辽宁省铁岭市六校2021届高三下学期第一次模拟考试物理试题（Word版附答案）

铁岭市六校 2020-2021 学年度下学期高三第一次模拟考试试 题物理 时间：75 分钟 满分：100 分 一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题 只有一项符合要求，每小题 4 分；第 8～10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分， 全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有错选的得 0 分。 1. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方 法的叙述不正确的是（ ） A. 根据速度定义式 xv t   ，当 t 非常非常小时， x t   就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度， 该定义应用了极限思想方法 B. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 D. 牛顿用控制变量法通过大量的实验得出牛顿第二定律 2. 新能源汽车已经成为未来汽车发展的趋势，2020 年广州车展期间中国车企推出一款国产新 能源汽车。试车员某次在水平路面上测试该车性能过程中，车上速度传感器拟合出的速度随 时间变化图像如图所示，下列说法正确（ ） A. 0 2.5s 内汽车的平均速度等于12.5m/s B. 0 2.5s 内汽车位移大小为31.25m C. 0 2.5s 内汽车座椅对试车员的作用力不断减小 D. 2.5st  时，汽车加速度大小为 210m/s 3. 如图所示，质量为 m 的木块 A 放在质量为 M 的三角形斜劈上，现用大小均为 F，方向相反 的水平力分别推 A 和 B，它们均静止不动，则（ ） A. A 与 B 之间可能没有弹力 B. B 与地面之间一定有摩擦力 C. 地面对 B 的支持力的大小一定等于 ( )M m g D. A 一定受到 B 的摩擦力的作用 4. 近年来我国航天事业飞速发展，2020 年 7 月 23 日，我国自主研发的火星探测器“天问一 号”在海南文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空，随后准确地进入预定地火转移轨 道。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨 道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在 Q 点登陆火星，O 点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点， 轨道上的 O、P、Q 三点与火星中心在同一直线上 O、Q 分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火 星点。已知火星的半径为 R， 4OQ R ，轨道Ⅱ上正常运行时经过 O 点的速度为 v，关于探 测器，下列说法正确的是（ ） A. 沿轨道Ⅰ运动时，探测器与 Q 点连线在相等时间内扫过的面积相等 B. 沿轨道Ⅱ运动时，探测器经过 O 点的加速度大小等于 2 3 v R C. 沿着轨道Ⅱ运行过程中，探测器于平衡状态 D. 沿轨道Ⅱ的运动周期大于沿轨道Ⅰ的运动周期 5. 如图所示，半径为 R 的圆所在平面与某一匀强电场平行，ABC 为圆周上三个点，O 为圆心， D 为 AB 中点。粒子源从 C 点沿不同方向发出速率均为 0v 的带正电的粒子，已知粒子的质量 为 m、电量为 q（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿CA 方向入射的粒子恰垂直 AB 方 向过 D 点。则以下说法正确的是（ ） A. A、B、C 三点电势高低为： B C A    B. 沿垂直 BC 方向入射的粒子可能经过 A 点 C. 若 60ACB  ，则匀强电场的场强为 2 03 4 mvE qR  D. 若 45ACB   ，则过 D 点速率可能为 0 2 v 6. 如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖 下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为 a、b 两束单色光射出。 下列说法正确的是（ ） A. a 光的频率小于 b 光的频率 B. 出射光束 a、b 一定相互平行 C. a、b 两色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反射的临界角大 D. 用同一装置进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距大于 b 光的条纹间距 7. 封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态 A 变到状态 D，其体积 V 与热力学温度 T 关系如 图所示，其中 O、A、D 三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是（ ） A. 从 A 变化到 B 气体的压强变小 B. 从 B 变到 C 的过程中气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小 C. 从 B 到 C 的过程，气体分子的平均动能增大 D. 从 A 经 B 到 C 的过程中气体的密度不断减小 8. 在煤矿安全生产过程中，用传送带运输煤块，大大提高了劳动效率，节省了人力，生产线 简化如图所示，浅色传送带与水平面夹角为37 ，传送带以8m/s 的恒定速率沿逆时针方向转 动。在传送带上端 A 处无初速度地轻放上一个质量为 2kg 的煤块（可视为质点），煤块与传送 带间的动摩擦因数为 0.25，已知传送带 A 到 B 的长度为14m 。取 2sin37 0.6,cos37 0.8,g 10m/s     。则在物块从 A 运动到 B 的过程中（ ） A. 物块从 A 运动到 B的时间为 2.0s B. 物块到 B 的速度为8m/s C. 煤块在传送带上留下的划痕长度 6m D. 因物块和皮带之间的摩擦而产生的内能为 24J 9. 在新冠肺炎防控期间，要求同学们勤洗手，戴口罩，不聚集，内防反弹外防输入。为了防 止被污染的冷链食品感染工人，某码头采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示，电动机通 过绕过定滑轮的轻细绳，与放在倾角为 30   的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物 体沿斜面上升；在 0 6s 时间内物体运动的 v t 图象如图乙所示，其中除1 5s 时间段图象 为曲线外，其余时间段图象均为直线，1s 后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为 2kg ，不计一切摩擦，重力加速度 210m/sg  。则下列判断正确的是（ ） A. 在 0 1s 内电动机所做的功为50J B. 1s 后电动机的输出功率为100W C. 在1 5s 内电动机牵引力的冲量大小为 50N s D. 在 0 5s 内物体沿斜面向上运动了32.5m 10. 我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度 的提高起到了很大的作用，同时原子钟体积小重量轻。它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁 波校准时钟。氢原子能级如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 10eV 的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁 B. 一个处于 4n  能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射 6 种不同频率的光子 C. 现用光子能量介于10eV 12.9eV 范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，在照射光中 可能被吸收的光子能量只有 3 种 D. 4E 跃迁到 2E 时产生的光子 a 与 5E 跃迁到 3E 时产生的光子 b 的频率之比为 255：97 二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。 11. 根据“验证力的平行四边形定则”的实验解决下面的问题 （1）本实验采用的科学方法是_______（填正确答案标号）。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 （2）图中弹簧秤读数为________N。 （3）某同学的实验结果如图所示，其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳结点的位 置。图中_______是力 1F 与 2F 合力的理论值；_______是力 1F 与 2F 的合力的实验值（填“F” 或“ F”）。 12. 用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使 用的实验器材还有： 双量程电流表：A（量程 0 0.6A,0 3A  ）； 电压表：V（量程 0 3V ）； 滑动变阻器： 1R （阻值范围 0~10Ω ，额定电流 2A ）； 2R （阻值范围 0~100Ω ，额定电流1A ）； （1）为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为_______A，应选用滑动变 阻器_______（填写滑动变阻器符号）。 （2）某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，经过正确的操作获得了若干 组实验数据，据此描绘出的U I 图像（其中 U、I 分别为电压表和电流表的读数）如图中的 实线所示，虚线表示该电池两端的电压与流经电池电流的关系图线，下列图像合理的是 ________。 A． B． C． D． （3）为了分析本实验的误差，某同学自学了等效电压源定理：任何一个含有电源的二端网络 （即图中的“有源网络”）可以等效为一个电压源，等效电压源的电动势等于该网络的开路 电压，即 a、b 两点开路时的路端电压，等效电压源的内阻等于从网络两端看有源网络的总电 阻，此时电源仅当做阻值为其自身内阻的一个定值电阻。请你用该方法求出本实验电池的电 动势的测量值 E  _______，内阻的测量值 r  _______。（用电压表内阻值 VR 和电池的电动 势的真实值 E，内阻的真实值 r 表示）。 13. 2022 年第 24 届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性 的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图 AO 为助滑道 OB 为着陆坡。运动员从 助滑道上的 A 点由静止滑下，然后从 O 点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上 D 点着陆（图中 未画出）。已知 A 点与 O 点的高度差为 h，着陆坡 OB 的倾角为 ，运动员的质量为 m，重力 加速度为 g。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，求： (1)运动员从 O 点飞出到着陆的时间 t； (2)运动员在着陆点 D 时的动能大小 kE 。 14. 如图所示，在真空区域内，有宽度为 L 的匀强磁场，磁感应强度为 B，磁场方向垂直纸面 向里，MN 、PQ 是磁场的边界。质量为 m，带电量为 q 的粒子，先后两次沿着与 MN 夹角 为 (0 90 )    的方向垂直磁感线射入匀强磁场 B 中，第一次粒子射入磁场时速度大小为 1v ， 粒子刚好没能从 PQ 边界射出磁场．第二次粒子射入磁场时速度大小为 2v ，粒子刚好垂直 PQ 射出磁场．不计粒子的重力求：（q， ，B，L 为已知量） （1）粒子第一次和第二次进入磁场的速度大小之比 1 2 v v  ？ （2）为使粒子第二次射入磁场后沿直线运动，直至射出 PQ 边界，可在磁场区域加一匀强电 场，求加匀强电场后，粒子穿过磁场区域的过程中电场力冲量的大小。 15. 如图所示，两根固定的水平平行金属导轨足够长，间距为 L，两根导体棒 ab 和 cd 垂直导 轨放置。已知两根导体棒 ab 和 cd 的质量分别为 m 和 2m ，电阻均为 R，导轨光滑且电阻不 计，整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。 (1)如图所示，若 ab 棒固定不动，现用平行导轨向右的恒力 F（已知）拉动 cd 导体棒。求：cd 导体棒的最大速度 mv  ？ (2)如图所示，若初始时 ab 和 cd 两导体棒有方向相反的水平初速度，大小分别为 02v 和 03v ， 求： ①从开始到最终稳定的过程中回路总共产生的电能； ②当 ab 棒的速度大小变为 0v 时， cd 棒的速度大小以及两棒与导轨所组成的闭合回路的面积 与初始 ab 棒速度为 02v 时相比增大了多少。 铁岭市六校 2020-2021 学年度下学期高三第一次模拟考试试 题物理（答案版） 时间：75 分钟 满分：100 分 一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题 只有一项符合要求，每小题 4 分；第 8～10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分， 全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有错选的得 0 分。 1. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方 法的叙述不正确的是（ ） A. 根据速度定义式 xv t   ，当 t 非常非常小时， x t   就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度， 该定义应用了极限思想方法 B. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 D. 牛顿用控制变量法通过大量的实验得出牛顿第二定律 【答案】B 2. 新能源汽车已经成为未来汽车发展的趋势，2020 年广州车展期间中国车企推出一款国产新 能源汽车。试车员某次在水平路面上测试该车性能过程中，车上速度传感器拟合出的速度随 时间变化图像如图所示，下列说法正确（ ） A. 0 2.5s 内汽车的平均速度等于12.5m/s B. 0 2.5s 内汽车位移大小为31.25m C. 0 2.5s 内汽车座椅对试车员的作用力不断减小 D. 2.5st  时，汽车加速度大小为 210m/s 【答案】C 3. 如图所示，质量为 m 的木块 A 放在质量为 M 的三角形斜劈上，现用大小均为 F，方向相反 的水平力分别推 A 和 B，它们均静止不动，则（ ） A. A 与 B 之间可能没有弹力 B. B 与地面之间一定有摩擦力 C. 地面对 B 的支持力的大小一定等于 ( )M m g D. A 一定受到 B 的摩擦力的作用 【答案】C 4. 近年来我国航天事业飞速发展，2020 年 7 月 23 日，我国自主研发的火星探测器“天问一 号”在海南文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空，随后准确地进入预定地火转移轨 道。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨 道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在 Q 点登陆火星，O 点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点， 轨道上的 O、P、Q 三点与火星中心在同一直线上 O、Q 分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火 星点。已知火星的半径为 R， 4OQ R ，轨道Ⅱ上正常运行时经过 O 点的速度为 v，关于探 测器，下列说法正确的是（ ） A. 沿轨道Ⅰ运动时，探测器与 Q 点连线在相等时间内扫过的面积相等 B. 沿轨道Ⅱ运动时，探测器经过 O 点的加速度大小等于 2 3 v R C. 沿着轨道Ⅱ运行过程中，探测器于平衡状态 D. 沿轨道Ⅱ的运动周期大于沿轨道Ⅰ的运动周期 【答案】B 5. 如图所示，半径为 R 的圆所在平面与某一匀强电场平行，ABC 为圆周上三个点，O 为圆心， D 为 AB 中点。粒子源从 C 点沿不同方向发出速率均为 0v 的带正电的粒子，已知粒子的质量 为 m、电量为 q（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿CA 方向入射的粒子恰垂直 AB 方 向过 D 点。则以下说法正确的是（ ） A. A、B、C 三点电势高低为： B C A    B. 沿垂直 BC 方向入射的粒子可能经过 A 点 C. 若 60ACB  ，则匀强电场的场强为 2 03 4 mvE qR  D. 若 45ACB   ，则过 D 点速率可能为 0 2 v 【答案】C 6. 如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖 下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为 a、b 两束单色光射出。 下列说法正确的是（ ） A. a 光的频率小于 b 光的频率 B. 出射光束 a、b 一定相互平行 C. a、b 两色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反射的临界角大 D. 用同一装置进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距大于 b 光的条纹间距 【答案】B 7. 封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态 A 变到状态 D，其体积 V 与热力学温度 T 关系如 图所示，其中 O、A、D 三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是（ ） A. 从 A 变化到 B 气体的压强变小 B. 从 B 变到 C 的过程中气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小 C. 从 B 到 C 的过程，气体分子的平均动能增大 D. 从 A 经 B 到 C 的过程中气体的密度不断减小 【答案】B 8. 在煤矿安全生产过程中，用传送带运输煤块，大大提高了劳动效率，节省了人力，生产线 简化如图所示，浅色传送带与水平面夹角为37 ，传送带以8m/s 的恒定速率沿逆时针方向转 动。在传送带上端 A 处无初速度地轻放上一个质量为 2kg 的煤块（可视为质点），煤块与传送 带间的动摩擦因数为 0.25，已知传送带 A 到 B 的长度为14m 。取 2sin37 0.6,cos37 0.8,g 10m/s     。则在物块从 A 运动到 B 的过程中（ ） A. 物块从 A 运动到 B的时间为 2.0s B. 物块到 B 的速度为8m/s C. 煤块在传送带上留下的划痕长度 6m D. 因物块和皮带之间的摩擦而产生的内能为 24J 【答案】AD 9. 在新冠肺炎防控期间，要求同学们勤洗手，戴口罩，不聚集，内防反弹外防输入。为了防 止被污染的冷链食品感染工人，某码头采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示，电动机通 过绕过定滑轮的轻细绳，与放在倾角为 30   的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物 体沿斜面上升；在 0 6s 时间内物体运动的 v t 图象如图乙所示，其中除1 5s 时间段图象 为曲线外，其余时间段图象均为直线，1s 后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为 2kg ，不计一切摩擦，重力加速度 210m/sg  。则下列判断正确的是（ ） A. 在 0 1s 内电动机所做的功为50J B. 1s 后电动机的输出功率为100W C. 在1 5s 内电动机牵引力的冲量大小为 50N s D. 在 0 5s 内物体沿斜面向上运动了32.5m 【答案】ABC 10. 我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度 的提高起到了很大的作用，同时原子钟体积小重量轻。它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁 波校准时钟。氢原子能级如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 10eV 的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁 B. 一个处于 4n  能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射 6 种不同频率的光子 C. 现用光子能量介于10eV 12.9eV 范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，在照射光中 可能被吸收的光子能量只有 3 种 D. 4E 跃迁到 2E 时产生的光子 a 与 5E 跃迁到 3E 时产生的光子 b 的频率之比为 255：97 【答案】CD 二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。 11. 根据“验证力的平行四边形定则”的实验解决下面的问题 （1）本实验采用的科学方法是_______（填正确答案标号）。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 （2）图中弹簧秤读数为________N。 （3）某同学的实验结果如图所示，其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳结点的位 置。图中_______是力 1F 与 2F 合力的理论值；_______是力 1F 与 2F 的合力的实验值（填“F” 或“ F”）。 【答案】 (1). B (2). 2.49N-2.51N (3). F (4). F 12. 用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使 用的实验器材还有： 双量程电流表：A（量程 0 0.6A,0 3A  ）； 电压表：V（量程 0 3V ）； 滑动变阻器： 1R （阻值范围 0~10Ω ，额定电流 2A ）； 2R （阻值范围 0~100Ω ，额定电流1A ）； （1）为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为_______A，应选用滑动变 阻器_______（填写滑动变阻器符号）。 （2）某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，经过正确的操作获得了若干 组实验数据，据此描绘出的U I 图像（其中 U、I 分别为电压表和电流表的读数）如图中的 实线所示，虚线表示该电池两端的电压与流经电池电流的关系图线，下列图像合理的是 ________。 A． B． C． D． （3）为了分析本实验的误差，某同学自学了等效电压源定理：任何一个含有电源的二端网络 （即图中的“有源网络”）可以等效为一个电压源，等效电压源的电动势等于该网络的开路 电压，即 a、b 两点开路时的路端电压，等效电压源的内阻等于从网络两端看有源网络的总电 阻，此时电源仅当做阻值为其自身内阻的一个定值电阻。请你用该方法求出本实验电池的电 动势的测量值 E  _______，内阻的测量值 r  _______。（用电压表内阻值 VR 和电池的电动 势的真实值 E，内阻的真实值 r 表示）。 【答案】 (1). 0~0.6 (2). 1R (3). B (4). V V RE ER r    (5). V V R rr R r   13. 2022 年第 24 届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性 的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图 AO 为助滑道 OB 为着陆坡。运动员从 助滑道上的 A 点由静止滑下，然后从 O 点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上 D 点着陆（图中 未画出）。已知 A 点与 O 点的高度差为 h，着陆坡 OB 的倾角为 ，运动员的质量为 m，重力 加速度为 g。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，求： (1)运动员从 O 点飞出到着陆的时间 t； (2)运动员在着陆点 D 时的动能大小 kE 。 【答案】(1) 22tan h g  ；(2)  21 4tanmgh  14. 如图所示，在真空区域内，有宽度为 L 的匀强磁场，磁感应强度为 B，磁场方向垂直纸面 向里，MN 、PQ 是磁场的边界。质量为 m，带电量为 q 的粒子，先后两次沿着与 MN 夹角 为 (0 90 )    的方向垂直磁感线射入匀强磁场 B 中，第一次粒子射入磁场时速度大小为 1v ， 粒子刚好没能从 PQ 边界射出磁场．第二次粒子射入磁场时速度大小为 2v ，粒子刚好垂直 PQ 射出磁场．不计粒子的重力求：（q， ，B，L 为已知量） （1）粒子第一次和第二次进入磁场的速度大小之比 1 2 v v  ？ （2）为使粒子第二次射入磁场后沿直线运动，直至射出 PQ 边界，可在磁场区域加一匀强电 场，求加匀强电场后，粒子穿过磁场区域的过程中电场力冲量的大小。 【答案】(1) cos 1 cos   ；(2) sin BqL  15. 如图所示，两根固定的水平平行金属导轨足够长，间距为 L，两根导体棒 ab 和 cd 垂直导 轨放置。已知两根导体棒 ab 和 cd 的质量分别为 m 和 2m ，电阻均为 R，导轨光滑且电阻不 计，整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。 (1)如图所示，若 ab 棒固定不动，现用平行导轨向右的恒力 F（已知）拉动 cd 导体棒。求：cd 导体棒的最大速度 mv  ？ (2)如图所示，若初始时 ab 和 cd 两导体棒有方向相反的水平初速度，大小分别为 02v 和 03v ， 求： ①从开始到最终稳定的过程中回路总共产生的电能； ②当 ab 棒的速度大小变为 0v 时， cd 棒的速度大小以及两棒与导轨所组成的闭合回路的面积 与初始 ab 棒速度为 02v 时相比增大了多少。 【答案】(1) 2 2 2FR B L ；(2)① 2 0 25 3 mv ；②见解析