宁夏银川一中2021届高考一模理综物理试题(含答案)

宁夏银川一中2021届高考一模理综
物理试题
14．某种金属逸出光电子的最大初动能E km与入射光频率v的关系如图所示，其中ν0为极限频率。

下列说法正确的是
A．逸出功随入射光频率增大而减小
B．图中直线的斜率k等于普朗克常量h
C．最大初动能E km与入射光强度成正比
D．最大初动能E km与入射光频率成正比
15．雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。

如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v t-图象，驾驶员的反应时间为1s。

下列说法正确的是
t=到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干
A．从0
燥路面的平均速度
t=s到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度B．从1
t=到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍C．从1s
t=到停下，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多12m D．从0
16．我国的电动自行车保有量很大，《电动自行车安全技术规范》强制性国家标准已经正式实施，新标准全面提升了电动自行车的安全性能，最高车速调整为25 km/h，整车质量(含电池)不超过55 kg，蓄电池标称电压不超过48 V．假定一个成人在平直公路上以最高车速骑行时，受到的阻力约为总重力的0．03倍，电动自行车电能转化效率为50%，则电动自行车电动机的正常工作时电流最接近下列那个值
A．0.1 A B．1 A C．10 A D．100 A
17．2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举 着中国首次火星探测任务“天问
一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。

“天问一号”探测器靠近火星时需要通过变轨过程逐渐靠近火星，轨道Ⅰ是贴近火星表面的圆轨道，其轨道半径为R ,在此轨道上的运行周期为T 。

轨道Ⅱ和轨道Ⅲ为椭圆轨道，已知引力常量为G ，则下列说法正确的是
A ．“天问一号”的发射速度必须大于第三宇宙速度
B ．“天问一号”在轨道Ⅱ上的机械能小于在轨道Ⅰ上的机械能
C ．“天问一号”在P 点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要推进器在P 点向后喷气
D ．若已知P 、Q 两点间的距离为L ，则“天问一号”在轨道II 上的周期为T R
L 23
)2（ 18．如图所示，一带正电的粒子以某一初速度进入某点电荷Q 产生的电场中，沿图中弯曲的虚线
先后经过电场中的a 、b 两点，其中a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成30°角；b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成60°角。

若粒子只受电场力的作用，下列说法正确的是
A ．粒子在a 点电势能小于在b 点的电势能
B ．电场中a 点电势低于b 点电势
C ．a 点与b 点连线中点的场强大小为E b
D ．粒子在b 点的加速度等于在a 点加速度的3倍
19．如图所示，AB 是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M 的物块穿在杆AB 上，物块通过
细线悬吊着一质量为m 的小球．现用沿杆的恒力F 拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为θ，则以下说法正确的是 a
30o
E a
E b
60o
b
A ．杆对物块的支持力为g m M )(+
B ．细线上的拉力为θsin mg
C ．θtan )(M F g m +=
D ．物块和小球的加速度为θsin g
20．如图所示，粗细均匀的边长为L 的正方形金属线框abcd 自宽度也为L 的水平有界匀强磁场
上方自由释放，ab 边刚进入磁场时线框恰能匀速下落。

已知线框在下落过程中始终保持竖直且ab 边始终水平，以沿abcd 的方向为电流的正方向，则线框通过匀强磁场过程中的电流强度I 、ab 边的电势差U ab 随时间t 的变化关系可能正确的是
21．如图所示，小球A 质量为m ，系在细线的一端，线的另一端固定在O 点，O 点到光滑水平面
的距离为h ．物块B 和C 的质量分别是5m 和3m ，B 与C 用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B 物块位于O 点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B 发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升到最高点时到水平面的距离为
16
h ．小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g ，则
A ．碰撞后小球A 2gh
B ．碰撞过程B 物块受到的冲量大小2m gh
C ．碰后轻弹簧获得的最大弹性势能15128
mgh
D．小球C的最大速度大小为
1
2 15
gh
三、非选择题：共174分。

第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33～38题为选
考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共129分）
22．（6分）
某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力（图中未画出）。

(1)该实验中小车所受的合力________（填“等于”或“不等于”）力传感器的示数，该实验________（填“需要”或“不需要”）满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量；
(2)通过实验可以获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s．若某次实验过程中测得力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是F=________。

23．(9分)
实际电流表有内阻，测量电流表G1的内阻r1采用如图甲所示的电路。

可供选择的器材如下：
①待测电流表G1：量程为0－5 mA，内阻约为300 Ω
②电流表G2：量程为0－10 mA，内阻约为40 Ω
③定值电阻R1：阻值为10 Ω
④定值电阻R2：阻值为200 Ω
⑤滑动变阻器R3：阻值范围为0－1000 Ω
⑥滑动变阻器R4：阻值范围为0－20 Ω
⑦干电池E：电动势约为1.5 V，内阻很小
⑧电键S及导线若干
(1)定值电阻R0应选________，滑动变阻器R应选________。

(在空格内填写序号)
(2)实验步骤如下：
①按电路图连接电路(为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端)
②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；
③多次移动滑动触头，记录各次G1和G2的读数I1和I2；
④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图乙所示。

⑤根据I1－I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1＝________。

(用k、R0表示)
(3)用G1表改装成如图丙的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程的挡位。

1、2两个挡位为电流表挡位，量程分别为300 mA和100 mA。

关于此多用表，下列说法正确的是________
A．当转换开关S旋到位置4时，是电阻挡
B．当转换开关S旋到位置6时，是电压挡
C．转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大
D．A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔
24．（12分）“电磁炮”是利用电磁力対弹体加速的新型武器，具有速度快，效率高等特点，最新记录电磁炮炮弹发射速度已经达到2km/s－3km/s．如图是电磁炮光滑加速轨道示意图，轨道宽度L=0.2m,轨道的电阻不计，已知某型号“电磁炮”弹体总质量m=0.2 kg,其中弹体在轨道间的电阻
R=0.4 Ω;可控电源的内阻r=0.6 Ω,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射,在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是I=2×103A，轨道磁场的磁感应强度B=1×102T,方向垂直轨道平面向外，不计空气阻力。

求:
(1)弹体从静止加速到2km/s,轨道至少要多长?
(2)弹体从静止加速到2km/s 过程中,该系统消耗的总能量是多少？
25．（20分）如图所示,xOy 平面内的第二、三象限存在着沿y 轴负方向的匀强电场;第一、四象限内有以坐标原点O 为圆心、半径为L 的半圆形区域,区域内存在着垂直坐标平面向里的匀强磁场。

一质量为m 、带电量为q 的带电粒子自坐标为)2
3,(L 的M 点射出,射出时的速度大小为v 0,方向沿x 轴正方向,经过一段时间恰好在坐标原点O 进入y 轴右侧的匀强磁场,再经过一段时间后又与x 轴平行沿x 轴正方向离开匀强磁场,不计带电粒子重力。

求:
(1)此带电粒子到达坐标原点O 时的速度大小;
(2)此带电粒子自M 点射出至离开磁场时的时间间隔;
(3)要使此粒子进入磁场后,不再自圆弧边界离开磁场,可以仅通过改变磁场的磁感应强度大小来实现,计算改变后的磁感应强度大小需满足的条件。

33．[物理——选修3-3]（15分）
(1)(5分)如图所示，一定质量的理想气体经历A →B 的等压过程和B →C 的绝热过程（气体与外界无热交换），则下列说法正确的是_________。

（填正确答案的标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A ．A →
B 过程中，外界对气体做功
B ．A →B 过程中，气体分子的平均动能变大
C ．A →B 过程中，气体从外界吸收热量
D ．B →C 过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
E ．B →C 过程中，单位体积内气体分子数增多
(2)(10分)如图为打气筒给足球充气的示意图。

先上提活塞,阀门B 关闭,阀门A 打开,外界大气进入气筒内;再下压活塞,阀门A 关闭，阀门B 打开,气筒内气体全部进入足球,完成一次打气。

如此
重复多次，即可给足球充足气。

外界大气压强P 0=1.0×105 Pa,环境温度t 0=17°C ,气筒的体积V 0=1.0×10-4 m 3。

初始时,足球内气体压强p=0.60×105Pa, 足球的体积V =5.0×10-3 m 3(始终保持不变) , 忽略连接部件的体积,气体可视为理想气体。

求：
(1)不考虑气筒和足球内气体温度的变化,打气一次后,足球内气体的压强为多大?
(2)打气过程中,气筒内气体温度与环境温度保持一致,球内气体温度最终升高至t =27°C 。

为使足球内气体的压强不低于P n =1.1 ×105 Pa ,求打气的次数n 至少为多少?
34．[物理——选修3–4]（15分）
(1)(5分)如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波t =1s 时刻波形图，该时刻M 点开始振动，再过1.5s ，N 点开始振动。

下列判断正确的是______（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．波的传播速度4m/s
B ．质点M 的振动方程0.5sin(2)2y t ππ=+
C ．质点M 、N 相位差是π
D ．0.5s t =时刻， 1.0m x =处质点在波峰
E ． 2.5s t =时刻，质点M 、N 与各自平衡位置的距离相等
（2）（10分）如图所示，AOB 为折射率3n =AO 面上的C 点，在C 点折射后的光线平行于OB 。

已知C 点是AO 的中点，D 点是BO 延长线上一点，60AOD ∠=°。

①求入射光在C点的入射角；
②通过计算判断光射到AB弧能否从AB弧射出。

参考答案 题目 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 B C C D
C AC B
D AC 22.（（1）等于 不需要 （2）
23.(1)④，⑥ (2)⑤ 0)1(R k
k (3)ABD 24.(1)x=10 m (2)E=4.4×105 J
25.(1)v=2v 0 (2)t= +
(3)B> 33.(1)BCD (2)
Pa 打气次数至少为24次。

34.(1)ACE
（2）①i =60° ②光射到AB 弧能从AB 弧射出。