2021届辽宁省葫芦岛市高三第一次模拟考试理综物理试题含答案

 高三第一次模拟考试理综物理试题

一、单项选择题

1.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用另一轻绳OC系在AB绳上O点，轻绳OC保持水平向右拉O点使OA与竖直方向有一定角度，物体处于平衡状态。现保持O点不变，使轻绳OC逆时针缓慢转至与OA绳垂直，如下列图，用T和F分别表示绳OA段和OC段拉力的大小，在缓慢转动过程中〔   〕 

A. F逐渐变大，T逐渐变大                                       B. F逐渐变小，T逐渐变小
C. F逐渐变小，T逐渐变大                                       D. F逐渐变大，T逐渐变小

2.甲、乙两辆汽车在平直的公路上一前一后同向两条道上匀加速行驶。计时起点乙车速度为0，甲车速度为10m/s，t=2s时两车并排行驶且速度均为20m/s，两车速度—时间图像如下列图，以下判断正确的选项是〔   〕 

A. t=1s时，甲车一定在乙车前边                             B. t=3s时两车还可能并排
 

3.如下列图，一交流发电机的线圈通过滑环与理想变压器相连，理想变压器原线圈接有理想电压表和电流表，副线圈接有定值电阻和灯泡，它们的阻值相等〔设灯泡阻值不变〕，且均为R，当线圈由图示位置〔磁场恰好与线圈平面垂直〕以转速n匀速转运时，灯泡恰能正常发光，电流表示数为I，理想变压器原、副线圈的匝数比为k。以下选项中正确的选项是〔   〕 

A. 线圈在图示位置磁通量的变化率最大
B. 电压表示数为IR
C. 灯泡的额定功率为
D. 从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式

4.大量氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级，辐射出的光照射以下三种金属，电子电量 ,普朗克常量 。以下判断正确的选项是〔   〕 

A. 仅钾能产生光电子         B. 钾、钙能产生光电子         C. 都能产生光电子         D. 都不能产生光电子

二、多项选择题

5.我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统由数十颗卫星构成，目前已经向一带一路沿线国家提供相关效劳。设想其中一颗人造卫星在发射过程中，原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，如下列图。以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 卫星在轨道1上的运行周期小于在轨道2上的运行周期
B. 卫星在轨道1上P点的加速度等于在轨道2上P点的加速度
C. 卫星在轨道1上的机械能大于在轨道2上的机械能
D. 卫星在轨道1上的P点动量小于在轨道2上的P点动量

6.如图，BCD是半圆形曲面，O圆心，C为最低点，B、O、D等高，A点在B点正上方， 。现将小滑块从A点由静止开始释放，滑块经过B、C、D到达最高点E， ，第一次经过C点时轨道受压力为 。紧接着小滑块又从E点下落沿原路往回运动，再次经过C点时，轨道受压力为 。滑块视为质点，忽略空气阻力，那么以下判断正确的选项是〔   〕 

A. 
B. 
C. 小滑块从E点下落沿原路返回过程中，可能恰好到达B点
D. 小滑块第一次通过半圆形曲面比第二次通过半圆形曲面克服阻力做功多

7.如图，O为大圆的圆心，直径ac和直径bd垂直．ac上的O1、O2为中间两实线小圆的圆心，大圆半径为小圆半径的2倍。在O1、O2处分别放置电荷量为+Q和－2Q点电荷。以下判断正确的选项是〔   〕 

A. b、d两点电场强度相等                            B. a点电势一定高于d点电势
C. 移动电子从O到b点，电场力做功为零      D. 移动电子从a沿中间实线半圆经O到c，电势能一直增加

8.一有界区域内，存在着方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，磁场宽度均为L，如下列图。边长为L的正方形导线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，建立水平向右的x轴，且坐标原点在磁场的左边界上，t=0时刻开始线框沿x轴正方向匀速通过磁场区域，规定逆时针方向为电流的正方向，导线框受向左的安培力为正方向，四个边电阻均相等。以下关于感应电流i或导线框受的安培力F或b、a两点电势差Uba随时间t的变化规律正确的选项是〔   〕 

A.                                            B. 
C.                                            D. 

9.以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 假设两分子间距离增大，分子势能一定增大
B. 当人们感到枯燥时，空气的相对湿度一定较小
C. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关
D. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
E. 某些晶体可以转化为非晶体，但非晶体不可能转化为晶体

10.一列简谐横波沿x轴负方向传播，在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T>0.20s。以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 波长为0.08m                                                                                                      
C. x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波峰                                                                 D. x=16cm处的质点经过半个周期运动到x=8cm处
 

三、实验题

11.气整导轨是常用的一种实验仅器，它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有罩擦．现用带竖直挡板的气垫导轨和带有挡光片的滑块1和2验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示，实验步骤如下： 

a．用天平分别测出滑块1、2的质量m1  ， m2

b．用游标卡尺测出滑块1、2上的挡光片的宽度d4、d2

c．调整气垫导轨使导轨处于水平

d．在滑块12间放入一个被压缩的轻弹簧〔图中未画出〕，用电动卡销锁定，静止放置在两光电门之间的气垫导轨上

e．按下电钮松开卡销记录滑块1通过光电门1的挡光时间4以及滑块2通过光电门2的挡光时间

〔1〕实验中测量的挡光片的宽度d1如图乙所示，那么d1＝________mm．   

〔2〕利用上述测量的实验数据验证动量守恒定律的表达式为________〔用对应的物理量的符号表示〕   

12.实验室有以下实验器材: 

A．电源E:电动势大小约5V   

B．电流表A:量程为30mA

C．电阻箱R:可调范围0到999Ω

D．未知电阻Rx：数量级102Ω

E.开关、导线假设干

〔1〕为测量未知电阻阻值Rx和电源电动势E，假设电源内阻和电流表内阻可忽略，利用上述实验器材设计电路进行测量，记电流表读数I，电阻箱的读数为R，实验得到以以下列图像，那么使用的电路是图________.〔填“甲〞或“乙〞〕，根据图像可求得电源的电动势等于________V，被测电阻Rx等于________Ω.〔结果保存2位有效数字〕

〔2〕如果电源的内阻不能忽略,那么能否用图甲的电路测量出Rx？________〔填“能〞或“不能〞〕假设能请写出表达式，假设不能请说明理由：________.   

四、解答题

13.如图，A、B两水平金属板间电势差为U，板间距为d，两板长为2d，两板间还有垂直纸面向里的磁感应强度为Bx的匀强磁场。质量为m、带电量为-q的粒子以初速度 沿中线射入两板间，带电粒子恰好匀速运动。现撤掉两板间匀强磁场，在金属板右边缘的右侧加上磁感应强度为2Bx的垂直纸面向里的匀强磁场，带电粒子恰好经金属板边缘飞出进入右边磁场。带电粒子重力不计。求： 

〔1〕磁感应强度Bx的大小；   

〔2〕带电粒子的比荷；   

〔3〕带电粒子在右边磁场中运动的半径。   

14.某学校实验小组进行实验练习。甲同学将质量为4kg、长度为1m的木板A静置在光滑水平面上，如图甲所示，取质量为2kg的物块B〔可视为质点〕轻放在木板A的一端，当给物块B施加6N 的瞬时水平冲量后，经过 木板A和物块B到达共同速度。乙同学将整套装置放在倾角θ= 的足够长光滑斜面上，斜面上有一挡板P，如图乙所示，木板或者物块与挡板P碰撞后都会等速率反弹，碰后挡板P也随即脱落失去作用。现在乙同学将木板A与物块B〔在木板A的最上端〕同时由静止释放，释放时测量木板前端与挡板相距为 。取重力加速度g=10m/s2  ， sin =0.6，cos =0.8.求 

〔1〕甲同学实验时，木板A与物块B在共同运动时的速度大小和A、B间的动摩擦因数；   

〔2〕乙同学实验时，木板A碰挡板P时的速度大小；   

〔3〕乙同学实验时，从木板A碰上挡板到物块B从木板底端滑落所经历的时间〔第(3)问结果保存2位有效数字〕。   

33  ， 当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．氧气的温度保持不变，氧气瓶中的氧气视为理想气体。求：这瓶氧气重新充气前可供该患者使用几天？   

16.某透明材料制成的半径为R的球冠的截面如下列图，其底边AB与圆心O的距离 。现让一光线沿PO方向从P点射入，在底边AB上恰好发生全反射且测得射在AB边上的入射光线和反射光线的夹角为 ，光在真空中的传播速度为c。求： 

〔1〕球冠对该光线的折射率；   

〔2〕该光线射出球冠时的折射角；   

〔3〕该光线射出球冠前在球冠中传播时间。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】对O点受力分析，如图，由图可知，保持O点不变，使轻绳OC逆时针缓慢转至与OA绳垂直时，F逐渐变小，T逐渐变小，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】对节点O进行受力分析，在重力和两个拉力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合拉力方向的变化分析其他力的变化。

2.【解析】【解答】AC．2s内，乙车运动的位移为

甲车运动的位移为

由于t=2s时两车并排行驶，说明0时刻乙车在甲车前10m处，前1s内乙车的位移

由图像可知，甲车的加速度为

甲车的位移为

此时，乙车在甲车前2.5m处，A不符合题意，C符合题意；

B．t=3s时两车运动的位移分别为

那么t=3s时两车没有并排行驶，B不符合题意；

D．0~2.5s内乙车的平均速度为

0~2.5s内甲车的平均速度为

D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，两图像的交点意味着两个物体具有相同的速度，结合选项分析即可。

3.【解析】【解答】A．线圈在图示位置时的磁通量最大，此时感应电动势为0，由法拉第电磁感应定律可知，此时磁通量的变化率为0，A不符合题意；

B．由理想变压器原、副线圈中电流关系可知，副线圈中的电流为kI，副线圈两端电压为 ，那么电压表示数为 ，B不符合题意；

C．副线圈中的电流为kI，灯泡的额定功率为

C符合题意；

D．理想变压器输入电压的最大值为

线圈转动的角速度为 ，那么从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式

D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压即可，再利用欧姆定律求解电流，结合功率公式求解即可。

4.【解析】【解答】大量氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级，辐射出的光能量可能为，从n=4能级跃迁到n=2能级其能为

从n=4能级跃迁到n=3能级其能为

从n=3能级跃迁到n=2能级其能为

钨对应的逸出功为

钙对应的逸出功为

钾对应的逸出功为

那么仅钾能产生光电效应即产生光电子，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】光电效应中，当外界的光子能量比较大时，电子获得的能量就大，溢出电子的动能利用公式Ekm=hν﹣W求解即可。其中W是材料的逸出功，v是光子的频率。

二、多项选择题

5.【解析】【解答】A．由开普勒第三定律 可知，卫星在轨道1上的半长轴小于卫星在轨道2上的半径，那么卫星在轨道1上的运行周期小于在轨道2上的运行周期，A符合题意；

B．由公式

可知，卫星在轨道1上P点的加速度等于在轨道2上P点的加速度，B符合题意；

C．卫星从轨道1上转移到轨道2上要在P点点火加速做离心运动，此过程中有化学能转化为机械能，那么卫星在轨道1上的机械能小于在轨道2上的机械能，C不符合题意；

D．卫星从轨道1上转移到轨道2上要在P点点火加速做离心运动，即卫星在轨道1上的P点速度小于在轨道2上的P点速度，那么卫星在轨道1上的P点动量小于在轨道2上的P点动量，D符合题意。

故答案为：ABD。

 
【分析】卫星离地球越近，线速度越大，环绕周期越短，向心加速度越大，同时动能增加，势能减小，总的机械能减小，结合选项分析即可。

6.【解析】【解答】AB．由能量守恒可知，滑块第二次到达C点的速度比第一次到达C点的速度更小，在C点由牛顿第二定律可得

那么

所以

A符合题意，B不符合题意；

CD．小滑块从A点到E点由动能定理有

由能量守恒可知，小滑块返回过程中在CB段的速度小于从B到C的速度，同理在DC段的速度小于从C到D的速度，那么小滑块返回过程中在CB段克服摩擦力做功小于 ，在DC段克服摩擦力做功小于 ，故小滑块第一次通过半圆形曲面比第二次通过半圆形曲面克服阻力做功多，小滑块从E点到B点过程中，重力做功 一定大于此过程中克服摩擦力做功，那么到达B点的速度一定大于0，C不符合题意，D符合题意；

故答案为：AD。

 
【分析】对物体进行受力分析，对物体从右侧最高点运动到左侧最高点的过程应用动能定理列方程，结合物体末位置的高度求解克服阻力做的功，

7.【解析】【解答】A．正电荷在b点单独产生的场强与在d点单独产生的场强大小相等，同理，负电荷在b点单独产生的场强与在d点单独产生的场强大小相等，由电场强度的叠加原理可知，b、d两点的电场强度方向如图，由图可知，b、d两点的电场强度方向不相同，A不符合题意；

B．由图可知，a点离正电荷更近，离负电荷更远，由电势叠加可知，a点电势一定高于d点电势，B符合题意；

C．由电场强度的叠加原理可知，ob段的电场强度方向斜向右下方，移动电子从O到b点，电场力做正功，C不符合题意；

D．半圆Oc上各点到负电荷的距离不变，假设只有负电荷存在，那么各点的电势不变，从O到c离正电荷的距离增大，假设只正电荷存在，那么各点电势变小，由电势的叠加可知，从O到c电势降低，由负电荷在电势低处电势能大，那么移动电子从a沿中间实线半圆经O到c，电势能一直增加，D符合题意。

故答案为：BD。

 
【分析】结合点电荷的电场线模型，电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。

8.【解析】【解答】正方形导线框进入第一个磁场过程中，只有bc边切割磁感线，由右手定那么可知，电流方向为逆时针方向，大小为

b、a两点的电势差为

正方形导线框所受安培力为

由左手定那么可知，安培力方向水平向左，正方形导线框进入第二个磁场过程中，ad边在第一个磁场中切割磁感线，bc边在第二个磁场中切割磁感线，由右手定那么可知，电流方向为顺时针，大小为

由于电流方向为顺时针那么b点电势低于a点电势，b、a两点的电势差为

正方形导线框所受安培力为

由左手定那么可知，两边所受安培力方向都水平向左，正方形导线框出第二个磁场过程中，只有ad边在第二个磁场中切割磁感线，由右手定那么可知，电流方向为逆时针方向，大小为

b、a两点的电势差为

正方形导线框所受安培力为

由左手定那么可知，安培力方向水平向左，ACD符合题意，B不符合题意。

故答案为：ACD。

 
【分析】闭合电路中的磁通量发生改变，回路中就会产生感应电流，利用楞次定律判断电流的流向，利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，再利用欧姆定律求解回路中电流的大小；利用左手定那么和公式求解安培力的方向，再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力大小。

9.【解析】【解答】A．假设分子间距大于平衡位置时，分子间距离增大，分子引力估负功，分子势能一定增大，A不符合题意；

B．在一定气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人就越感到枯燥，故当人们感到枯燥时，空气的相对湿度一定较小，B符合题意；

C．根据分子运动的规律知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，C符合题意；

D．根据理想气体的状态方程 可知一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，气体的温度升高，那么内能一定增加，D符合题意；

E．晶体与非晶体在一定的条件下可以相互转化，即在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，非晶体也可以转化为晶体，E不符合题意。

故答案为：BCD。

 
【分析】分子的平均动能只与温度有关系，温度高，分子的平均动能越大，分子运动的越剧烈，对于一定质量的气体来说，气体温度越高，速度大的分子所占的比例越高；空气的相对湿度是针对当前的温度而言的，是一个相对值，不能反映此时空气的绝对湿度。

10.【解析】【解答】AB．波沿x轴负方传播，根据波形图可知

该波的周期T>0.20s，n只能等于0，故

由图可知，波长λ=16cm=0.16m，故波速

A不符合题意，B符合题意；

C．x=0.08m的质点在t=0时位于平衡位置向下振动，经过t=0.70s时即经过 ，所以t=0.70s时x=0.08m处的质点位于波峰，C符合题意；

D．介质中的质点不会随波逐流，只能在各自平衡位置附近振动，D不符合题意；

E．假设此波传入另一介质中波的频率不变即周期不变，那么波长为 ，E符合题意。

故答案为：BCE。

 
【分析】通过图像读出波的波长，结合破移动的距离和对应的时间求解波速，进而求出波的周期，再结合选项逐一分析即可。

三、实验题

11.【解析】【解答】〔1〕由图示游标卡尺可知，其示数：d1＝0mm+5×0.1mm＝0.5mm．〔2〕滑块经过光电门时的速度：v1＝ ，v2＝ ；系统动量守恒，由动量守恒定律得：m1v1﹣m2v2＝0，整理得： ；
【分析】〔1〕明确游标卡尺的读数规那么进行读数即可；
〔2〕两个小球碰撞时遵循动量守恒定律，即m1v1=m1v1′+m2v2′，利用运动学公式表示出速度v，再化简即可。

12.【解析】【解答】〔1〕采用甲电路，根据闭合电路欧姆定律

变形得

如果采用乙电路

 与R不成线性关系，所以选甲；

图像斜率代表 ，纵坐标代表

 ；〔2〕如果电源内阻不能忽略，那么可以把Rx和电源内阻r等效成一个电阻，只能求出 的值，无法单独求出Rx

 
【分析】〔1〕利用闭合电路欧姆定律对整个电路列方程，对方程进行适当的变形，结合图像求解电动势和内阻即可；
〔2〕利用闭合电路欧姆定律求解电路中的总电阻，无法求出局部电阻。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕对于该速度选择器，当流过的带电粒子受到的电场力洛伦兹力等大反向时，粒子才可以穿过，列方程求解即可；
〔2〕粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可；
〔3〕带电粒子在磁场中受到洛伦兹力，在洛伦兹力的作用下粒子做圆周运动，根据磁场方向、电性和运动方向确定粒子的运动轨迹，结合向心力公式求解轨道半径。

14.【解析】【分析】〔1〕两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程求解末速度，结合物体A的末速度，利用动量定理求解动摩擦因数；
〔2〕对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度，结合运动学公式求解碰撞时的速度；
〔3〕同理，分析物体的运动过程，木板做匀减速运动，物体做匀加速运动，在沿斜面方向应用牛顿第二定律求解加速度，结合运动学公式求解时间即可。

15.【解析】【分析】气体做等温变化，结合气体初状态和末状态的压强和体积，利用波意尔定律列方程求解末状态的体积即可。

16.【解析】【分析】〔1〕通过几何关系求出光的入射角和折射角，利用折射定律求解介质的折射率；
〔2〕利用几何关系求出光在介质中的路径长度，再除以光在介质中的传播速度即可。