2021届黑龙江省齐齐哈尔市高三上学期理综物理一模试卷含答案

这是一份2021届黑龙江省齐齐哈尔市高三上学期理综物理一模试卷含答案，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1.分别用波长为 和 的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1 2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，那么此金属板的逸出功为〔 〕
A. B. C. D.
2.如下列图， 两金属板平行放置，在 时刻将电子从 板附近由静止释放〔电子的重力忽略不计〕。分别在 两板间加上以下哪一种电压时，有可能使电子到不了B板〔 〕
A. B.
C. D.
3.如下列图，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，顶端与竖直墙壁接触，现翻开尾端阀门，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为 ，气体往外喷出的速度为 ，那么气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是〔 〕
A. B. C. D.
4.如下列图，理想变压器原、副线圈的匝数比为1 5，交流电源电压不变，电压表为理想交流电表，白炽灯和电风扇的额定电压均为 ，额定功率均为44W，只闭合开关 时，白炽灯正常发光，那么〔 〕
A. 白炽灯和电风扇线圈的内阻均为 B. 交流电压表示数为44V
C. 再闭合开关 ，电压表示数增大 D. 再闭合开关 ，原线圈的输入功率变小
5.一匀强电场的方向竖直向下t=0时刻，一带正电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，那么P-t关系图像是〔 〕
A. B.
C. D.
二、多项选择题
6.如下列图，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点， ， ，电场线平行于 所在的平面。一个带电荷量 的点电荷由A点移到B点的过程中，电势能增加 ，由B移到C的过程中电场力做功 ，以下说法中正确的选项是〔 〕
A. B，C两点间的电势差 B. A点的电势低于B点的电势
C. 负电荷由A点移到C点的过程中，电势能增加 D. 该电场的电场强度大小为
7.天文学家观测发现的双子星系统“开普勒—47〞有一对互相围绕运行的恒星，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，引力常量为G，据此可知〔 〕
A. 大、小两颗恒星的转动周期之比为1：3 B. 大、小两颗恒星的转动角速度之比为1：1
C. 大、小两颗恒星的转动半径之比为3：1 D. 大、小两颗恒星的转动半径之比为1：3
8.如图甲所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 ，一总电阻为 的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线运动，圆形线圈产生的感应电动势随时间变化的图线如图乙所示，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 圆形线圈的半径为 B. 圆形线圈运动速度的大小为
C. 两实线之间的水平距离 D. 在0.05s，圆形线圈所受的安培力大小为400N
9.以下说法正确的选项是〔 〕
A. 布朗运动只能在液体里发生，且温度越高，布朗运动越剧烈
B. 分子间距离增大，分子间作用力对外表现可能为斥力
C. 分子动能与分子势能的和叫作这个分子的内能
D. 滴进水中的墨水微粒能做扩散运动，说明分子间有空隙
E. 外界对某理想气体做功 ，气体对外放热 ，那么气体温度升高
10.图示为振幅、频率相同的两列横波相遇时形成的干预图样，实线与虚线分别表示的是波峰和波谷，图示时刻，M是波峰与波峰的相遇点，两列波的振幅均为A，以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 图示时刻位于M处的质点正向前移动
B. P处的质点始终处在平衡位置
C. 从图示时刻开始经过四分之一周期，P处的质点将处于波谷位置
D. 从图示时刻开始经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置
E. M处的质点为振动加强点，其振幅为2A
三、实验题
11.某校物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化的关系。在滑块上安装一遮光条，系轻细绳处安装一拉力传感器〔可显示出轻细绳中的拉力〕，把滑块放在水平气垫导轨上A处，细绳通过定滑轮与钩码相连，光电门安装在B处，气垫导轨充气，将滑块从A位置由静止释放后，拉力传感器记录的读数为F，光电门记录的时间为 。
〔1〕屡次改变钩码的质量〔拉力传感器记录的读数 相应改变〕，测得多组 和 数据，要得到线性变化图像，假设已经选定F作为纵坐标，那么横坐标代表的物理量为___；
A.
B.
C.
D.
〔2〕假设正确选择横坐标所代表的物理量后，得出线性变化图像的斜率为 ，且已经测出A、B之间的距离为 ，遮光条的宽度为 ，那么滑块质量〔含遮光条和拉力传感器〕的表达式为 ________。
12.现测定长金属丝的电阻率。
〔1〕某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如下列图，其读数是________ mm。
〔2〕利用以下器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。
电源E(电动势10V，内阻约为10Ω)
电流表A1(量程0～250mA，内阻R1＝5Ω)
电流表A2(量程0～300mA，内阻约为5Ω)
滑动变阻器R(最大阻值10Ω，额定电流2A)
开关S及导线假设干
〔3〕某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1 ， 电流表A2的读数为I2 ， 那么这段金属丝电阻的计算式Rx＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比________(填“偏大〞“偏小〞或“相等〞)。
四、解答题
13.如下列图，边长为4a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，一个质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子〔重力不计〕从AB边的中心O进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。

〔1〕假设粒子的速度为v，加一匀强电场后可使粒子进入磁场后做直线运动，求电场场强的大小和方向；
〔2〕假设粒子能从BC边的中点P离开磁场，求粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。
14.如下列图为演示“过山车〞原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。
某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器〔它不影响小球运动，在图中未画出〕。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h，记录小球通过最高点时对轨道〔压力传感器〕的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经屡次测量，得到了多组h和F，把这些数据标在F-h图中，并用一条直线拟合，结果如下列图。
为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，并忽略空气及轨道对小球运动的阻力，取重力加速度g=10m/s2。请根据该研学小组的简化模型和如下列图的F-h图分析：
〔1〕当释放高度h=0.20m时，小球到达圆轨道最低点时的速度大小v；
〔2〕圆轨道的半径R和小球的质量m；
〔3〕假设两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足什么条件。
15.如下列图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管上端密封，下端封闭但留有一气孔与外界大气相连．管内上部被活塞封住一定量的气体〔可视为理想气体〕．设外界大气压强为p00 ． 开始时，气体温度为T1 ． 活塞上方气体的体积为V11 ． 现对活塞上部密封的气体缓慢加热．求：
①活塞刚碰到玻璃管底部时气体的温度；
1时气体的压强．
16.如下列图,三棱镜ABC三个顶角度数分别为∠A=75°、∠B=60°、∠C=45°,一束频率为5.3×1014 Hz的单色细光束从AB面某点入射,进入棱镜的光线在AC面上发生全反射,离开棱镜BC面时恰好与BC面垂直,光在真空中的速度c=3×108 m/s,玻璃的折射率n=1.5,求:
①这束入射光线的入射角的正弦值。
②光在棱镜中的波长。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】根据光电效应方程，有
由题意 ，此金属板的逸出功为
故答案为：C。

【分析】利用光电效应方程结合波长和频率的关系可以求出逸出功的大小。
2.【解析】【解答】加A图电压，电子从 板开始向 板做匀加速直线运动；加B图电压，电子开始向 板做匀加速运动，再做加速度大小相同的匀减速运动，速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动，由电压变化的对称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有可能到不了 板；加C图电压，电子先匀加速，再匀减速到静止，完成一个周期，电子一直向 板运动，即电子一定能到达 板；加D图电压，电子的运动与C图情形相同，只是加速度是变化的，所以电子也一直向 板运动，即电子一定能到达 板，综上所述可知选项B符合题意。
故答案为：B

【分析】利用电势差可以判别电子的电场力方向进而判别电子的运动情况。
3.【解析】【解答】对喷出气体分析，设喷出时间为 ，那么喷出气体质量为 ，由动量定理，有
其中F为瓶子对喷出气体的作用力，可解得
根据牛顿第三定律，喷出气体对瓶子作用力大小为F，再对瓶子分析，由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。

【分析】利用动量定律结合质量的微观表达式可以求出作用力的大小。
4.【解析】【解答】A．白炽灯电阻
但是电风扇是非纯电阻电路，其内阻要小于 ，A项错误；
B．白炽灯两端电压为 ，原、副线阔匝数比为1 5，由变压器原理知，原线圈两端电压为44V，交流电压表示数为44V，故B符合题意；
C．再闭合开关 ，交流电源电压不变，那么电压表示数不变，故C不符合题意；
D．再闭合开关 后，副线圈输出功率增大，那么原线圈输入功率增大，故D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用功率的表达式可以求出内阻的大小；利用输出电压结合匝数之比可以求出电压表的读数；再闭合开关时由于负载电阻变小那么输入和输出功率变大，电压保持不变。
5.【解析】【解答】ABCD.粒子带正电，运动轨迹如下列图，
水平方向，粒子不受力，vx=v0 ， 沿电场方向：
那么加速度
经时间t，粒子沿电场方向的速度
电场力做功的功率
故D符合题意ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】此题考查带电粒子在电场中的运动问题。
二、多项选择题
6.【解析】【解答】AB．点电荷由A点移到B点的过程中，电势能增加 ，那么电场力做功WAB= ，A、B两点间的电势差
同理
A点的电势高于B点的电势，故A符合题意、B不符合题意；
C．设AB连线中点为D，那么 ，D点电势与C点相等，所以电场线方向由A指向B，现把负电荷由A点移动到C点，电场力做负功，电势能增加，故C符合题意；
D．该电场的场强
故D不符合题意。
故答案为：AC。

【分析】利用电场力做功可以求出电势差的大小；利用电势差可以比较电势的大小；利用电场力做功可以判别电势能的变化；利用等势线结合电势差与场强的关系可以求出电场强度的大小。
7.【解析】【解答】AB．互相围绕运行的恒星属于双星系统，大、小两颗恒星的转动周期和角速度均相等，故A不符合题意，B正确；
CD．设大恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为 ，小恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为 ，由
可得大，小两颗恒星的转动半径之比为1：3，故C不符合题意、D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】利用角速度相等可以求出周期和角速度之比；结合引力提供向心力和质量关系可以求出半径之比。
8.【解析】【解答】AB．设线框向右运动的速度为 ，线框的半径为R，圆形线框匀速进入磁场，切割磁感线的有效长度为
产生的感应电动势
显然 时，产生的感应电动势最大，结合图像有： ，即
由图像可知，当 时，线框全部进入磁场有：
联立以上两式可求得：
故A不符合题意，B符合题意；
C．由以上分析知，全部离开磁场时线框向右移动的距离为
所以两磁场边界的距离为
故C不符合题意；
D．由图像知， 时， ，线框正向右运动了1m，此时有效切割长度为2R，那么安培力F安=
故D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】利用电动势的峰值结合位移公式可以求出半径和速度的大小；利用位移公式可以求出边界的距离大小；利用安培力的表达式可以求出安培力的大小。
9.【解析】【解答】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规那么运动；布朗运动可以在液体里发生，也可以在气体里发生，且温度越高，布朗运动越剧烈，故A不符合题意。
B.在分子间距离r r0范围内，即使距离增大，分子间作用力表现为斥力，故B符合题意；
C.所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能，单个分子的内能没有意义，故C不符合题意；
D.滴进水中的墨水微粒能做扩散运动，说明分子间有空隙，故D符合题意；
E.外界对某理想气体做功W=2.0×105J，气体对外放热Q=-1.0×105J，根据热力学第一定律，那么气体的内能变化△E=W+Q=2.0×105J-1.0×105J=1.0×105J
所以气体的内能增大，温度升高，故E符合题意。
故答案为：BDE。

【分析】布朗运动可以发生在气体外表；分子的动能与分子势能之和叫做物体的内能。
10.【解析】【解答】A．图示时刻位于M处的质点只在平衡位置附件上下振动，并不随波迁移，故A不符合题意；
BC．P处的质点图示时刻处于波峰和波谷相遇，二者运动的步调始终相反，合位移为0，始终处于平衡位置，故B符合题意，C不符合题意；
D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，位移为0，故D符合题意；
E. M处的质点为振动加强点，其振幅为2A，故E符合题意。
故答案为：BDE。

【分析】质点只会在平衡位置振动不会向前移动；利用M处的波叠加可以判别位移的大小。
三、实验题
11.【解析】【解答】(1)设A、B之间的距离为 ，遮光条的宽度为 ，根据动能定理
联立解得
选定 作为纵坐标，要得到线性变化图像，那么横坐标代表的物理量为 ，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。(2)由 知，得出线性变化图像的斜率为 ，那么
滑块质量〔含遮光条和拉力传感器〕的表达式为

【分析】〔1〕利用动能定理可以判别横轴的物理量；
〔2〕利用动能定理结合图像斜率可以求出质量的表达式。
12.【解析】【解答】〔1〕由图示螺旋测微器可知，其示数为：d＝0mm+20.0×0.01mm=0.200mm； 〔2〕此题要测量金属丝的电阻，无电压表，故用内阻的电流表A1充当电压表，由于电流表A1的满偏电压UA1＝ImR1＝1.25V，比电源电动势小得多，故电路采用分压式接法，电路图如下列图。
；〔3〕当电流表A1、A2读数分别为I1、I2时，通过Rx的电流为I＝I2－I1
Rx两端电压U＝I1R1
故Rx＝ ＝
由图示电路图可知，电压与电流的测量值等于真实值，由欧姆定律可知，电阻的测量值等于真实值。

【分析】〔1〕利用螺旋测微器结构可以读出对应的读数；
〔2〕利用欧姆定律可以求出电阻的大小；由于实验考虑电表内阻的影响所以测量值等于真实值。
四、解答题
13.【解析】【分析】〔1〕洛伦兹力等于电场力，列方程求解即可。
〔2〕根据粒子的初速度、洛伦兹力方向和半径画出粒子的运动轨迹，利用几何关系求解路程再除以速度即可。
14.【解析】【分析】〔1〕利用动能定理可以求出小球的速度大小；
〔2〕利用动能定理结合牛顿第二定律可以求出轨道半径及小球质量的大小；
〔3〕利用动能定理可以求出释放的高度。
15.【解析】【分析】〔1〕利用等压变化的状态方程可以求出气体的温度；
〔2〕利用等容变化的状态方程可以求出气体的压强大小。
16.【解析】【分析】(1)根据光的折射定律，结合几何关系，即可求解；
(2)根据 ，求得光在介质中传播速度，再根据v=λf，求得波长，最后根据折射率与临界角的关系，及光路可逆，即可求解。