浙江省温州市2021届第一次新高考模拟考试物理试卷含解析

浙江省温州市2021届第一次新高考模拟考试物理试卷含解析

浙江省温州市 2021 届第一次新高考模拟考试物理试卷 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的 1．如图所示，一只蚂蚁从盘中心 O 点向盘边缘 M 点沿直线 OM 匀速爬动，同时圆盘绕盘中心 O 匀速转 动，则在蚂蚁向外爬的过程中，下列说法正确的（ ） A．蚂蚁运动的速率不变 B．蚂蚁运动的速率变小 C．相对圆盘蚂蚁的运动轨迹是直线 D．相对地面蚂蚁的运动轨迹是直线 【答案】 C 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．在蚂蚁向外爬的过程中，沿半径方向的速度不变，垂直于半径方向的速度逐渐变大，可知合速度逐 渐变大，即蚂蚁运动的速率变大，选项 AB 错误； C．蚂蚁沿半径方向运动，则相对圆盘蚂蚁的运动轨迹是直线，选项 C 正确； D．相对地面，蚂蚁有沿半径方向的匀速运动和垂直半径方向的圆周运动，则合运动的轨迹不是直线，选 项 D 错误； 故选 C。 2．下列说法正确的是 ____________ A． β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 B．一个氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态时，最多能产生 3 个不同频率的光子 C．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 D．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量 【答案】 C 【解析】 试题分析： β衰变的电子是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核 外电子， A 错误；一个氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态时，最多产生两种不同频率的光子，但是若是大 量氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态时，最多可产生 3 种不同频率的光子， B 错误；原子核的半衰期与外 界因素无关， C 正确；原子核经过衰变生成新核，需要释放出射线，质量减小， D 错误； 考点：考查了原子衰变，氢原子跃迁 3．如图所示，水平传送带 A、B 两端相距 s=2m，工件与传送带间的动摩擦因数 μ =0.1．工件滑上 A 端瞬 时速度 vA=5m/s ，达到 B 端的瞬时速度设为 vB，则（ ） A．若传送带以 1m/s 顺时针转动，则 vB=3m/s B．若传送带逆时针匀速转动，则 vB<3m/s C．若传送带以 2m/s 顺时针匀速转动，则 vB=3m/s D．若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定 vB>3m/s 【答案】 C 【解析】 【分析】 【详解】 A．物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为 a=μ g=1m/s2 若传送带以 1m/s 顺时针转动，则物体开始时做减速运动，当速度减为 1m/s 时的位移为 2 2 2 25 4 1.125m 2 2 4 B Av vs a 然后物体随传送带匀速运动，故达到 B 端的瞬时速度为 1m/s，故 A 错误； B．若传送带逆时针匀速转动，则物体在传送带上做减速运动，到达 B 端时的速度为 2 22 5 2 4 2m / s=3m/ sB Av v aL 故 B 错误； C．若传送带以 2m/s 顺时针匀速转动时， 物体做减速运动， 由 B 选项可知因为到达 B 端的速度为 vB=3m/s ， 故最后物体到达 B 端的速度为 vB=3m/s，故 C 正确； D．因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时，若物体一直减速，则到达 B 端的速度为 3m/s 只有当传 送带的速度大于 3m/s 时到达右端的速度才可能是 vB>3m/s ，故 D 错误． 故选 C. 4．新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示，他的大小在纳米的数量级下，根据我们高中所学内容，下 列单位属于国际基本单位的是（ ） A．长度 B．m C．nm D． m/s 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 国际单位制规定了七个基本物理量， 分别为长度 （ m）、质量（kg）、时间 （s）、热力学温度 （K ）、电流 （A ）、 发光强度（ cd）、物质的量（ mol ），它们的国际单位是基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的单 位叫做导出单位， A 项的长度是基本物理量， B 项的 m 是国际制基本单位， C 项的 nm 是非国际制基本单 位， D 项的 m/s 是导出单位，故 B 正确， ACD 错误。 故选 B。 5．2018 年 12 月 8 日我国嫦娥四号探测器成功发射 ,实现人类首次在月球背面无人软着陆。通过多次调速 让探月卫星从近地环绕轨道经地月转移轨道进入近月环绕轨道。 已知地球与月球的质量之比及半径之比分 别为 a、b,则关于近地卫星与近月星做匀速圆周运动的下列判断正确的是 A．加速度之比约为 b a B．周期之比约为 3b a C．速度之比约为 b a D．从近地轨道进入到地月转移轨道 ,卫星必须减速 【答案】 B 【解析】 【详解】 A．根据 2 GMa r 可知， 2 2 2 M Ra a a M R b 月地地 月 月 地 ，选项 A 错误； B．由 3 2 rT GM 可得， 3 3 3 R MT b T R M a 月地地 月 月 地 ，选项 B 正确； C．根据 GMv r 可得 M Rv a v M R b 月地地 月 月 地 ，选项 C 错误； D．从近地轨道进入到地月转移轨道，卫星必须要多次加速变轨，选项 D 错误。 6．一含有理想变压器的电路如图所示，交流电源输出电压的有效值不变，图中三个电阻 R 完全相同，电 压表为理想交流电压表， 当开关 S 断开时， 电压表的示数为 U0；当开关 S 闭合时， 电压表的示数为 0 37 38 U ．变 压器原、副线圈的匝数比为（ ） A． 5 B．6 C．7 D． 8 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 设变压器原、副线圈匝数之比为 k，当开关断开时，副线圈电压为 0 2 UU k ，根据欧姆定律得副线圈中电 流为： 02 2 UUI R Rk ，则原线圈中电流为： 02 1 2 UII k k R ，则交流电的输出电压为： 0 0 1 0 2 UU U I R U k ①；当 S 闭合时，电压表的示数为 0 37 38 U ，则副线圈的电压为 0 2 37 38 UU k ，根 据欧姆定律得： 0 02 2 2 37 37 38 19 2 U UUI R kR Rk ，则原线圈中电流为： 02 1 2 37 19 UII k k R ，则交流电的输出 电压为： 0 0 1 1 2 37 37 38 19 U UU U I R k ②；①②联立解得 k=6 ，故 B 正确． 二、多项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 要求．全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分 7．多年前在日本本州岛附近海域曾发生里氏 9.0 级地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄 漏，其中放射性物质碘 131 的衰变方程为 131 131 53 54I Xe Y 。根据有关放射性知识， 下列说法正确的是 （ ） A． Y 粒子为 1 1H B．若生成的 131 54 Xe 处于激发态，它会放出穿透能力最强的 射线 C． 131 53 I 的半衰期大约是 8 天，取 4g 碘原子核，经 8 天后就只剩下 2g 碘原子核了 D． 131 53 I 中有 53 个质子和 78 个核子 【答案】 BC 【解析】 【详解】 A．根据衰变过程中质量数和电荷数守恒， Y 粒子为 β粒子，故 A 错误； B．若生成的 131 54 Xe 处于激发态，还会放出 γ射线， γ射线的穿透能力最强，故 B 正确； C．半衰期是一个统计规律，指的是有一半原子核发生衰变所需要的时间，只对大量的原子核适用，对少 数原子核是不适用的，所以若取 4g 碘原子核，经 8 天后就只剩下 2g 碘原子核了，故 C 正确； D． 131 53 I 中有 53 个质子， 131 表示质量数（核子数） ，故 D 错误。 故选 BC 。 8．如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的 M 、N 两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向 相反的电流。 a、O、b 在 M 、N 的连线上， O 为 MN 的中点， c、d 位于 MN 的中垂线上，且 a、b、c、d 到 O 点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ） A． O 点处的磁感应强度为零 B． a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C． c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D． a、c 两点处磁感应强度的方向不同 【答案】 C 【解析】 【分析】 【详解】 A．由安培定则和磁场叠加原理可判断出 O 点处的磁感应强度方向向下，一定不为零， A 错误； B． a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，选项 B 错误； C． c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同， ，均向下选项 C 正确； D． a、c 两点处磁感应强度的方向相同，选项 D 错误。 故选 C。 9．下列说正确的是（ ） A．一定量 100℃的水变成 100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 B．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是非晶体 C．理想气体在等压膨胀过程中一定要吸收热量 D．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子的直径 E.水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 【答案】 ACE 【解析】 【详解】 A．一定量 100℃的水变成 100℃的水蒸气， 因吸热内能增大， 但其分子动能不变， 则分子之间的势能增加， 选项 A 正确； B．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块是多晶体，看起来没有确定的几何形状，也是多晶体的特点。故 B 错 误。 C．理想气体在等压膨胀过程中， 气体对外做功， 温度升高， 内能变大， 则一定要吸收热量， 选项 C 正确； D．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子运动占据的空间体积，不能估算气 体分子的直径，选项 D 错误； E．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，选项 E 正确； 故选 ACE 。 10．下列说法正确的是 _________（填正确答案标号） A．天空中看到的彩虹是光的干涉现象形成的 B．偏振现象说明光是一种横波 C．光从空气射入水中时，光的频率保持不变 D．光学仪器镜头上的增透膜利用光的衍射原理 E.在水中红光比蓝光传播得更怏 【答案】 BCE 【解析】 【详解】 A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠 折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故 A 错误； B．偏振是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故 B 正确； C．根据波传播的特点可知，光从空气射入水中时，光的频率保持不变。故 C 正确； D．光学镜头上的增透膜是膜的前后表面反射光出现叠加，利用光的干涉现象，故 D 错误； E．水对红色光的折射率小小于对蓝色光的折射率，由 cv n 可知红色光在水中的速度大于蓝色光的速度， 故 E 正确； 故选 BCE 。 11．如图所示， 排球运动员站在发球线上正对球网跳起从 O 点向正前方先后水平击出两个速度不同的排球。 速度较小的排球落在 A 点，速度较大的排球落在 B 点，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A．两排球下落相同高度所用的时间相等 B．两排球下落相同高度时在竖直方向上的速度相间 C．两排球通过相等的水平距离，落在 A 点的排球所用的时间较少 D．两排球在落地前的一小段相等时间内，落在 B 点的排球下降的高度较小 【答案】 AB 【解析】 【详解】 A．从同一高度水平发出两个速度不同的排球，根据平抛运动规律，竖直方向上有 21 2 h gt 可知两排球下落相同高度所用的时间相等， A 项正确； B．由 2 2yv gh 可知两排球下落相同高度时在竖直方向上的速度相同， B 项正确； C．由平抛运动规律可知水平方向上有 x=vt ，可知速度较大的排球通过相等的水平距离所用的时间较少， C 项错误； D．由于做平抛运动的排球在竖直方向的运动为自由落体运动，两排球在落地前的一小段相等时间内下降 的高度相同， D 项错误。 故选 AB 。 12．一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示，发电机组能输出稳定的电压。升压变压器原、副 线圈匝数之比为 n 1：n 2=1： 10.线圈两端的电压分别为 U l、U2.输电线的总电阻为 r，降压变压器的原、副 线圈匝数之比为 n 3：n 4=10：1，线圈两端电压分别为 U3、U4.，L 是用户区里一常亮的灯泡，三个回路的 干路电流分别为 I 1、I 2、I 3，随着用电高峰的到来， 用户区开启了大量的用电器， 下列说法正确的是 （ ） A．电压 U 4 不变，始终等于 U l B．电流 I l 始终等于 I 3 C． L 变暗 D．输电线的电阻消耗的功率减小 【答案】 BC 【解析】 【分析】 【详解】 将远距离输电的电路转化为等效电路 其中 2 2 1 1 nU U n ， 2 3 2 4 = nR R n 用效 由闭合电路的欧姆定律 2 2 ( )U I r R效 故随着用电高峰的到来用户区开启了大量的用电器， R用 减小，导致 R效 变小，则输电电流 2I 变大。 A．由变压器的变压比可知 2 2 1 1 1 10nU U U n 3 3 4 4 4 10nU U U n 但输电线上有电阻 r ，产生损失电压，故有 2 3U U 即 1 410 10U U ，且用电高峰 U 1 不变， U4 变小，故 A 错误； B．根据变压器上的电流与匝数成反比，有 2 2 1 2 1 10 n II I n ， 4 2 3 2 3 10 n II I n 可得电流 I l 始终等于 I 3，故 B 正确； C．则输电电流 2I 变大会导致损失电压变大，而 U2 不变，故 U3 减小，可得 U 4变小，即并联用户的电压 减小，由 2 4UP R 可知 L 的功率变小， L 变暗，故 C 正确； D．由 2 2=P I r损 可知，输电电流 2I 变大会导致输电线的电阻消耗的功率增大，故 D 错误。 故选 BC 。 三、实验题 :共 2 小题，每题 8 分，共 16 分 13．二极管具有单向导电性，正向导通时电阻几乎为零，电压反向时电阻往往很大。某同学想要测出二极 管的反向电阻 DR ，进行了如下步骤： 步骤一：他先用多用电表欧姆档进行粗测：将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，二极管的两端分别标 记为 A 和 B。将红表笔接 A 端，黑表笔接 B 端时，指针几乎不偏转；红表笔接 B 端，黑表笔接 A 端时， 指针偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的 ___________端（填 “A”或 “ B”）； 步骤二： 该同学粗测后得到 RD =1490? ，接着他用如下电路 （图一） 进行精确测量： 已知电压表量程 0~3V ， 内阻 R V=3k? 。实验时，多次调节电阻箱，记下电压表的示数 U 和相应的电阻箱的电阻 R，电源的内阻不 计，得到 1 U 与 R 的关系图线如下图（图二）所示。由图线可得出：电源电动势 E=___________ ，二极管 的反向电阻 DR =__________ ； 步骤二中二极管的反向电阻的测量值与真实值相比，结果是 ___________（填 “偏大 ”、“相等 ”或 “偏小 ”）。 【答案】 A 2.0V 1500Ω 相等 【解析】 【分析】 【详解】 [1] 多用电表测电阻时电流从黑表笔流出，红表笔流入。当红表笔接 A 时，指针几乎不偏转，说明此时二 极管反向截止，所以接 A 端。 [2] 根据电路图由闭合电路欧姆定律得 V D V D U RR R R R E U 整理得 V D V D 1 1 R R R U E ER R 再由图像可知纵截距 10.5 E 解得 2.0VE [3] 斜率 V D 3 V D 1.5 0.5 2 10 R R ER R 解得 D 1500ΩR [4] 由于电源内阻不计，电压表内阻已知，结合上述公式推导可知二极管反向电阻的测量值与真实值相等。 14．某同学通过实验探究热敏电阻 TR 的阻值随温度变化的非线性规律。实验室有器材如下：毫安表 mA （ 0～ 300mA ），电压表 V （0～ 15V ），滑动变阻器 R（最大阻值为 10Ω），开关 S，导线，烧杯，水，温 度计等。 (1)按图甲所示的电路图进行实验，请依据此电路图，用笔画线代表导线正确连接图乙中的元件 ___； (2)某一次实验中，电压表与电流表的读数如图丙所示。则电流表的读数为 _________A ，电压表的读数为 _________V 。由上述电流值、电压值计算的电阻值为 _________ Ω； (3)该实验电路因电流表的外接造成实验的系统误差，使电阻的测量值 _________（选填 “大于 ”或 “小于 ”） 真实值； (4)实验中测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的 TR t 图像如图丁示。则上述 (2)中电阻值对应 的温度为 _________ ℃； (5)当热敏电阻的温度为 70 C时，其电阻值为 _________ Ω。 【答案】 0.120 10.5 87.5 小于 20 29 【解析】 【详解】 (1)[1] 电路元件连线如图所示 (2)[2] 电流表量程为 300mA ，分度值为 10mA ，测量值为 120mA 0.120AI [3] 电压表量程为 15V ，分度值为 0.5V，测量值为 10.5VU [4] 由欧姆定律得 T 10.5V 87.5Ω 0.12A UR I (3)[5] 电流表外接，电压表分流使电流表读数大于通过热敏电阻的电流，则电阻测量值小于真实值。 (4)[6] 图像 TR 轴的分度值为 5Ω，估读至 1Ω。图像 t 轴的分度值为 5 C ，估读至 1 C。则对应电阻值为 87.5ΩTR 的温度为 t=20 ℃。 (5)[7] 对应 70 Ct 时的电阻值为 29Ω。 四、解答题：本题共 3 题，每题 8 分，共 24 分 15．如图所示，两完全相同质量为 m=1kg 的滑块放在动摩擦因数为 μ= 1 4 的水平面上。长度均为 L=1m 的轻杆 OA 、OB 搁在两个滑块上， 且可绕铰链 O 自由转动， 两轻杆夹角为 74°。现用竖直向下的恒力 F=20N 作用在铰链上，使两滑块由静止开始滑动。已知重力加速度 g=10m/s 2， sin37 °=0.6 ，cos37°=0.8。求： (1)此时轻杆对滑块 A 的作用力 F A 的大小； (2)此时每个滑块的加速度 a 大小； (3)当轻杆夹角为 106°时，每个滑块的速度 v 大小。 【答案】 （1） 12.5N；（2） 22.5m/s ；（3） 2m/s 。 【解析】 【分析】 【详解】 (1)在 O 点， F 沿杆的分力为 2cos37A FF 解得 12.5AF N (2)由 cos37 5Af mg F N sin37 cos37A AF mg F ma 解得 22.5m sa (3)因为 5 2 Ff mg N 保持不变，克服摩擦力做功 2 10 cos37 sin37 2W f x L Lf Δ J 恒力 F 做功为 20 cos37 sin37 4W F y L LF Δ J 212 2F fW W mv 解得 2m/sv 16．如图所示， 质量为 6kgM 的长木板放在光滑水平地面上， 在长木板的最右端和距右端 4m 的 P 点处 各放一物块 B 和 A（均可视为质点） ，物块 A的质量为 1 2kgm ，物块 B 的质量为 2 1kgm ，长木板 P 点 左侧足够长，长木板上表面 P 点右侧光滑， P 点左侧（包括 P 点）粗糙物块 A与长木板间的动摩擦因数 0.5 ，现用一水平向右的恒力 F 作用于长木板上，使长木板由静止开始运动，设物块 A与木板间的最 大静摩擦力等于滑动摩擦力， 210m/sg ，求： (1)当长木板由静止开始运动时，若要物块 A 与长木板保持相对静止，拉力 F 满足的条件； (2)若拉力 36NF ，在物块 A B、 相碰时撤去拉力 F ，物块 A 与 B 发生弹性碰撞， 碰撞之后物块 A 的速度 1v 和物块 B 的速度 2v 。 【答案】 (1) 40F N ； (2) 1 2m/sv ， 2 8m/sv 【解析】 【详解】 (1)当 A 与长木板间的摩擦力达到最大静摩擦力时将要发生相对滑动，设此时物块 A 的加速度为 0a ，以 A 为研究对象，根据牛顿第二定律 1 1 0m g m a 因为 B 与长木板间没有摩擦力，以长木板和物块 A 整体为研究对象，根据牛顿第二定律，当 A 与长木板 间将要发生相对滑动时 0 1 0F M m a 联立解得 0 40NF 所以若要物块 A与长木板保持相对静止，拉力 40F N (2)当拉力 36F N 时小于 40N ，开始时物块 B 保持静止，物块 A 与长木板一起加速 根据动能定理 2 1 0 1 2 Fx M m v 解得 0 6m/sv 物块 A B、 发生弹性碰撞，根据动量守恒定律 1 0 1 1 2 2m v m v m v 根据机械能守恒定律 2 2 2 1 0 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2 m v m v m v 两式联立解得 1 2m/sv 2 8m/sv 17．如图所示，一束平行于直径 AB 的单色光照射到玻璃球上，从 N 点进入玻璃球直接打在 B 点，在 B 点反射后到球面的 P 点（ P 点未画出） 。已知玻璃球的半径为 R，折射率 n= 3 ，光在真空中的传播速度 为 c，求： ①入射点 N 与出射点 P 间的距离； ②此单色光由 N 点经 B 点传播到 P 点的时间。 【答案】① 3R ；② 6R c 【解析】 【分析】 【详解】 ①在 B 点的反射光线与入射光线 NB 关于 AB 对称， 则可知从 P 点射出的光线与原平行于 AB 的入射光线 平行对称，作出光路图如图所示 由光路图知 1 22 由折射定律得 1 2 sin 3 sin n 解得 1 60o 2 30o 入射点 N 与出射点 P 间的距离为 12 sin 3d R R ②该条光线在玻璃球中的路程 22 2 cos 2 3s R R 光在玻璃球中的速度 3 c cv n 光在玻璃球中的时间 6s Rt v c