2021届广东省深圳市高三下学期物理第一次调研考试试卷含答案

 高三下学期物理第一次调研考试试卷

一、单项选择题

1.由现象，经过逻辑推理和数学工具验证，再进行合理延伸，是研究物理问题的一种科学思维方法。以下选项中属于这种方法的是〔   〕           

A. 牛顿的人造卫星发射设想
B. 测静电力常量
C. 探究二力合成的规律
D. 研究影响向心力大小的因素

2.核电池又称“放射性同位素电池〞，利用衰变放出的射线能量转变为电能而制成。科学家利用 → +x变反响制成核电池， 的半衰期约为2.6年， 、 原子核及x粒子的质量分别为m1、m2、m，真空中的光速为c，那么〔   〕           

A. 射线粒子x的符号是
B. 5.2年后所有 原子核均已衰变
C. 每个 原子核衰变放出的能量为〔m1-m2-m〕c2
D. 单位时间内该电池因衰变而放出的核能一直保持不变

3.一新能源电动汽车，总质量为2×103kg，在平直的公路上以10m/s的速度匀速运动。车头正前方30m处的斑马线上有行人，为礼让行人，驾驶员开始刹车，从发现行人到停下，其v-t图像如下列图。汽车减速过程中动能减少量的60%转化回收为电池电能。那么〔   〕 

A. 汽车减速过程的加速度大小为2m/s2

C. 图示过程中汽车运动的平均速度大小为5m/s
D. 此刹车过程中，汽车回收的电能为105J

4.动靶射击训练时，质量为0.5kg的动靶从地平面下方5m处的A点竖直上抛，B点为动靶可到达的最高点，高出地平面15m，如下列图。动靶在地平面以上被击中为“有效击中〞。忽略空气阻力及子弹的飞行时间，g=10m/s2。那么动靶〔   〕 

A. 从A点抛出的初速度为25m/s
B. 从A上升到B过程中，重力的冲量大小为10N·s
C. 可被“有效击中〞的时间为2s
D. 在经过地平面附近时更容易被击中

5.如下列图，一玩偶与塑料吸盘通过细绳AB连接，吸盘吸附在墙壁上玩偶静止悬挂，忽略玩偶与墙壁之间的静摩擦力，那么〔   〕 

A. 细绳AB越短，玩偶对墙壁的压力越大
B. 细绳AB越长，吸盘受到墙壁的摩擦力越小
C. 吸盘重力大于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力
D. 吸盘与墙壁之间的挤压力越大，吸盘受到墙壁的摩擦力越大

6.如下列图，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，那么磁铁〔   〕 

A. 从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流〔从上往下看〕
B. 摆到D处时，圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力
C. 从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相同
D. 在A，E两处的重力势能相等

7.在光滑绝缘水平面上，两个带正电小球A、B用绝缘轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长小球A固定，小球B从M点由静止释放，经过O点所受合力为零，向右最远到达N点〔O、N两点在图中未标出〕。那么〔   〕 

A. 小球B运动过程中，弹簧与两小球组成的系统机械能保持不变
B. B球到达N点时速度为零，加速度也为零
C. M、N两点一定关于O点位置对称
D. 从O到N的过程中，库仑力对小球B做功的功率逐渐减小

二、多项选择题

8.某同学通过理想变压器把电压 的交变电流降压后，给一个标有“20V、1A〞的灯泡供电，变压器原、副线圈匝数比为10：1。为使灯泡正常工作，可以在原线圈串联一个电阻R1或在副线圈串联一个电阻R2〔图中未画出〕，那么以下说法正确的有〔   〕 

A. 该交变电流方向每秒钟改变100次
B. 灯泡正常工作时，原线圈电流的有效值均为10A
C. R1：R2=1：1
D. R1与R2的功率之比为1：1

9.如下列图，水平面上足够长的光滑平行金属导轨，左侧接定值电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。金属杆MN以某一初速度沿导轨向右滑行，且与导轨接触良好，导轨电阻不计。那么金属杆在运动过程中，速度大小v、流过的电量q与时间t或位移x的关系图像正确的有〔   〕

A. 
B. 
C. 
D. 

10.设想在赤道上建造如图甲垂直于水平面的“太空电梯〞，宇航员通过电梯直通太空站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的宇航员，以下说法正确的有〔   〕 

A. 随着r增大，宇航员的线速度也增大
B. 宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度
C. 图中r0为地球同步卫星的轨道半径
D. 随着r增大，宇航员感受到“重力〞也增大

三、实验题

11.图1为“验证加速度与质量关系〞的实验装置，图2为同时释放小车甲、乙后打出的两条纸带〔相邻计数点间均有4个点并未画出〕。忽略绳子的质量以及滑轮与绳子间的摩擦。 

〔1〕测量得到各相邻计数点间的距离如下表所示〔单位：cm〕： 

可以判断小车________〔填“甲〞或“乙〞〕的加速度较大。请通过定量分析，说明你的判断依据：________。

〔2〕测得甲、乙两车质量分别为M1、M2  ， 加速度分别为a1、a2  ， 假设在误差允许范围内满足________〔用a1、a2、M1、M2表示〕，那么验证了加速度与质量的关系。   

〔3〕欲得到〔2〕中的实验结论，以下操作必要的有___________。           

t制作简易电子温度计，该热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的曲线如图甲所示。 

〔1〕为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致，测量局部温度下的阻值，设计图乙所示电路。把该热敏电阻置于恒温箱中，利用如下实验器材测量70℃时热敏电阻的阻值。 

A．蓄电池〔电动势6V，内阻不计

B．电压表〔量程6V，内阻约10kΩ〕

C．电流表〔量程120mA，内阻约2Ω〕

D．滑动变阻器R1〔最大阻值20Ω〕

E．滑动变阻器R2〔最大阻值1000Ω〕

F．开关、导线假设干

①参照图甲中的参数，滑动变阻器Rp应选用________〔填“R1〞或“R2〞〕；

②单刀双掷开关应接在________〔填“1〞或“2〞〕。

〔2〕经检测无误后，把该热敏电阻与〔1〕中蓄电池和电流表串联，制作简易温度计〔如图丙所示〕。 

①当电流表读数为10mA时，对应的温度为________℃，该温度计能够测量的最高温度为________℃。

②测量多组数据，并在电流表表盘上标注出相应的温度值，绘制出表盘刻度。电流值越大，对应的温度________。〔填“越低〞或“越高〞〕。

四、解答题

13.物理气相沉积镀膜是芯片制作的关键环节之一，如图是该设备的平面结构简图。初速度不计的氩离子经电压U0的电场加速后，从A点水平向右进入竖直向下的匀强电场E，恰好打到电场、磁场的竖直分界线I最下方M点〔未进入磁场〕并被位于该处的金属靶材全部吸收，AM两点的水平距离为0.5m。靶材溅射出的局部金属离子沿各个方向进入两匀强磁场区域，并沉积在固定基底上。基底与水平方向夹角为45°，大小相等、方向相反〔均垂直纸面〕的两磁场B的分界线II过M点且与基底垂直。〔：U0= ×103V，E= ×104V/m，B=1×10-2T，氩离子比荷 ，金属离子比荷 ，两种离子均带正电，忽略重力及离子间相互作用力。〕 

〔1〕求氩离子进入电场的速度v0  ， 以及AM两点的高度差   

〔2〕假设金属离子进入磁场的速度大小均为1.0×104m/s，M点到基底的距离为 m，求在纸面内，基底上可被金属离子打中而镀膜的区域长度。   

14.如图是机器人“推车比赛〞的情境，倾角θ=30°的固定斜面赛道，高h=3.25m。质量m1=1kg的小车以v1=3m/s的速度从底端滑上赛道〔不计小车与斜面间的摩擦〕。当小车速度减为0时，质量m2=2kg的机器人从A点以初速度v2=1.5m/s进入赛道，沿赛道向上做匀加速直线运动，A点距赛道底端d0=0.45m。再经t0=0.2s后机器人第一次推车〔推车时间极短且视为弹性碰撞〕。机器人推车前后运动的加速度保持不变。机器人与小车均视为质点，重力加速度g=10m/s2。试求： 

〔1〕机器人进入赛道时与小车的距离；   

〔2〕机器人第一次推车后，机器人和小车的速度大小；   

〔3〕从机器人进入赛道至小车到达赛道顶端所经历的时间。   

0=1atm的气体注入储水腔，初始时，在储水腔中注入 容积的水，此时储水腔内气体压强为p0  ， 然后充气10次。忽略温度变化，空气视为理想气体。求： 

〔1〕充气后储水腔内的气体压强；   

0时，水枪喷出水的体积。   

16.如下列图，图中两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳上产生简谐横波，图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t1=0和t2=0.75s时刻的波形图，小孩抖动绳子的周期T满足0.75s＜T＜2s。 

〔1〕判断哪侧〔左侧右侧〕小孩在抖动绳子，并写出判断依据；   

〔2〕求此列波在绳子中传播的速度。   

五、填空题

17.严寒的冬天，“泼水成冰〞。洒向空中的热水迅速降温并结冰。热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能________〔填“增大〞或“减小〞〕：一定质量的 水变成 冰的过程中，内能________〔“增大〞或“减小〞〕，分子平均间距________〔填“增大〞或“减小〞〕，请结合自然现象或所学知识，简要说出分子平均间距变化的判断依据________。   

18.在沙漠地区，太阳照射下，地面附近的空气温度升高，密度降低，折射率减小，光线从高向低照射时发生全反射，形成“海市蜃楼〞。现将此原理简化为光在两层空气间发生全反射，上层空气折射率为n，地面附近空气折射率为1，〔忽略下层空气厚度〕。那么形成的“海市蜃楼〞在地平线________〔填“上方〞或“下方〞〕，请完成光路图________。要发生全反射，光线从上层空气进入下层空气的入射角的正弦值至少为________。 

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．牛顿的人造卫星发射设想属于经过逻辑推理和数学工具验证，再进行合理延伸，A符合题意；

B．测静电力常量使用类比的方法，与测引力常量方法类似，B不符合题意；

C．探究二力合成的规律利用等效替代的方法，C不符合题意；

D．研究影响向心力大小的因素使用控制变量法，D不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】测量静电常量是利用类比的方法进行测量；验证平行四边形定那么是利用等效替换的思想；研究影响向心力的大小因素是利用控制变量法。

2.【解析】【解答】A．根据核反响过程电荷数质量数守恒可知射线粒子x的符号是 ，所以A不符合题意；

B．5.2年后经过了2个半衰期，所以有 原子核已衰变，那么B不符合题意；

C．由爱恩斯坦的质能方程 可得，每个 原子核衰变放出的能量为〔m1-m2-m〕c2  ， 所以C符合题意；

D．由能量守恒定律可知核电池衰变化后，位时间内该电池因衰变而放出的核能会逐渐减小，所以D不符合题意；

故答案为：C。

 
【分析】利用核反响的质量数和电荷数守恒可以判别粒子的符号；利用半衰期结合衰变的时间可以判别原子核衰变的质量；利用质量亏损结合质能方程可以求出释放出的能量；利用能量守恒定律可以判别该电池因衰变后释放的核能会逐渐减小。

3.【解析】【解答】A．图线的斜率表示加速度，可得

A不符合题意；

B．由图线的面积可求得汽车的位移为

故汽车停止时车头距斑马线距离为

B符合题意；

C．图示过程中汽车运动的平均速度大小为

C不符合题意；

D．此刹车过程中，汽车回收的电能为

D不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用图像斜率可以求出加速度的大小；利用图像面积可以求出汽车运动的位移；利用面积和时间可以求出平均速度的大小；利用动能的变化量可以求出汽车回收的电能大小。

4.【解析】【解答】A．从A点抛出的初速度为

所以A不符合题意；

B．从A上升到B过程中所用时间为

从A上升到B过程中，重力的冲量大小为

所以B符合题意；

C．由B到地平面的时间为

可被“有效击中〞的时间为

所以C不符合题意；

D．在经过地平面附近时动靶的速度较大，不容易被击中，所以D不符合题意；

故答案为：B。

 
【分析】利用竖直上抛运动的速度位移公式可以求出动靶抛出的初速度大小；利用速度公式可以求出运动的时间，结合重力的大小可以求出重力冲量的大小；利用平抛运动的位移公式可以求出有效击中的时间；在经过地平面附近其动靶速度越大其越难被击中。

5.【解析】【解答】A．玩偶的受力分析如下列图，玩偶对墙壁的压力等于支持力有

细绳AB越短， 越大，那么玩偶对墙壁的压力越大，所以A符合题意；

BD．对吸盘与玩偶整体分析竖直方向只受重力与摩擦力，所以吸盘受到墙壁的摩擦力总是等于重力，与细绳的长短无关，与吸盘与墙壁之间的挤压力无关，那么BD不符合题意；

C．由平衡条件可知，吸盘重力等于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力，所以C不符合题意；

故答案为：A。

 
【分析】利用玩偶的平衡方程结合角度的变化可以判别其玩偶对墙壁压力变化；利用整体的平衡方程可以判别吸盘受到的摩擦力等于整体的重力大小，与压力大小无关；利用吸盘的平衡可以判别吸盘的重力等于墙壁和细绳对吸盘的作用力大小。

6.【解析】【解答】A．从B到C的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，据“增反减同〞可判断产生顺时针方向的电流〔从上往下看〕，A不符合题意；

B．摆到D处时，圆环中产生的感应电流有使圆环远离阻碍磁通量增大的趋势，故给桌面的压力大于圆环受到的重力，B不符合题意；

C．由楞次定律的推论“来拒去留〞可知，从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向均向左，C符合题意；

D．由于有局部机械能转化为电能，故在A、E两处的重力势能不相等，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用磁通量的变化可以判别圆环中感应电流的方向；利用来拒去留可以判别其圆环受到的安培力方向，结合圆环的平衡方程可以比较圆环对桌面的压力及本身的重力大小；利用圆环安培力的方向可以判别其圆环受到的摩擦力方向；由于局部机械能转化为电能所以AE其重力势能不同。

7.【解析】【解答】A．球B运动过程中，有库仑力做功，故弹簧与两小球组成的系统机械能不守恒，A不符合题意；

B．O点时，F库=F弹  ， 过O点以后，F库不断减小，F弹不断增大，故在N点，B球受力不平衡，加速度不为零，B不符合题意；

C．由于 ，

F弹与位移成正比关系，F库与位移的平方成反比关系，故M、N两点一定不关于O点位置对称，C不符合题意；

D．O到N的过程中，由

可知，v不断减小，F库不断减小，故P也逐渐减小，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】由于有库仑力做功所以系统机械能不守恒；当小球B到达N点时由于库仑力不断变小其弹力不断增大所以在N点加速度不等于0；利用弹力和距离及库仑力和距离的关系可以判别MN两点一定不关于其O点对称；利用小球其速度和库仑力的大小变化可以判别库仑力的功率变化。

二、多项选择题

8.【解析】【解答】A．根据理想变压器的电压的瞬时表达式可知交变电流的周期为

一个周期交变电流方向改变2次，所以该交变电流方向每秒钟改变100次，那么A符合题意；

B．根据理想变压器原副线圈电流与匝数成反比的特点，灯泡正常工作时，副线圈的电流的有效值为1A，那么原线圈电流的有效值均为0.1A，所以B不符合题意；

C．在原线圈串联一个电阻R1时，根据理想变压器的规律有 ，

根据欧姆定律有

解得

在副线圈串联一个电阻R2时有

解得

所以C不符合题意；

D．R1的功率为

R2的功率为

所以D符合题意；

故答案为：AD。

 
【分析】利用电压瞬时值的表达式可以求出周期的大小，利用周期的大小可以判别每秒内其电流方向改变的次数；利用电流之比和匝数之比的关系可以求出原线圈电流的大小；利用原线圈的电压和电流，结合输出电压的大小可以求出在原线圈串联一个电阻的大小；利用副线圈输出电压的大小及灯泡的正常工作电压可以求出副线圈串联电阻的大小；利用电流和电阻的大小可以求出电功率的比值。

9.【解析】【解答】A．导体棒在前进过程中，所受安培力大小

可知随速度的减小，安培力逐渐减小，加速度逐渐减小，最后停止运动，因此在 图像中，斜率的绝对值逐渐减小，A符合题意；

B．根据动量定理

代入可得

而

因此

速度随位移均匀变化，可知 图像为一条倾斜的直线，B符合题意；

C根据

而

可知随着速度的减小， 图像是一条斜率逐渐减小的曲线，C不符合题意；

D．由于

两边同时乘以 可得

而 整理得

因此， 图像为一条过坐标原点的倾斜直线，D符合题意。

故答案为：ABD。

 
【分析】利用安培力的表达式结合牛顿第二定律可以判别加大的变化；利用动量定理可以判别位移变化量和速度变化量的关系；利用欧姆定律结合电流的定义式可以判别电荷量和时间的变化；利用电荷量的表达式结合位移的表达式可以求出电荷量和位移的关系。

10.【解析】【解答】A．“太空电梯〞任意处于地球自转的角速度ω相同，因此线速度 ，因此随着r增大，宇航员的线速度也增大，A符合题意；

B．宇航员在r=R处的线速度为

小于同步卫星的线速度，而第一宇宙速度是在地球外表绕地球做匀速圆周运动的速度

大于同步卫星线速度，所以宇航员在r=R处的线速度小于第一宇宙速度，B不符合题意；

C．在B线上，在r0处

有

所以

所以图中r0为地球同步卫星的轨道半径，C符合题意；

D．随着r增大，万有引力减小，在电梯上随着r增大

所以宇航员感受到“重力〞减小，D不符合题意；

故答案为：AC。

 
【分析】太空电梯任何一处角速度相等，结合半径的大小可以比较线速度的大小；利用线速度的表达式可以判别宇航员其线速度小于同步卫星的线速度，那么小于第一宇宙速度；利用两线的交点可以判别其同步卫星轨道半径的大小；利用引力的分力提供向心力可以判别随半径的增大其重力不断变小。

三、实验题

11.【解析】【解答】(1)由图表可知，甲的纸带上两点相差距离差 大于乙，故甲的加速度较大；根据加速度 可知， 大的那么加速度大，纸带甲相等时间内的位移差约为 ，而乙纸带为 ，故甲纸带的加速度更大；

(2)绳子两边受力相等，由牛顿第二定律可得 ，故

(3)实验中需要 细绳与桌面平行保证两边受到的外力等于钩码的重力，并且平衡摩擦力保证两边所受外力相等，所以选择AB；

 
【分析】〔1〕利用纸带上相邻间隔的差值可以比较小车的加速度大小；利用邻差公式可以比较小车加速度的大小；
〔2〕利用绳子的拉力相等结合牛顿第二定律可以判别加速度和质量的表达式；
〔3〕实验不需要测量动滑轮和钩码的质量，只需要平衡摩擦力。

12.【解析】【解答】(1)①参照图甲中的参数，待测电阻的阻值约为几十欧，为了测量时调节方便，并且电路是使用分压式控制电路，所以滑动变阻器Rp应选用小阻值的，那么选R1。

②比较70℃时热敏电阻的阻值与电压表内阻与电流表内阻，待测电阻的阻值较小，那么采用伏安法外接法，所以单刀双掷开关应接在2。

(2)①当电流表读数为10mA时，热敏电阻的阻值为

参照图甲中的参数， 对应的温度为10℃。当电流表读数为120mA时，热敏电阻的阻值为

参照图甲中的参数， 对应的温度为80℃。

②电流值越大，电阻越小，对应的温度越高。

 
【分析】〔1〕由于待测电阻比较小所以滑动变阻器使用分压式接法选择小电阻；由于待测电阻比较小所以电流表使用外接法；
〔2〕利用欧姆定律可以求出电阻的大小，利用电阻的大小可以求出温度的大小；电流越大其电阻越小那么对应的温度越高。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕离子在电场中加速，利用动能定理可以求出加速获得的速度大小；离子在电场中做类平抛运动，利用类平抛运动的位移公式可以求出AM两点的高度差；
〔2〕金属离子在磁场中做匀速圆周运动，利用牛顿第二定律可以求出轨道半径的大小，结合粒子运动的轨迹及几何关系可以求出基底上被金属离子打中的区域长度。

14.【解析】【分析】〔1〕小车在斜面上做匀减速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合速度位移公式可以求出小车向上运动的位移，结合A点的位置可以求出机器人与小车之间的距离大小；
〔2〕机器人和小车之间的距离，机器人做匀加速直线运动，小车做向下的匀加速直线运动，利用两者的位移公式可以求出机器人的加速度大小；结合速度公式可以求出两者碰前速度的大小；再利用碰撞过程的动量守恒定律及能量守恒定律可以求出两者其碰后速度的大小；
〔3〕机器人从第一次推小车到第二次推小车时其运动的位移和小车相等，利用位移公式可以求出再次推车的时间，结合速度公式可以求出第二次推车前的速度，结合碰撞的规律判别每次推车的规律相等，利用位移公式可以求出小车前进的最大位移；结合赛道的总长度可以求出总的运动时间。

15.【解析】【分析】〔1〕由于充气过程气体的温度不变，利用气体的等温变化可以求出充气后气体的压强；
〔2〕喷水过程气体发生等温膨胀，利用状态方程可以求出气体体积的变化进而求出喷出的水的体积大小。

16.【解析】【分析】〔1〕利用波传播的方向可以判别传播的距离，利用传播的距离及传播的时间可以求出波速的大小，在结合波长的大小可以求出周期的大小进而判别波传播的方向；
〔2〕传播的距离和时间可以求出传播的速度大小。

五、填空题

17.【解析】【解答】温度是分子平均动能的标志，热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能减小。 的水变成 的冰的过程是凝固过程，凝固放热，所以水放出热量，温度不变，内能减小。 的水变成 冰的过程中，体积要变大，那么分子平均间距增大。冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，质量不变，体积变大，分子间距比水大。
【分析】温度决定平均动能的大小；温度下降那么平均动能减小；当温度不变时其平均动能不变，水变成冰的过程其内能减小分子间的距离要增大；冰可以漂浮在水面上说明冰的平均分子间距比较大。

18.【解析】【解答】形成的“海市蜃楼〞在地平线下方；光路图如图；

光线射到介质的分界面处时发生全反射，反向延长线的交点为看到的像点，因为根据类似于平面镜成像的原理，人眼总是默认光线直线传播的。要发生全反射，那么

即光线从上层空气进入下层空气的入射角的正弦值至少为

 
【分析】由于光线的全反射，利用反射光线的延长线可以判别其像的位置；利用折射率的大小结合全发射的条件可以求出入射角正弦值的大小。