2021~2022学年浙江省宁波市高三(第一次)模拟考试物理试卷+答案解析(附后)

2021~2022学年浙江省宁波市高三（第一次）模拟考试物理
试卷
1. 用国际单位制中的基本单位来表示万有引力常量G的单位，正确的是( )
A. B. C. D.
2. 宁波地铁五号线将会在今年年底建成通车，线路总长约为28km，设计的最快时速可达
，单程运行时间约为46分钟，下列说法正确的是( )
A. 研究地铁从始发站到终点站的运行时间，可将地铁列车看作是质点
B. “28km”是指位移的大小
C. 根据题干信息，可以计算出地铁列车单程的平均速度
D. “”是指平均速度
3. 转篮球是一项难度较高的技巧，其中包含了许多物理知识。

如图所示，假设某转篮高手
能让篮球在他的手指上手指刚好在篮球的正下方匀速转动，下列有关描述正确的是( )
A. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处
B. 篮球上各点的向心力是由手指提供的
C. 篮球上各点做圆周运动的角速度相等
D. 篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大
4. 电阻R和电动机M串联接到电路时，如图所示，已知电阻R跟电
动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电
动机M两端的电压分别为和，经过时间t，电流通过电阻R做功
为，产生热量，电流通过电动机做功为，产生热量为，则
有( )
A.
， B. ，
C. ，
D. ，
5. 2021年5月28日，我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置取得
新突破，成功实现可重复的亿摄氏度101s和亿摄氏度20s等离子体运行。

氘核聚变反应的方程为。

已知氘核的质量为，中子的质量为，反应中释放
的核能为，光速为c，下列说法正确的是( )
A. X为
B. X为
C. X的质量为
D. 两氘核间的库仑力有利于核聚变反应的进行
6. 伽利略在研究变速运动问题时，坚信自然界的规律是简洁明了的。

他从这个信念出发，猜想自由落体也一定是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的。

但是，速度的变化怎样才算“均匀”呢？他考虑了两种可能：第一种是在相等时间内速度的增量相等，第二种是在相等位移内速度的增量相等。

下列哪个是第二种匀变速运动的图像( )
A. B.
C. D.
7. 玻璃中有一个球形气泡。

一束平行光射入气泡，下列光路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 小宁同学仿照法拉第发现电磁感应现象的装置，在铁环上用漆包线铜丝，表面刷有绝
缘漆绕制了两个线圈匝、匝数没有记录，线圈与开关、干电池、交
流电源构成电路，交流电源的电动势，线圈与开关、电流计G
、交流电压表V构成电路。

当置于2、置于4时，电压表V的示数为12V，取。

下列说法正确的是( )
A. 由实验数据可算得，线圈的匝数为200匝
B. 由实验数据可估计，线圈的匝数超过280匝
C. 置于3，当从0扳到1时，G中不会有电流
D. 置于3，当从0扳到1时，G中电流慢慢增大并稳定到某一值
9. 如图所示，在绝缘水平面上固定三个带电小球a、b和c，相互之间的距离，
，bc垂直于已知小球b所受的库仑力的合力方向平行于ac边，设小球a和c
的带电量的比值为k，则( )
A. a和c带同种电荷，
B. a和c带异种电荷，
C. a和c带同种电荷，
D. a和c带异种电荷，
10. 挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。

如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与
水平面所成的角分别和。

关于和，下列关系式中正确的是( )
A. B. C. D.
11. 小波同学在网上购买了两块长方体的钕铁硼强磁铁能导电，他将两个强磁体吸在一个5号电池正负两极，并且将这个组合体放在了水平桌面上，磁铁的左右两侧分别为N极和
S极，如图甲所示，图乙是俯视图．现将一长条形锡箔纸架在两强磁体上方，该锡箔纸将
A. 向y轴正方向运动
B. 向y轴负方向运动
C. 在纸面内沿顺时针方向转动
D. 在纸面内沿逆时针方向转动
12. 2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动
后，进入与火星表面的最近距离约为，最远距离为的椭圆形停泊轨道，
探测器在该轨道运行周期与半径为圆形轨道的周期相同，约为。

已知火星半径约为，则火星表面处自由落体的加速度大小约为( )
A. B. C. D.
13. 如图所示，半径为r的半圆abc内部没有磁场，半圆外部空间有垂直于半圆平面的匀
强磁场未画出，比荷为p的带电粒子不计重力从直径ac上任意一点以同样的速率垂
直于ac射向圆弧边界，带电粒子进入磁场偏转一次后都能经过直径上的c点并被吸收，下
列说法正确的是( )
A. 磁场方向一定垂直半圆平面向里
B. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为2r
C. 带电粒子在磁场中运动的最短时间为
D. 带电粒子在磁场中运动的最长时间为
14. 下列说法正确的是( )
A. 玻尔第一次将“量子”观点引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念
B. 普朗克把“能量子”观念引入物理学，打破了能量连续变化的传统观念
C. 物质波是一种概率波，在微观物理学中可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D. 宁波调频电台的电磁波比的电磁波衍射本领强
15. x轴上存在均匀的介质，在时刻，位于处的波源P开始某种形式的振动，
产生的机械波沿x轴负方向传播，时处的质点恰好开始振动，此时的波形图如图所
示。

Q是处的质点，下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿方向
B. 波源P的振动方程是
C. 该波的波速为
D. 从图示时刻起，再经过，Q质点通过的路程为
16. 如图所示，空间中存在竖直向上的匀强电场，将一绝缘带电小球自C点静止释放，一段时间后小球与正下方弹簧在A点开始接触并压缩弹簧，假设从释放到最低点B的过程中电场力对小球做功，弹簧形变始终处于弹性限度范围，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球反弹后可重新到达C点
B. 从C点到B点，小球与弹簧的机械能减少5J
C. 小球从A运动到B过程中速度一直在减小
D. 小球动能最大的位置在之间小球重力和弹簧弹力大小相等的位置
17. 下列实验都需要用到打点计时器，其中只要选一条较好的纸带就可以完成实验的是______
探究小车速度随时间变化的规律
探究加速度与力的关系
探究功与速度变化的关系
探究加速度与质量的关系
小波和小宁同学进行“探究加速度与力的关打点计时器系”实验，装置如图甲所示。

纸带小车在平衡摩擦力时，下列说法正确的是______
A.不应在小车上挂上细线和小桶
B.应该在小车后挂好纸带长木板
C.缓慢调节长木板的倾斜角度，一直到小车开始下滑时，平衡摩擦力就完成了甲
规范实验后打出的某条纸带，相邻计数点间的时间间隔是，测得数据如图乙所示，由此可以算出小车运动的加速度______保留3位有效数字。

18. 小波同学用如图甲所示的电路测定电池组由两个电池构成的电动势和内阻，为
开关，为单刀双掷开关，E为电源，是一个阻值为的定值电阻，为滑动变阻器。

先闭合，调节滑动变阻器，将分别接到a和b得到多组数据，用电脑处理后得到图乙的电池组的关系图像，其中右侧直线是开关接到______选填“a”或“b”得
到的实验结果；
某次测量时，电流表的示数如图丙所示，读数为______A；
计算机已经根据测量的两组数据拟合直线，并且得到了直线的方程，可得电池组的电动势______V，电池组的要中内阻______结果均保留2位有效数字。

19. 为了保证安全现在有很多的高层建筑配备了救生缓降器材，使用时，先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降安全着陆。

在某次火灾逃生演练现场中，逃生者从离地面30m高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下滑，下降3m时速度达到，然后开始匀速下降，距地面一定高度时开始匀减速下降，到达地面时速度恰好为零，整个过程用时26s。

设逃生者下降过程中悬空不接触墙面在竖直方向上运动，不计空气阻力，取，求：
逃生者匀速运动的时间；
逃生者加速下滑和减速下滑时，绳索对人拉力大小的比值。

可以用分数表示
20. 如图所示是一个过山车轨道模型，AB是一段与水平方向夹角为，长为
的倾斜轨道，通过水平轨道长度可以调节与竖直圆轨道轨道半径
，圆轨道最低点C、G略有错开，出口为水平轨道GH，在GH的右端竖直挡板
上固定着一个轻质弹簧，整个轨道除BC段以外都是光滑的。

一个质量的物块可
视为质点以水平初速度从某一高处水平抛出，到A点时速度，方向恰沿AB
方向，并沿倾斜轨道滑下。

已知物块与BC轨道的动摩擦因数，所有轨道转折处均有光滑微小圆弧相接，物块滑过时无机械能损失。

求：
小物块水平抛出的位置离A点的高度差h；
要让小球能第一次通过圆轨道的最高点E，求BC段的最大长度；
若小物块从A进入轨道到最终停止都不脱离斜面及圆轨道，求满足条件的BC段的最短
长度。

21. 如图甲所示，水平面上固定着间距为的两条平行直轨道除DE、CF是绝缘的
连接段外，其他轨道均为不计电阻的导体，AB之间有一个的定值电阻，DC的左
侧轨道内分布着竖直向下的匀强磁场，该磁场随时间的变化情况如图乙所示，EF的右侧
轨道内分布着垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度，方向竖直向上．时刻，
质量、电阻的a棒静止在距离导轨左侧处，质量、电阻
的b棒在距离EF右侧处被一种特定的装置锁定，两棒均长，
且与轨道接触良好。

DC左侧的轨道与棒间的动摩擦因数，DC右侧的轨道光滑且足
够长，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑轨道连接处的阻碍。

时，对a
棒施加水平向右的恒力，在离开磁场区域时已达到稳定的速度，过DC后撤去恒力．当a棒接触到b棒时，如棒的锁定装置迅速解除，随后两棒碰撞并粘在一起成为一个整体。

时，通过a棒的电流大小及方向图中向上或向下；
棒刚进入磁场时，求a棒两端的电势差；
求b棒在整个过程中产生的焦耳热；
棒、b棒在磁场中最终的稳定速度。

22. 正方形区域ABCD的边长为L，P点在AB边上，已知，现在P点垂直于AB
边以一定初速度向平面内射入一带电粒子不计重力，若空间只存在平行正方形平面田A指向B、场强大小为E的匀强电场，该带电粒子恰能从C点飞出，如图甲所示；着空间只存在垂直正方形平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，该粒子恰能从D点飞出，如图乙所示。

求两种情况下带电粒子刚飞出正方形区域的速度大小之比；
求带电粒子的比荷以及初速度的大小；
若带电粒子在电场中运动一段时间后撤去电场并立即加上和图乙中一样的磁场，最终电子恰好垂直于CD边飞出正方形区域，求电子在电场中的运动时间t。

不考虑撤去电场加上磁
场所引起的电磁辐射的影响
答案和解析
1.【答案】B
【解析】ABCD、根据万有引力定律的公式得，力F的单位为N，距离r
的单位为m，质量m的单位为kg，可知万有引力常量G的单位是
，故ACD错误，B正确。

故选：B。

2.【答案】A
【解析】【分析】
根据看作质点的条件判断：物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略；位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度；路程等于运动轨迹的长度；平均速度是位移与时间的比值，瞬时速度是物体在每一个位置时的速度。

该题考查质点、位移与路程以及平均速度等基本概念，解决本题的关键知道位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度，路程等于运动轨迹的长度。

【解答】
A、研究地铁运行的时间，车的大小可以忽略不计，可以把地铁列车看成质点，故A正确；
B、“28km”是运动轨迹的长度，指的是路程，故B错误；
C、平均速度是位移与时间的比值，题目中可以知道地铁列车的路程，但不能求出其位移大小，
所以不能计算出地铁列车单程的平均速度，故C错误；
D、列车最快时速可达，这里为瞬时速率，故D错误。

故选：A。

3.【答案】C
【解析】A、篮球上的各点做圆周运动时，是绕着转轴做圆周运动，圆心均在转轴上，故A错误；
B、篮球上各点的向心力是由其他各质点对其作用力和自己所受重力的合力来提供，故B错误；
C、篮球上的各点绕同一转轴做圆周运动，所以篮球上各点做圆周运动的角速度相等，故C正确；
D、由于各点转动的角速度相同，根据公式可知篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，故D错误。

故选：C。

4.【答案】A
【解析】【分析】
开关接通后，电动机正常工作，其电路非纯电阻电路，电动机两端的电压大于线圈电阻与电流的
乘积．而电阻R是纯电阻，其两端电压等于电阻与电流的乘积．根据焦耳定律研究热量关系。

本题把握纯电阻电路与非纯电阻电路区别的能力，抓住欧姆定律适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路，而焦耳定律对两种电路均适用。

【解答】
解：设开关接通后，电路中电流为I。

对于电阻R，由欧姆定律得
对于电动机，，则。

根据焦耳定律得
，，则。

故选：A。

5.【答案】C
【解析】【分析】
根据核反应过程质量数守恒和电荷数守恒即可判断生成物；根据爱因斯坦质能方程即可判断X核的质量；根据核聚变的特点即可判断。

本题考查核聚变的相关内容，包括核聚变的核反应方程以及爱因斯坦质能方程等，要熟练掌握相关内容。

【解答】
AB、根据质量数守恒和电荷数守恒，可知X的质量数为3，电荷数为2，所以X为氦的同位素，故AB错误；
C、根据质能方程可得释放的核能为：，亏损的质量，所以X的质量为
，故C正确；
D、核聚变为两个轻核聚合为一个质量更重的核子，要发生聚变反应，两个原子核要足够近，此时需要克服两氘核间巨大的库仑斥力，故D错误。

故选：C。

6.【答案】C
【解析】【分析】
根据在相等位移内速度的增量相等，结合加速度和速度的定义，分析加速度随时间的变化情况，从而确定图像的形状。

解答本题的关键要掌握速度和加速度的定义式，结合题意列式分析加速度随时间的变化情况，从而确定图像的形状。

【解答】
在相等位移内速度的增量相等，则位移与速度增量的比值一定，即定值，则速度随时间增大时加速度也随时间增大，结合图像的斜率表示加速度，知图像的切线
斜率逐渐增大，故ABD错误，C正确。

故选：C。

7.【答案】B
【解析】ABCD、光从玻璃进入空气，即由光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角，后来又
从玻璃进入空气，则入射角大于折射角，其光路图如图所示，所以B正确；ACD错误；
故选B。

【分析】本体考察光的折射。

光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角，光疏介质进入光密介质，则入射角大于折射角。

8.【答案】B
【解析】【分析】
依据理想变压器原副线圈的电压与匝数才成正比，结合感应电流产生的条件：闭合回路的磁通量发生变化，即可求解。

本题考查电磁感应现象、变压器的应用，掌握原副线圈的电压与匝数关系，注意理解理想变压器，同时知道感应电流产生的条件。

【解答】
AB、电压表测量的是电压的有效值，若是理想电源和理想变压器，，由，可算得匝，自己简单绕制的变压器，效率较低，小，所以的匝数超过
280匝，故A错误，B正确；
CD 、置于3，当从0扳到1时，由于铁环中磁通量突然增大，G中有感应电流，待电流稳定后，铁环中磁通量不变，G中没有感应电流，故CD错误。

故选：B。

9.【答案】D
【解析】【分析】
对小球b受力分析，根据库仑定律，与矢量的合成法则，结合几何关系，即可求解。

本题考查库仑定律、平衡条件及几何关系，关键是要从题目的已知和所求出发，列出相应的关系式，再求出k的比值。

【解答】
假设a、c带同种电，则b受到的库仑力的合力不可能与ac边平行，故a、c带异种电荷，假若受力如图所示，
力的矢量三角形与几何三角形相似，由几何关系和平衡条件得：，解得：，
故ABC错误，D正确。

故选：D。

10.【答案】D
【解析】【分析】
分别对左下方灯笼的上方结点、左侧两个灯笼整体分析，根据平衡条件可得水平绳子上的拉力，进行分析。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。

注意整体法和隔离法的应用。

【解答】
对左下方灯笼的上方结点分析，受到三段细绳的拉力，其中下方细绳拉力等于灯笼的重力，受力情况如图1所示；
根据平衡条件可得水平绳子上的拉力为：；
对左侧两个灯笼整体分析，受到重力、两边细绳的拉力，如图2所示；
根据平衡条件可得水平绳子上的拉力为：；
联立解得：，故D正确、ABC错误。

故选：D。

11.【答案】C
【解析】【分析】
根据磁场的分解和左手定则判断即可。

本题是磁场的分解和左手定则的考查，基础题目。

【解答】
ABCD、电磁、磁铁和锡纸构成闭合电路，在锡纸内，自由电子从右向左运动，右磁体有斜向左上方的磁场，磁场分解如图所示，
对分磁场，由左手定则可知，自由电子受到水平向外的洛伦兹力，同理，自由电子在左磁极附近受到水平向里的洛伦兹力，相当于锡纸右端受力水平向外，左端受力水平向里，故锡纸顺时针方向转动，故C正确，ABD错误；
故选C。

12.【答案】B
【解析】【分析】
根据万有引力定律和开普勒第三定律列式，代入数据即可求解。

本题解题关键是抓住圆形轨道和椭圆轨道运行时周期相等，椭圆轨道运行时通常运用开普勒第三定律求周期。

【解答】
设“天问一号”探测器在火星表面圆形轨道运行周期为T，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力得：，
椭圆轨道运行为轨道离火星表面的最近距离，为椭圆离火星表面的最远距，由开普勒第三定律知：，
在火星表面有：，
代入数据联立解得：，故B正确，ACD错误。

故选：B。

13.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了带电粒子在磁场中的动态圆问题，能分析出粒子在磁场中运动时间最长的条件是解题的关键。

根据题设可直接判断；带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，做出带电粒子射入磁场的轨迹图，通过几何关系证明带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r；带电粒子将逆时针做匀速圆周运动穿过直径ac，而ac是轨迹圆弧对应的最长的弦，此时粒子做圆周运动的圆心角最小，当
粒子从c点射入时粒子在磁场中运动的圆心角最大，结合和即可判断。

【解答】
A、由于带电粒子所带电荷的电性未知，所以不能确定磁场方向，故A错误；
B、如图所示：
带电粒子从d点射入磁场，过d点作速度的垂线，，由于平行于cO，故
在cd的垂直平分线上，则为菱形，因此，故B错误；
CD、所有带电粒子在磁场中运动的周期相同，均为。

设粒子在磁场中转过的圆心角为，则粒子在磁场中运动的时间。

由于粒子轨迹圆半径相同，可见轨迹
圆与半圆abc的公共弦越长，粒子做圆周运动的圆心角越小。

当粒子从a点进入时，轨迹圆与半圆abc的公共弦为直径ac，此时粒子转过的圆心角最小，为，则粒子在磁场中运动的最短时
间。

当粒子从c点进入时，粒子运动一周后回到c点，此时转过的圆心角最大，为，
则粒子在磁场中运动的最长时间。

故C正确，D错误。

14.【答案】ABD
【解析】【分析】
玻尔原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律；普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一；明确物质波的性质，知道物质波是一种概率波；电磁波的频率越小，其波长越大，波动性越明显。

物理学史是考试内容之一，对于物理学家的成就要记牢，不能混淆。

【解答】
A、玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢
原子光谱的实验规律，故A正确；
B、普朗克通过研究黑体辐射提出“能量子”的概念，破除了“能量连续变化”的传统观念，成
为量子力学的奠基人之一，故B正确；
C、物质波是一种概率波，没有确定的位置，所以在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子
的运动，故C错误；
D、电磁波的频率越小，其波长越长，衍射本领越强，故D正确。

故选：ABD。

15.【答案】CD
【解析】【分析】
对于简谐波的相关问题，一般通过波形图求得振幅、波长或由振动图得到振幅、周期，再根据
传播方向得到某质点的振动图或波形图，进而得到各质点的振动。

根据波的传播方向和最前面波的形状判断波源的振动方向；
先求出质点Q的振动周期、振幅和初相位，即可写出振动方程。

但要注意在x上方和下方振动时间不同，所以要分段表示；根据波速与波长周期关系求波速；从而求出5s内Q点运动的路程。

【解答】
A.从图可以看出，处的质点时沿方向向下运动，则波源的起振方向沿方向，故A错误；
B.从波形图来看，波源的振动向上和向下运动的振幅相同，但在x轴下方的振动与x
轴上方的振动的快慢是不一样的，则波源频率不同，其振动方程应分段来写，一个方程不能完整的表示，而只是质点在x轴上、下方以4s为周期的振动的方程，不能代表在x
上方和下方的振动情况，故B错误；
C.由图可以看出，波长，由题还知道周期，所以波速
，故C正确；
D.波传到的时间，而，从而
，即时，Q点恰好振动到波峰处，所以Q的总路程为：
，故D正确。

故选CD。

16.【答案】AB
【解析】A、根据系统的能量守恒可知，小球反弹过程与下落过程具有对称性，可知小球反弹后
能重新到达C点，故A正确；
B、从C点到B点，电场力对小球做功为，根据功能关系可知，小球与弹簧组成的系统机械
能减少5J，故B正确；
CD、小球从静止释放后能运动到A点，则知小球受到的重力和电场力的合力竖直向下。

小球从A
运动到B过程中，弹簧的弹力先小于重力和电场力的合力，弹簧的弹力等于重力和电场力的合力时，速度最大，后大于重力和电场力的合力，小球的合力先向下后向上，则小球先向下做加速运动，后向下做减速运动，速度先增大后减小，弹簧的弹力等于重力和电场力的合力时，速度最大，故CD错误。

故选：AB。

17.【答案】；
；。

【解析】【分析】
根据各实验的实验原理与实验器材分析答题；
平衡摩擦力就是垫高左端，使小车恰能在倾斜的木板上做匀速直线运动，不能挂小桶；
根据，结合遂差法，计算加速度大小。

此题考查了多个实验，知道各实验的实验原理是解题的前提，同时要掌握常用器材的使用及读数方法，掌握运用遂差法求解加速度的方法。

【解答】
、探究小车速度随时间变化的规律需要用到打点计时器测各个点的速度，再描绘出图象，只一条纸带即可，故A正确；
B、探究加速度与力的关系需要改变力的大小，测出各个力产生的加速度，需要打出多条纸带，
故B错误；。