火点Q调整和在极地轨道近火点P调整，以下说法正确的选项是〔 〕
A.“天问一号〞由赤道轨道变为极地轨道1，需要在Q点朝运动的前方喷气
B.“天问一号〞在极地轨道1和极地轨道2的P点加速度相同
C.“天问一号〞由极地轨道2变为极地轨道3需要在P点加速
D.假设忽略变轨过程喷气导致卫星的质量变化，“天问一号〞在极地轨道2具有的机械能比在极地轨道1具有的机械能大
4.如下列图，机械臂主要结构包括上臂、支柱和电机，上臂、支柱由同种材料制作。上臂长2m，重10kg，支柱高2.5m，重20kg，机械臂将15kg的A物体从如下列图位置缓慢提高2m，g=10m/s2 ， 那么电机消耗电能约为〔 〕
5.如下列图，光滑平行金属导轨与水平面成一定角度，两导轨上端用一定值电阻相连，该装置处于一匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。现有一金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻，那么在以下列图像中，能正确描述金属棒ab的速度与时间关系的是〔 〕
A.
B.
C.
D.
6.如下列图，斜面体Q静止放在光滑水平面上，物块P以一定的初速度从斜面体Q的顶端往下滑，在下滑过程中，以下说法正确的选项是〔 〕
7.如下列图，平板MN上方有足够大的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，质子〔 〕和氘核〔 〕从静止开始，经过同一个加速电场加速后，从平板上的小孔O先后射入匀强磁场，速度方向与平板MN夹角均为 〔0< < 〕，整个装置放在真空中，且不计重力，不考虑两个粒子之间的相互作用。质子打到平板MN上的位置到小孔的距离为s，那么〔 〕
A.质子和氘核在磁场中运动的时间之比为2：1
B.保持其他量不变，当 时，氘核打到平板MN的位置离O点最远
C.氘核到小孔的距离为
D.保持其他量不变，加速电场的电压加倍，质子到小孔的距离变为2s
二、多项选择题
8.假设在光电管中的金属材料受到蓝光照射，发生光电效应，光电子定向移动形成光电流，对此现象说法正确的选项是〔 〕
A.改用紫光照射，光电子的最大初动能变大
B.其他条件不变，增大光照强度，光电流变大
C.被蓝光照射后，金属材料带负电
D.改用紫光照射，遏止电压减小
9.塔式起重机常用于修建高层建筑，在起重机将质量为m的重物沿竖直方向吊起的过程中，起重机输出功率P随时间t的变化如图乙所示，t0时刻起重机输出功率到达其额定功率P0 ， 以下说法正确的选项是〔 〕
A.重物的最大速度可达
0时间内重物增加的机械能为
0时刻，重物的动能到达最大值
10.如下列图，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里〔与ab垂直〕的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，假设图示位置为初始时刻，那么〔 〕
A.感应电动势的最大值是
B.从图示位置转过 转的时间内，负载电阻R上产生的热量
C.从图示位置起转过 转的时间内通过负载电阻R的电荷量为
D.电流表的示数为
三、实验题
11.如图甲，在农田旁离地一定高度架有一水管，管口水平，小明根据学到的平抛运动知识，只用一把卷尺，测量出水口单位时间内流出的最大水量〔假设水从出水口沿水平方向均匀流出，重力加速度为g〕。步骤如下：
〔1〕如图乙，关闭水阀，用卷尺测量出水龙头的内直径D=________cm；
〔2〕测量水管上沿离地高度H，翻开水阀门且将其调到出水量最大，记下喷出水最远的落地位置，关上阀门，测量出最远位置到出水口的水平距离L，那么水流速度v=________〔用题中物理量的字母表示〕；
〔3〕请推导单位时间出水量表达式Q=________〔用题中物理量的字母表示〕。
12.某物理实验小组设计了如图甲所示的电路图，采用半偏法测量一电流计G的内阻Rg。在该小组测量电流计G内阻Rg的过程中：
〔1〕请根据图甲所示电路图，在图乙中用笔画线表示导线将相应的实物电路补充完整；
〔2〕正确连接好电路后，小组成员继续进行如下实验步骤：
①闭合开关S1 ， 调节R1 ， 使电流计G的指针指向满偏刻度Ig；
②保持R1不变，闭合S2 ， 调节电阻箱R2 ， 使电流计G的指针指向刻度盘中间，读出并记下此时电阻箱的电阻值为R2；
请写出步骤①中存在的缺乏之处：________；
〔3〕按修改后步骤完成实验，可知电流计G的内阻测量值为Rg=________；
〔4〕由于存在系统误差，按上述实验步骤测出的电流计G的内阻R测与电流计G内阻的真实值Rg相比较，R测________Rg〔选填“>〞或“<〞或“=〞〕；
〔5〕另一实验小组，为了消除〔4〕中提到的系统误差，在原电路的根底上进行修改，在原电路中增加了一个电流计G ， G的量程稍大于G，电路如图丙。重复操作步骤①后，步骤②改为：闭合S2 ， 同时调节R1和R2 ， 使得________，同时G的示数为 。读出并记下此时R2的电阻值，即可消除〔4〕中提到的系统误差。
四、解答题
13.如下列图，板长L=30cm的两金属板A、B平行正对，板间距离d=2cm，A、B接 交流电源。持续均匀的电子束以速度 沿着A板射入电场，假设电子与金属板接触将被吸收，但对板间电压的影响可忽略。电子质量 ，电子电量 C。求：
〔1〕交流电源的周期和电子穿过板间的时间；
〔2〕电子从B板边缘飞出电场时的板间电压；
〔3〕求飞出电场的电子占飞入电场的电子的百分比。
14.长为l的不可伸长的细绳一端固定在O点，一端栓接质量为m的小球，质量均为m的滑块与长木板在光滑地面一起向右运动，滑块与静止的小球发生弹性正碰，小球恰能做完整的圆周运动，最终滑块停在板的中点，滑块与滑板之间的动摩擦因数为 ，求：
〔1〕碰后瞬间细绳上的拉力大小；
〔2〕长木板的长度；
〔3〕假设改变滑块与木板的初速度，碰撞后细绳始终保持绷紧且滑块没有滑离长木板，那么初速度应该满足什么要求。
15.中国登山队从大本营出发，成功登顶珠穆朗玛峰，并在峰顶精准测量珠峰的高度。珠峰大本营海拔高度为5200m，大气压为0.6atm，气温为-3℃，探测员在此给密封的气象探测球缓慢充满氦气，氦气的压强与大气压相等，温度与气温相同，体积为90m3 ， 当探测球缓慢升至海拔8848.86m的峰顶时，氦气的压强为0.3atm，体积为160m3 ， 不计探测球内外的压强差，探测球的导热性良好，氦气视为理想气体。求：
①珠峰峰顶的温度是多少摄氏度？
②在峰顶，探测球内部启动加热装置，使氦气温度快速升高到-3℃，求此时氦气的体积？
16.一般常见材料的折射率都为正值〔n>0〕，现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值〔n<0〕，称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的界面时，电磁波传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律〔此时折射角取负值〕，但折射波线与入射波线位于法线的同一侧，现有一束电磁波从空气中以i=60°的角度射入由负折射率材料制成，厚度d=10cm的长方体并从下外表射出，该材料对电磁波的折射率n=﹣ ，电磁波在真空中的速度c=3×108m/s。
〔1〕大致画出电磁波穿过该材料的示意图；
〔2〕求电磁波穿过该材料时的传播时间和在传播方向的侧移量。
五、填空题
17.海面受到太阳的垂直辐射，导致海面上的气体受热生成热气团，热气团内气体膨胀上升，上升至高空的过程中，气体温度________〔选填“升高〞或“降低〞或“不变〞〕，气体内能________〔选填“增大〞或“减小〞或“不变〞〕，气体分子的平均动能________〔选填“变大〞或“变小〞或“不变〞〕。
18.图甲表示一列简谐横波在t=20s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由甲、乙两图中所提供的信息可知该波的传播速度为________m/s，该列波的传播方向为________，质点P在任意1s内的路程________〔选填“都是〞或“不一定是〞或“都不是〞〕0.2m。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A．法拉第发现电磁感应现象，所以A符合题意；
B．贝克勒尔发现天然放射现象，所以B不符合题意；
C．卡文迪许测出万有引力常量，所以C不符合题意；
D．查德威克发现中子，所以D不符合题意；
故答案为：A。

【分析】贝克勒尔发现天然放射现象；卡文迪许测出了引力常量的大小；查德威克发现了中子。
2.【解析】【解答】解：探测装置从无磁场区进入强磁场区时，磁敏电阻变大，电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流I变小，根据U=E﹣Ir，可知I减小，路端电压U增大，那么电压表的示数变大，小灯泡两端的电压增大，所以小灯L泡变亮甚至烧毁．
小灯泡的电流增大，而总电流减小，所以通过滑动变阻器R的电流减小，R的电压减小，而路端电压增大，所以磁敏电阻两端电压变大，ABD不符合题意，C符合题意．
故答案为：C
【分析】首先，明确磁敏电阻的电阻值随磁场变化情况，再结合闭合电路欧姆定律，列式求解。
3.【解析】【解答】A．“天问一号〞由赤道轨道变为极地轨道1，需要在Q点朝与运动的有一定夹角的斜上方喷气，所以A不符合题意；
B．“天问一号〞在极地轨道1和极地轨道2的P点，即为同一位置，那么万有引力相同，所以加速度相同，那么B符合题意；
C．“天问一号〞由极地轨道2变为极地轨道3需要在P点减速，所以C不符合题意；
D．假设忽略变轨过程喷气导致卫星的质量变化，“天问一号〞从极地轨道2要点火加速才能进入轨道1，即化学能转化为机械能，那么“天问一号〞在极地轨道2具有的机械能比在极地轨道1具有的机械能小，所以D不符合题意；
故答案为：B。

【分析】天问一号从赤道轨道到极地轨道1时做向心运动所以要向前进行减速；从轨道2变为轨道3时做向心运动需要在P点进行减速；利用天问一号从2轨道到1轨道需要加速可以判别机械能的大小。
4.【解析】【解答】机械臂将A物体从如下列图位置缓慢提高2m，需要克服物体的重力和机械臂的重力重力做功，机械臂的重心上升高度约为1m，那么消耗的电能为
故答案为：B。

【分析】利用高度的变化可以求出克服重力做功的大小，利用克服重力做功的大小可以求出消耗电能的大小。
5.【解析】【解答】上滑过程中，有
解得
那么金属杆ab做加速度逐渐减小的减速运动，直到速度为0。
下滑过程，有
解得
那么金属杆ab做加速度逐渐减小的加速运动，直到加速度为0时，速度到达最大值，最后做匀速运动。
根据速度与时间图像的斜率表示加速度，那么能正确描述金属棒ab的速度与时间关系的是D图，所以D符合题意；ABC不符合题意；
故答案为：D。

【分析】金属杆在上滑和下滑过程中，利用牛顿第二定律可以求出加速度的表达式，结合速度的变化可以判别加速度的大小变化进而判别图像斜率的变化。
6.【解析】【解答】A． P和Q组成的系统动量不守恒，只有水平方向动量守恒，所以A不符合题意；
B．当斜面光滑时，Q对物块P的支持力做做负功，当
Q静止不动，P做匀速直线运动，那么Q对物块P的支持力不做功，所以B不符合题意；
C． P沿斜面不一定做匀加速直线运动，当 时，P做匀速直线运动，P还可能做曲线运动，那么C不符合题意；
D．根据动量守恒定律可知，两物块在水平方向动量守恒，如果它们间的摩擦力足够大，那么最终P和Q可能以相同的速度向左运动，有 ， 所以D符合题意；
故答案为：D。

【分析】PQ组成的系统由于受到重力的作用所以系统动量不守恒，由于Q对P的支持力方向与P速度方向成钝角所以做负功；未知P受到的摩擦力和重力大小不能判别P的速度大小变化。
7.【解析】【解答】质子加速过程，根据动能定理有
得
作出质子的运动轨迹图，如下列图，据半径公式
周期公式
和几何关系
由圆的对称关系知，电子在磁场中的偏转时间
A．由 可知，质子和氘核在磁场中运动的时间之比为 ，A不符合题意；
B．由 可知，当 时，氘核打到平板MN的位置离O点最远，B不符合题意；
C．设氘核到小孔的距离为 ，由 可知
得
C符合题意；
D．由 可知，保持其他量不变，加速电场的电压加倍，质子到小孔的距离变为 ，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用动能定理可以求出粒子进入磁场速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子轨道半径的大小；结合粒子运动轨迹的圆心角可以求出粒子偏转的时间之比；利用几何关系结合入射速度的方向可以判别其粒子射出点和入射点的距离大小；利用几何关系可以求出氘核到小孔的距离大小；利用距离的表达式结合加速电场的电压变化可以判别距离的大小变化。
二、多项选择题
8.【解析】【解答】A．根据爱因斯坦的光电效应方程
同种金属材料的 一定，入射光从蓝光改为紫光照射，那么入射光的频率 增大，那么光电子的最大初动能 变大，A符合题意；
B．其他条件不变，增大光照强度，即光子数 增多，光电效应产生的光电子数 增多，那么参与导电的光电流 变大，B符合题意；
C．被蓝光照射后，金属材料失去电子后带正电，C不符合题意；
D．改用紫光照射，光电管加反向电压，到达遏止电压时动能最大的光电子刚好减为零，光电流为零，有
可得
那么改用紫光照射，入射光的频率 增大，那么遏止电压增大，D不符合题意；
故答案为：AB。

【分析】利用光电效应方程结合入射光的频率变化可以判别光电子的最大初动能变大；当光照强度增大其光照的频率不变时其光电流增大；由于发生光电效应后金属材料失去电子所以带正电；利用光电效应方程结合动能定理可以判别入射光频率增大时其遏止电压增大。
9.【解析】【解答】A．起重机输出功率到达其额定功率P0后，保持额定功率运动，当起重机对重物的拉力等于重力大小时，到达最大速度为
A符合题意；
B．0~t0内，功率与时间成正比，所以这段时间重物做匀加速直线运动，之后当功率到达额定功率后做加速度减小的加速运动直到最后匀速运动，B不符合题意；
C．重物增加的机械能等于起重机对重物做的功
C符合题意；
D．t0时刻，速度还没有到达最大值，故重物的动能没有到达最大值，D不符合题意。
故答案为：AC。

【分析】当重物到达最大速度时其重力和拉力相等，利用额定功率除以重力可以求出最大的速度；由于功率和时间成正比时，其重物做匀加速直线运动；到达额定功率后开始做加速度不断减小的加速运动；利用图像面积可以求出拉力做功的大小，进而求出机械能增量的大小；匀加速过程其重物的速度还没到达最大值。
10.【解析】【解答】A．感应电动势的最大值为
所以A不符合题意；
B．从图示位置转过 转的时间内，负载电阻R上产生的热量为
所以B符合题意；
C．根据
联立解得
那么从图示位置起转过 转的时间内通过负载电阻R的电荷量为
所以C符合题意；
D．因线圈只在半个周期内有电流，因此线圈的电压有效值根据定义可得
感应电动势的有效值为
那么电流表的示数为
所以D符合题意；
故答案为：BCD。

【分析】利用电动势的表达式可以求出电动势的峰值；利用焦耳定律可以求出电阻上产生的热量大小；利用磁通量变化量结合电阻的大小可以求出电荷量的大小；利用焦耳定律结合欧姆定律可以求出电流表的读数。
三、实验题
11.【解析】【解答】〔1〕刻度尺读书要估读到分度尺的下一位，所以D=4.50cm；

〔2〕由平抛运动的公式
联立可解出
〔3〕排水量Q等于流速乘以管的横截面积公式如下
联立可解出
【分析】〔1〕利用刻度尺的分度值可以读出对应内直径的大小；
〔2〕利用平抛运动的位移公式可以求出水流速度的大小；
〔3〕利用水流速度和横截面积可以求出单位时间出水量的表达式。

12.【解析】【解答】〔1〕根据图甲所示电路图，滑动变阻器用的限流式，变阻箱与电流计并联，实物连线如下列图

〔2〕步骤①为了电流计的平安，那么闭合S1前，把R1阻值调到最大〔或滑片滑到b端〕；
〔3〕按照半偏法的原理可知电流计G的内阻测量值为R2；
〔4〕当R1保持不变时，再闭合S2时，这样电路中的总电阻变小，总电流将大于Ig，当电流半偏时，电阻箱的电流比 ，所以电阻箱的电阻小于电流表，即测量值小于真实值；
〔5〕为了保证干路电流为Ig不变，那么闭合S2 ， 同时调节R1和R2 ， 使得G的示数为Ig ， 同时G的示数为 。
【分析】〔1〕利用电路图进行实物图连接；
〔2〕为了保证电路电流平安其滑动变阻器滑片应该打在b端；
〔3〕利用半偏法的原理可以求出电流计内阻的大小；
〔4〕由于闭合开关时其电阻总电阻变小所以总电流大于原来的电流，会导致其电阻箱的电阻小于电流计的内阻所以测量值小于真实值；
〔5〕为了使电路中的总电阻不变，应该同时调节滑动变阻器和电阻箱的阻值。

四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕周期的大小，利用周期和角速度的关系可以求出电压变化的周期；电子燕极板运动其水平方向的速度不变，利用水平方向的匀速运动位移公式可以求出电子穿过极板间的时间；
〔2〕当电子穿过极板的时间小于交流电的周期时，利用类平抛的位移公式结合牛顿第二定律可以求出板间电压的大小；
〔3〕当电子向上偏转那么被极板所吸收，当电子向下偏转时，利用偏转所运动的时间可以判别电子从下极板飞出的电子数比例。


14.【解析】【分析】〔1〕小球恰好经过最高点，利用牛顿第二定律可以求出经过最高点的速度大小；结合动能定理可以求出小球碰后速度的大小，再利用牛顿第二定律可以求出碰后小球对绳子的拉力大小；
〔2〕由于滑块与小球发生弹性碰撞，利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出滑块碰前速度的大小；利用碰后滑块与木板系统不受外力，利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出木板的长度；
〔3〕碰后小球能够始终受到拉力的作用，利用小球的动能定理可以求出小球速度的大小，结合动量守恒定律可以求出其滑块的速度大小；结合滑块与木板的动量守恒定律可以求出滑块初速度的大小。


15.【解析】【分析】〔1〕氦气初始状态的温度、压强和体积，结合末状态的压强和体积可以求出末状态的温度；
〔2〕氦气从最初到最后状态温度不变，利用等温变化的状态方程可以求出氦气的体积大小。
16.【解析】【分析】〔1〕折射率的大小，结合光的折射规律可以画出对应的光路图；
〔2〕折射率的大小，利用折射定律可以求出折射角的大小；利用折射定律可以求出光传播的速度，结合光传播的路程可以求出光传播的时间；利用几何关系可以求出侧移量的大小。


五、填空题
17.【解析】【解答】地面的气团上升到高空的过程中压强减小，气团膨胀，对外做功，W＜0，由于气团很大，边缘局部与外界的热交换对整个气团没有明显影响，可以忽略，即Q=0，根据热力学第一定律△U=W+Q得知，△U＜0，内能减小，温度降低；
气体分子的平均动能为
那么温度降低，气体分子的平均动能变小。

【分析】地面气团上升的过程其压强减小，气团膨胀对外做功；由于热传递等于0，结合热力学第一定律可以判别气团内能的变化，利用内能的变化可以判别气团分子温度及平均动能的变化。
18.【解析】【解答】由图甲可知波长 ，图乙可知周期 ，根据波速公式有
根据上下坡法那么，质点P开始向上振动，那么为下坡，所以该列波的传播方向为沿x轴负方向。
由于1s为 那么质点P在任意1s内的路程为
那么质点P在任意1s内的路程都是0.2m。

【分析】从图可以得知周期和波长的大小，利用两者可以求出波速的的大小；利用质点的振动方向可以判别波传播的方向；利用振动的时间可以求出质点运动的路程大小。