2021届广东省茂名市高考物理一模试卷(含答案解析).pdf

2021届广东省茂名市高考物理一模试卷一、单 选 题（本大题共4小题，共2 4.0分）1.如图，在方向竖直向下、磁感应强度大小为8的匀强磁场中，在竖直 又平面内的等边三角形a bc的a、b两点分别放置一长直导线，导线中通/、，、有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，测得C点的磁感应强度/大小为2 8。若仅将b处电流反向，则此时c处的磁感应强度大小为（）a.一 走bA.0 B.B C.W B D.2B2 .某电场的电场线如图所示，一个质子在4、B两点受到电场力的大小分别 B为色和“，则它们的关系是（）A.FA=FBFAFBD.无法比较3 .太阳系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为8：1,则两行星的公转速度之比为（）A.2：1 B.4：1 C.1：2 D.1：44 .如图所示，物块4、8紧挨着放在水平面上，质量分别为2 k g和M g,F-它们和水平面的动摩擦因数均为0 4,现用8 N的水平力F推4物块，A 广 百 B物块可能受到重力G、推力F、摩擦力3水平支持力F N的作用.现将各力作用点移到B物块重心，作出B受力的示意图，g取10m/s 2,下图中符合物块B所受力的二、多 选 题（本大题共6小题，共3 3.0分）5 .关于中性面，以下说法正确的是（）A.中性面就是穿过线圈的磁通量为零的面B.中性面就是线圈中磁通量变化率为零的面C.中性面就是线圈内感应电动势为零的面D.中性面就是线圈内感应电动势最大的面6.如图所示为某品牌自行车的部分结构示意图，4、B、C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点。现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是（）4 2齿A.A、B、C两点线速度大小相等B.飞轮与大齿盘的转速之比为1：3C.A、B两点的向心加速度之比为3：1D.4、B两点的角速度之比为3：17.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为为,两船在静水中的 T-上速率均为外甲、乙两船船头均与河岸夹角为。，如图所示。已知甲船恰好、能垂直到达河正对岸的4点，乙船到达河对岸的B点，4、B之间的距离为，帝雯-则下列判断正确的是（）A.甲、乙两船同时到达对岸B.若仅是河水流速孙增大，则两船的渡河时间增大C.不论河水流速巧如何改变，只要适当改变仇甲船总能到达正对岸的4点D.若仅是何水流速增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为18.将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各物理量间关系的是（）FfBA.B.009.关于热现象，下列说法正确的是（）A.气体吸收了热量，其内能可能减小B.悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显C.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小D.温度越高，物体内分子的平均动能越大E.随着分子间距离的增大，物体内分子的势能一定减小1 0 .如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面4 B C 的单色光从空气射向E点，并偏折到F 点，已知入射方向与边4 B 的夹角为。=3 0。，E、F 分别为边4 B、B C 的中点，贝 女）A.该棱镜的折射率为百B.光在尸点发生全反射C.从尸点出射的光束与入射到E 点的光束平行D.光从空气进入棱镜，波长变短E.光从空气进入棱镜，频率不变三、实 验 题（本大题共2小题，共 1 5.0 分）1 1 .在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.0 0 k g 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示.。为第一个点，4、B、C 为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）.已知打点计时器每隔0.0 2 s打一个点，当地的重力加速度为9.8 m/s2,那么0ABC-15.55 cm-19.25 cm-22.93 cm-（1）纸带的 端（填“左”或“右”）与重物相连；（2）根据图上所得的数据，应取图中。点到 点来验证机械能守恒定律；（3）从。点至此2）问中所取的点，重物重力势能的减少量 E p =J,动能增加 E k =/.（结果取三位有效数字）12.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5|,先用伏安法测出金属丝的电阻&，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。从下图中读出金属丝的直径为mm.为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A.电压表0 3 V,内阻10犍项B.电压表0 1 5 V,内阻50睡3C.电流表0 0.64 内阻0.05随D电流表0 3 4内阻0.01 j滑动变阻器，0 10O厂.滑动变阻器，0 1000要求较准确地测出其阻值，电压表应选，电 流 表 应 选 滑 动 变 阻 器 应 选(填 序 号)四、计算题(本大题共3小题，共42.0分)13.如图，半径为r的圆筒水平固定放置，与圆筒轴线。等高处有两小孔P、Q,P、Q分布在圆筒轴线的两侧，沿圆筒轴线方向的距离为L,沿圆筒轴线方向加有同向的匀强磁场与匀强电场。一质量为m、带电荷量为+q的粒子以速度 从P孔垂直圆筒壁射入圆筒内，最后从Q孔射出。粒子与圆筒壁碰撞时电荷量与动能均无损失，重力不计。求：(1)满足题中条件的磁感应强度B及粒子在圆筒内的运动时间;(2)电场强度E的大小。1 4 .光滑水平面上有4、B两辆小车，mB=1kg,原来静止，mA=1 k g(含支架),现将小球C用长为0.2 m的细线悬于支架顶端，mc=0.5 kg,开始时4车与C球以%=4 m/s的速度冲向B车，如图所示，若4、B正碰后粘在一起，不计空气阻力，g取1 0 r n/s 2,求小球C摆动到最大高度时的速度和上升的最大高度.1 5 .如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固|口，定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连.已知大气压强为1.0 x|口 彳777777777777777777777777777777777105P a,气缸的质量为5 0 k g,活塞质量不计，其横截面积为0.0 1爪2,气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略.开始时被封闭气体压强为1.0 x 1 0 5 p a、温度为2 7。，试求：(1)缓慢升高气体温度，气缸恰好开始向左运动时气体的压强P和温度t；(2)某同学认为封闭气体的温度只有在2 7。到(1)问中t之间，才能保证气缸静止不动，你是否同意他的观点？若同意，请说明理由；若不同意，计算出正确的结果.参考答案及解析1.答案：A解析：解：因c点处的磁感应强度为2 B,而匀强磁 二会场的磁感应强度大小为B,方向竖直向下，务/:设两电流在C处产生的磁感应强度大小为瓦，由图1根据平行四边形定则得夕=2Bocos3(r =W%,由r/I-91 图 2题意得磁感应强度为2 B,则有：J(bBO +B2=2 B,即解得：Bo=B；若将b处电流反向，两条通电导线在c处产生的磁感应强度如图2所示且夹角为120。，由几何关系可知，二者的合磁感应强度大小为8,方向竖直向上，与匀强磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，故c处的磁感应强度大小为0。故 A 正确，错误。故选：Ao由磁场的叠加可知每根导线在c点产生的磁感强度大小，根据c点的合磁感应强度为2B结合平行四边形定则求解每根导线在c处的磁感应强度；导线b的电流方向改变后c点的距离不变，故磁感强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合磁感强度。本题考查磁场的叠加，要注意磁感强度为矢量，在求合磁感强度时应先分别求得各导线c点的磁感强度再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的磁感强度。2.答案：C解析：解：从图中可以看出，4点处电场线比B点处密，根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小，知4 点的场强比B点的大，根据F=Eq可知，质子在4点受到的电场力大，即以FB，故 C正确。故选：Co在电场中电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线密的地方电场强度大，稀疏的地方电场强度小，分析出场强的关系，再由尸=qE判断电场力的大小.本题的关键要掌握电场线的物理意义，知道了电场线的疏密表示电场强度的相对大小，同一电荷，电场力与场强成正比.3.答案：C解析：解：根据G萼=血 与 得：T=叵，因为周期之比为8：1,则轨道半径之比为4：1,r2 T2 7 GM根据G绊得：v=,轨道半径之比为4：1,则公转速度之比为1：2,故 C正确，A B D 错rz r y/r误。故选：C o根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径的关系式，结合周期之比求出轨道半径之比，从而根据万有引力提供向心力求出线速度之比.解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道周期与轨道半径的关系，并能灵活运用，难度适中.4 .答案：C解析：解：由题意可知，4 受到地面的滑动摩擦力大小=n mAg=0.4 x 2 x 1 0 =8/V,由于水平推力尸=8 N,因此物体力处于平衡状态，那么4 对B 没有作用力，所以B 物体只受到重力与地面的支持力，不受到地面的摩擦力，故 C正确，A 3。错误；故选：C.根据对A 受力分析，结合滑动摩擦力公式，及平衡条件，从而判定4 对B 是否有作用力，进而可确定B的受力情况.考查平衡条件的应用，掌握受力分析的内容，注意4 对B 是否有力的作用是解题的关键.5 .答案：BC解析：解：A B,中性面是指磁感线与线圈平面垂直时位置，此时穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，故A错误，B正确；C D,线圈在转动中经过中性面位置时，磁通量的变化率为零，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为零，故 C正确，。错误。故选：B C。中性面位置，磁感线与线圈平面垂直，磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零。本题考查中性面特点：线圈平面每经过中性面一次，感应电流与感应电动势方向均改变一次，转动一周，感应电流方向改变两次，并且中性面位置，磁感线与线圈平面垂直，磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，要牢记这一特点。6 .答案：ACDn 飞 r 加解析：解：A B、自行车的链条不打滑，4、B、C 三点线速度大小相等，根据“=2 兀 n r 可得：=4 2 _ 314 1故 A正确，3错误;C、由向心加速度公式册=艺可知，4、B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比，中=胃=*71 ra8 r A i故C正确；。、根据V =3 r可知，力、B两点的角速度之比为4 2：1 4 =3：1,故。正确；故 选:ACD.自行车的链条不打滑，4与B的线速度大小相等，由D=an 研 究4与B角速度的关系。由向心加速度公式册=?，分别研究4与B和B与C的向心加速度的关系。自行车的链条不打滑，三点的线速度大小相等是解题的关键，通过=3 r和 册=9,把描述圆周运动的物理量联系起来。7.答案：AD解析：解：4、将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，即渡河的时间为：t =三，知甲乙两船到达对岸的时间相等，同时到达对岸，故A正确；B、若仅是河水流速增大，根据渡河时间：t=g,则两船的渡河时间都不变，故B错误；C、只有甲船速度大于水流速度时，不论水流速孙如何改变，甲船才可能到达河的正对岸4点，故C错误；。、若仅是河水流速为增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解，船在平行于河岸方向的分速度不变，则两船之间的距离仍然为故。正确。故选：AD.根据小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，可以比较出两船到达对岸的时间以及两船沿河岸方向上的位移大小，从而即可求解。解决本题的关键灵活运用运动的合成与分解，知道合运动与分运动的等时性，特别要注意渡河时间的求解方法。8.答案：BC解析：解：A C,由 尸=8/知8、l一定时，F与/成正比，故A错误，C正确；B D、匀强磁场中B恒定不变，B 是磁感应强度的定义式，与/的大小无关，故8正确，O错误；故选：B C。磁感应强度8是由磁场本身决定的；安培力的计算式：F=B1L,式中的B由磁场决定，而尸与心成正比变化关系，据此分析判断。本题考查安培力表达式的意义以及磁感应强度B的定义，要注意明确B由磁场本身决定，不受/,L,F的影响。9.答案：ACD解析：解：4、物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。若气体吸收热量的同时对外做功，而且对外做功的数值大于吸收热量的数值，则气体的内能减小，故 A 正确：8、悬浮在液体中的颗粒越大，撞击它的分子数越多，越容易表现出平衡性，布朗运动越不明显，故8 错误；C、分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，只是斥力减小的快，故 C 正确；。、温度是平均动能的标志，温度越高，物体内分子的平均动能越大，故。正确；E、随着分子间距离的增大，分子表现为斥力时分子力做正功，分子势能减小；分子表现为引力时分子力做负功，分子势能增大，故 E 错误。故选：ACD.改变内能的方式有两种：做功和热传递：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；分子间由于存在相互的作用力，都随分子间距离的增大而减小，而具有的分子势能与其相对位置有关；温度是平均动能的标志。本题考查了物体的内能的概念和布朗运动、温度的微观定义等；要能够从微观角度理解内能和分子力与分子势能随距离变化的曲线是解答的关键.10.答 案:ADE解析：解：4、在E点作出法线可知入射角为60。，折射角为30。，由n=鬻;=痘,可得折射率为百，故4 正确。B、光在F点的入射角为30。，由光的折射定律定律可知发生全反射的临界角为sinC=在 s讥30。,7 1 3因此不会在尸点发生全反射，故 8 错误。C、三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故 C 错误。D E、光从空气进入棱镜，频率不变，速度减小，由4=，可得波长变短，故。E 正确。故选：ADEo由几何关系可得出光线在E点的入射角和折射角，由折射定律可求得折射率；根据光路可逆性分析光在F点能否发生全反射；光从空气进入棱镜时频率不变，波速变小，由波速公式可得出波长的变化；由折射规律可知出射光束能否与入射光束平行。本题是折射定律的应用问题，根据几何知识以及折射定律结合应用进行处理，要注意入射角和折射角都是与法线的夹角，不是与界面的夹角。1 1.答案：左 B 1.8 9 1.7 0解析：解：（1）重物做加速运动，纸带在相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连.（2）根据图上所得的数据，应取图中。点到B 点来验证机械能守恒定律.（3）从。到B 的过程中，重力势能的减小量 Ep=m g h=l x 9.8 x 1 9.2 5 x 10-2J 1.8 9 7,B 点的速度为=写=（2 2.9 3-：o：）x i o ;小小-i.8 4 5 m/s,则动能的增加量4 Ek=：x 1 x 1.8 4 52 1.7 0/.故答案为：（1）左，（2）B,（3）1.8 9,1.7 0.根据相等时间内的位移越来越大，确定纸带的哪一端与重物相连.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出速度的大小，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量.解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量.12.答案：0.68 0 4;C；E解析：试题分析：螺旋测微器的固定刻度为O S/m n,可动刻度为18.0 x O.Ol r m n =0.18 0瓶血，所以最终读数为0.5n u n +0.18 0m m =.两节干电池电动势共为3 k 为减小读数误差，选小量程电压表，故选A：根据欧姆定律，心 锣 吧=施 箧 施，电流不超过0.6 4 故电流表同样选择小量程的，即选C；滑动变阻器最大阻值大如 盛的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的即选及考点：本题考查了螺旋测微器读数、测定金属丝的电阻率。13 .答案：解：（1）设粒子绕了（k +J 圈，撞了 次，有。=端”根据牛顿第二定律有q u B =my由几何关系有R =r t an j仃 乜 uj/pj n rnv 2kn+n由于O V/r,有几 2k,k=0,1,2,3 几取正整数小 八 n-2k由a=7 T 6=-7 Tn+1aa 27nHt =(n+l)-T =(n+l)-.ma=5+1)词得t=(n 2k)?tan2kn+n28+D(2)沿轴方向，粒子做匀加速直线运动，有L=：.当产可得E=2mLv2qn2r2(n-2k2cot2 2kn+n2(n+l)答:(1)满足题中条件的磁感应强度8 是券cot2kn+n2(n+l),粒子在圆筒内的运动时间是(n-2 k)?ta n 筹 有(2)电场强度E的大小是2mLv2qn2r2(n-2k2 2kn-nC O tz -2(n+l)解析：(1)采用运动的分解法研究：粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律和几何知识结合求得B.根据粒子转过的圈数，结合周期求运动时间。(2)沿轴的方向粒子做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和位移时间公式求E。本题考查了带电粒子在复合场中的运动，采用运动的分解法研究。知道粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，根据题意分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律、几何知识即可解题。14.答案：解：4、B碰撞过程，以4、B小车组成的系统为研究对象，由于正碰后粘在一起的时间极短，小球C暂未参与碰撞，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有:啊1 -)=(皿4+得：V=2 徵/s.碰后，4 B粘在一起，小球C向右摆动，细绳水平方向分力使4B加速，当C的速度与尔B水平方向的速度相同时，小球C摆至最高点，以4、B、C组成的系统为研究对象，由动量守恒定律有:mcv0+M +mB)v=(mA+mB+mc)v解得小球C摆动到最大高度时的速度为：v=2Am/s.设小球C摆至最大高度为无，山机械能守恒有:1 1 12mcvo+2(M4+n8川2=-(mA+mB+mc)v，2+mcgh解得：h=0.16?n.答：小球C摆动到最大高度时的速度是2.4m/s,小球C摆动的最大高度是0.16m.解析：光滑水平面上有A、B两辆小车，发生正碰的过程，4、B的动量守恒，求出碰后的A、B两车的共同速度；碰后，4、B粘在一起，小球C向右摆动，细绳水平方向分力使4、B加速，当C的速度与4、B水平方向的速度相同时，小球C摆至最高点，以4、B、C组成的系统为研究对象，由动量守恒求出4、8、C的共同速度，再由系统的机械能守恒，即可得解小球C摆动的最大高度.在水平方向没有外力做功的情况下运用动量守恒，只有重力做功情况下的机械能守恒来解决实际问题.要知道三个物体的速度相同时C上升到最大高度.15.答案：解：（1）气缸开始运动时.，气缸与地面间的摩擦力为最大静摩擦力，此时有：ps=pos+f气缸内气体压强为：P=P o+;=l.2 x lO5Pa气体发生了等容变化有：7 =r代入数据得：T=360/C即：t=T-273=87故气缸恰好开始向左运动时气体的压强P=1.2 x 105p a,温度为t=87（2）不同意.当气缸恰好向右运动时，温度有最低值，气缸内气体压强为：=Po-;=0.8 x 105Pa等容变化黑=喘,得T=2 4 0 K,即t=7-273=-33故温度在87久到-33。（：之间气缸静止不动.解析：（1）气缸恰好开始运动时，摩擦力为最大静摩擦力，根据力学知识可以求出此时的压强，气体等压变化，由气态方程可以求出此时温度；（2）当活塞刚要向右运动时，此时气体有最低温度，刚要向左运动时有最高温度，根据等压变化可以求出最低和最高温度.在求解被封闭气体压强时，往往结合力学知识进行求解，注意将力学知识和热学知识的联系，加强所学知识的综合应用.