1、甘肃省定西市岷县第一中学2021届高三物理上学期第一次模拟考试试题（含解析）第卷选择题（共40分）一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1. 关于热现象，下列说法正确的是（ ）A. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和B. 温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度C. 气体压强仅与气体分子的平均动能有关D. 气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变【答案】B【解析】【详解】A内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和势能的总和，所以A错误；B温度标志着物体内大量分子热运动剧烈程度，所以B正确；C气体压强由温度、体积决定
2、，即与气体分子的平均动能和分子密集程度有关，所以C错误；D气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能减小，所以D错误。故选B。2. 2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星，即始终与地面上某位置保持相对静止。则可以判断该卫星（ ）A 入轨后运行过程中可能经过北京正上方B. 入轨后运行速度不可能大于第一宇宙速度C. 发射速度必须大于第二宇宙速度D 入轨后向心加速度一定大于地面重力加速度【答案】B【解析】【详解】A 同步卫星轨道只能在赤道上空，故A错误；B 根据 可得：所以同步卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度，因为第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，是最大
3、的环绕速度，故B正确；C 同步卫星的发射速度都要大于第一宇宙速度，但小于第二宇宙速度，因为同步卫星仍环绕地球运动，故C错误；D 根据可得：所以同步卫星的加速度小于近地卫星的加速度，而近地卫星的加速度等于地表的重力加速度，故入轨后向心加速度一定小于地面重力加速度，故D错误。故选：B。3. 理想变压器原线圈两端输入交变电流电压如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为5 ： 1，如图乙所示，定值电阻R0 = 10 ，R为滑动变阻器，则下列说法正确的是（ ）A. 电压表的示数为B. 变压器输出电压频率为10 HzC. 当滑动变阻器滑片向下移动时，变压器的输入功率增大D. 当滑动变阻器滑片向下移动时，电流表
4、的示数减小【答案】C【解析】【详解】A 原线圈电压有效值为220V，根据电压与匝数成正比知电压表示数为44V，故A错误；B 由甲图知周期0.02s，则变压器不改变交变电流的频率，故B错误；CD 滑动触头P向下移动，电阻变小，输入电压和匝数不变，则副线圈电压不变，电流增加，输出功率增大，故输入功率等于输出功率增加，输入电压不变，则原线圈电流增大，故电流表示数变大，故C正确D错误。故选：C。4. 如图中坐标原点处的质点O为一简谐波的波源，当t = 0 s时，质点O从平衡位置开始振动，波沿x轴向两侧传播，P质点的平衡位置在1m2m之间，Q质点的平衡位置在2m3m之间。t1=2s时刻波形第一次如图所示
5、，此时质点P、Q到平衡位置的距离相等，则（）A. 波源O的初始振动方向是从平衡位置沿y轴向上B. 从t2=2s开始计时，质点P比Q先回到平衡位置C. 当t2=2.5s时，P、Q两质点的速度方向相同D. 当t2=2.5s时，P、Q两质点的加速度方向相同【答案】D【解析】【详解】A 据题，t1=2s时刻刚传到4m处，根据4m处质点向下振动可知波源起振的方向也向下。故A错误；Bx正方向波向右传播，t2=2s开始计时，则P点先过波峰再向平衡位置运动，质点Q向平衡位置运动，故质点P比Q晚回到平衡位置，故B错误；CD根据波形图可得波长4m，由题意可知周期为2s，在t2=2.5s时，即由图示的位置再过0.2
6、5个周期，此时质点P在正半轴，向下运动，质点Q在正半轴，向上运动，故此时两质点速度方向相反，加速度方向均沿y轴负方向，相同，故C错误，D正确。故选D。5. 科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会吸附在物体上如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，则下列说法正确的是（ ）A. 纳米材料对手机的作用力竖直向上B. 纳米材料对手机的作用力大小为C. 手机受到的支持力不可能大于GD. 手机受到的支持力大小为【答案】A【解析】【详解】AB手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米材料对手机的作用
7、力，根据平衡条件可知，纳米材料对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，故A正确，B错误；CD手机处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，垂直支架方向有可能大于G，故CD错误二、不定项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6. 关于原子核，下列说法正确的是（ ）A. 核子结合为原子核时总质量将减小B. 天然放射现象说明原子具有核式结构C. 原子核每发生一次衰变核内增加一个质子D. 射线具有很强的电离能力【答案】AC【解析】【详解】A 核子结合为原子核时放出核能，有质量
8、亏损，总质量将减小，故A正确；B 天然放射现象说明原子核还可以再分，故B错误；C 原子核发生一次衰变，一个中子转化为电子和质子，故核内增加一个质子，故C正确；D 射线是波长很短的光子，不带电，具有很强的穿透能力，电离能力很弱，故D错误；故选：AC。7. 医用口罩的熔喷布经过驻极处理，在保证常规滤材的物理碰撞阻隔作用基础上，增加了静电吸附作用，吸附可简化为如下过程：某根经过驻极处理后的滤材纤维，其两侧分别带有正负电荷，可吸附带不同电荷的污染物颗粒，某带负电的颗粒物在图中A点时的速度方向如图所示，在很短时间内被吸附到纤维附近的B点，忽略空气的作用力，则在此过程中（ ）A. 颗粒可能做匀变速运动B.
9、 颗粒在A点时的机械能一定小于在B点时的机械能C. 颗粒在A点时的电势能一定大于在B点时的电势能D. A点电势可能高于B点电势【答案】BC【解析】【详解】A根据图像可知，颗粒受力方向与速度方向不再一条直线上，做曲线运动，由于电荷间的距离发生变化，故受力发生变化，加速度发生变化，不可能做匀变速运动，故A错误；BC颗粒被吸附到B点，故颗粒带负电，从A点到B点过程中，电场力做正功，电势能减小，机械能增大，故BC正确；D电场线从正电荷出发，根据沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，故D错误。故选：BC。8. 光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表
10、中给出了6次实验的结果，由表中数据得出的论断中正确的是（）A. 甲、乙两组实验中所用的金属板材质相同B. 甲组实验所采用的入射光波长更长C. 甲组实验若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为2.2eVD. 乙组实验若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大【答案】BCD【解析】【详解】A根据光电效应方程，可得第一组实验对应金属板的逸出功为第二实验对应金属板的逸出功为则可知两组实验所用的金属板材质不同，故A错误；B第一组实验时，光子能量为4.0eV ，第二组实验时，光子能量为6.0eV ，根据可知甲实验采用的入射光的波长较长，故B正确；C若入射光子的能量为5.0eV，根据
11、光电效应方程，可得甲组实验逸出光电子的最大动能为故C正确；D由表格中的数据可知，在产生光电效应的前提下，对同种频率的入射光而言，入射光的强度越大，光电流越大，所以若入射光子的能量为5.0eV，大于金属板的逸出功，则相对光强越强，光电流越大，故D正确。故选BCD。第卷非选择题（共60分）三、填空实验题（本题共1小题，共12分）9. 某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的重物使小车在重物的牵引下运动，以此定量研究绳拉力做功与小车动能变化的关系，实验装置如图，请按要求完成下列问题：除图中所示的器材外，还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸，
12、此时仍然缺少的器材是_。实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是_A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验理论计算后发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的_A在接通电源之前释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码做匀加速直线运动，钩码重力大于细绳拉力【答案】 (1). 刻度尺、天平 (2). D (3). CD【解
13、析】【详解】1 根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平。2 实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故ABC错误，D正确。3 A 在接通电源之前释放了小车，将导致在计算外力做功时代入做功位移偏小，将导致动能增加量大于外力做功，故A错误；B 小车释放时离打点计时器太近，对实验结果无影响，故B错
14、误；C 阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉，存在阻力做功，会导致拉力做功总是要比小车动能增量大一些，故C正确；D 钩码做匀加速直线运动，钩码重力大于细绳拉力，仍用钩码重力代替细绳拉力计算，会导致拉力做功总是要比小车动能增量大一些，故D正确。故选：CD。10. 某同学为了测定一只电阻的阻值Rx，采用了如下方法：用多用电表粗测：多用电表电阻档有有4个倍率：分别为1k、100、10、1，该同学选择100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图中虚线所示）。为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：将旋钮换至_倍率，进行_，重新测量并读数，此时刻
15、度盘上的指针位置如图中实线所示。为了尽量准确测该电阻，现用伏安法测电阻，测量多组数据。除被测电阻外，还备有如下实验仪器，请选择仪器，设计实验电路。A电压表V（量程50 V，内阻约为25 k）B电流表A1（量程50 mA、内电阻r1 = 20 ）C电流表A2（量程100 mA、内电阻约5 ）D定值电阻R0（80 ）E滑动变阻器R（010 ）F电源：电动势E = 6 V，内电阻较小G导线、电键若干请在虚线框内画出能准确测量电阻Rx的电路图（要求在电路图上标出元件符号）（ ）【答案】 (1). 10 (2). 红黑表笔短接欧姆调零 (3). 【解析】【详解】12 选择100倍率时指针偏转过大，说明倍
16、率选择较大，应换用倍率10的档，重新进行红黑表笔短接欧姆调零再进行测量。3因电源电动势为6V，电压表量程50V，量程太大，故用电流表A1和定值电阻R0改装成电压表进行测量，根据欧姆表的读数故采用分压式接法，电流表A2测量干路电流，电路图如图所示四、计算题（本题共3小题，共48分）11. 质谱仪可用来对同位素进行分析，其主要由加速电场和边界为直线PQ的匀强偏转磁场组成，如图甲所示。某次研究的粒子束是氕核和氘核组成的，粒子从静止开始经过电场加速后，从边界上的O点垂直于边界进入偏转磁场，氕核最终到达照相底片上的M点，已知O、M间的距离为d，氘核的质量为氕核质量的2倍，粒子的重力忽略不计，求：(1)偏
17、转磁场的方向（选答“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”）；(2)本次研究的粒子在照相底片上都能检测到，照相底片的放置区域的长度L至少多大；(3)若偏转磁场的区域为圆形，且与PQ相切于O点，如图乙所示，其他条件不变，要保证氘核进入偏转磁场后不能打到PQ边界上（PQ足够长），求磁场区域的半径R应满足的条件。【答案】(1) 垂直纸面向外；(2)；(3) 【解析】【详解】(1)因为氕核最终到达照相底片上的M点，受洛仑兹力向左，根据左手定则判断磁场方向垂直纸面向外。(2)在电场中加速，设加速电压为U，有在磁场中根据几何关系可知，氕核旋转半径结合以上方程，且氘核与氕核质量电量关系可知，氘核旋转半径 照相底片
18、的放置区域的长度L至少 (3) 根据上图可知，半径应满足条件 联立解得12. 如图所示为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。现对无人机进行试验，无人机的质量为m=2kg，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N，当无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，经时间t=4s时离地面的高度为h=16m，g取10m/s2。求：(1)其动力系统所能提供的最大升力F；(2)无人机通过调整升力继续上升，恰能悬停在距离地面高度为H=36m处，求无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功W；(3)无人机从H=36m处，由于动力设备故障，突然失去升力而坠
19、落至地面，若与地面的作用时间为t2 = 0.2 s（此过程忽略空气阻力），求无人机所受地面平均冲力FN。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)根据题意可知根据牛顿第二定律可知代入数据解得：最大升力(2)飞机在16m时的速度根据动能定理可知解得：(3)下落过程中的加速度根据速度位移公式根据动量定理可知解得：13. 电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快，效率高等优点。其原理结构可简化为如图甲所示的模型：两根无限长、光滑的平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内，相距为L，“电磁炮”弹体为质量为m的导体棒ab，垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，弹体在轨道间的电阻为R
20、，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，“电磁炮”电源的电压能自行调节，用以保证“电磁炮”在轨道上做匀加速运动最终发射出去，其中可控电源的内阻为r，不计空气阻力，导轨的电阻不计。求：(1)考虑到电磁感应现象，定性描述电源的电压如何自行调节，才能保证“电磁炮”匀加速发射；(2)弹体从静止经过时间t加速到v的过程中系统消耗的总能量；(3)把此装置左端电源换成电容为C的电容器，导轨倾斜，与水平夹角为（如图乙所示），使磁场仍与导轨平面垂直，将弹体由静止释放，某时刻其速度为v1，定性画出该过程导体棒运动的vt图象，并写出必要的分析和推理过程。【答案】(1)分析见解析；(2) ； (3) 。【解析】【详解】(1)由于弹体的速度增大，弹体切割磁感线产生的感应电动势增大，电源的电压应增大，抵消产生的感应电动势，以保证电源为弹体提供稳定的电流。(2)弹体受到的安培力根据匀变速方程回路产热根据能量守恒可得消耗总能量：(3)对电容器有电流根据牛顿第二定律安培力解得：与时间无关，所以弹体匀加速运动，运动图像
