2021年高考物理模拟考试试卷一

2021年高考物理模拟考试试卷一
一、选择题(本题包括10小题，每小题4分共40分)每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正
确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1、如图所示，一细光束中含有两种单色光（分别为红色和紫色），
从空气斜射到透明的玻璃砖上，透过玻璃砖又射出到空气中，
则（ ）
A ．出射光线中①是紫色，②是红色
B ．色光①在玻璃中的速度比色光②在玻璃中的速度慢
C ．这两种色光进入玻璃砖内速度都减小，它们的光子能量也都减少
D ．色光①在玻璃中的波长比色光②在玻璃中的波长大
2、一个位于原点O 的波源S 发出一列沿x 轴正向传播的简谐横波，波速 为400m/s ，已知
当t =0时刻，波刚好传到x =40m 处，当时的波形图如图所示。

在x 轴上横坐标x =400m 处固定一个波的接收器P （图中未画出），则下列说法中正确
的是（ ） A ．波源开始振动的方向一定是向下
B ．x =40m 处的质点在t =0.5s 时刻位于最大位移处
C ．接收器在t =1.0s 时刻才接收到此波的信号
D ．若t =0时刻起波源S 沿x 轴负向以10m/s 匀速移动，则接收器接收到此波时的频率将变小
3、中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重．其中客
观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格，可采取的措施有（ ）
A ．提高输送功率
B ．应用超导材料做输电线
C ．提高高压输电的电压
D ．减小输电导线的横截面积
4、下面说法中正确的是（ ）
A ．（钍）经过一系列的α和β衰变，成为，铅核比钍核少12个中子
Ｂ．β衰变的实质是核内的一个中子转化为一个质子和一个电子
Ｃ．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很大
Ｄ．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹
5、如图所示，由于静摩擦力F 1的作用，A 静止在粗糙水平面上，地
面对A 的支持力为F 2，若将A 稍向右移动一点，系统仍保持静止，
则正确的是（ ）
A ．F 1、F 2都增大
B ．F 1、F 2都减小
C ．F 1增大，F 2减小
D ．F 1减小，F 2增大 6、如图所示，a 、b 、c 是大气层上圆形轨道上运行的三颗人造地球
卫星，a 、b 质量相同且小于c 的质量，下面说法中正确的是（ ）
A ．b 、c 的线速度大小相等且大于a 的线速度
B ．b 、c 的向心加速度大小相等且大于a 的向心加速度
C ．b 、c 的周期相等且大于a 的周期
D ．b 、c 的向心力相等且大于a 的向心力
光束 ①
② 玻璃砖
y/cm
m O 20 40 A B
7、美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池,它是采用半衰期长达100年的放射性同
位素镍63（）和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生裂变时释放电子给铜片，把镍63和铜片做电池两极外接负载为负载提供电能．下面有关该电池的说法正确的是（）
A．镍63的裂变方程是→＋ B．镍63的裂变方程是→＋
C．外接负载时镍63的电势比铜片高 D．该电池内电流方向是从镍到铜片
8、家用的微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要有磁控管、波导管、
微波加热器、炉门、变压器、镇流系统、冷却系统、控制系统、外壳等组成，接通电路后，220V交流电经变压器变压，一方面在次级产生3.4V交流电对磁控管加热，同时在另一次级产生xxV高压电，经镇流加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生2450MHz 的微波．微波输送至金属制成的加热器（炉腔），被来回反射，微波的电磁作用使食物内分子高频的运动而使食物加快受热，并能最大限度地保存食物中的维生素．则正确的是：（）
A、微波是振荡电路中自由电子运动而产生的
B、微波是原子外层电子受激发而产生的
C、微波炉变压器的高压变压比11∶100
D、微波输出功率为700W的磁控管每秒产生光子数为2.3×个（h＝6.63×J·s）
9、磁悬浮列车是用超导体产生抗磁作用使车体向上浮起，通过周期性地变换磁极方向而获
取推进动力的列车，磁悬浮列车的运行原理可简化为如图所示的模型．在水平面上，两根平行直导轨间有竖直方向且等距离分布的匀强磁场
和，导轨上有金属框abcd，当匀强磁场和同时以v沿直
导轨向右匀速运动时，金属框也会沿直导轨运动．设直
导轨间距为L，＝＝B，金属框的电阻为R，金属框运动
时受到的阻力恒为F，则金属框运动的最大速度的表达
式为（）
A．B．
C． D．
10、如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面
间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为和，下滑过程中克服摩擦力所做功分别为和，则（）
A．＞，＜B．＝，＞
C．＜，＞ D．＞，＝
二、本题共8小题，共110分，把答案写在横线上或按要求作答，解答题应写出必要的文字说明，方程式和重要的
演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
11．（10分）如图所示，为验证动量守恒实验装置示意图．
（1）入射小球1与被碰小球2直径相同，它们的质量相比较，
应是________．（2分）
（2）为了保证小球作平抛运动，必须调整斜槽使________．（2分）
（3）继续实验步骤如下：
A．在地面上依次铺白纸和复写纸．
B．确定重锤对应点O．
C．不放球2，让球1从槽M点滚下，确定它的落地点P．
D．把球2放在立柱上，让球1从斜槽M点滚下，与球2正碰后，确定它们位置、．E．量出、OP、的长度．
F．看与是否相等，以验证动量守恒．
上述步骤不完善及错误之处有：（6分）
①____________________________________________________________________．
②____________________________________________________________________．12．（7分）（1）在实验室中用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋测微器的读数部分如左图所示，由图可知，金属丝的直径是________．（3分）
（2）如右图所示电路是测量电流表内阻的实物连接图，实验的操作步骤如下：
①将电阻箱R的电阻调到零；
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使得电流表达到满偏电流；
③保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的电阻，使电流表的示数为/2；
④读出电阻箱的电阻值，可以认为电流表的内阻＝．
（ⅰ）请在右侧画出测量电流表的内阻的电路图．（3分）
（ⅱ）已知电流表的量程是50mA，内阻约是40．
可供选择的滑动变阻器有：
（A）阻值0-10，额定电流2A
（B）阻值0-50，额定电流1.5A；
可供选择的电阻箱R有：
（C）阻值0-99.9
（D）阻值0-999．为了比较准确地测量出电流表的内阻，应选用的滑动变阻器是________；电阻箱R是________．（填仪器前的字母代号）（4分）（ⅲ）本实验中电流表的测量值与电流表内阻的真实值相比，有（）（2分）
A．＞B．＜C．＝D．可能大于，也可能小于
（ⅳ）如果提高电池的电动势，用此电路测出的电流表的内阻的误差将______（填“增大”、“减小”或“不变”）（2分）
13、（12分）图示为氢原子能级示意图，现有每个电子的动能都
是E e=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区
域，使电子与氢原子发生迎头正碰。

已知碰撞前一个电子和
一个原子的总动量为零。

碰撞后，氢原子受到激发，跃迁到
n＝4的能级。

求碰撞后一个电子和一个受激氢原子的总动能。

已知电子的质量与氢原子的质量之比为。

14、（14分）图中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l 为0．40m ，电阻不
计。

导轨所在平面与磁感应强度B 为0．50T 的匀强磁场垂直。

质量m 为6．0×10-3kg ．电阻为1．0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。

导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3．0Ω的电阻R 1。

当杆ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑，整个电路消耗的电功率P 为0．27W ，重力加速度取10m/s 2，试求速率v
和滑动变阻器接入电路部分的阻值R 2。

15、如图所示，和为两个对称斜面，其上部足够长，下 部分分别与
一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径＝2.0ｍ，
一个质量为＝1ｋｇ的物体在离弧高度为＝3.0ｍ处，以初速度 4.0ｍ／ｓ沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数＝0.2，重力加
速度＝10ｍ／ｓ2，则
（1）物体在斜面上（不包括圆弧部分）走过路程的最大值为多少？ （2）试描述物体最终的运动情况． （3）物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少？
16、如图所示，质量为、带电量为的小球从距地面高处以一定的初速
度水平抛出，在距抛出水平距离为L 处，有一根管口比小球直径
略大的竖直细管，管的上口距地面，为使小球能无碰撞地通过管
子可在管口上方整个区域里加一场强方向向左的匀强电场。

求：
（1）小球的初速度； （2）电场强度E 的大小； （3）小球落地时的动能。

17、计划发射一颗距离地面高度为地球半径R 0的圆形轨道地球卫星,卫星轨道平面与赤道平
面重合，已知地球表面重力加速度为g,
（1）求出卫星绕地心运动周期T
（2）设地球自转周期T 0,该卫星绕地旋转方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的
人能连续看到该卫星的时间是多少？
18、在受控热核聚变反应的装置中温度极高，因而带电粒子
没有通常意义上的容器可装，而是由磁场将带电粒子的运动束缚
在某个区域内。

现有一个环形区域，其截面内圆半径R 1=m ，外圆
半径R 2=1.0m ，区域内有垂直纸面向外的匀强磁场（如图所示）。

已知磁感应强度B ＝1.0T ，被束缚带正电粒子的荷质比为＝4.0
×107C/kg ，不计带电粒子的重力和它们之间的相互作用．
⑴、若中空区域中的带电粒子由O 点沿环的半径方向射入磁场，
求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v o.
⑵、若中空区域中的带电粒子以⑴中的最大速度v o 沿圆环半径方向射入磁场，求带
电粒子从刚进入磁场某点开始到第一次回到该点所需要的时间。

R 1 R 2 l
a b M N P Q B v
h h/2 L V 0 E
[参考答案]
11、（1）大于 （2）轨道末端水平 （3）①P 、、为落地的平均位置，②F 一步中的应为-2r ，
12、（1）0.920mm （2）（ⅰ）电路图如图
（ⅱ）A ；C （ⅲ）A （ⅳ）减小
13、解析：已v e 和v H 表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，根据题意有
①
碰撞前，氢原子与电子的总动能为 ②
解①②两式并代入数据得 eV ③
氢原子从基态激发到n =4的能级所需能量由能级图得
eV ④
碰撞后电子和受激氢原子的总动能eV ⑤
14、解析：对ab 棒由能量守恒定律得： mgv =P ①
代入数据得：v =4.5m/s ②
又 E ＝BLv ③
设电阻R 与R 的并联电阻为R ，ab 棒的电阻为r ，有
④
⑤
P=IE ⑥
由②③④⑤ 代入数据得：＝6.0Ω.
15、解：（1）物体在两斜面上来回运动时，克服摩擦力所做的功
物体从开始直到不再在斜面上运动的过程中
解得ｍ
(2)物体最终是在、之间的圆弧上来回做变速圆周运动，且在、点时速度为零．
（3）物体第一次通过圆弧最低点时，圆弧所受压力最大．由动能定理得
20212
12160sin 60cos )]60cos 1([mv mv h mg R h mg -=︒⋅︒-︒-+μ 由牛顿第二定律得
解得 N ．
物体最终在圆弧上运动时，圆弧所受压力最小．由动能定理得
由牛顿第二定律得
解得N ．
16、（1）从抛出点到管口小球的运动时间为，则。

水平方向做匀减速运动，则有。

（2）在水平方向上应用牛顿第二定律有：。

由运动学公式知：。

由上二式得：。

（3）在全过程应用动能定理得
小球落地时的动能。

17、解：（1）卫星绕地球转动的向心力由它们的万有引力提供，
在地球表面物体重力等万有引力，即：
由以上两式得：
（2）如图所示，设在赤道A 处看到卫星在C 处，经
时间t 后在赤道B 处看到卫星在D 处，由几何
知识可知：
解得：
00000000
823()83(2)R R T g TT t T T R T R g ππ==--
18．解：（1）如图所示，当粒子以最大速度在磁场中运动时，设运动半径为r ，则：
解得： m
又由牛顿第二定律得：
解得：
（2）如图 ，带电粒子必须三次经过磁场，才会回到该点
在磁场中的圆心角为，则在磁场中运动的时间为
在磁场外运动的时间为
故所需的总时间为： s226253 668D 暍f 21342 535E 卞 b 20087 4E77 乷z37054 90BE 邾O39733 9B35
鬵21426 53B2 厲。