2021届山东省烟台市高三（下）第一次模拟物理试题（含答案解析）.pdf

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1、2021届山东省烟台市高三（下）第一次模拟物理试题学校:姓名：班级：考号：一、单选题1.下列说法中正确的是（）A.动能相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相同B.一个氢原子处在=4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多能辐射出6 种频率的光子C.用同频率的光在相同的条件下先后照射锌板和银板时均有光电子逸出，逸出的光电子动能可能相同D.5G 的数据传输速率比4G 大幅提升，因此5G 信号比4G 信号在真空中的传播速度更快2.在建筑工地上经常使用吊车起吊货物。为了研究问题方便，把吊车简化成如图所示的模型，支撑硬杆O P的一端装有定滑轮，另一端固定在车体上，质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮吊起质量为m的

2、物件缓慢上升，不计定滑轮质量和滑轮与绳索及轴承之间的摩擦，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（）A.钢丝绳索对定滑轮的作用力方向竖直向下B.钢丝绳索对定滑轮的作用力方向一定沿着O P方向C.钢丝绳索对定滑轮的作用力大小等于2/gD.钢丝绳索对定滑轮的作用力大小小于2mg3.一定质量的理想气体从状态a 开始，经历ab、be、ca三个过程回到原状态，其 VT图像如图所示，下列说法中正确的是（）A.4、6 和 c 三个状态，气体分子的平均动能相等B.过程独中气体既不吸热也不放热C.过程松中气体向外界放出热量D.c 和。两个状态，容器单位面积单位时间内受到气体分子撞击次数相同4.2020年 7 月

3、3 1 日，北斗三号全球卫星导航系统正式建成开通，我国向世界庄严宣告，中国自主建设和运营的全球卫星导航系统全面建成，成为国际上第一个将多功能融为一体的全球卫星导航系统。如图是北斗卫星导航系统中三个卫星的圆轨道示意图，其中A 为地球赤道同步轨道；轨道B 为倾斜同步轨道，轨道半径与地球赤道同步轨道半径相同；轨道C 为一颗中地球轨道。则下列说法中正确的是()A.在轨道4、B、C 上运动的卫星的线速度大小关系为VA=VBVCB.在轨道A、8 上运动的卫星需要的向心力大小一定相等C.在轨道A、C 上运动的卫星周期关系为。/,磁场方向竖直向下。从图示位置开始在岫棒上施加向右的水平恒力F,使金属棒必和cd向

4、右匀速进入匀强磁场区域，当 cd棒进入磁场后，立即撤去拉力F,最后两根金属棒能够穿出磁场区。已知而刚开始运动时，细线恰好伸直且无拉力，金属棒在运动过程中保持与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度为g。下列说法中正确的是（）A.金属棒进入磁场区域的速度为三排D LB.两根金属棒进入磁场区域和离开磁场区域过程中，流过金属棒岫的电荷量绝对值相等C.金属棒离开磁场区域后两根金属棒的速度为零-互 此B-I）4mRD.两根金属棒在穿过磁场区域的过程中，回路中产生的总焦耳热为2 4-0”16m/?21 2.如图所示，倾角为30。足够长的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为人的轻质弹簧下端固定在斜面的底端，弹簧

5、上端与质量为?的滑块A 连接，A 的右侧紧靠一质量为m 的滑块8,3 与 A 不粘连，开始时两滑块均处于静止状态。现对滑块B 施加一个平行于斜面向上的拉力尸，使其做加速度a=的匀加速直线运动忽略两滑块的形状和大小，以x 表示滑块4、B 离开静止位置的位移，Q 表示滑块A 受到的合外力，从滑块A、8 开始运动到A 第一次上升到最大高度的过程中，下列表示尸与x,Q 与x 之间关系的图像可能正确的是（）三、实验题1 3.实验小组同学利用气垫导轨、数字计时器和拉力传感器做“研究沿斜面下滑物体的机械能”实验，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一带有刻度尺的倾斜气垫导轨，导轨上A 点处有一带遮光条的长方形

6、滑块，用天平测得其总质量为小。定滑轮与拉力传感器之间的细绳是竖直的，定滑轮与滑块之间的细绳平行于气垫导轨。实验步骤如下：试卷第6页，共11页用图乙所示的游标卡尺测出遮光条的宽度d=m；安装好实验器材，给气垫导轨接上气源，然后读出拉力传感器的示数F,同时从气垫导轨刻度尺上读出遮光条中心与光电门之间的距离L;烧断拉力传感器与滑块之间的细绳，让滑块滑向光电门并记录遮光条通过光电门的时间h多次改变滑块与光电门之间的距离，每次实验测量相应的L 与，值，填入相应的表格中。试分析下列问题:(1)本实验中需验证关系式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 成立，即可验证滑块沿斜面下滑过程中机械能守

7、恒；(2)小组同学根据测得的L 与，的值，用描点法作出如图丙所示的。一L 图像，已知图像的斜率为k,则可求得滑块下滑的加速度为=。标游O9876尺543211O1 4.某物理实验小组先设计了如图甲所示的电路图，采用半偏法测量一电流计G 的内阻 ,然后将该电流计G 改装为电压表，并对改装后的电压表进行检验。(1)在该小组测量电流计G 内阻演的过程中：请根据图甲所示电路图，在图乙中用笔画线表示导线连接相应的实物电路实验要进行的步骤如下，合理的顺序是（用步骤前的标号表示）；A.将品的阻值调到最大B.闭合开关SC.闭合开关S2D.调节R 的阻值，使电流计指针满偏E.调节7?2的阻值，使电流计指针转到满

8、偏刻度的一半处F.按图所示连接好实验电路G.记下/?2的阻值并断开5,由于存在系统误差，按上述实验步骤测出的电流计内阻R 与电流计内阻的真实值&相比较，R；财 Rg（选填“或=）；（2）该小组在上述实验中，测得电流计G（量程3.0mA）的内阻为400C。他们将此电流计与电阻R 串联后改装成量程为06V 的电压表，然后利用一标准电压表，根据图丙所示电路对改装后的电压表进行检验。丙 与 电 流 计 串 联 的 电 阻/?=C;调节滑动变阻器，当标准电压表读数为5.0V时，电流计G 的读数为2.0m A,则改装后的电压表实际量程为V。该小组发现改装的电压表量程不是06V,通过分析，可能原因是由于电流

9、计G 的内阻测量错误造成的，此时不用做其它改动，要达到预期目的，只需将与电流计串联的电阻R换为一个阻值为_ _ _ _ C的电阻即可。试卷第8页，共11页四、解答题1 5.如图所示是某潜艇的横截面示意图，它有一个主压载水舱系统结构，主压载水舱有排水孔与海水相连，人们可以通过向水舱里注水或者排水来控制潜艇的浮沉。潜艇内有一个容积N=3 m 3 的贮气钢筒，在海面上时，贮气钢筒内贮存了 p=2 0 0 a t m 的压缩空气，压缩空气的温度为仁2 7。某次执行海底采矿任务时，通过向主压载水舱里注入海水，潜艇下潜到水面下力=2 90 m 处，此时海水及贮气钢筒内压缩空气的温度均为fi=7；随着采矿质

10、量的增加，需要将贮气钢筒内的压缩空气压入水舱内，排出部分海水，使潜艇保持水面下深度不变，每次将筒内一部分空气压入水舱时，排出海水的体积为A W n?,当贮气钢筒内的压强降低到=5 0 a t m 时，就需要重新充气。在排水过程中气体的温度不变，已知海水的密度p=l x l()3 k g/m 3,海面上大气压强p()=i a t m,g=1 0 m/s 2,l a t m=l x l 05P ao求在该贮气钢筒重新充气之前，可将贮气钢筒内的空气压入水舱多少次？主压载水舱1 6.跳台滑雪是冬奥会比赛项目，被称作“勇敢者的运动”，其场地的简化图如图所示。雪坡08段为倾角为a=3 0。的斜面，某运动员

11、从助滑道的最高点A由静止开始下滑，到达起跳点0时借助设备和技巧，保持在0点的速率沿与水平方向成8角的方向起跳，最后落在雪坡上的B点，起跳点。与落点B之间的距离。8为此项运动的成绩。已知A点与0点之间的高度差力=5 0 m,该运动员可视为质点，不计一切阻力和摩擦，g=1 0 m/s Z求(1)该运动员在0点起跳时的速度大小；(2)该运动员以多大的起跳角。起跳才能取得最佳成绩，最佳成绩为多少；(3)在(1)问中，该运动员离开雪坡的最大距离。1 7 .实验小组的同学用如图所示的装置来探究碰撞过程中的能量传递规律。图中为固定在竖直平面内的轨道，段为倾角为6的粗糙斜面，B C段为光滑水平面，AB段 与8

12、 C段之间有一小段圆弧平滑连接。质量为如的小物块从斜面的最高点A由静止开始沿轨道下滑，A点距水平面的高度为，如 与斜面间的动摩擦因数为。质量分别为，2、，3 曲 人 如的-1个小物块在水平轨道上沿直线静止相间排列，如滑到水平轨道上与您发生碰撞，从而引起各物块的依次碰撞，碰撞前后各物块的运动方向处于同一水平线上。已知各物块间碰撞无机械能损失，且各物块之间不发生第二次碰撞。(1)求 加 与m2碰撞后，小物块tm的速度大小吸；(2)若定义第 个小物块经过依次碰撞后获得的动能Ek n与 第1个小物块的初动能Ek o之比为第1个小物块对第个小物块的动能传递系数h n，求h n；(3)若 的=砥=.=肛1

13、 =，求为何值时，第个小物块获得的速度最大？并求出此时第n个小物块的最大速度vn m1 8 .如图所示，平面直角坐标系x O y位于竖直平面内，x轴方向水平向右，坐标系x O)，所在的空间有一正交的匀强电磁场，匀强电场方向竖直向下，场强大小为E；匀强磁场试卷第10页，共11页方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为瓦一质量为根的小球（可视为质点）带正电荷,所带电荷量为G 小球以大小不同的初速度从坐标原点0 沿 X 轴正方向对准X 轴上的A点射出。不计空气阻力，重力加速度为g。（1）若小球做直线运动通过A 点，求此时小球的初速度大小V0；（2）若小球的初速度大小以国,射出小球后，小球会经曲线运动通过A

14、 点，求 A 点的（3）若小球从。点由静止释放,求小球运动过程中可达到的最大速率Um和小球到X坐标值X4；轴的最大距离以XXXxBXXXXXXXX4XXX XXE VX X参考答案1.c【详解】A.因为P=J2,呜根据德布罗意波的波长的公式.hA=一P所以动能相同的质子和电子，由于质量不同德布罗意波波长不同，A 错误；B.一个氢原子处在=4 的能级，由较高能级跃迁到较低能级时，最多可以发出4 T 3,3-2,和 2-1 三种频率的光，B 错误；C.用同频率的光照射不同种金属，金属中的不同位置的电子吸收能量后从金属不同深度逃逸而成为光电子，其具有的初动能可能相同，C 正确；D.5G 信号比4G

15、信号均是电磁波，在真空中传播速度相同，D 错误。故选C。2.D【详解】A B.钢丝绳索对定滑轮的作用力方向如图中所示，即为尸的方向,故 AB错误；C D.质量为，的物件缓慢上升，可看成匀速运动，则 F=?g,由菱形特点可得F黑=2F sin a=2mg sin a rc,故三者的线速度大小关系为办=%2，可 推 得 七，故 C 错误；G MD.三颗卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律可知三颗卫星周期的平方和轨道半径三次方的比值相等，故 D 正确；故选D。5.B【详解】A.设原线圈两端电压为口，电流为6,副线圈两端的电压为S,电流为/2,根据变压器的基本关系知答案第2页，共16页，2 n即

16、A _ =l3%3得=，颤所以灯泡心能正常发光，故A错误；B.根据变压器基本关系知幺=5U2 n2即3 =3U2由于闭合开关S,灯泡上、乙3、&均正常发光，即4=4由于灯泡心能正常发光，则q+L=2 2 0 V即4+5=4 4=220V所以灯泡的额定电压为5 5 V,故B正确；C.电源表的示数为3,即q =3心=165V故C错误；D.若断开开关S,电流后变化，从而导致电流为人，灯泡心两端电压变化，所以电压表的示数变化，故D错误。故选B。6.A【详解】P-4BC是正四面体，A、B两点分别固定等量同种电荷，。是A 8边的中点，等量同种电荷答案第3页，共16页中垂线上沿O 点向两边电势降低，如图:A

17、.由几何知识知OC与 AB垂直，O P与 4 8 垂直，O C=O P,所以C 点与P 点电势相同，A正确；B.P 点与C 点电场强度大小相同，方向不同，B 错误；C.将带正电的试探电荷q 从。点沿着OC移动到C 点，根据正电荷在电势低的地方电势能小，可知电荷电势能减小，C 错误；D.将带正电的试探电荷q 从 P 点移动到C 点，先靠近。点，然后再远离O 点，根据正电荷在电势高的地方电势能大，可知电荷电势能先增加后减小，D 错误。故选Ao7.C【详解】A.从。点发出的光传播到正立方体侧面N 8 8 4 各点的距离不相等，所以时间不相等，A 错误;B.单色光在透明介质中传播的速度为c c光到达上

18、表面需要的最短时间为a 亚at=-=-v cB 错误;C.由题意可知，观察者从左向右观察，在 488%画上看到的亮斑形状为一个半圆，设半圆的半径为 ，全反射的临界角为6,有sin=-=n V5则2答案第4 页，共 16页a 八 1r=-tan 6/=2 4亮斑面积为S=1 72r r T=ta-1-2 32C 正确；D.观察者从上向下观察，在 A3CQ面上看到的亮斑面积为一个圆，半径为八 aG=a tan =一22面积为2c2 兀aS,=s=-4D 错误。故选C8.A【详解】设 0-4 s 内，甲车位移为S”乙车位移为S 2,乙车追上甲车时，若甲、乙两车速度相同，即此时t=4s若s=邑 一 S

19、I=20m此后甲车速度大于乙车速度，全程甲、乙仅相遇一次，若 620m,则两车不相遇。故 A 正确BCD错误。故选A,9.AB【详解】A.由图可知，甲的波长为4 m,乙的波长为2m。根据公式，有代入数据，得f r人=1设故 A 正确;答案第5页，共16页B.仁5s时刻，甲传播距离为s=vt=5m可知，甲波的影响是使x=5m处质点处于平衡位置且向下振动。/=5s时刻，乙传播距离为s-v t=5m可知，乙波的影响是使k 5m 处质点处于平衡位置且向上振动。根据波的叠加原理，可知x=5m处质点处于平衡位置，故 B 正确；C.根据波的传播方向，可以判断两列波波源的起振方向相同，均为向上振动，故 C 错

20、误;D.r=4s时，甲波还未到达x=7m处，乙波在r=3s时，到达4 7m 处，在在7=0到 r=4s时间内，户7m 处质点运动的路程为2 4,故 D 错误。故选ABo10.BCD【详解】A.小球在等效场中做变速圆周运动，M 点为等效最低点，N 点为等效最高点，如图所示设等效重力加速度的方向与竖直方向的夹角为凡有tan 0=6mg即6=60故在等效场中构成绳一球模型，在等效最高点的速度最小，动能最小，即小球运动到N 点时的动能最小，故 A 错误；B.小球圆周时除了重力做功外，电场力做功衡量小球的小球机械能的变化，故小球到B 点时电场力做正功最多，机械能最大，故 B 正确；C.在等效场中的等效重

21、力加速度为答案第6 页，共 16页g效，=2 g小球恰好能够沿着轨道做圆周运动，则在等效最高点N时由等效重力提供向心力，有K可得咻=7=7则从C点到N点，由动能定理有-mg效（R +Rc o s，）=gmvj,-g胆v；解得%=卡西故C正确:D.若小球恰好能够在轨道内做圆周运动，即刚好能通过N点 时 的 速 度 为 咻=，在C点的速度为%=即，而在等效最低点M点时速度最大，轨道对球的支持力最大，球对轨道的压力也最大，由C点到M点由动能定理效（R _ R c o s 0）=J，v j可得%=jO gR在M点由牛顿第二定律，有NM 一 际 效 宣解得N,“=U mg由牛顿第三定律可知小球运动过程中

22、对轨道的最大压力为1 2 m g ,故D正确。故选B C D。1 1.B C【详解】A.设金属棒进入磁场的速度为环，根据金属棒匀速进入磁场有F=BI L答案第7 页，共 16页故A错误;E=BLvxI=2R联立解得2FRV=B Y可知，由于进出磁场的磁通量的变化量相同，故流过金属棒H的电荷量绝对值相等，且有B.根据电量的表达式q-2R故B正确；BLIq=-2RC.金属棒cd离开磁场区域后两根金属棒的速度为也，根据动量定理有故C正确；B1LN-mv2-m vx且有-人 BLIq=I N =-2R联立解得2FR B2l3l2 B2I?4mRD.两根金属棒在穿过磁场区域的过程中，根据能量守恒有故D错

23、误。Fl=Q+?mv解得Q*,一翳故选BC。12.AC【详解】A B.开始时两滑块均处于静止状态，设此时弹簧压缩量为初，由平衡条件可得答案第8页，共16页kx（）=2mg s in 0对 A、8整体受力分析，由牛顿第二定律可得F +kxx-2mg s in 0=2ma司为弹簧压缩量，故有%=xQ x联立，解得F=kx+mg故为A选项的前部分图像当A、B 分离后,对 B由牛顿第二定律可得F mg s in 0=ma解得广 3为恒定值，为 A选项的后部分图像，故 A正确，B错误；C D.当滑块A、8一起运动时，。均为，g,由牛顿第二定律可得4 1耳=m g为恒力，C、D选项前部分图像均符合当弹簧弹

24、力逐渐减小至最高点A、B 分 离,A不受8的压力，此后，A的合力为耳=k(xa-x)-mgsm0=-kx+mg故 C 正确，D错误。故选A Co1 3.1.6 8 0 x 1 0-2 F L,m d y 之 二2 t 2【详解】1 由图可知宽度d的读数为1.6 c m+4 0 x 0.0 2 mm=1.6 8 0 c m=1.6 8 0 x 1 0 2m(1)2 重力势能的减小量为Ep=FL答案第9页，共16页动能增加量为AI7 1 2 1 2Ak=mv=m)由机械能守恒可知吟 吟(2)3由题意可知2xaL=f得1 2a T产R则【详解】h=mv02解得v0=Q 2gh=1 o Vl O m/

25、s设运动员在。点起跳时速度W 与水平方向的夹角为0,将跳时速度v o 和重力加速度g沿雪坡方向和垂直雪坡方向分解，如图所示。q =g co s3 0 ,a2=g si n 3 0设运动员从O点到B点的时间为t,运动员离开雪坡的距离为S由当 5=0 时，得q运动员从。点运动到B 点的距离为L,则答案第12页，共16页解得L=写sin(6+30)cos30=与sin(20+30)+sin30=写 sin(261+30)+1所以当2/3m17.(1)2 高2 g h Q fC W；(2)空 国 虫 咨 外 _(3)“二色加1+叫(m +?)(?2+4),(?_+叫)2-yj2gh(l-jucot0)

26、【详解】(1)设 如 滑到8 点的速度为w,由动能定理m,gh-/zw,g cos 8-=-/n,vj sin 夕 2解得%=J 2 g 力(i _co te)设碰撞后m i与 m2的速度分别为v i和吸，由动量守恒定律/4%=1/匕+加2匕 由于碰撞过程中无机械能损失g叫2=g叫V j+g,%彩2、式联立解得答案第13页，共16页将代入得“卫+和v=2,%j 2 g(l-co t，)m+m2（2）由式，由 线 产;町%2和与2=；恤片以及动能传递系数的定义，得对于1、2两物块4叫叫勺2 一口 一/一 2 Ek。（州+电）同理可得，小和成3碰撞后，动能传递系数由3为k=%-%-4肛/_4，加、

27、1 3 Ek o k 0 Ek 2（叫+生）2（祖2+径,）2依次类推，动能传递系数垢为k、二&“一线2耳3 线“_ 4町网 4吗g 4叫_“b，%线1）（町+“。%+，）2（*+町,解得4 -叫/W喏 利：mn(/,+砥穴生+?3 (*+阴,产（3）由弹性碰撞的规律知，加3与后面的物块碰撞后依次交换速度，g 的最大速度等于第八个小物块的最大速度vnmo将 外=代入式得_ 4叫叫 4一e_ 22（叫+吗）2（吗+多 厂6 4町Q%+m2)(4W2+1%)当以=时，即 当 吗 遣 时，分母取最小值，加取最大值总 噜，此时第，个小物块的速度取最大值1 2,1 23mM3雨性-解得匕m 4%若 j

28、2 g/l(l-C O t。)I O八、qE+mg 2nm(qE+mg),n,.2(qE+mg)2m(qE+mg)1 8.(1)-；(2)-TT5-(=1,2,3.)；(3)-，-qB q B qB q B【详解】答案第14页，共16页(1)因小球沿直线运动通过A点，根据平衡条件则有qBvo=qE+mg解得qE+mgv o=-qB(2)若小球的初速度大小厚w,则小球在竖直平面内做曲线运动，设小球速度为w+A v,小球所受合力为F=qB(v o+A v)-qE-mg-qBv所以小球的运动可视为沿X 轴正方向做速度为VO 的匀速直线运动和速度为A v 的匀速圆周运动的合运动。若A v 0,则其方向

29、向右，对应x 轴上方的逆时针方向的匀速圆周运动；若AMO,则其方向向左，对应x 轴下方的逆时针方向的匀速圆周运动；由C V-qBv=m r及T=v可得匀速圆周运动的周期要使小球通过A点，则有t=nT(7?=1,2,3.)XA=V()t解得2n 兀 m(qE+mg)、XA=-(=1，2,3.)q-B(3)小球从。点由静止释放后的运动可视为沿x 轴正方向速度为w和沿x 轴负方向速度大小为 W 的合运动，后者对应x轴下方的逆时针方向的匀速圆周运动。经半个周期，小球在最低点两个分速度相同，对应的合速度最大。最大运动速率02(q E +”?g)。=一由动能定理答案第15页，共16页(qE+mg)z?7vm2解得H=2m(qE+，ng)答案第16页，共 16页