2021年西藏山南第二高级中学高考物理一模试卷

2021年西藏山南第二高级中学高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共6小题，共36.0分）

1.如图所示，电路中所有元件完好，但发现光照射到光电管上时，将滑线变

阻器滑片由左端滑向右端时，灵敏电流计中始终没有电流通过，其原因可小二，心

能是（）

A.向射光太弱|电.[:

B.入射光波长太长

C.光照时间太短

D.电源右端为正极，左端为负极

2.a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b是近地卫星，c

是地球同步卫星，”是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则下列说法正确的有（）

A.a的向心加速度等于重力加速度gB.相同时间内6转过的角度最大

C.c相对于b静止D.d的运动周期可能是20小时

3.神舟八号无人飞行器，是中国“神舟”系列飞船的第八个，也是

中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。神八已于2011年11月

1日5时58分10秒由改进型“长征二号”F遥八火箭顺利发射

升空。升空后，“神八”与此前发射的“天宫一号”成功实现交

会对接，于2011年11月16日18时30分，神舟八号飞船与天宫

一号目标飞行器成功分离，如图所示，返回舱已于11月17日19时许返回地面，对于神八返回

舱返回地球的过程中（假设返回舱的质量不变，返回舱返回时作圆周运动）

A.动能、重力势能和机械能都逐渐减小

B.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变

C.重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变

D.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小

4.如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内，线框的B

长边均处于水平位置.线框A固定且通有电流/,线框B从足够高处由静止释放，

在运动到A下方的过程中（）A

A.穿过线框8的磁通量先变小后变大B.穿过线框B的磁通量先变大后变小

C.线框8所受安培力的合力为零D.线框8的机械能一直减小

5.下图中按力的作用效果分解正确的是（

一矩形金属线框与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速

转动如图，经测定输出交流电的电动势图象如图所示，经原、副线圈的匝数比为1：10的理想

变压器给一灯泡供电如图所示，副线圈电路中灯泡额定功率为11W,当闭合开关时发现灯泡正

常发光，贝女）

A.t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零

B.变压器原线圈中电流表示数为1A

C.交流发电机的转速为50r/s

D.灯泡的额定电压为220口u

二、多选题（本大题共4小题，共22.0分）

7.为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安

装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分辨

为。、b.c,左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为

8的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满

管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U,

若用。表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（）

A.前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关

B.若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面的电势高

C.污水中离子浓度越高，电压表的示数越大

D.污水流量。与电压U成正比，与向无关

8.一带电质点从A点竖直向上射入到一个水平的匀强电场中，粒子运动到二

B点时，速度方向变为水平。到达B点后继续运动到与A点在同一水平-r

面上的C点。已知粒子的质量为机，带电量为4,A、8间的距离为3

与水平间成。角，贝！|（）

A.粒子在A点和B点的速度大小之比为tan。

B.匀强电场的电场强度为1瞥

q

C.从A到B粒子机械能的变化量为rngLcos。

D.BC间的水平距离是AB间水平距离的3倍

9.下列说法正确的是（）

A.雨后荷叶上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果

B.不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力

C.温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同

D.在一定条件下晶体和非晶体可以相互转化

E.热量可以从低温物体传到高温物体

10.在同一实验室中，甲、乙两水平弹簧振子的振动图象如图所示，则可知（）

A.振子甲速度为零时，振子乙速度最大

B.两振子的振动频率之比f用：/z=2：1

C.若将振子乙的振幅也增为10。"，则甲乙振子的振动周期会相等

D.任意2s内，甲乙两振子的路程相等

三、填空题（本大题共1小题，共9.0分）

11.一只满偏电流/g=lm4线圈电阻Rg=100。的小电流表.

(I)把它改装成满偏电压u=101/的电压表；应串联一个n的电阻.

(2)把它改装成满偏电流/=0.64的电流表.应并联一个_____。的电阻.

四、实验题(本大题共1小题，共9.0分)

12.用如图1实验装置验证加1、巾2组成的系统机械能守恒.62从高处由静止开始下落，山1上拖着

的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律.下图给出的是

实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),

计数点间的距离如图2所示.已知61=50。、巾2=150g,则(g取9.8m/s2,计算结果保留两

位有效数字.)

图1

(1)在纸带上打下记数点5时的速度"=m/s；

(2)在。〜5过程中系统动能的增量4EK=____J，系统势能的减少量△EP=./；

△珠和4取不相等的原因是,由此得到的结论是.

五、简答题(本大题共1小题，共13.0分)

13.如图甲所示，质量为〃?的导体棒而垂直放在相距为/的平行且无限长的金属导轨上，导体棒他

与平行金属导轨间的动摩擦因数为“，导轨平面与水平面的夹角为。，并处于磁感应强度大小为

B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。R和灯分别表示定值电阻和滑动变阻器连入电路的

阻值，不计其他电阻，现由静止释放导体棒，当通过R的电荷量达到夕时，导体棒时刚好达到

最大速度，重力加速度为g。

«|1乙

(1)求从释放导体棒到棒达到最大速度时棒下滑的距离S和最大速度为。

(2)若将左侧的定值电阻和滑动变阻器换为水平放置的电容为C的平行板电容器，如图乙所示，导体

棒ab由静止释放到达到(1)中的速度为需要多少时间(用方表示最大速度)。

六、计算题(本大题共3小题，共35.0分)

14.如图所示装置中AB段、8c末端均水平，有无=0.1m的高度差，OEN是半径为r=0.4巾的半

圆形轨道，其直径QN沿竖直方向，N点与水平地面的高度差为H=1m,C位于EW竖直线上，

CO间的距离恰能让小球自由通过.在左端竖直墙上固定一轻质弹簧.现有一可视为质点的小球,

质量m=0.2kg,压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连，在到达B点前与弹簧

脱离)，小球到达C点时速度恰好为喋=2m/s,沿QEN轨道滑下从N点平抛飞出落到水平地

面上.所有轨道均光滑，g取10m/s2.求：

(1)开始时压缩的弹簧所具有的弹性势能;

(2)小球到达N点时对N点的压力大小；

(3)小球落地时与N点的水平距离.

15.如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长k=25.0cm

的空气柱，中间有一段长％=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度，3=50.0cm,已知

大气压强为Po=75.0cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推，使

管下部空气柱长度变为2/=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，不计活塞的厚度。

求活塞下推的距离。

I

16.如图所示，一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上，从N点

进入玻璃球直接打在B点，在B点反射后从P点射出玻璃球（P点未

画出）.已知玻璃球的半径为R,折射率n=V^，光在真空中的传播

速度为c,求：

①入射点N与出射点P间的距离；

②此单色光由N点经8点传播到p点的时间.

【答案与解析】

1.答案：B

解析：解：A、光电管能否产生光电效应与入射光的强度没有关系.故A错误.

8、若入射光波长太长，大于金属的极限波长时，金属不能产生光电效应，灵敏电流计中没有电流通

过.故8正确.

C、光电管能否产生光电效应与光照时间没有关系.故C错误.

。、当滑线变阻器滑片在左端时加在光电管上的电压是0,此种情况下电路中不能形成电流，就仅仅

与不能产生光电效应有关，与电源是否反接无关.故。错误.

故选：B

当入射光波长小于金属的极限波长时，金属能产生光电效应.当光电管上加上反向电压时，灵敏电

流计中可能没有电流通过.

本题考查对光电效应产生的条件理解和应用能力.光电效应产生的条件是取决于入射光的频率或波

长，与入射光的强度、光照时间没有关系.

2.答案：B

解析：解：A、地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知。与c的角速度相

同，根据•知，。的向心加速度大于a的向心加速度。

由G罢=mg,得。=等，知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于。的

向心加速度，而b的向心加速度约为g,所以知〃的向心加速度小于重力加速度g,因此a的向心加

速度小于重力加速度g。故A错误；

B、〃与c的角速度相同，对法c、d三颗地球卫星，根据万有引力等于向心力，得G等32r得

3=照，则知b的角速度最大，所以相同时间内反转过的角度最大，故B正确。

C、c的角速度比6的小，所以c相对于6运动，故C错误。

。、C是地球同步卫星，周期是24/3由开普勒第三定律W=k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，

T2

所以d的运动周期大于C的周期24/2,不可能是20小故。错误；

故选：B。

地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=32r比较。与c的向心加速度

大小，再比较。的向心加速度与g的大小.根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径

的关系，分析相同时间内转过的角度关系.根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系.

对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道地

球同步卫星的条件和特点.

3.答案：D

解析：

动能的大小跟物体的质量和速度有关：重力势能的大小跟物体的质量和高度有关；在返回地球的过

程中，与空气摩擦做功，导致返回舱的机械能减小，内能增加。

本题主要考查学生对：能量的转化和能量守恒定律的理解和掌握，是考试的热点。

在返回地球的过程中，与空气摩擦做功，导致返回舱的机械能减小，内能增加，由于高度的减小，

导致重力势能减小，而重力做的功导致动能增加，故。正确，ABC均错误。

故选。。

4.答案：D

解析：

AB、由右手螺旋定则可知A中内部磁场向里，外部磁场向外，当线框B从足够高处由静止释放，向

A靠近的过程中，向外的磁场逐渐增大，则8中的磁通量增大；

当8与A开始有一部分重合时，内部向里的磁通量与外部向外的磁通量开始相互抵消，所以向外的

磁通量逐渐减小，一直到合磁通量为0;然后向里的磁通量进一步增大，8与A完全恰好重合时向里

的磁通量最大；之后B再下落的过程中，向里的磁通量又逐渐减小到0；而在离开后，向外方向的

磁通量又是先增大后减小，磁通量应是先向外增大后减小的，然后是向里增大后减小，最后阶段再

是向外增大后减小.故A错误，B错误；

C、线框B中有感应电流的存在，故安培力的合力不为零，故C错误；

。、在线框下落时，安培力做负功使线框的机械能转化为线框B的电能，进而转化为内能，B的机械

能减小，故。正确；

故选：D.

由右手螺旋定则可知4中磁场分布，则可知8中磁通量的变化，由于电磁感应，8产生感应电流，

由楞次定律可知B中电流的方向；由尸的=B/L可知安培力的变化，由安培力做功情况可知能量的

转化情况.

解答本题的关键在于明确穿过线框的磁通量应为A中内部和外磁感线的条数之差，故从开始下落到

两线框重合，磁通量是增大的.

5.答案：A

解析：

对于力的分解，关键确定力的作用效果，定出两个分力的方向.

A、力下的作用效果，如图所示，故4正确；

8、物体的重力，按效果分解成一个垂直接触面的力，与垂直挡板的力，如图所示，故8错误;

C、按照力的作用效果，拉力分解成如图所示

故C错误；

。夕、物体的重力，按效果分解分解成如图所示

故。错误；

故选：A

6.答案：C

解析:

由图可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上，由图象还可知电动势的峰值

和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值.本题考察的是有关交变电流的产生和特

征的基本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力

由图可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上，由图象还可知电动势的峰值

和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值.本题考察的是有关交变电流的产生和特

征的基本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力

A、从图象中可以看出当t=0.01s时刻交变电动势最小，线圈与中性面位置重合，磁通量最大，故A

错误；

B、变压器原线圈中电压的有效值为Ui=22U,原线圈中输入功率与副线圈输出功率相同，由。=

UW,P=UI,得/=0.54故B错误；

C、由图象可知交流电的周期7=0.025,则转速《="=50〃5,故C正确；

。、由号=最知副线圈两端电压4=220心故灯泡的额定电压为220V,故。错误；

故选：C

7.答案：AD

解析：解：A、正负离子流动时，根据左手定则，正离子洛伦兹力，向后表面偏转，所以后表面上带

正电荷，前表面上带负电荷，前表面电势比后表面低，与哪种离子的多少无关.故A正确，8错误.

C、最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有q^=qvB,流量Q=诂=vbc,所以

(/=丝,与离子浓度无关.故C错误.

C

D、Q=1,知污水流量Q与电压成正比，与“、。无关.故£＞正确.

D

故选：AD.

正负离子流动时，受到洛伦兹力，发生偏转，正离子偏转到哪一个表面，哪一个表面电势就高.两

表面上有正负电荷，之间就存在电场，最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡.

解决本题的关键正握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道最终正负离子在电场力和洛伦兹力的

作用下处于平衡，前后表面形成稳定的电势差.

8.答案：AD

解析：解：A、带电质点在竖直方向上做上抛运动，在水平方向上做出速度为零的匀加速运动

水平分运动：Lcosg=W^t

竖直分运动：Lsin6=^-t

解得：T1=tan9,故4正确；

VB

B、对从A到8过程，根据动能定理，有.：

水平分运动：qElcosd=-0

竖直分运动：-mglsin。=0-琢

联立解得：5=石惠，故B错误;

C、从A到B电场力做功为：W=qE-Lcosd=吟誓，所以机械能的变化量为强竺誓，故C错

1sm6sm8

误；

D、设从A到B的时间为f,则从A到C的时间为〃，设水平方向的加速度大小为m根据％=：点2

知，AC间的水平距离是AB间的水平距离的4倍，所以BC间的水平距离是AB间水平距离的3倍,

故O正确；

故选：AD.

A、带电质点在竖直方向上做上抛运动，在水平方向上做出速度为零的匀加速运动，根据平均速度公

式对两个分运动分别列式求解；

8、对竖直分运动和水平分运动分别运用动能定理列式，然后联立求解电场力，最后得到电场强度；

C、根据公式勿=。2</求解从A到B电场力的功，从而知道机械能的变化量；

。、质点从A到C过程的水平分运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据对称性结合位移时间关

系公式求解水平距离的关系。

本题关键将质点的实际运动分解为竖直方向上的上抛运动和在水平方向上的初速度为零的匀加速运

动来研究，同时要结合动能定理、运动学公式列式分析。

9.答案：ADE

解析：解：A、夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘

故，故A正确；

B、不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力，故B错误；

C、温度相同的氢气和氧气，分子平均动能一定相同，氢气分子的质量数小于氧气分子的质量数，故

氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率，故C错误；

。、晶体和非晶体没有一定的界限，在一定条件下晶体和非晶体间可以相互转化，故。正确；

瓜根据热力学第二定律：自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性；在一定的条

件下热量可以从低温物体传到高温物体。故E正确；

故选：ADE.

夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力的作用；

根据浸润与不浸润的原因分析；

温度相同的氢气和氧气，分子平均动能一定相同，根据动能的表达式分析平均速率的关系；

自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。

掌握温度是分子平均动能的标志，知道内能的有关因素，理解表面张力的作用效果。

10.答案：AD

解析：解：A、由图可知甲、乙两个振子的周期分别为7省=2.0s,T乙=1.0s,振子甲每一次位于最

大位移处时，乙都经过平衡位置，所以振子甲速度为零时，振子乙速度最大。故A正确；

B、甲、乙两个振子的周期分别为T尹=2.0s,=1.0s,甲、乙两个振子的周期之比为2：1,又：

f=p所以甲乙振子的振动频率之比//f乙=1：2,故错误；

C、弹簧振子振动的周期与振幅无关。故C错误；

D、甲、乙两个振子的周期分别为?>=2.0s,7N=L°S,则在任意2s内，甲的路程为44尹=4x

10cm=40cm,乙的路程为：84z=8x5cm=40cm,甲乙两振子的路程相等，故O正确；

故选：AD.

由位移的最大值读出振幅.由图读出周期.然后根据简谐运动的特征分析周期、频率和位移关系.振

子振动的周期与振幅无关.

本题是简单的读图题，根据振动图象可以直接读出振幅、周期、速度的方向及它们的变化情况.要

掌握简谐运动的特点，知道振子振动的周期与振幅无关.

11.答案:99000.167

解析:解：⑴把电流表改装成10V的电压表需要串联电阻阻值:R=1一%=悬一10。=9900/2.

(2)把电流表改装成0.64的电流表需要并联电阻阻值：？=僵=黑黑;«0.16712；

故答案为：(1)9900；(2)0.167.

(1)根据串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值；

(2)根据并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值.

本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表改装原理，应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确

解题.

12.答案：2.40.580.59有阻力误差允许范围内机械能守恒

解析：解：(1)计数点5的瞬时速度为：畛=岩=空*产空7n/S=2.4TH/S.

(2)系统动能的增加量为：△Ek=T0ni+m2)%=：x0.2x2.42«0.58/.

系统重力势能的减小量为：△Ep=(㊃-恤)皿=0.1x9.8x(38.40+21.60)x10-2J*0.597.

△后、和4Ep不相等的原因是存在阻力作用，实验的结论是在误差允许的范围内机械能守恒.

故答案为：(1)2.4；(2)0.58,0.59,有阻力，误差允许范围内机械能守恒.

(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点5的瞬时速度；

(2)根据初末速度求出系统动能的增加量，根据下降的高度求出系统重力势能的减小量.

根据实验的原理分析误差形成的原因，得出实验的结论.

解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据

下降的高度求出重力势能的减小量，知道实验误差的来源，难度不大.

13.答案：解：(1)根据电荷量的计算公式可得q=

R+%

根据法拉第电磁感应定律可得E=—

△t

其中△0=Bls

联立解得：$=如竽

DL

速度最大时受力平衡，根据平衡条件可得：mgsind-^mgcosd+BIl

根据闭合电路的欧姆定律可得：/=鳖

_(mgsin6-p.mgcosO')(R+R')

联立解得为x

B2l2

(2)设很短的一段时间内，速度变化为△/

根据动量定理可得：mgsinO•△t—[imgcosO-At—BIl△t=m△u

其中Q=/,△1=CU=CBL△v

联立解得(mgs出8—fimgcosd}-At—CB2l2v=m­△v

则△u=(mgsind-iJ.mgcosO')

m+CB2l2

可见速度随时间均匀变化，导体棒做匀加速直线运动，加速度a=注经也笑翳竺竺

导体棒ab由静止释放到达到(1)中的速度%需要多少时间t=管="蓝察

答:(1)从释放导体棒到棒达到最大速度时棒下滑的距离为由警最大速度为3丝Z喘竺竺纪呢

(2)导体棒ab由静止释放到达到(1)中的速度为需要多少时间为虚瞿鬻篇。

解析：(1)根据电荷量的计算公式结合法拉第电磁感应定律、根据闭合电路的欧姆定律、以及安培力

作用下的共点力的平衡求解;

(2)设很短的一段时间内，速度变化为根据动量定理结合电容的计算公式求得速度与时间的

关系，求解加速度大小，根据速度时间关系求解需要的时间。

对于安培力作用下导体棒的运动问题，如果涉及电荷量、求位移问题，常根据动量定理结合法拉第

电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。

14.答案：解：（1）从