2021届广东省深圳巿高三上学期物理一模试卷含答案

这是一份2021届广东省深圳巿高三上学期物理一模试卷含答案，共12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。
 高三上学期物理一模试卷一、单项选择题1.图为2021年深圳春节期间路灯上悬挂的灯笼，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O为结点，轻绳OA、OB、OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为FA、FB、FC。其中OB、OC两绳的夹角为 ，灯笼总质量为3m，重力加速度为g。以下表述正确的选项是〔   〕  A. FB一定小于mg      B. FB与FC是一对平衡力      C. FA与FC大小相等      D. FB与FC合力大小等于3mg2.为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于 激发态的氢原子提供的能量为〔   〕   3.电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的选项是〔   〕  甲：电容式触摸屏    乙：电容式压力传感器丙：电容式油位传感器    丁：电容式加速度传感器A. 甲图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作
B. 乙图中，力F增大过程中，电流计中的电流从a流向b
C. 丙图中，油箱液位上升时，电容变小
D. 丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态4.如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为11:1，原线圈接入如图乙所示的正弦式交变电流，A、V均为理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，R是定值电阻，L是灯泡，Rt是热敏电阻〔电阻随温度升高而减小〕。以下说法正确的选项是〔   〕  A. 交变电流的频率为100Hz                                    B. 电压表的示数为10V
C. 当温度升高时，灯泡L变亮                                  D. 当温度降低时，理想变压器输入功率增大5.如图甲所示，质量为0.5kg的物块和质量为1kg的长木板，置于倾角为 足够长的固定斜面上， 时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F，使长木板和物块开始沿斜面上滑，作用一段时间t后撤去拉力F。长木板和物块始终保持相对静止，上滑时速度的平方与位移之间的关系如图乙所示， ， ， 。那么以下说法正确的选项是〔   〕  A. 长木板与斜面之间的动摩擦因数为      B. 拉力F作用的时间为
C. 拉力F的大小为13N                                             D. 物块与长木板之间的动摩擦因数μ2二、多项选择题6.如下列图，一光滑绝缘足够长的斜面与两个等量同种正点电荷连线的中垂面重合，O为两点电荷连线的中点。A、B为斜面上的两点，且 。一个带电荷量为q、质量为m，可视为质点的小物块，从A点以初速度v0开始沿斜面下滑，到达B点速度恰好为零。〔斜面对电场无影响〕以下说法正确的选项是〔   〕  A. 小物块带正电，从A运动到B点，加速度先增大后减小
B. 小物块带负电，从A运动到B点，电势能先减小后增大
C. 小物块运动到O点时具有最大速度
D. 小物块能回到A点，且速度大小等于v07.如下列图，一磁感强度为B的匀强磁场垂直纸面向里，且范围足够大。纸面上M、N两点之间的距离为d，一质量为m的带电粒子〔不计重力〕以水平速度v0从M点垂直进入磁场后会经过N点，M、N两点连线与速度v0的方向成 角。以下说法正确的选项是〔   〕  A. 粒子可能带负电                                                  B. 粒子一定带正电，电荷量为
C. 粒子从M点运动到N点的时间可能是             D. 粒子从M点运动到N点的时间可能是 8.如下列图，航天器和卫星分别在同一平面内的1、2轨道上绕地球做匀速圆周运动，其半径分别为r、2r，速率分别为v1和v2。航天器运动到A点时突然加速到v3后沿曲线运动，其轨迹与轨道2交于B点，经过B点时速率和加速度分别为v4和a1  ， 卫星通过B点时加速度为a2。地球的质量为M，质量为m的物体离地球中心距离为r时，系统的引力势能为 〔取物体离地球无穷远处引力势能为零〕，物体沿AB曲线运动时机械能为零。那么以下说法正确的选项是〔   〕  A.          B. 
C.               D. 假设航天器质量为m0  ， 由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为 三、实验题9.小明同学在“研究物体做匀变速直线运动规律〞的实验中，利用打点计时器〔电源频率为50Hz〕记录了被小车拖动的纸带的运动情况，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七个计数点进行研究〔每相邻两个计数点之间还有4个点未画出〕。其中 ， ， ， ________cm〔从图中读取〕， ， 。那么打点计时器在打D点时小车的速度 ________m/s，小车的加速度 ________m/s2。〔计算结果均保存到小数点后两位〕  x阻值〔 〕的分组实验中，甲、乙两组分别进行了如下实验过程：  〔1〕甲组可选器材如下：  滑动变阻器RA〔0~500Ω，100mA〕；滑动变阻器RB〔0~5Ω，2A〕；电流表A〔0~0.6A、内阻约2Ω；0~3A、内阻约0.5Ω〕；电压表V〔0~3V、内阻约1.5kΩ；0~15V、内阻约7.5kΩ〕；电源E〔电动势为3V〕；开关S，导线假设干。①为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择________〔选填“RA〞或“RB〞〕；②请根据以上实验器材，在图甲中将实物电路连接完整________；③按以上操作，测得Rx测________Rx真〔填“>〞、“=〞或“<〞〕。〔2〕乙组可选器材如下：  电压表V〔0~3V〕；滑动变阻器RC〔10Ω，1A〕；电阻箱R0〔0~999.99Ω〕；电源E〔电动势为3V〕；开关S。请根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接________，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接________，正确操作后测出Rx的阻值；假设在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，测量结果将________〔填“变大〞、“变小〞或“不变〞〕。〔3〕比较甲乙两组测量结果，________组更接近真实值〔填“甲〞或“乙〞〕。    四、解答题11.如下列图，金属圆环轨道MN、PQ竖直放置，两环之间ABDC内〔含边界〕有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B0  ， AB水平且与圆心等高，CD竖直且延长线过圆心。电阻为r，长为2l的轻质金属杆，一端套在内环MN上，另一端连接质量为m的带孔金属球，球套在外环PQ上，且都与轨道接触良好。内圆半径 ，外圆半径 ，PM间接有阻值为R的电阻，让金属杆从AB处无初速释放，恰好到达EF处，EF到圆心的连线与竖直方向成θ角。其它电阻不计，忽略一切摩擦，重力加速度为g。求：  〔1〕这一过程中通过电阻R的电流方向和通过R的电荷量q；    〔2〕金属杆第一次即将离开磁场时，金属球的速率v和R两端的电压U。    12.如下列图，光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧，左端固定，质量为 的滑块A紧靠弹簧右端〔不拴接〕，弹簧的弹性势能为 。质量为 的槽B静止放在水平面上，内壁间距为 ，槽内放有质量为 的滑块C〔可视为质点〕，C到左侧壁的距离为 ，槽与滑块C之间的动摩擦因数 。现释放弹簧，滑块A离开弹簧后与槽B发生正碰并粘连在一起。槽与滑块C发生的碰撞为弹性碰撞。〔 〕求：  〔1〕滑块A与槽碰撞前、后瞬间的速度大小；    〔2〕槽与滑块C最终的速度大小及滑块C与槽的左侧壁碰撞的次数；    〔3〕从槽开始运动到槽和滑块C相对静止时各自对地的位移大小。    13.如图甲所示，A端封闭、B端开口、内径均匀的玻璃管长 ，其中有一段长 的水银柱把一局部空气封闭在玻璃管中。当玻璃管水平放置时，封闭气柱A长 。现把玻璃管缓慢旋转至竖直，如图乙所示，再把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长 为止，这时系统处于静止平衡。大气压强 ，整个过程温度不变，试求：  〔1〕玻璃管旋转至竖直位置时，A端空气柱的长度；    〔2〕如图丙所示，最后槽内水银进入玻璃管内的水银柱的长度d〔结果保存两位有效数字〕。    14.一列简谐横波的波源振动一个周期时波形如甲图所示，乙图为质点Q从该时刻计时的振动图像，P、Q分别是平衡位置为 和 处的质点。  〔1〕请判断该简谐横波的传播方向和P、Q两点谁先到达波谷，并计算波速；    〔2〕从计时时刻起，当质点Q第三次出现在波峰位置时，请确定 处的质点M的振动方向及M在这段时间内的总路程。    五、填空题15.如下列图，圆筒形容器A、B用细而短的管连接，活塞F与容器A的内外表紧密接触，且不计摩擦。初始K关闭，A中有温度为T0的理想气体，B内为真空，整个系统对外绝热。现向右缓慢推动活塞F，直到A中气体的体积与B的容积相等时，气体的温度变为T1  ， 那么此过程中气体内能将________〔填“变大〞、“不变〞、“变小〞〕。然后固定活塞不动，将K翻开，使A中的气体缓慢向B扩散，平衡后气体的温度变为T2  ， 那么T2________T1〔填“>〞、“=〞、“<〞〕。  16.如下列图，有两束细单色光p、q射向置于空气中的三棱镜左侧外表，此时三棱镜的右侧外表只有一束光线射出〔不考虑反射的情景〕，那么两束光在三棱镜中的传播速率vp________vq〔填“>〞、“=〞、“<〞〕，假设一束为黄光，一束为红光，那么________是红光〔填“p〞或“q〞〕。 
答案解析局部一、单项选择题1.【解析】【解答】A．因OB=OC可知FB=FC  ， 由平衡知识可知 解得 FB一定大于mg，选项A不符合题意；B ．FB与FC不共线，不是一对平衡力，选项B不符合题意；C．因FA=3mg>FC  ， 那么选项C不符合题意；D．由平衡知识可知，FB与FC合力大小等于3mg，选项D符合题意。故答案为：D。 
【分析】利用平衡方程可以判别绳子拉力的大小；利用不共线可以判别不属于平衡力；利用平衡条件可以判别A、C绳子的拉力大小。2.【解析】【解答】AB．处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，那么选项AB不符合题意； C．处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉，选项C符合题意；   D．处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级，从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV，不能被红外测温仪捕捉，选项D不符合题意。故答案为：C。 
【分析】利用能级跃迁的能量可以判别需要提供的能量。3.【解析】【解答】A．甲图中，绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作。故A不符合题意。 B．乙图中，力F增大过程中，电容器极板间距减小，电容变大，电容器充电，电流计中的电流从b流向a，选项B不符合题意；C．丙图中，油箱液位上升时，正对面积变大，电容变大，选项C不符合题意；D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电介质插入电容器，电容变大，电容器处于充电状态，选项D符合题意。故答案为：D。 
【分析】绝缘板不能形成电容器所以不能进行操作；利用电容改变可以判别电荷量改变及电流的方向；利用正对面积可以判别电容的变化。4.【解析】【解答】A．交变电流的周期T=0.02s，那么频率为 ，选项A不符合题意； B．变压器原线圈电压有效值为U1  ， 那么 解得U1=110V那么 选项B符合题意；C．当温度升高时，Rt阻值减小，那么次级电阻减小，因次级电压不变，那么次级电流变大，电阻R上电压变大，那么灯泡L电压减小，那么灯泡L变暗，选项C不符合题意；D．当温度降低时，Rt阻值变大，那么次级电阻变大，因次级电压不变，那么次级电流变小，那么理想变压器次级功率减小，那么输入功率减小，选项D不符合题意。故答案为：B。 
【分析】利用交流电的周期可以求出频率的大小；利用热效应相等可以求出电压的大小；利用温度升高电阻变化可以判别灯泡的亮暗；温度变化时影响电流变化进而影响功率的变化。5.【解析】【解答】A．撤去力F后长木板的加速度 由牛顿第二定律 解得μ1选项A不符合题意；B．有拉力作用时的加速度 拉力撤掉时的速度为 拉力作用的时间为 选项B不符合题意；C．由牛顿第二定律  选项C不符合题意；D．物块与长木板之间无相对滑动，可知物块与长木板之间的动摩擦因数大于0.25，选项D符合题意。故答案为：D。 
【分析】利用牛顿第二定律可以求出动摩擦因素的大小；利用速度位移公式结合速度公式可以求出拉力的作用时间；利用牛顿第二定律可以求出拉力的大小。二、多项选择题6.【解析】【解答】AB．从A到B，物块的动能和重力势能均减小，那么机械能减小，电势能变大，电场力对滑块做负功，可知滑块带负电，从A到O，电场力做正功，电势能减小；从O到B电场力做负功，电势能变大；因在O点两侧斜面上都存在一个场强最大的位置，此位置与AB两点的位置关系不确定，那么不能确定滑块加速度的变化情况，选项A不符合题意，B符合题意； C．因滑块在O点以下某位置时，受到向下的重力、垂直斜面的支持力以及沿斜面向上的电场力，三力平衡时加速度为零，速度最大，可知小物块运动到O点以下某位置时具有最大速度，选项C不符合题意；D．小物块到达最低点后，加速度沿斜面向上，由能量关系可知，滑块能回到A点，且速度大小等于v0  ， 选项D符合题意。故答案为：BD。 
【分析】利用电场力做功可以判别电势能的变化；利用电场线分布可以判别加速度的变化；利用平衡位置可以判别最大速度。7.【解析】【解答】A．由左手定那么可知，粒子带正电，选项A不符合题意； B．由几何关系可知，r=d，由 可知电荷量为 选项B符合题意；CD．粒子运动的周期 第一次到达N点的时间为 粒子第三次经过N点的时间为 选项CD符合题意。故答案为：BCD。 
【分析】利用左手定那么可以判别粒子的电性；利用牛顿第二定律可以求出电荷量的大小；利用圆心角的大小可以求出运动的时间。8.【解析】【解答】AB．在轨道1运动时的速度 在轨道2运动时的速度 即 从A到B由能量守恒关系可知 解得 那么选项A符合题意，B不符合题意；C．在B点时由 可得 那么 选项C不符合题意；D．假设航天器质量为m0  ， 由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为 选项D符合题意。故答案为：AD。 
【分析】利用引力提供向心力可以求出线速度的大小；结合能量守恒定律可以求出速度的关系；利用引力提供向心力可以求出加速度的大小；利用动能的变化可以求出引力做功。三、实验题9.【解析】【解答】由图读出 4.10cm； 相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.1s；打点计时器在打D点时小车的速度 小车的加速度  
【分析】利用刻度尺分度值可以求出读数；利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；利用逐差法可以求出加速度的大小。10.【解析】【解答】(1)①为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择阻值较小的RB；②因电压表内阻远大于待测电阻的阻值，那么采用电流表外接，实物电路连接如图： ③按以上操作，因电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小，即测得Rx测<Rx真。(2)根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接Rx  ， 按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接电阻箱R0  ， 正确操作后测出Rx的阻值，此方法为等效替代法；假设在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，那么RC减小，假设电压表读数不变，那么电路中内阻和RC两端电压不变，那么电路中电流变大，那么Rx变小，即测量结果将变小。(3)比较甲乙两组测量结果，在正确操作的情况下，乙组误差较小，即乙组更接近真实值。 
【分析】〔1〕分压式接法滑动变阻器使用小量程；滑动变阻器使用分压式接法；电流表使用外接法；利用电压表分流可以判别测量值小于真实值；
〔2〕利用等效替换利用电阻箱可以判别电阻的大小；滑动变阻器向左滑动导致电流变大电压表不变所以待测电阻变小；
〔3〕利用等效替换的测量方法其测量数据更准确。四、解答题11.【解析】【分析】〔1〕利用电流的定义式结合欧姆定律和电磁感应定律可以求出电荷量的大小；利用楞次定律可以判别电流的方向；
〔2〕利用动能定理结合动生电动势及欧姆定律可以求出速率的大小和电压的大小。12.【解析】【分析】〔1〕利用能量守恒定律结合动量守恒定律可以求出速度的大小；
〔2〕利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出碰撞的次数；
〔3〕利用牛顿第二定律结合位移公式可以求出各自的对地位移。13.【解析】【分析】〔1〕利用液体的外表高度差结合等温变化可以求出空气柱的长度；
〔2〕利用等温变化结合压强大小可以求出长度的大小。14.【解析】【分析】〔1〕利用质点的振动方向可以判别谁先到达波谷；利用波长和周期可以求出波速的大小；
〔2〕利用周期结合振动时间可以判别质点的振动方程和总路程的大小。五、填空题15.【解析】【解答】因A中气体的体积减小，外界对气体做功，W>0；而气体与外界绝热，那么Q=0，根据 可知∆U>0，即气体内能变大；然后固定活塞不动，将K翻开，使A中的气体缓慢向B扩散，因为B为真空，可知气体不对外做功，气体与外界绝热，可知平衡后气体的内能不变，温度不变，即T1=T2。
【分析】利用热力学第一定律可以判别内能的变化；利用自由扩散可以判别温度不变。16.【解析】【解答】由光路可知，q光的偏折程度加大，可知q光的折射率较大，根据 可知，q光在玻璃中的传播速度较小，即vp>vq；折射率大的光频率较大，假设一束为黄光，一束为红光，红光频率小于黄光，那么p为红光。
【分析】利用折射率可以判别传播速度的大小；利用频率的大小可以判别光的颜色。