1、2021届南宁市普通高中毕业班摸底测试理科综合 物理部分二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14题第18题只有一项符合题目要求，第19题第21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。1. 我国成功研制的环流器二号M装置，被誉为中国“人造太阳”，是一款通过可控热核聚变方式，提供清洁能源的装置。该装置的核心温度可达2亿摄氏度，比真正太阳核心的温度还要高。2019 年4月22日，该实验装置开始组装，并计划在2020年投入使用。现已知氘、氚的核聚变反应方程式为，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4
2、，核反应中释放出光子。对此核反应的认识，正确的是（）A. 核聚变反应释放的能量为（m1+m2m3m4）c2B. 光子来源于核外电子的能级跃迁C. 反应前的总结合能大于反应后的总结合能D. 方程式中的A=3【答案】A【解析】【详解】A聚变时有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知，聚变时释放的能量故A正确；B光子来源于原子核的能级跃迁，而不是核外电子的跃迁，故B错误；C由结合能的概念和核聚变是放能反应可知，反应前的总结合能小于反应后的总结合能，故C错误；D根据质量数守恒可知方程式中的A=4，故D错误。故选A。2. 在高速公路上，甲、乙两汽车在同一条平直的车道上行驶，甲车在前、乙车在后。t=0时刻，发
3、现前方有事故，两车同时开始刹车，两车刹车后的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（）A. 甲车的加速度大于乙车的加速度B 若t=10 s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最远C. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为25 mD. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间距离至少为50 m【答案】D【解析】【详解】A在v-t图像中，斜率绝对值表示加速度大小，由图像可知乙车的加速度大于甲车的加速度，A错误；B由于甲车在前，若未发生碰撞，在t=10 s之前，乙车速度大于甲车速度，两车距离逐渐靠近，在t=10 s之后，乙车速度小于甲车速度，两车距离逐渐增大，因此t=10 s时，两车相距最近，
4、B错误；CD有图像可知，在t=10 s时，两车速度相等，大小为若此时两车未相撞，则以后不可能相撞，在010s这段时间内，甲车的位移乙车的位移因此，为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为C错误，D正确。故选D。3. 2019年1月3日10时26分，我国“嫦娥四号”探测器在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的南极一艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内成功实现软着陆，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图（如图）。因为月球背面永远背对我们，我们无法直接观察，因此，“嫦娥四号”在月球背面每一个新的发现，都是“世界首次”。按计划我国还将发射“嫦娥五号”，执行月面采样返回
5、任务。已知“嫦娥四号”发射到着陆示意图如图所示，轨道相切于P点，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，地球和月球的质量分别为M1和M2，月球半径为R，月球绕地球转动的轨道半径为r，引力常量为G，下列说法正确的是（）A. 月球的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的B. 探测器绕月飞行时，在轨道上经过P点的速度小于在轨道上经过P点的速度C. 探测器在轨道上经过P点受到的月球引力小于在轨道上经过P点受到的月球引力D. 若要实现月面采样返回，探测器在月球上发射时速度应大于【答案】D【解析】【详解】A第一宇宙速度在数值上等于卫星绕中心天体表面做圆周运动时的速度，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可
6、得且有联立可得月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球、地球半径不相等，说明月球的第一宇宙速度不是地球第一宇宙速度的，故A错误；B探测器绕月飞行时，在轨道上经过P点减速后变为轨道，因此在轨道上经过P点的速度大于在轨道上经过P点的速度，故B错误；C无论哪个轨道，探测器经过P点时到月球球心的距离一定，由万有引力公式可知探测器在轨道上经过P点受到的月球引力等于在轨道上经过P点受到的月球引力，故C错误；D由牛顿第二定律可求得月球第一宇宙速度解得说明探测器在月球上发射时速度应大于，故D正确。故选D。4. 利用磁场可以屏蔽带电粒子。如图所示，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为r和3r的
7、同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，磁感应强度大小为其横截面如图所示。一带电粒子从P点正对着圆心O沿半径方向射入磁场。已知该粒子的比荷为k，重力不计。为使该带电粒子不能进入图中实线圆围成的区域内，粒子的最大速度为（）A. kBrB. 2kBrC. 3kBrD. 4kBr【答案】D【解析】【详解】当速度最大时，粒子轨迹圆会和小圆相切，如下图设轨迹圆的半径为R，在中，根据勾股定理有解得根据洛伦兹力提供向心力有又知联立以上解得最大速度为故选D。5. 如图甲所示为架设在山坡上高压电线塔，由于相邻两高压塔距离较远，其间输电导线较粗，导线较重，导致平衡时导线呈弧形下垂。若其中两相邻高压塔A、B之间一条输
8、电线平衡时呈弧形下垂最低点为C，输电线粗细均匀，已知弧线BC的长度是AC的3倍，而左塔B处电线切线与竖直方向夹角为=30，则右塔A处电线切线与竖直方向夹角应为（）A. 30B. 45C. 60D. 75【答案】C【解析】【详解】设ABC三个位置的拉力分别为FA、FB、FC，FC一定沿着切线方向，即水平方向，设导线的质量为m，对AC段对BC段解得C正确，ABD错误。故选C。6. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=2：l，L1、L2、L3为三只规格均为“6 V，2W”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻R1=8。输入端交变电压u随时间t变化的图像如图乙所示，三只灯泡均正常发
9、光，则（）A. 电压u的瞬时值表达式为B. 电压表的示数为32 VC. 电流表的示数为1 AD. 定值电阻R2= 10【答案】BD【解析】【详解】A根据图象知，交变电流的最大值为，周期为，线圈的转动的角速度为所以该交变电压的瞬时值为故A错误；BC规格为6V，2W的灯泡正常发光时，根据可得，通过灯泡的电流为变压器输出端三个灯泡并联后与R2串联，可得变压器的输出电流为根据可得，原线圈的电流为则电流表的示数为，根据图象可知，原线圈输入电压为U=36V，则电压表示数为故B正确，C错误；D变压器的输出电压为灯泡两端电压6V，则R2两端电压为流过R2的电流为I2，则R2的阻值为D正确故选BD。7. 如图，
10、ABC为直角三角形，B=90，C=37。将一电荷量为（Q0）的点电荷固定在B点，下列说法正确的是（）A. 沿AC边，从A点到C点，电场强度的大小逐渐增大B. 沿AC边，从A点到C点，电势先降低后升高C. 正电荷在A点的电势能比其在C点的电势能大D. 将正电荷从A点移动到C点，电场力所做的总功为负【答案】B【解析】【详解】电荷周围的等势线和电场线分布大致如下图电场线辐射状分布，方向指向场源电荷；电势越靠近场源电荷，电势越低。A沿AC边，从A点到C点，电场线先变密集再变稀疏，电场强度的大小先增大后减小，故A错误；B沿AC边，从A点到C点，电势先降低后升高，故B正确；C根据可知，正电荷在A点的电势比
11、其在C点的电势低，则正电荷在A点的电势能比其在C点的电势能小，故C错误；D将正电荷从A点移动到C点，电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故D错误。故选B。8. 如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为，现让弹簧一端连接另一质量为的物体（如图乙所示）， 物体以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为，则( )A. 物体的质量为B. 物体的质量为C. 弹簧压缩最大时的弹性势能为D. 弹簧压缩最大时的弹性势能为【答案】AC【解析】【详解】对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=M；对图乙，物体A以
12、2的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v由动量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)联立两式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D错误，A、C正确故选A、C第II卷 非选择题（共174分）三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题。每个试题考生都必须作答。第33题第38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。9. 如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。实验中，首先平衡
13、摩擦力和其他阻力。(1)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C各点到O点的距离为x1、x2、x3，如图所示。实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_，打B点时小车的速度为v=_。(2)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2-W关系的是_。A B. C. D. 【答案】 (1). mgx2 (2). (3). A【解析】【详解】(1
14、)从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=mgx2打B点时小车的速度为(2) 假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，根据动能定理处理成 即使不满足m远小于M，v2与W依然是正比例关系，应选择图象A。10. 某同学欲将量程为300的微安表头G改装成量程为0.3A的电流表。可供选择的实验器材有：A微安表头G（量程300，内阻约为几百欧姆）B滑动变阻器（0 10）C滑动变阻器（050）D电阻箱（09999.9）E电源（电动势约为1.5V）F电源（电动势约为9V）G开关、导线若干该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：按图甲连接好电路，将滑动
15、变阻器的滑片调至图中最右端的位置； 断开，闭合，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200，记下此时电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）实验中电源应选用_（填“”或“”），滑动变阻器应选用_（填“”或“”）。（2）若实验步骤中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为Rg=_。（3）实验测得G的内阻Rg500，为将G改装成量程为0.3 A的电流表，应选用阻值为_的电阻与G并联。（保留一位小数）（4）接着该同学利用改装后的电流表A，按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值。某次测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在
16、原电流刻度的250处，则Rx_。（保留一位小数）【答案】 (1). E2 (2). R2 (3). (4). 0.5 (5). 4.3【解析】【详解】(1)12电流表G的内阻约为几百欧姆，为提高测量精度，滑动变阻器的阻值应大些，故选R2；为减小实验误差，电源电动势应尽可能大些，电源最好选用E2。(2)3步骤中闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200A，此时电阻箱的电流为100A，则此时电阻箱的阻值应为电流计G阻值的2倍，即(3)4实验测得G的内阻Rg=500，为将G改装成量程为03A的电流表，应选用阻值为的电阻与G并联。(4)5改装后的电流表的内阻为表头G的
17、指针指在原电流刻度的250A处，此处对应的实际电流为电压表V的示数为1.20V，则11. 如图所示，两根“L”形金属导轨平行放置，间距为d，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于方向竖直向上，大小为B的匀强磁场中。两导体棒ab和cd的质量均为m，阻值均为R，与导轨间的动摩擦因数均为。ab棒在竖直导轨平面左侧垂直导轨放置，cd棒在水平导轨平面上垂直导轨放置。当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒加所受水平恒力撤去，经过一段时间后加棒静止，已知此过程中流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好
18、且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），试求：(1)导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小；(2)撤去水平恒力后到cd棒静止的时间内cd棒产生的焦耳热。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)cd切割磁感线产生感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律得对于ab棒，由牛顿第二定律得摩擦力f=N，为轨道对ab棒的弹力，水平方向，由平衡条件得解得(2)对于cd棒，通过棒的电量解得设导体棒cd在水平恒力撤去后产生的焦耳热为Q，由于ab的电阻与cd相同，两者串联，则ab产生的焦耳热也为Q，根据能量守恒得解得12. 如图所示，用电动机带动倾斜传送带将货物从底端运送到顶端，A、B为传送带上表面平直部分
19、两端点，AB长为L = 30 m，传送带与水平面的夹角为（未知），保持速度v= 6m/s顺时针转动。将某种货物轻放在底端A，正常情况下，经加速后匀速，用时t0=8s时间货物到达B端。某次运送这种货物时，货物从传送带A端无初速度向上运动t=7.5s时，电动机突然停电，传送带立刻停止转动，但最终该货物恰好到达B端。取g=10m/s2，求：(1)货物在传送带上向上加速运动时的加速度大小a1；(2)传送带停止转动后，货物运动的加速度大小a2；(3)货物与传送带之间的动摩擦因数。【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】【详解】(1)设加速时间为t1，由于加速过程中的平均速度为，则从A到B的过程中解得
20、因此加速运动过程中的加速度(2) 传送带停止转动时，物体到B距离根据可得负号表示加速度方向向下，大小为(3)根据牛顿第二定律，开始物体向上加速过程中传送带停止转动时，物体向上减速过程中代入数据，整理得【物理-选修3-4】13. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.1s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为_s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为_m/s；若波速为50m/s，则t=0时刻P质点的运动方向为_（选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”）。【答案】 (1). 0.4 (2). 30 (3). 沿y轴负方向【解析】【详解】1若波沿x轴
21、正方向传播，传播时间(n=0、1、2、3)周期当n=0时，T最大，最大值为2若波沿x轴负方向传播，波传播的距离最小值为3m，它的最小速度为3若波的传播速度为50m/s，波在t=0.1s时间内传播的距离为根据波形的平移法得到，波的传播方向是沿x轴正方向，根据“上下坡法”可知，0时刻P质点的运动方向为“沿y轴负方向”14. 如图所示，等腰直角ABC为一微棱镜的横截面，A= 90，AB=AC=4a，紧贴BC边上的P点放一点光源，BP=BC。已知微棱镜材料的折射率n=，sin 37=0.6，只研究从P点发出照射到AB 边上的光线。(1)某一光线从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边，求该光线在AB边上入射
22、角的正弦值；(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。【答案】(1) ；(2) 【解析】【详解】(1)设在AB边的折射角为r，入射角为i，由于从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边，可知折射角根据光的折射定律可得入射角正弦(2)发生全反射时可知临界角从P点发出的光线，照射到AB上的M点恰好发生全反射，可知光线照射到MA段时，都会发生全反射。从M点反射的光线，照射到AC上R点时，根据几何关系可知，在AC上的入射角为53o，也发生全反射；在MA段上某点N反射的光线，在AC上经Q点反射，恰好达到临界角37o，由于为直角三角形，可求出在N点的入射角为53o，如图所示在中，根据正弦定理而代入数据可得同理在，根据正弦定理代入数据可得因此
