2021届江西省吉安、抚州、赣州市高三理综物理一模试卷含答案

 高三理综物理一模试卷

一、单项选择题

1.太阳不断向外辐射能量，它的质量逐渐减少。假设地球绕太阳做圆周运动，那么地球绕太阳运动的〔  〕           

A. 速率不断增大                 B. 周期不断增大                 C. 半径保持不变                 D. 加速度不断增大

2.科学家预言，自然界存在只有一个磁极的磁单极子，磁单极N的磁场分布如图甲所示，它与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似。假设磁单极子N和正点电荷Q均固定，有相同的带电小球分别在N和Q附近 〔图示位置〕沿水平面做匀速圆周运动，那么以下判断正确的选项是〔  〕 

A. 从上往下看，图甲中带电小球一定沿逆时针方向运动
B. 从上往下看，图甲中带电小球一定沿顺时针方向运动
C. 从上往下看，图乙中带电小球一定沿顺时针方向运动
D. 从上往下看，图乙中带电小球一定沿逆时针方向运动

3.如下列图，某同学将锌板与铜网靠近并平行放置，其余局部用导线连接。电流计和静电计按图示连接。合上开关，当用紫外线照射锌板时，电流计有电流通过。以下表达正确的选项是〔  〕 

A. 合上开关，换用白炽灯照射锌板，电流计仍有电流通过
B. 合上开关，仍用紫外线照射锌板，静电计指针带正电
C. 断开开关，仍用紫外线照射锌板，并将铜网移近锌板，静电计指针夹角增大
D. 断开开关，换用 X射线照射锌板，静电计指针夹角增大

4.如下列图，质量相同的A、B两物体用轻弹簧连接，静止在光滑水平面上，其中B物体靠在墙壁上。现用力推动物体A压缩弹簧至P点后再释放物体A，当弹簧的长度最大时，弹性势能为E1。现将物体A的质量增大到原来的3倍，仍使物体A压缩弹簧至P点后释放，当弹簧的长度最大时，弹性势能为E2。那么E1∶E2等于〔  〕 

A. 1                                           B. 2                                           C. 3                                           D. 4

二、多项选择题

5.如下列图，正弦交流电通过理想变压器对负载供电，当负载电阻R1＝4Ω 时，变压器输入功率是P1＝25Ｗ，当负载电阻R2＝16Ω时，变压器输入电流I2＝0.25A，那么以下说法正确的选项是〔  〕 

A. 负载R1与R2上的电压之比为 1∶4                       B. 负载R1与R2上的电流之比为 4∶1
C. 负载R1与R2上消耗的功率之比为 1∶1                D. 变压器的原、副线圈匝数之比为 5∶2

6.一物体从倾角为θ的斜坡底端向上滑，初动能为E0。当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了E1  ， 机械能减少了E2  ， 不计空气阻力，重力加速度为g，那么可以求出〔  〕           

A. 物体的质量                                                         B. 物体与斜面间的动摩擦因数
C. 物体沿斜面向上运动的加速度                             D. 物体重新滑到斜面底端的动能

7.如下列图，物体A和B的质量分别为4kg和1kg，用跨过定滑轮的细线相连，叠放在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，A 与 B间的动摩擦因数为0.2，现有一平行于斜面向下的力F作用在物体B上，物体A、B保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力〔g＝10m/m2〕。那么拉力F的值可能为〔  〕 

A. 10N                                     B. 20N                                     C. 30N                                     D. 40N

8.如下列图，在水平边界OP上方有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，OP距离为l，PQ是一足够长的挡板，OP延长线与PQ的夹角为θ，粒子打在挡板上均被吸收。在O、P之间有大量质量、电荷量和速度都相同的粒子，速度方向均垂直于边界OP，且在纸面内。其中从OP中点射入的粒子恰能垂直打在挡板上〔不计粒子重力及其相互作用〕。那么以下说法正确的选项是〔  〕 

A. 当θ＝30°时，粒子打中挡板的长度为 l         B. 当θ＝45°时，粒子打中挡板的长度为 l
C. 当θ＝60°时，粒子打中挡板的长度为 l         D. 当θ＝90°时，粒子打中挡板的长度为 l

9.一定质量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量 2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，那么关于理想气体的表达正确的选项是〔  〕           

A. 气体的温度一定升高                        B. 气体的内能一定减少                        C. 气体的压强一定不变
D. 分子的平均动能一定增大                 E. 分子间平均距离一定增大

10.一列简谐波在均匀介质中传播。甲图表示t＝0时刻的波形图，乙图表示甲图中b质点从t＝0开始计时的振动图象，那么〔  〕  

A. 该波沿x轴正方向传播                                     B. 质点振动的频率是4Hz
C. 该波传播的速度是8m/s                                  D. a质点和c质点在振动过程中任意时刻的位移都相同
E. a质点和c质点在振动过程中任意时刻的相位差不变

三、实验题

11.某同学查阅资料得知弹簧弹性势能的表达式为 〔其中k是弹簧的劲度系数，x是形变量〕，他想通过以下列图所示的实验装置加以验证。有一轻质弹簧水平放置在气垫导轨上，左端固定，弹簧处于原长时另一端在O点处，右端紧靠滑块，但不连接。 

〔1〕其探究步骤如下： 

①按图1所示安装好实验装置；

②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d，其示数如图2所示，那么d＝________mm；

③翻开气源，将滑块放在导轨上，调节气垫导轨使之水平；

④滑块压缩弹簧至位置A〔记下此时弹簧的压缩量x1〕后由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间 t1＝8×10－3s，那么滑块离开弹簧时的速度v1＝________m/s〔结果保存两位有效数字〕；

⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小，v1取平均值；

⑥改变A点的位置，重复上面的实验，分别得到多组 x、v的值；

〔2〕如果弹性势能的表达式为 ，摩擦阻力不计，那么物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是________。   

12.某物理兴趣小组想测量一电源的电动势和内阻〔电动势约为 1.5V，内阻约为 10Ω〕，身边没有电流表，仅有电压表、定值电阻R0＝150Ω、电阻箱R〔0～999.9Ω〕、开关及导线。 

〔1〕小张同学设计了如图甲所示的电路图，小明同学设计了如图乙所示的电路图，小王设计了如图丙所示的电路图。通过分析可判断出 ________同学设计的电路图不适宜，理由是________；   

〔2〕小张同学通过实验数据描出 图象的一些点如图丁所示。请根据所描出的点作出一条直线，________. 

通过图象求得电源的电动势 E＝________V，内阻 R＝________Ω；〔结果保存三位有效数字〕

〔3〕根据(2)所得电动势E的测量值________真实值，电源内阻的测量值________真实值。〔填“大于〞“等于〞 或“小于〞〕   

四、解答题

13.如图甲所示，利用粗糙绝缘的水平传送带输送一正方形单匝金属线圈abcd，传送带以恒定速度v0运动。传送带的某正方形区域内，有一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。当金属线圈的bc边进入磁场时开始计时，直到bc边离开磁场，其速度与时间的关系如图乙所示，且在传送带上始终保持ad、bc边平行于磁场边界。金属线圈质量为m，电阻为R，边长为L，线圈与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求以下问题： 

〔1〕线圈刚进入磁场时的加速度大小；   

〔2〕正方形磁场的边长d。   

14.如下列图中，CO为粗糙水平轨道，CO间距L＝6.8m，MN是以O为圆心、半径R＝ m的光滑圆弧轨道，小物块 A、B分别放置在C点和O点，小物块A的质量mA＝0.5kg，小物块B的质量mB＝1．5kg。现给A施加一大小为5N，方向与水平成θ＝37°斜向上的拉力F，使小物块A从C处由静止开始运动，作用时间t后撤去拉力F。小物块A与B之间的碰撞为弹性正碰，小物块A与水平轨道的动摩擦因数μ＝0.5，不计空气阻力，重力加速度g＝10m／s2  ， sin37° ＝0.6，cos37° ＝0.8。 

〔1〕求拉力F作用时，小物块A的加速度大小；   

〔2〕假设t＝1s，求小物块A运动的位移大小；   

〔3〕要使小物块B第一次撞在圆弧MN上的动能最小，求t的取值。   

15.如下列图，一篮球内气体的压强为p0  ， 温度为T0  ， 体积为V0。用打气筒对篮球充入压强为p0  ， 温度为T0的气体，打气筒每次压缩气体的体积为 V0  ， 一共打气 20次，假设篮球体积不变，最终使篮球内气体的压强为4p0。充气过程中气体向外放出的热量为Q，气 体的内能与温度的关系为U＝kT〔k为常数〕。求： 

〔1〕第一次打入气体后，篮球的压强变为多少？〔可认为篮球内气体温度不变〕   

〔2〕打气筒在篮球充气过程中对气体做的功是多少？   

16.如下列图，开口向上的容器放在水平面上，容器底部装有平面镜。一束光线以60°的入射角照射到容器里，容器里没有装液体时，反射后射到平面镜上方与平面镜平行的光屏上P点。现注入深度为 的液体，进入液体的光线经平面镜反射后再从液体的上外表射出，打到光屏上的另一点Q点〔图中未画出〕，Q与P相比较平移了Δx＝ cm。光在真空中的速度c＝3×108m／s。求： 

〔1〕液体的折射率；   

〔2〕光在液体中的传播时间。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】太阳质量减小，万有引力相应减小，地球离心，运动半径增大，根据

可知 周期增大。由 可知，速率不断减小；根据 可知，加速度减小。

故答案为：B。

 
【分析】利用引力提供向心力结合周期的变化可以判别速率、半径、周期、加速度的变化。

2.【解析】【解答】根据圆周运动的受力条件可以从图乙中判断带电小球带的一定是负电，且在电场中小球的运动方向与电场力的方向无关；由甲图中洛仑兹力方向，根据左手定那么可知，带电小球一定沿逆时针方向运动。

故答案为：A。

 
【分析】利用楞次定律结合磁通量的变化可以判别感应电流的方向。

3.【解析】【解答】AB．合上开关，换用白光照射，不会发生光电效应，无电流通过电流计。用紫外线照射，发生光电效应，锌板中的电子逸出，带正电，铜网带负电，即静电计指针带负电，AB不符合题意。

CD．断开开关，仍用紫外线照射锌板，把铜网移近锌板，光电子的最大初动能 不变，两板间的反向截止电压 不变，静电计指针的张角反映的是电容器两板间的电压，因此是不变的。当换用 X射线照射锌板，那么增大了照射光的频率，反向截止电压相应增大，指针张角增大。C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D.

 
【分析】利用光电效应的条件结合最大初动能的大小可以判别静电计的夹角变化。

4.【解析】【解答】设压缩到P点时，弹簧的弹性势能为E，开始时，物体A、B的质量均为m，那么有

把A的质量换成3m

所以有 。

故答案为：B。

 
【分析】利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出弹簧长度最大时；弹性势能大小的比值。

二、多项选择题

5.【解析】【解答】A．理想变压器输入功率等于输出功率，并且输入和输出电压不变，即负载R1与R2上的电压之比为 1∶1，A不符合题意；

B．负载变了，使相应的电流发生变化，电流比等于负载电阻的反比，即负载R1与R2上的电流之比为 4∶1，B符合题意。

CD．接上R1=4Ω负载时，副线圈电压

换上负载R2=16Ω时，此时R2的功率

即负载R1与R2上消耗的功率之比为 4∶1；

负线圈的电流

此时根据原、副线圈电流关系可得原、副线圈匝数之比

C不符合题意，D符合题意。

故答案为：BD。

 
【分析】利用输入电压不变可以求出负载电阻的电压比值；利用电阻的大小可以求出电流之比；利用功率的表达式可以求出功率之比；利用电流的比值可以求出匝数之比。

6.【解析】【解答】设物体沿斜面上滑发生位移x，那么有

解得

也可求物体沿斜面向上运动的加速度

设物体沿斜面上滑的最大位移为L，那么

物体上滑和下滑损失的机械能

滑到斜面底端的动能

故答案为：BCD。

 
【分析】利用功能关系可以求出动摩擦因素的大小；利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；利用动能定理可以求出动能的大小。

7.【解析】【解答】拉力最大时，对A

对B

解得

拉力最小时，对A

对B

解得

拉力F取值范围 ；

故答案为：AB。

 
【分析】利用平衡方程结合静摩擦力的方向可以求出拉力的大小范围。

8.【解析】【解答】A．由OP中点射入的粒子垂直打在挡板上，可知带电粒子在磁场中运动半径

当 时，P点射出的粒子打在PQ的最高点，打中的长度为

A符合题意；

B．当 时，P点射出的粒子仍打在最高点，打中的长度为

B不符合题意；

C．当 时，P点左侧某个粒子打在PQ上的最高点，其速度方向平行OP，打中长度为

C符合题意；

D．当 时，不难判断打中的长度为

D不符合题意。

故答案为：AC。

 
【分析】利用几何关系可以求出粒子的轨道半径；结合入射角度的大小可以求出粒子打中挡板的长度。

9.【解析】【解答】气体从外界吸收热量 2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，那么气体内能增加1.5×104J；

A．气体的内能增加，那么温度一定升高，A符合题意；

B．气体的内能增加，B不符合题意；

C．气体对外做功，体积变大，温度升高，由 可知，压强不一定不变，C不符合题意；

D．气体温度升高，那么分子的平均动能一定增大，D符合题意；

E．气体体积变大，那么分子间平均距离一定变大，E符合题意。

故答案为：ADE。

 
【分析】利用热力学第一定律可以判别内能和温度的变化；结合理想气体的状态方程可以判别压强的变化；利用温度可以判别平均动能的变化；利用体积变化可以判别平均距离的变化。

10.【解析】【解答】A．由乙图知，t=0时刻，质点b向上运动，在甲图上，由波形的平移可知，该波沿x轴正方向传播。A符合题意。

B．由乙图知，质点的振动周期为T=0.5s，那么频率为

B不符合题意。

C．由甲图知，波长λ=4m，那么波速为

C符合题意。

DE．a质点和c质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，即相位差不变，D不符合题意，E符合题意。

故答案为：ACE。

 
【分析】利用质点的起振方向可以判别波的传播方向；利用周期可以求出频率的大小；利用周期和波长可以求出波速的大小；利用质点间的距离可以判别位移和相位差的大小。

三、实验题

11.【解析】【解答】(1)②d＝3mm+0.05mm×13=3.65mm；④滑块离开弹簧时的速度 (2)由能量关系

那么 那么物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是过原点的一条直线。

 
【分析】〔1〕利用游标卡尺的结构可以读出对应的读数；利用平均速度公式可以求出速度的大小；
〔2〕利用能量关系可以判别图线是一条过原点的直线。

12.【解析】【解答】(1)小王同学设计的电路图不适宜；理由是由于电源内阻较小，调节电阻箱时电压表的示数变化不明显；(2)图像如图：

由闭合电路的欧姆定律可知

即

由图可知

r=9.6Ω(3)假设考虑电压表内阻的影响，那么设电压表与R0并联后的阻值为R＇，那么R＇<R0  ， 表达式变为

那么所得电动势E的测量值小于真实值，电源内阻的测量值小于真实值；

 
【分析】〔1〕由于内阻小，小王同学设计的电路图其电压表读数变化不明显；
〔2〕利用图像的点进行描线；结合图像截距和斜率可以求出电动势和内阻的大小；
〔3〕由于电压表的内阻影响会导致电动势和内阻都偏小。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕利用欧姆定律结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小；
〔2〕利用动能定理可以求出边长的大小。

14.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合平衡方程可以求出加速度的大小；
〔2〕利用速度公式和位移公式结合牛顿第二定律可以求出A球的位移大小；
〔3〕利用速度公式和动量守恒定律及平抛运动的规律可以求出运动时间的最小值。

15.【解析】【分析】〔1〕利用等温变化可以求出篮球的压强大小；
〔2〕利用理想气体的状态方程结合热力学第一定律可以求出外界对气体做的功。

16.【解析】【分析】〔1〕利用几何关系可以求出折射角的大小，结合折射定律可以求出折射率大小；
〔2〕利用折射率可以求出传播的速度，结合传播的路程可以求出传播的时间。