2021届辽宁省辽阳市高三下学期理综物理一模考试试卷含答案

 高三下学期理综物理一模考试试卷

一、单项选择题

1.以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 贝克勒尔通过实验最早发现了电子
B. 假设使放射性物质的温度升高，那么其半衰期增大
C. 核反响 属于重核的裂变
D. 核反响堆用过的废料清洁无污染，没有放射性

2.“太空加油站〞可以给飞往月球、小行星或火星的飞行器重新补充燃料，延长飞行器的使用寿命。假设某“太空加油站〞在同步卫星运行轨迹所在平面内的圆周轨道上运行，其轨道半径比同步卫星的轨道半径小，那么以下说法正确的选项是〔   〕           

A. “太空加油站〞的线速度大于同步卫星的线速度
B. “太空加油站〞的角速度小于同步卫星的角速度
C. 在“太空加油站〞工作的宇航员处于超重状态
D. “太空加油站〞的加速度小于同步卫星的加速度

3.如下列图，一轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，一端挂一水平托盘，另一端被托盘上的人拉住，滑轮两侧的轻绳均沿竖直方向。人的质量为60kg，托盘的质量为20kg，取g=10m/s2。假设托盘随人一起竖直向上做匀加速直线运动，那么当人的拉力与自身所受重力大小相等时，人与托盘的加速度大小为〔   〕 

A. 5m/s2                                B. 6m/s2                                2                                D. 8m/s2

4.甲、乙两车在两平行车道上沿同一方向做直线运动，t=0时刻起，它们的位移随时间变化的图象如下列图，其中曲线是甲车的图线，直线为乙车的图线。以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 0~12 s内，甲车先做加速运动后做减速运动     B. 0~8 s内，两车的平均速度均为4.5 m/s
C. 4 s末，甲车的速度小于乙车的速度                  D. 0~8 s内的任意时刻，甲、乙两车的速度都不相等

5.如下列图，轻质弹簧与倾角为37°的固定斜面平行，弹簧的下端固定，上端与物块相连，绕过光滑定滑轮的轻绳分别与物块和小球相连。开始时用手托住小球，使弹簧处于原长状态，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直，然后由静止释放小球。小球的质量是物块质量的两倍，重力加速度大小为g，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 释放小球的瞬间，小球的加速度大小为
B. 物块上滑过程中，小球机械能的减少量等于弹簧性势能与物块机械能的增加量之和
C. 物块上滑过程中，物块动能的增加量等于它所受重力轻绳拉力、摩擦力做功之和
D. 物块上滑过程中，轻绳拉力对小球做的功等于小球机械能的变化

二、多项选择题

6.图甲所示电路中，定值电阻R1、R2的阻值分别为20Ω和5Ω闭合开关S后，通过R2的正弦交变电流i随时间t变化的规律如图乙所示。以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 通过R1的电流的频率为50Hz                              B. 通过R2的电流最大值为 A
C. R1两端的电压有效值为20V                                 D. R2消耗的电功率为20W

7.如下列图，a、b两点处分别固定有电荷量相同的正点电，c是线段ab的中点，g是ab的垂直平分线上的一点，且cd=ce=cg。以下说法正确的选项是〔   〕 

A. a、b两点的连线上，c点的电场强度最大        B. d、e两点的电场强度大小相等、方向相反
C. c点的电势比g点的低                                      D. 将一正点电荷从c点沿直线移到g点，其电势能减少

8.如下列图，绝缘水平面内固定有两足够长的平行金属导轨ab和ef，导轨间距为d，两导轨间分别接有两个阻值均为r的定值电阻 和 ，质量为m、长度为d的导体棒PQ放在导轨上，棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨与棒的电阻，在空间加上磁感应强度小为B、方向竖直向下的匀强磁场，两根完全相同的轻弹簧一端与棒的中点连接，另一端固定，初始时刻，两根弹簧恰好处于原长状态且与导轨在同一平面内，现使导体棒获得水平向左的初速度 ，在导体棒第一次运动至右端的过程中， 上产生的焦耳热为 ，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 初始时刻，棒所受安培力的大小为
B. 棒第一次回到初始位置时， 的电功率为
C. 棒第一次到达右端时，两根弹簧具有的弹性势能之和为
D. 从初始时刻至棒第一次到达左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为4Q

9.以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 气体吸收了热量，其温度一定升高
B. 第一类永动机不可能造成的原因是违反了能量守恒定律
C. 自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D. 晶体均有规那么的几何形状
E. 水黾能停在液体的外表是因为液体的外表张力的作用

10.位于坐标原点的波源S不断地产生一列沿x轴正方向播的简谐横波，波速为8m/s，t=0时刻波刚好传播到x=13m处，局部波形如下列图。以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 波源S开始振动的方向沿y轴负方向                      B. 波源的振动频率为1Hz
C. t=9.25s时，x=13m处的质点的位移为5cm         D. t=20s时，波刚好传播到x=160m处
E. 在0～20s内，x=13m处的质点通过的路程为4m

三、实验题

11.某同学利用图示装置验证滑块通过两个光电门的过程中机械能守恒。图中1、2是两个光电门〔当物体从1、2间通过时，光电计时器可以显示物体的挡光时间〕，木板的一端在水平面上，将光滑木板的一端垫起，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1和t2。用游标卡尺测得滑块的宽度为d，测得1、2间的距离为x，木板的倾角为θ。 

〔1〕滑块通过光电门1时的速度大小为________；   

〔2〕本实验________〔选填“需要〞或“不需要〞〕测量滑块的质量；   

〔3〕假设滑块通过两个光电门的过程中机械能守恒，那么有2gxsin θ=________。   

12.某实验小组想测量某电源的电动势〔约为3V〕和内阻〔约为10Ω〕。   

〔1〕张同学根据实验室提供的器材连接的实物电路如图甲所示，其中滑动变阻器的最大阻值为30Ω。对该实物电路，以下说法正确的选项是____________。〔填选项前的字母〕           

〔2〕假设实验中发现电流表已损坏，李同学找来一个电阻箱R〔最大阻值为999.9Ω〕，用电压表和电阻箱测电源的电动势和内阻，请将图乙所示虚线框中的电路补充完整。 

〔3〕根据〔2〕中实验电路测得的多组电压表的示数U与电阻箱的阻值R，在 〔纵坐标〕— 〔横坐标〕坐标系中描点作出 一 图象。假设图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，那么该电源的电动势E=________，内阻r=________。   

四、解答题

13.盘旋加速器D形盒的半径为R，高频加速电压的频率为f，空间存在方向垂直D形盒、磁感应强度大小为B的匀强磁场。用该盘旋加速器加速带负电的粒子束，粒子到达最大速度后被引出，测得粒子被引出时的平均电流为I。不计粒子的加速时间，求：   

〔1〕粒子被引出时的最大速度vm；   

〔2〕粒子束的输出功率P。   

14.跑步健身可以增强体质，兴旺肌肉，完美身材，增强人的意志和毅力。跑步涉及很多物理现象。如下列图，长 的木板右端固定一立柱，板和立柱的总质量 ，木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数 。质量 的人〔视为质点〕立于木板左端，木板与人均静止。假设人以大小 的加速度匀加速向右跑至木板的右端，并立即抱住立柱，取 ，求： 

〔1〕从人开始奔跑至到达木板右端所经历的时间 ；   

〔2〕人抱住立柱的瞬间损失的机械能 ；   

〔3〕从人开始运动到最终木板静止，木板发生的位移大小 。   

15.如下列图，用活塞将热力学温度为T0的气体封闭在竖直汽缸里，活塞的质量为m、横截面积为S，活塞到汽缸底部的距离为h。现对缸内气体缓慢加热一段时间，使活塞上升 后立即停止加热。气体吸收的热量Q与其温度差 T的关系为Q=k T〔中k为正的常量〕，大气压强为 〔n为常数〕，重力加速度大小为g，活塞、汽缸均用绝热材料制成，缸内气体视为理想气体，不计一切摩擦。求: 

〔1〕停止加热时，缸内气体的压强p和热力学温度T；   

〔2〕加热过程中气体的内能改变量 U。   

16.某直角三角形ABC透明柱状介质的横截面如下列图，一光线PD从AC边上的D点射入介质，经AC折射后到达BC边的中点时恰好发生全反射AC=L，CD= ，介质对该光线的折射率n= ，光在真空中的传播速度为c。求: 

〔1〕该光线从AC边上的D点射入介质时与AC边的夹角θ的余弦值cosθ；   

〔2〕该光线从D点射入介质到第一次离开介质的时间t。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．贝克勒尔通过实验最早发现放射性现象，汤姆逊最早发现了电子，A不符合题意；

B．放射性物质的半衰期与外界条件无关，B不符合题意；

C．核反响 属于重核的裂变，C符合题意；

D．核反响堆用过的废料仍有放射性，有污染，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】汤姆逊最早发现了电子；半衰期和外界温度无关；核反响用过的废料仍有放射性。

2.【解析】【解答】万有引力提供向心力

解得 ， ， ，

A．由 可知轨道半径小的线速度大，太空加油站的轨道半径小，那么其线速度大，A符合题意；

B．由 可知轨道半径小的角速度大，太空加油站的轨道半径小，那么其角速度大，B不符合题意；

C．在太空加油站工作的宇航员只受万有引力作用，完全充当向心力，处于完全失重状态，C不符合题意；

D．由 可知轨道半径小的加速度大，太空加油站的轨道半径小，那么其加速度大，D不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】利用引力提供向心力结合半径的大小可以比较线速度、角速度、加速度的大小；利用加速度方向可以判别处于失重。

3.【解析】【解答】设人的质量为M，那么轻绳的拉力大小T=Mg

设托盘的质量为m，对人和托盘，根据牛顿第二定律有2T一(M+m)g=(M+m)a

解得a=5m/s2

故答案为：A。

 
【分析】利用牛顿第二定律可以求出结合拉力的大小可以求出加速度的大小。

4.【解析】【解答】A． 图像的斜率表示速度，甲图线在0-4s内斜率增大，速度增大，做加速运动，在4-8s内，斜率减小，速度减小，做减速运动，在8-12s内，斜率增大，速度增大，做加速运动，A不符合题意；

B．0～8s内，两车的位移都为36m，故平均速度均为 ， B符合题意；

C．在4s时刻，甲的斜率大于乙图线的斜率，所以甲的速度大于乙的速度，C不符合题意；

D．乙恒做匀速直线运动，且初速度大于甲的初速度，4s末甲的速度超过乙的速度，所以在0~4s内某时刻两者的速度相等，4~8s内甲速度又开始减小，到8s末图线的斜率为零，即速度为零，所以在4~8s内的某时刻两者的速度相等，D不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用斜率的大小可以判别速度的变化；利用位移与时间可以求出平均速度的大小；利用斜率可以比较速度的大小。

5.【解析】【解答】A．令物块的质量为m，那么小球的质量为2m，释放小球瞬间，对小球和物块整体根据牛顿第二定律有2mg-mgsin37°-μmgcos37°=3ma

解得

A不符合题意；

B．根据能量守恒定律可知，物块上滑过程中，小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能、物块机械能的增加量以及物块和斜面摩擦力产生的热量之和，B不符合题意；

C．根据动能定理可知，物块上滑过程中，物块动能的增加量等于它所受重力、轻绳拉力、摩擦力以及弹簧的弹力做功之和，C不符合题意；

D．小球运动过程中受到重力以及绳子的拉力，根据功能关系可知，绳子拉力所做的功等于小球机械能的变化，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用牛顿第二定律可以求出小球的加速度的大小；利用能量守恒定律可以判别小球机械能的变化；利用动能定理可以判别物块动能的变化；利用功能关系可以判别小球机械能的变化。

二、多项选择题

6.【解析】【解答】A．通过R1的电流的频率等于通过R2的电流的频率，均为 ， A符合题意；

B．从图乙可以看出，通过R2电流的最大值是Im=2 A，有效值为I=2A，B不符合题意；

C．根据串联电路的特点可知，R1两端的电压有效值是 ， 所以C不符合题意；

D．R2消耗的电功率为 ， D符合题意。

故答案为：AD。

 
【分析】利用周期可以求出频率的大小；利用峰值可以求出电流的有效值；利用欧姆定律可以求出电压的有效值；利用功率的表达式可以求出电功率的大小。

7.【解析】【解答】A．根据等量同种电荷的电场分布可知，a、b两点的连线上，c点的电场强度最小，大小为零，A不符合题意；

B．由对称性可知，d、e两点的电场强度大小相等、方向相反，B符合题意；

C．因c点到两正电荷的距离比g点到两正电荷的距离都近，由电势叠加可知，c点的电势比g点的高，C不符合题意；

D．两点荷连线中垂线上侧的场强由中点c指向g，那么将一正点电荷从c点沿直线移到g点，电场力做正功，那么其电势能减少，D符合题意。

故答案为：BD。

 
【分析】利用电场线的分布可以比较场强和电势的大小；结合电性可以判别电势能的变化。

8.【解析】【解答】A.初始时刻，导体棒有效的切割长度为d，产生的感应电动势为：

通过棒的感应电流为：

导体棒所受安培力的大小为：

联立解得： ， A符合题意；

B.由于安培力始终对导体棒做负功，产生焦耳热，由能量守恒定律知，当棒再次回到初始位置时，速度必小于 ，棒产生的感应电动势小于 ，通过导体棒的电流小于 ，那么 的电功率小于 ，B不符合题意；

C.由能量守恒得知，当导体棒第一次到达最右端时，棒的动能全部转化为整个回路中的焦耳热和两根弹簧的弹性势能，两个电阻相同并联，故产生的热量相同，那么电路中产生总热量为2Q，所以两根弹簧具有的弹性势能为 ，C符合题意；

D.由于安培力始终对导体棒做负功，产生焦耳热，第一次运动至最右端的过程中 产生的电热为Q，电路中产生总热量为2Q，棒第一次到达最左端的过程中，电路中产生总热量一定小于2Q，D不符合题意;

故答案为：AC。

 
【分析】利用电动势的表达式结合欧姆定律可以求出安培力的大小；利用速度的变化结合欧姆定律可以判别电功率的大小；利用能量守恒定律可以求出弹性势能的大小；利用能量守恒可以判别回路中焦耳热的大小。

9.【解析】【解答】A．根据热力学第一定律可知，做功和热传递均可以改变内能，气体吸收了热量，如果对外做功，内能不一定增加，温度不一定升高，A不符合题意；

B．第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律，第二类永动机不可能制成是违反了热力学第二定律，B符合题意；

C．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，即自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性，C符合题意；

D．单晶体具有规那么的几何形状，而多晶体没有规那么的几何形状，D不符合题意；

E．水黾能停在水面上，是因为液体外表张力的作用，E符合题意。

故答案为：BCE。

 
【分析】气体吸收了热量但可能对外做功所以温度不一定升高；多晶体没有规那么的几何形状；第一类永动机违反了能量守恒定律。

10.【解析】【解答】A. 波源S开始振动的方向与t=0时刻x=13m处的质点起振的方向相同，由图可知沿y轴正方向，A不符合题意；

B由图可知波长λ=8m，那么周期

频率

B符合题意；

C. t=9.25s=9 T时，x=13m处的质点振动到最高点，位移为5cm，C符合题意；

D. t=20s时，波向前传播

那么波刚好传播到x=160m+13m=173m处，D不符合题意；

E. 因为20s=20T，那么在0～20s内，x=13m处的质点通过的路程为20×4A=80A=400cm=4m，E符合题意。

故答案为：BCE。

 
【分析】利用质点的起振方向可以判别波源的起振方向；利用周期可以求出波长的大小；利用运动时间可以求出质点的位移；利用波速和传播的时间可以判别传播的距离；利用周期可以求出质点运动的路程。

三、实验题

11.【解析】【解答】(1)滑块通过光电门1时的速度等于通过光电门1的平均速度 (2)本实验要验证

而 ，

即要验证

不需要测量滑块的质量。(3)机械能守恒要满足

其中 ，

那么可得

 
【分析】〔1〕利用平均速度公式可以求出速度的大小；
〔2〕利用机械能守恒的表达式可以判别不需要测量质量的大小；
〔3〕利用平均速度公式结合重力做功可以导出对应的表达式。

12.【解析】【解答】(1)A、由电路图可知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻，不起变阻作用，A符合题意；

B、由电路图可知，电流表正负接线柱接反了，电流表接线错误，B符合题意；

C、由电路图可知，电流表应该选择0.6A量程，电流表量程选择正确，C不符合题意；

D、由电路图可知，电压表接线正确，D不符合题意；

故答案为：AB．(2)用电压表和电阻箱测量电动势和内电阻即伏阻法，将电压表和电阻箱并联接在电源两端即可；如下列图：

；(3)根据闭合电路欧姆定律，有

变形得

那么由数学规律可知：

斜率

截距

解得

 
【分析】〔1〕由于滑动变阻器没有接入滑片所以没起到变阻的作用；电流表正负接线柱接错；
〔2〕利用伏阻法测量电动势和内阻，电阻箱与电源串联；电压表测量外电阻的电压；
〔3〕利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合周期和频率的关系可以求出最大的速度；
〔2〕利用能量守恒定律可以求出输出的功率。

14.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合位移公式可以求出运动的时间；
〔2〕利用速度公式结合动量守恒定律和能量守恒定律可以求出损失的机械能；
〔3〕利用位移公式结合速度位移公式可以求出移动的位移。

15.【解析】【分析】〔1〕利用平衡方程结合气体等压变化可以求出气体的压强和温度；
〔2〕利用气体做功结合热力学第一定律可以求出内能的改变量。

16.【解析】【分析】〔1〕利用折射定律可以求出余弦值的大小；
〔2〕利用传播的路程和传播的速度可以求出传播的时间。