广西北海市2021届高三第一次模拟考试物理试题 Word版含答案

广西北海市2021届高三第一次模拟考试物理试题 Word版含答案

2021 届北海市高三第一次模拟考 物理试卷 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分 100 分，考试时间 90 分钟． 2．答題前，考生务必用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚． 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择題每小題选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答 案标号涂黑；非选择題请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各題的答题区域内作答，超出答题区域 书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效． 4．本卷命题范围：高考范围． 一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第 1~6 题只有项符合题目要求，第 7~10 题有多项符合题目要求． 1．在增殖反应堆中，铀 238 吸收快中子后变成铀 239，铀 239 很不稳定，经过两次  衰变后变成钚 239， 与上述反应过程无关的核反应方程式是（ ） A． 238 1 239 92 0 92U n U  B． 239 235 4 94 92 2Pu U He  C． 2239 9 39 94 13 0Np Pu e  D． 239 239 0 92 93 1U Np e  2．如图是某物理兴趣小组记录的物体竖直上升时的速度一时间图象，若不计物体受到的空气阻力，则（ ） A．物体前 1s 处于失重状态 B．在 0~1s 内，合力 F F 不断减小 C．前 4s 内位移为 6m D．前 3s 内物体受的拉力不变 3．如图所示，空间有方向垂直桌面向下的匀强磁场 B（图中未画出），两根平行通电金属直导线 M 和 N 恰 好静止在光滑绝缘的水平桌面上，图中为垂直导线的截面图，M 和 N 中电流大小分别为 MI 、 NI ．则下列 判断可能正确的是（ ） A．电流方向相同、 M NI I B．电流方向相同、 M NI I C．电流方向相反、 M NI I D．电流方向相反、 M NI I 4．2020 年 5 月 15 日消息，我国新飞船试验舱在预定区域成功着陆，试验取得圆满成功．试验舱回收过程 中要经过变轨，变轨后做匀速圆周运动的动能为变轨前做匀速圆周运动时的 4 倍，忽略空气阻力，不考虑 试验舱质量的变化，则试验舱变轨后的相关变化，下列说法正确的是（ ） A．角速度变为原来的 2 倍 B．轨道半径变为原来的 1 2 C．向心加速度变为原来的 4 倍 D．周期变为原来的 1 8 5．用细绳拴一个质量为 m 的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了 x（小球与弹簧不拴连，弹 簧劲度系数为 k ），如图所示．将细绳剪断瞬间（ ） A．弹簧弹力发生变化 B．小球速度不为零 C．小球立即获得 kx m 的加速度 D 小球加速度为    2 2mg kx m  6．如图所示，理想变压器原线圈输入电压 sinmu U t ，通过单刀双掷开关 1S 可改变变压器原线圈的匝 数电路中 1R 、 2R 、 3R 为定值电阻， R 是滑动变阻器，○V 是理想交流电压表，示数用U 表示，○A 是理想 交流电流表，示数用 I 表示，下列说法正确的是（ ） A． I 表示电流的瞬时值，U 表示电压的最大值 B．若将滑片 P 向上滑动，变压器输入功率变大 C．若闭合开关 2S ，则U 不变， I 变大 D．若将原线圈开关 1S 由 1 掷向 2，则U 、 I 都变大 7．在足球训练中，甲、乙两运动员面对面练习掷、接界外球，甲掷出点的实际高度为 1.8m，乙的身高为 1.6m，甲到乙的距离为 3.0m，若足球水平掷出恰好落在乙的头顶，足球可视为质点，重力加速度 g 取 210 /m s ， 不计空气阻力．则下列说法中正确的是（ ） A．甲掷足球的初速度大小为15 /m s B．甲仅增大掷出点的实际高度，则球落点可能在乙前面 C．甲仅增大掷足球的初速度，则球落点一定在乙后面 D．掷出点高度不变，为使球恰好落在乙脚下，甲掷足球的初速度大小为 6 /m s 8．如图所示，光滑水平面上有半径相同质量均为 m 的 A 、 B 两小球，静止的小球 B 右端连接轻弹簧，小 球 A 以速度 v 沿两球的连心线向左运动，小球 A 与弹簧接触时不粘连，则下列说法正确的是（ ） A．弹簧被压缩过程中两球总动量小于 mv B．弹簧被压缩到最短时两球总动能为 21 4 mv C．小球 A 的动量为零时，小球 B 的动量大小为 mv D．小球 A 的动量为零时，小球 B 的动量也为零 9．两个点电荷 1q 、 2q 固定在 x 轴上，一带正电粒子的电势能 pE 随位置 x 的变化规律如图所示当粒子只在 电场力作用下在 1 2~x x 之间运动时，以下判断正确的是（ ） A． 1 2~x x 之间的电场强度沿 x 轴负方向 B． 1x 处的电场强度为零 C．从 1x 到 2x 带电粒子的速度一直减小 D． 从 1x 到 2x 带电粒子的加速度一直增大 10．边长为 1L m 的正方形金属线框 abcd 平放在光滑的水平桌面上，线框单位长度的电阻为 1 /r m  ， ac 边的中点与一自然伸直的细线相连，细线的左端固定，细线能承受的最大拉力为 9T N ．有一竖直向 下的匀强磁场穿过正方形的一半面积（图示为俯视图），匀强磁场的磁感应强度随时间按照 B kt （ k 为位 置常量）均匀增大，在 2t s 时刻细线被拉断，则（ ） A． 0 ~ 2s 内线框中的感应电流始终为逆时针方向且均匀增大 B． k 值大小为 6 T/s C． 0 ~ 2s 内金属框中产生的焦耳热为 4.5J D． 0 ~ 2s 内流过金属线框的电量为 1C 二、非选择题．第 11~16 题为必考题，每个试题考生都必须作答，第 1~18 题为选考题考生根据要求作答 （一）必考题 11．如图所示为某实验小组研究小车做匀变速直线运动规律打出的纸带，已知打点计时器使用的交流电频 率为 50Hz，0、1、2、3、4、5、6 为纸带上选取的计数点，相邻两计数点间还有 4 个打点未画出．从纸带 上测出 1 1.05x cm ， 2 1.81x cm ， 5 4.06x cm ， 6 4.80x cm ．则打出 1 点时小车速度为______m/s， 小车加速度大小 a ______m/s2．（结果保留三位有效数字） m/s2．（结果保留三位有效数字） 12．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，安装好的实验器材如图甲所示，图中 A 为固定橡皮条 的图钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳．图乙是某次实验时 OB 细绳所连接的弹簧测力计 的指针指示情况． 请回答下列问题 （1）图乙中弹簧测力计的读数为______N． （2）关于实验操作的说法正确的是______． A．用铅笔挨着细绳画出直线，即为拉力的方向 B．用弹簧测力计拉细绳时细绳要与白纸平行 C．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等 （3）某次实验中在方格白纸上作出两弹簧测力计的力的图示如图丙所示，请在图中作出合力的图示，并测 量合力的大小为______N（图中每个正方形小格边长均表示 1N，结果保留两位有效数字） 13．某兴趣小组利用图甲示装置测量电流表的内阻以及一节干电池的电动势和内阻．给定的实验器材：两 个相同的电流表 1A 、 2A ，电阻箱 1R 、 2R ，两节相同的干电池组成电源，一只开关，导线若干．现将电流 表 1A 与电阻箱 1R 并联改装成一个新电流表使用． （1）闭合开关 S 之前，电阻箱 2R 应调到______（填“最大”或“零”）． （2）合开关 S ，调节电阻箱 1R 、 2R ，当电流表 2A 满量程时电流表 1A 的指针在满量程的 1 3 刻度处，电阻 箱 1R 阻值如图乙所示，则电流表 1A 的内阻 gR 为______  ．若电流表 1A 的量程为 RI ，保持 1R 不变，将 1R 和 1A 看作一个新的电流表，新电流表的量程为______． （3）为了测一节干电池的电动势和电阻，保持 1R 的阻值不变，仅撤去电流表 2A ，连接好电路，再闭合开 关 S ，改变电阻箱 2R 的电阻 R ，得到电流表 1A 的读数 I ，作出 IR I 图象如图丙，则一节干电池的电动势 E  ______，内阻 r  ______．（用字母 0U 、 0I 、 gR 表示） 14．如图甲所示，一质量 3m kg 的滑块以一定的初速度冲上一倾角 37   足够长的斜面，滑块上滑过程 的 v t 图像如图乙所示．（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 sin37 0.6  ，cos37 0.8  ， 210 /g m s ） 求： （1）滑块与斜面间的动摩擦因数； （2）滑块返回斜面底端时的速度大小．（计算结果可以保留根式） 15．2020 年第 38 届美国公开赛单板滑雪U 形场地比赛在美国结束，中国选手蔡雪桐夺得冠军，这是中国 运动员首次获得美国公开赛金牌．单板滑雪U 形池如图所示，由两个完全相同的 1 4 圆弧滑道 AB 、 CD 和 水平滑道 BC 构成，圆弧滑道的半径 R 为 20m ，B 、C 分别为圆弧滑道的最低点，一质量 M 为 45kg 的运 动员从轨道 A 处由静止滑下，由于在 A 到 B 向下滑行过程中运动员做功，运动员在 D 点竖直向上滑出轨道 上升的最高点离 D 点高度 H 为 10m，滑板的质量 m 为 5kg，不计轨道摩擦和空气阻力，重力加速度 g 取 210 /m s ，求 （1）在圆弧滑道的 B 点对轨道的压力； （2）从 A 到 B 的过程中运动员所做的功． 16．如图在第一象限内存在沿 y 轴负方向的匀强电场，在第二、三、四象限内存在垂直 xOy 平面向外的匀 强磁场．一带正电粒子从 x 轴上的 M 点以速度 0v 沿与 x 轴正方向成 60°角射入第二象限，恰好垂直于 y 轴 从 N 点进入匀强电场．从 x 轴上的 P 点再次进入匀强磁场，且粒子从 N 点到 P 点的过程动量变化量的大 小为 0mv ．已知磁场的范围足够大， 3OM h ，粒子的闭合为 k ，不计粒子重力．求： （1）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小； （2）匀强电场的电场强度 E 的大小； （3）粒子从 P 点进入匀强磁场再次到达 x 轴的位置与 M 点的距离以及经历的时间． （二）选考题．请考生从 2 道题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分 1 ． 7．【选修 3-3】 （1）关于热现象，则下列说法正确的有______．（填正确答案标号．） A．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 B．饱和汽的体积越大，饱和汽压越大 C．水的温度越高，悬浮在水中的花粉布朗运动越显著 D．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引 起其他变化 E．一定质量理想气体的内能随温度的升高而减小 （2）热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的．有一热 气球停在地面，下端开口使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，设气球的总体积 3 1 400V m ， 球壳体积忽略不计，除球内空气外，热气球的总质量 150M kg 已知地面附近大气的温度 1 300T K ，密 度 3 1 1.20 /kg m  ，大气可视为理想气体，求： ①当气球内温度调节到 375K 时，气球内剩余气体质量占原来球内气体质量的百分比 ②气球刚好从地面飘起时气球内气体的温度．（结果保留一位小数） 18．【选修 3-4】 （1）如图所示，一束含有两种频率的复色光 a 沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O 点，经过玻璃砖后 有b 、 c 两束光射出，下列说法正确的有______．（填正确答案标号．） A．b 光折射率比 c 光折射率小 B．b 光穿过玻璃砖所用的时间比 c 光穿过玻璃砖所用的时间长 C．入射光在O 点的入射角从 0 开始增大， c 光比b 光先消失 D．在真空中b 光的波长比 c 光的短 E． b 光比 c 光更容易发生衍射现象 （2）一列简谐横波在一均匀介质中传播的速度 10 /v m s ， P 、Q 是该波传播过程中的两个质点，它们 的平衡位置相距 4x m ，这列波的波长大于 2m 而小于 20m．如图表在波的传播过程中 P 、Q 两质点的振 动图象．求： ①波的能量在 P 和Q 间传播所需要的时间 t ； ②该波的振动周期T ． 2021 届北海市高三第一次模拟考试·物理试卷 参考答案、提示及评分细则 1．B 铀 238 吸收快中子后变成铀 239： 1 239 0 2 238 92 9U n U  ，选项 A 有关；铀 239 很不稳定，经过两次  衰 变后变成钚 239： 293 239239 0 92 1NU p e  ， 293 239239 0 92 1PuU e  ，选项 C、D 有关； 239 235 4 94 92 2Pu U He  是钚 239 的 衰变方程，选项 B 符合题目要求． 2．B 前 1s 加速度向上，处于超重状态，A 错误；由 F ma 知．因前 1s 加速度减小，拉力减小，B 正确， D 错误；前 4s 图象与t 轴所围面积大于 6m，C 错误． 3．C 对 M 和 N 受力分析可知， M 和 N 两通电直导线，在水平方向各自所受合外力为零，若通电方向相 同，则所受匀强磁场安培力方向相同，而两通电直导线相互产生的安培力方向相反，合外力不可能都为零， 选项 A、B 错误；若通电方向相反，则所受匀强磁场安培力方向相反，两通电直导线之间的安培力为排斥力， 且两者大小相等，根据 F BIL 可知，M 和 N 中电流大小相等时，每根导线受到的合力可能为零，选项 C 正确、D 错误． 4．D 试验舱变轨后动能变为变轨前的 4 倍，线速度变为原来的 2 倍， 2 2 GMm mv r r  ，轨道半径变为原来的 1 4 ，B 错误； 2 GMm mar  ，向心加速度变为原来的 16 倍，C 错误； r   ，角速度变为原来的 8 倍，A 错误； 2T   ，周期变为原来的 1 8 ，D 正确． 5．D 剪断细绳瞬间，弹簧弹力不变．初态小球平衡，剪断绳后，小球合外力与绳中拉力等大反向：    2 2=F mg kx合 ，所以加速度：    2 2mg kx a m   ．但速度为零，选项 D 正确． 6．D 交流电表的示数为有效值，故 A 选项错误； P 向上移动过程中， R 变大，由于交流电源原副线圈匝 数不变，副线圈两端电压不变，变压器输出功率变小，所以变压器输入功率变小，故 B 选项错误；当开关 2S 闭合后副线圈电压不变，副线圈负载电阻变小，副线圈电流变大， 1R 两端电压变大，所以电压表示数U 变 小， I 变小，故 C 选项错误；当开关 1S 由 1 掷向 2 时，副线圈两端电压升高，电阻不变，所以U 变大，变 大，故 D 选项正确． 7．AC 由平抛运动的公式 21 2h gt 得，足球在空中的运动时间为 2ht g  为使球恰好落在乙头顶，则   1 2 1.8 1.6 0.210t s    ，甲到乙的距离为 3.0m，足球的初速度约为 1 15 /xv m st   ，选项 A 正确； 水平位移 0 0 2hx v t v g   ，由高度和初速度共同决定所以选项 B 错误、C 正确；足球在空中的运动时间为 2 0.6ht sg   ，所以足球的初速度为 2 5 /xv m st   ，故选项 D 错误． 8．BC A 和 B 组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，初态总动量为 mv ，则轻弹簧被压缩过程中两 球系统总动量仍然为 mv ，选项 A 错误；轻弹簧被压缩到最短时 A 和 B 的速度相等，由动量守恒有 2mv mv 共 ，可得 2 vv 共 ，则此时两球总动能为 2 2 k 1 122 4E mv mv  共 ，选项 B 正确； A 和 B 在相互 靠近压缩弹簧和相互远离弹簧恢复原状的过程中，A 和 B 及轻弹簧组成的系统满足动量守恒和机械能守恒， 则弹簧恢复原长时，有： A Bmv mv mv  ， 2 2 21 1 1 2 2 2A Bmv mv mv  ，可得 0Av  ， 0Bv  ，则选项 C 正 确，D 错误． 9．AC 由图可得 1 2~x x ，粒子电势能增大，则电场力做负功，因为正电荷受电场力方向与电场强度方向一 致，故选项 A 正确； ~pE x 图象中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小，选项 B 错误；只在电场 力作用下粒子的动能与电势能之和不变，可知从 1x 到 2x 粒子的动能一直减小，其速度一直减小，选项 C 正 确；从 1x 到 2x 粒子受到的电场力逐渐减小，其加速度也逐渐减小，选项 D 错误． 10．BC 根据楞次定律可知，线框内的感应电流方向为逆时针方向，由于穿过线框的磁通量均匀增大，线框 中产生的感应电动势恒定，根据闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流的大小恒定，选项 A 错误；由题 意知线框中的感应电动势为 2 2 kLE  ，感应电流大小为 4 8 E kLI rL r   ，又T BIL ktIL  ，解得 6 /k T s ， 选项 B 正确；在 0 ~ 2s 时间内，金属框产生的热量为 2 4.5JQ I Rt  ，选项 C 正确；流过金属线框的电量 为 1.5q It C  ，选项 D 错误． 11． 0.143 0.750 解析： 0.1T s ， 1 2 0.143 /2 x xv m sT   ．  2 46 02 2 2x x a T  ， 即：       5 6 1 2 2 2 2 2 2 4.06 4.80 1.05 1.81 10 m / s 0.750m / s8 0.12 2 x x x xa T          ． 12．（1）3.80（3.79~3.81） （2）B （3）合理的图示如图 6.5（6.3~6.7） 解析：（1）由图可知：弹簧测力计的分度值为 0.1N，指针在 3N 以下第 8 个小格处，故弹簧测力计的读数 为 3.80N． （2）靠近轻绳取两个相距较远的位置点两个点，将两点连线，即为拉力的方向，A 项错误；若细绳倾斜， 则绳子拉力倾斜，拉力会变大，因此细绳应平行于白纸拉动，B 项正确；两细绳拉力不一定相等，C 项错误． （3）以两力为邻边作出平行四边形的对角线，用刻度尺量出对角线的长度为方格边长的 6.5 倍，则合力的 大小为 6.5N． 13．（1）最大 （2）10.0 或 10 3 RI （3） 0 3 2U g0 02 6 RU I  解析：（1）为保护电表，电阻箱 2R 应调到最大． （2）根据并联电路的电压相等 g g 1 1 2 3 3gI R I R ，所以 g 12 10.0ΩR R  ，改装后的电流表的量程为原来的 3 倍，即为3 gI ． （3）根据闭合电路欧姆定律  2 3 3 2 AE IR I r R   ，其中 A 1 3 gR R ，得到  2 23 AIR E I r R   ，所 以 0 2 3U E ，得到 0 3 2E U ， g0 02 6 RUr I   ． 14．解：（1）由图像可知，滑块的加速度 2 20 1 5 m / s 10m / s0.5 va t    ， 滑块冲上斜面过程中根据牛顿第二定律，有 1sin cosmg mg ma    ，代入数据解得 0.5  ． （2）滑块速度减小到零时，重力的下滑分力大于最大静摩擦力，能再下滑． 由匀变速直线运动的规律，滑块向上运动的位移 2 0 1 1.25m2 vs a   ， 滑块下滑过程中根据牛顿第二定律，有 2sin cosmg mg ma    ，解得 2 2 2 /a m s ． 由匀变速直线运动的规律，滑块返回底端的速度 22 5m / sv a s  ． 15．解：（1）从最低点 B 点到最高点的过程中，由机械能守恒定律： 21 ( ) ( ) ( )2 M m v M m g R H    ， 在最低点对运动员：     2 N vF m M g m M R     解得 2000NF N ，由牛顿第三定律得运动员对滑板的压力为 2000N． （2）从 A 到 B 的过程中以人和滑板为研究对象，设此过程中人做的功为W ．     21 2W M m gR M m v    ，解得从 A 到 B 的过程中运动员所做的功 5000W J ． 16．解：（1）设粒子从 M 点做圆周运动到 N 点，圆的半径为 1r ，根据洛伦兹力提供向心力 2 0 0 1 mq B r   ， 由几何关系 1 sin60 3r h ，解得 0 0 2 2 mB qh kh    ． （2）粒子从 N 点运动到 P 点，做类平抛运动根据几何关系  1 1 cos60ON r   ， 粒子在电场中运动， x 方向动量不变， y 方向的初始动量为 0，设离开电场时其 y 方向的速度分量为 y ， 则有 0ym m  ，即 0y  ， 根据动能定理  2 2 2 0 0 1 1 2 2yqEON m m     ，求得 2 0 2E kh  ． （3）设粒子从 P 点进入磁场时速度与 x 轴正方向夹角为 ，则有 0 tan 1y   ， 45  ， 由类平抛规律可得 2OP h ． 由 2 2 q B r   ， 02  ，解得 0 2 2 2 2mr hqB   ． 可得过 P 点作速度 的垂线与 y 轴交点O 即为圆心， 设粒子再次回到 x 轴到达 P点，可得 P与 P 关于原点O 对称，故 2OP h  ， 则与 M 点相距为 2 3 h ，从 P 到 P点经历时间为 0 3 3 2 3 4 4 m hT qB      ． 17．（1）ACD 解析：叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，A 正确；饱和汽压与温度和液体种类有关，与 体积无关，B 错误；温度越髙，布朗运动越显著，C 正确；第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部 转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，D 正确；一定质量理想气体的内能随 温度的升高而增大，E 错误． （2）解：①球内其他有等压变化， 3 1 400mV  ， 1 300T K ， 2 375T K ， 由等压变化规律可知： 1 2 1 2 V V T T  ，得 2 375T K ，原球内气体体积为 3 2 500V m ． 气球内剩余气体质量占原来球内气体质量的百分比 3 1 3 2 400m 100% 80%500m V V    ． ②设气球刚好从地面浮起时气球内的气体温度为T ，密度为  ， 则气球升起时浮力等于气球和内部气体的总重力，即： 1 1 1gV Mg gV   ， 因为气球内的气体温度升高时压强并没有变化，则原来的气体温度升高时体积设为 V， 根据质量相等则有 1 1V V  ，原来的气体温度升高后压强不变， 体积从 1V 变为V ，由等压变化得 1 1 V V T T  ，联立解得 436.5T K ． 18．（1）ACE 解析：根据几何光学知识可知， A 光是含有两种频率的复色光， B 光和 C 光是单色光，且 B 光折射率小， 频率低，选项 A 正确；C 光的折射率大，根据 c n   知，C 光在介质中传播的速度较小，在玻璃中传播的 时间较长，选项 B 错误；由 1sinC n  可知，若入射光的入射角从 0 开始增大，C 光比 B 光先消失，选项 C 正确；在同种介质中折射率大的频率高，由 c f   知频率大的波长短，即在真空中 B 光的波长比C 光的长， B 光比C 光更容易发生衍射现象，选项 D 错误、E 正确． （2）解：①机械波在同一种均匀介质中传播， s t   ， 0.4t s  ． ②若波从 P 向Q 传播： 3 4x n      ， ( 0,1,2 )n   T   ， 0.4 1.6 3 4 3 4 T snn    ， ( 0,1,2 )n   因为 2 20m m  ，所以 n 只能取 0 和 1，故周期为 8 s15T  或 8 35 s ． 同理，若波从Q 向 P 传播： 1 4x n      ， ( 0,1,2 )n   ， 0.4 1.6 1 4 1 4 T nn    ， ( 0,1,2 )n   ， 因为 2 20m m  ，所以 n 只能取 0，1，故周期为 1.6T s 或 0.32s．