2021届安徽省安庆市普通高中高三下学期理综物理高考一模试卷含答案

这是一份2021届安徽省安庆市普通高中高三下学期理综物理高考一模试卷含答案，共13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.关于以下器材的原理和用途，正确的选项是( )
A. 变压器可以改变交变电压也能改变频率
B. 扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈存在电阻
C. 真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化
D. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
2.如下列图，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点。现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向的夹角为θ=45°，弹簧的劲度系数为k，那么弹簧形变量不可能为〔 〕

A. B. C. D.
3.一带电粒子〔不计粒子重力〕从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之间的真空区域，经偏转后打在Q板上如下列图的位置。那么以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 先断开开关S，再适当上移P极板，该粒子仍落在Q板上原位置
B. 先断开开关S，再适当左移P极板，该粒子可能从Q板上的小孔B射出
C. 保持开关S闭合，适当上移P极板，该粒子仍落在Q板上原位置
D. 保持开关S闭合，适当左移P极板，该粒子可能从Q板上的小孔B射出
4.如图甲所示，小物块置于粗糙水平面上的O点，每次用水平拉力F，将物块由O点从静止开始拉动，当物块运动到斜面顶端P点时撤去拉力。小物块在不同拉力F作用下落在斜面上的水平射程x不同，如图乙所示为 图像，假设物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，斜面与水平地面之间的夹角 ，g取10m/s2 ， 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。那么〔 〕
A. 不能求出小物块质量
C. O、P间的距离s=0.25m D. 小物块每次落在斜面上的速度方向不同
5.用如下列图的实验装置研究光电效应现象。所用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零，移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为零，那么在该实验中〔 〕
A. 光电子的最大初动能为1.05eV
C. 开关S断开，电流表G示数为零 D. 当滑动触头向a端滑动时，电压表示数增大
6.如下列图，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成 角，假设线框的总电阻为R，那么〔 〕

A. 线框穿进磁场过程中，线框中电流的方向为DCBA B. AC刚进入磁场时，线框中感应电流为
C. AC刚进入磁场时，线框所受安培力为 D. AC刚进入磁场时，CD两端电压为
二、多项选择题
7.飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，P对该星球的张角为 ，如下列图。以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 轨道半径越大，周期越小
B. 张角越大，速度越大
C. 假设测得周期和星球相对飞行器的张角，那么可得到星球的平均密度
D. 假设测得周期和轨道半径，那么可得到星球的平均密度
8.如下列图，假设风洞内各位置的风速均相同且保持不变，物体在风洞内所受风力的大小与正对风的面积成正比，物体水平横放时受风面积最大，竖放时受风面积最小、为最大值的 ，当物体与竖直方向成一倾角、受风面积是最大值的 时，物体恰好可静止或匀速运动。一质量为m的物体〔图中未画出〕保持竖放从距底部高为H的A点由静止开始下落，经过B点时，立即调整为水平横放并保持，到达底部的C点时速度恰好减为零。那么运动过程中〔 〕
A. 物体加速度的最大值是
B. B点的高度是
C. 物体从A到B克服风力做的功是从B到C克服风力做功的
D. 假设物体从C返回保持水平横放，到A时风力的瞬时功率为
三、实验题
9.某实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系〞的实验，采用如图甲所示的装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力。实验中作出了小盘中砝码重力F随弹簧伸长量x变化的图像如图乙所示。
〔1〕图像乙不过原点的原因是________。
〔2〕利用图像乙，可求得小盘的重为________N，小盘的重力会使弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________。〔填“变大〞、“变小〞或“不变〞〕
10.小明同学在做测量电源电动势和内阻的实验，干电池的电动势约为1.5V，内阻较小；电压表V〔0~3V，内阻约为3kΩ〕；电流表A〔0~0.6A，内阻为0.6Ω〕；滑动变阻器R〔最大阻值10Ω〕。
〔1〕为了更准确地测出电源电动势和内阻。请在给出的虚线框中画出实验电路图。
〔2〕在实验中测得多组电压和电流值，得到如下列图的 图线，可得出该电源电动势E=________V，内阻r=________Ω。
〔3〕假设不考虑偶然误差的影响，用E真表示电池电动势的真实值，那么有E________E真〔选填“>〞“=〞“<〞〕
四、解答题
11.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，m1=1kg，试求：
〔1〕物块B的质量；
〔2〕弹簧的最大弹性势能；
〔3〕t2时刻B的速度达最大，求此时刻A物块速度的大小。
12.水平地面上方竖直边界MN右侧离地面h=3m处有长为L=0.91m的光滑水平绝缘平台，平台的左边缘与MN重合，此时平台上方存在 N/C的匀强电场，电场方向与水平方向成θ角，指向左下方。平台右边缘有一质量m=0.1kg、电量q=0.1C的带正电小球，以初速度v0=0.6m/s向左运动。小球在平台上运动的过程中，θ为45°至90°的某一确定值，小球离开平台左侧后恰好做匀速圆周运动。MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场B和沿竖直方向的匀强电场E2〔图中未画出〕，磁感应强度B=1.0T。小球可视为质点，g=10m/s2。求：
〔1〕电场强度E2的大小和方向；
〔2〕小球离开平台左侧后在磁场中运动的最短时间；
〔3〕小球离开平台左侧后，小球落地点的范围〔计算结果可以用根号表示〕。
13.如下列图，内壁光滑的薄壁圆柱形导热气缸开口朝下，气缸高度为 ，横截面积为 。气缸开口处有一厚度可忽略不计的活塞．缸内封闭了压强为 的理想气体。此时外部环境的热力学温度为 ，大气压强为 ，活塞的质量为 ， 为重力加速度。
〔1〕假设把气缸放置到热力学温度比外部环境低 的冷库中，稳定时活塞位置不变，求稳定时封闭气体的压强；
〔2〕假设把气缸缓缓倒置，使开口朝上，环境温度不变，求稳定时活塞到气缸底部的距离。
14.一列简谐横波沿x轴传播，如图甲所示为t = 0.1s时刻的波形图，介质中P、Q两质点离开平衡位置的位移相等，P、Q两质点相距8m，图乙为质点P的振动图象。求：
①质点P在t = 0.7s时离开平衡位置的位移y；
②波速v及波的传播方向。
五、填空题
15.由于水的外表张力，荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴外表层中，水分子之间的相互作用总体上表现为________〔选填“引力〞、或“斥力〞〕。分子势能 和分子间距离r的关系图象如下列图，图象中A、B、C三点的分子势能 、 、 的大小关系为________，能总体上反映小水滴外表层中水分子 的是图中________〔选填“A〞、“B〞、或“C〞〕的位置。
16.如下列图，在研究光的全反射实验中，一束单色光沿半圆形玻璃砖的半径方向射向玻璃砖与空气的分界面，不考虑反射，当入射角为30°时，测得折射角为θ，改变入射角，当入射角为θ时，恰好发生全反射。那么光发生全反射的临界角C= ________，玻璃的折射率n= ________，光在玻璃中的传播速度v=________〔空气中的光速等于真空中的光速c〕。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A．变压器可以改变交变电压但是不改变交流电频率，A不符合题意；
B．扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈会产生自感现象，即感应电流，B不符合题意；
C．真空冶炼炉的工作原理是线圈中产生涡流使炉内金属融化，C不符合题意；
D．铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，感应电流又会受到安培阻力，阻碍线圈的转动，属于电磁阻尼，D符合题意．
故答案为：D

【分析】明确变压器不能改变交变电流的频率；正空冶炼是利用电磁感应原理使金属内部产生涡流而产生热量；磁电式仪表利用电磁感应现象中感应电流的阻碍作用。
2.【解析】【解答】以小球ab整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图
根据平衡条件得知：F与FT的合力与整体重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子a垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为
根据胡克定律
解得
故答案为：B。

【分析】以ab小球为整体进行研究，分析受力，做出受力图，根据平衡条件分析F可能的值，再根据胡克定律分析弹簧形变的情况。
3.【解析】【解答】A．断开开关S，那么电容器的电荷量Q不变，由于平行板电容器产生的电场为匀强电场，且根据电容器的定义式和决定式有C = ，C = ，E =
由上式可看出，上移P极板，极板间的场强不变，那么粒子加速度不变，运动轨迹不变，该粒子仍落在Q板上原位置，A符合题意；
B．根据A选项可知，当适当左移P极板，两极板的正对面积减小，场强变大，故粒子加速度变大，故时间缩短，水平分位移减小，故不可能从Q板上的小孔B射出，B不符合题意；
C．保持开关S闭合，那么电容器的电压U不变，由于平行板电容器产生的电场为匀强电场有E =
由上式可看出，上移P极板，d增加，场强E减小，根据牛顿第二定律有a =
故加速度减小，根据t =
那么时间延长，水平分位移增大，可能从小孔B射出，C不符合题意；
D．由C可知，当适当左移P极板，极板间的场强不变，那么粒子加速度不变，运动轨迹不变，该粒子仍落在Q板上原位置，D不符合题意。
故答案为：A。

【分析】粒子在电场力作用下做类斜抛运动，水平方向分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是类竖直上抛运动，分析板间电场强度的变化情况，根据牛顿第二定律和分运动列公式分析。
4.【解析】【解答】ABC．OP段，根据动能定理得
由平抛运动规律和几何关系有，物块的水平射程x=vPt
小球的竖直位移
由几何关系有y=xtanθ
联立解得
由图象知m=1kg
又有
AB不符合题意，C符合题意；
D．小球在斜面上做平抛运动，那么有
合速度与水平方向夹角的正切值为
联立可知
即小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角与初速度大小无关，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】根据动能定理列出F与s的关系，小球离开P点做平抛运动，其竖直位移和水平位移之比等于斜面倾角的正切值，得出F与水平射程X的关系；结合图像找到截距和斜率的数值，即可求得s，根据平抛运动分解末速度即可判断速度方向。
5.【解析】【解答】A．由题目可知，遏制电压UC=1.7V，最大初动能
A不符合题意；
B．根据光电效应方程可知，逸出功
B不符合题意；
C．断开开关S，光电效应依然发生，有光电流，光电管、电流表、滑动变速器构成闭合回路，电流表中电流不为零，C不符合题意；
D．电源电压为反向电压，当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电压表示数增大，电流表中电流减小，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】装置加的电压为反向电压，发现电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为零，即该电压就是遏止电压，从而求出最大初动能；根据光电效应方程求出逸出功；开关s断开，只要有光电子发出，那么就有光电流流过电流表；根据分压电路知识判断电压表和电流表示数的变化。
6.【解析】【解答】A．线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，那么感应电流的方向为ABCD方向，A不符合题意；
B．AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，有效的切割长度为a，所以产生的感应电动势为
那么线框中感应电流为
B不符合题意；
C．AC刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是
且AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即为
C不符合题意；
D．CD两端的电压是外电压 D符合题意。
故答案为：D。

【分析】根据楞次定律判断感应电流的方向，再由E=Blv求出电路中感应电动势，由闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流和CD两端的电压，将AD边与CD边受到的安培力进行矢量合成，求出线框受到的安培力。
二、多项选择题
7.【解析】【解答】A．由引力做为向心力可得
化简可得 ，故轨道半径越大，周期越大，A不符合题意；
B．由引力做为向心力可得
化简可得 ，张角越大，轨道半径越小，速度越大，B符合题意；
C．星球半径为R，轨道半径r，由星球相对飞行器的张角可得
由A的分析可得星球质量 ，体积 ，那么星球的密度为
故测得周期和星球相对飞行器的张角，那么可得到星球的平均密度，C符合题意；
D．由C的分析可知，假设测得周期和轨道半径，无法得到星球的平均密度，D不符合题意。
故答案为：BC。

【分析】根据万有引力提供向心力得出周期T、线速度v与轨道半径的关系；根据几何关系、密度公式求出星球的平均密度。
8.【解析】【解答】A．设最大风力为Fm ， 由于物体受风力大小与正对面积成正比，故物体竖放时风力为 ，由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得重力
那么有
那么物体竖放时做匀加速运动，加速度大小为
那么物体水平横放时做匀减速运动，有最大加速度
A不符合题意；
B．设下降的最大速度为v，由速度位移公式，可得加速下降过程位移为
减速下降过程位移为
故有
因而有
那么B的高度为 ，B不符合题意；
C．物体从A至B克服风力所做的功为
从B至C过程克服风力所做的功为
所以
C符合题意；
D．C到A的过程中物体的加速度大小为g，那么到达A的速度
所以物体从C返回到A时风力的瞬时功率为
D符合题意。
故答案为：CD。

【分析】物体下降的过程分为匀加速和匀减速过程，根据牛顿第二定律求出两个过程的加速度，再结合运动学 公式分析求解。
三、实验题
9.【解析】【解答】(1)由于受到的小盘的拉力，使弹簧变长，所以F-x图象不过原点；
(2)利用图像乙，当弹簧的形变量为零时的力为砝码盘的重力，因此图像反向延长与F轴交点可求得小盘的重为1N；应用图象法处理实验数据，所对应图像的斜率就是弹簧弹力与弹簧伸长量关系，小盘的质量不会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值不同。

【分析】〔1〕图乙中横轴截距是由于小盘的拉力产生的形变量；
〔2〕根据图像应用胡克定律可以求出劲度系数，再根据胡克定律求出小盘的重力；根据实验原理明确实验误差。
10.【解析】【解答】(1)由题意可知，运用伏安法测量干电池的电动势和内电阻，由于实验要求更准确地测出电源电动势和内阻，且电流表内阻，故相对于电源采用电流表内接法连接电路。
(2)由闭合电路欧姆定律可知
即电动势与电流成一次函数关系，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；
由U−I图象的斜率含义可知
(3)由实验电路图与实验步骤可知，滑动变阻器两端电压测量值是准确的，电路电流测量值是准确的，电流表内阻，该实验电源电动势测量值没有系统误差，测量值等于真实值。

【分析】〔1〕根据电流表A的内阻，相对电源来说电流表采用内接法；
〔2〕电源的U-I图像与纵轴交点坐标是电源的电动势，图像斜率的绝对值为电源内阻与电流表内阻之和；
〔3〕根据闭合电路欧姆定律写出表达式，结合图像分析误差。
四、解答题
11.【解析】【分析】〔1〕AB组成的系统动量守恒，应用动量守恒可以求出物块B的质量 ；
〔2〕当两物块的速度相等时弹簧的形变量最大，此时弹性势能最大，两物块与弹簧组成系统机械能守恒，应用机械能守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能；
〔3〕AB与弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒，应用动量守恒与机械能守恒定律可以求出A的速度。
12.【解析】【分析】〔1〕小球做匀速直线运动，电场力等于重力，据此求出场强；
〔2〕由于电场方向的变化，导致小球进入磁场的速度大小有一定范围，由动力学规律求出电场的最大速度和最小速度，进入磁场后做匀速圆周运动，根据运动轨迹，求出最小偏转角，再由周期公式求出最短时间；
〔3〕小球在左侧未到达半圆周时，由偏转角及几何关系求出小球落地点最左侧距离，小球在磁场偏转半轴后在右侧做平抛运动，根据平抛运动规律求出落地点到右侧的距离，然后确定其落地点的范围。
13.【解析】【分析】〔1〕活塞位置不变，气体的体积不变，根据查理定律可以求出稳定时封闭气体的压强；
〔2〕应用平衡条件求出封闭气体的压强，应用玻意耳定律可以求出稳定时活塞到气缸的底部的距离。
14.【解析】【分析】〔1〕根据P的振动图像得到振动周期和振动方程，然后将时间带入振动方程求得偏离平衡位置的位移；
〔2〕根据P、Q的振动图像得出该波的波长，根据P的振动方向判断波的传播方向。
五、填空题
15.【解析】【解答】在小水滴外表层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；由图象可知，A、B、C三点的分子势能 、 、 的大小关系为 ；当 时， ，分子力 ，分子势能最小，B点为分子间作用力为零的情况，即B点表示平衡位置，故表现为引力的位置只能为C点。
【分析】明确分子间作用力与分子间距离的关系，并能用分子间作用力解释外表张力的性质，明确分子势能随分子间距离变化的图像，从而判断分子势能的关系。
16.【解析】【解答】根据折射定律
解得全反射的临界角
折射率 光在玻璃中的传播速度

【分析】根据折射定律得出发生全反射的临界角，从而求出折射率和光在玻璃中传播的速度。