2021年广东省选择性考试物理模拟测试卷（一）

2021年广东省选择性考试模拟测试卷(一)(考试时间:75分钟;满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.下列有关科学家和所涉及到的物理史实中,正确的说法是()A.汤姆孙用α粒子轰击铝箔时发现了中子B.卢瑟福利用α粒子散射实验构建了原子的核式结构,同时发现了质子 C.爱因斯坦提出光子说,成功解释了光电效应,证明光具有粒子性D.普朗克建立了量子理论,玻尔解释了各种原子的发光现象2.某同学沿拖把杆对拖把头(包括拖布)施加大小不变的推力F,如图所示,在向前加速推动的过程中,拖把杆与水平地板的夹角θ逐渐变小,设拖把头与地板间的动摩擦因数处处相等,则在此过程中()A.拖把头与地板间的摩擦力逐渐变大B.拖把头所受的合力逐渐变大C.地板对拖把头的支持力逐渐变大D.地板对拖把头的作用力逐渐变大3.物块在1N合外力作用下沿x轴做匀变速直线运动,图示为其位置坐标和速率的二次方的关系图线。关于该物块有关物理量大小的判断正确的是()A.质量为1kgB.初速度为2m/sC.初动量为2kg·m/sD.加速度为0.5m/s24.如图所示,倾角θ<45°的光滑斜面固定在水平地面上,处于平行于纸面的匀强磁场(图中未画出)中。一根长为L、质量为m的直导体棒水平放置在斜面上,并通以图示方向电流I(垂直纸面向里)时,直导体棒处于静止状态。下列说法中正确的是()A.当匀强磁场的磁感应强度大小为mgILB.当匀强磁场的磁感应强度大小为mgILC.当匀强磁场的方向平行斜面向上时,该匀强磁场的磁感应强度大小存在最小值D.当匀强磁场的方向垂直斜面向上时,该匀强磁场的磁感应强度大小为mgIL5.秦山核电站是我国第一座核电站,其三期工程采用重水反应堆技术,利用中子(01n)与静止氘核A.19E B.89E C.13E 6.如图所示,灯泡A、B完全相同,理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2=5∶1,指示灯L的额定功率是灯泡A的151102sin100πt(V)的交流电压后,三个灯泡均正常发光,两个电流表均为理想电流表,且A2的示数为0.4A,则()A.电流表A1的示数为2.0A B.灯泡A的额定电压为22VC.灯泡L的额定功率为0.8W D.原线圈的输入功率为8.8W7.如图所示,在边长L=10cm的正方形ABCD的CD边上方空间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,在正方形的AD边中点处有一粒子源S,能够不断向纸面内各个方向发射速率不同的同种带正电粒子,粒子的比荷为1×108C/kg,不计粒子重力和粒子间的相互作用。下列说法中正确的是()A.经过B点的粒子速度不小于52×106B.水平向右射出的速率大于5×105m/s的粒子都能从AB所在直线穿过C.水平向右射出的粒子从AB边射出正方形区域的最短时间为π2107sD.速率为1×106m/s的粒子可到达CD边上区域的长度为5cm二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.如图所示,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻为R。先将开关闭合,待圆盘转速稳定后再断开开关,不计一切摩擦,下列说法中正确的是()A.闭合开关时,从上往下看圆盘逆时针转动B.闭合开关转速稳定时,流过圆盘的电流为零C.断开开关时,a点电势低于b点电势D.断开开关后,流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反9.如图(甲)所示小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化情况如图(乙)所示,物块的速率v随时间t的变化规律如图(丙)所示,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是()A.物块的质量为1kg B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C.0～3s时间内力F做功的平均功率为0.32W D.0～3s时间内物块克服摩擦力做的功为5.12J10.如图所示,带等量异种电荷的平行板电容器竖直放置,一个质量为m、带负电荷量为q的小球(可看成点电荷,对两板间匀强电场影响可忽略),用长为L的绝缘丝线悬挂于电容器内部的O点。现将小球拉到丝线呈水平伸直的位置A,然后无初速度释放,小球沿着圆弧恰好能运动到O点正下方B处。重力加速度为g,以下说法正确的是()A.电容器左极板带正电B.小球电势能减少C.两板间匀强电场电场强度的大小E=mgD.小球运动过程中最大动能Ek=(21)mgL三、非选择题:包括必做题和选做题两部分,第11题～第14题为必做题,每个试题考生必须作答,第15题～第16题为选做题,考生根据要求作答。(一)必做题:共42分。11.(6分)小张同学为了验证力的平行四边形定则,设计如下实验,如图(甲)所示。实验步骤如下:(1)将3条完全相同的弹性橡皮条(满足胡克定律)的一端连接在一起形成一个结点O,先测量出每根橡皮条的自然长度x0;(2)在竖直平面内固定一木板,在木板上固定一张白纸,用图钉将其中两条橡皮条的A、B端固定在木板上,在另一条橡皮条C端悬挂一小重锤,并确保橡皮条不超出弹性限度,且与纸面无摩擦;(3)待装置平衡后,分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3,并在白纸上记录

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(4)取下白纸,如图(乙)所示,在白纸上分别用长度(x1x0)、(x2x0)代表橡皮条OA和OB拉力的大小,作出力的图示OA′和OB′,并以OA′和OB′为两邻边作一平行四边形OA′C′B′,测量出OC′长度x4,如果近似可得x4=,且OC′的方向,则实验验证了力的平行四边形定则;

(5)改变A、B的位置,重复(2)到(4)的步骤进行多次验证。12.(10分)有一量程为3V的电压表V,现要测量其内阻RV。可选用的器材有:滑动变阻器甲,最大阻值10Ω;滑动变阻器乙,最大阻值10kΩ;电阻箱R2,最大阻值9999Ω;电源E,电动势约为4V,内阻不计;电压表V0,量程6V;开关两个,导线若干。(1)某小组采用的测量电路如图(甲)所示,在实物图(乙)中,已正确连接了部分导线,请完成剩余部分的连接。(2)连接好实验电路后,进行实验操作,请你将下面操作步骤补充完整:①断开开关S2和S1,将R1的滑片移到最左端的位置;②闭合开关S2和S1,调节R1的滑片位置,使电压表V满偏;③断开开关S2,保持不变,调节R2,使电压表V示数为1.00V,读取并记录此时电阻箱的阻值为R0。为使得测量结果尽量准确,滑动变阻器R1应选择(选填“甲”或“乙”),测出的电压表内阻R测=,它与电压表内阻的真实值RV相比,R测(选填“>”“=”或“<”)RV。

(3)另一小组采用了如图(丙)所示的测量电路图,实验步骤如下:①断开开关S2和S1,将R1的滑片移到最左端的位置;②闭合开关S2和S1,调节R1,使电压表V满偏,记下此时电压表V0的示数;③断开开关S2,调节R1和R2,使电压表V示数达到半偏,且电压表V0的示数不变;读取并记录此时电阻箱的阻值为R测′,理论上分析,该小组测出的电压表V内阻的测量值与真实值相比,RV(选填“>”“=”或“<”)R测′。

13.(11分)如图(甲)所示,质量为m=1kg的滑块(可看成质点)以初速度v0=3m/s水平抛出,抛出点离地高度h=0.8m,图(甲)中的虚线是滑块做平抛运动的轨迹。某同学以滑块运动的轨迹为模板,制作了一个形状与滑块平抛轨迹完全重合的光滑轨道,让滑块仍从轨道顶端无初速度下滑,设滑块下滑过程中没有脱离轨道。sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2,求:(1)滑块刚滑到底端时速度方向与水平方向的夹角θ;(2)滑块刚滑到底端时重力做功的功率P。14.(15分)如图,光滑水平导轨与光滑斜面底端平滑绝缘连接,两导轨关于中心线OO′对称,其中边长为L的正方形区域abb′a′内有竖直向下的匀强磁场Ⅰ,长为2L、宽为34(1)磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小B1、B2;(2)试通过计算分析两杆的碰撞是否为弹性碰撞;(3)P杆最初释放时的高度。(二)选做题:共12分,请考生从给出的2道题中任选一题作答。15.[选修33](12分)(1)(5分)下列说法正确的是。(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.气体的温度越高,分子平均动能越大B.晶体在物理性质上不一定表现出各向异性C.给自行车打气时越往下压,需要用的力越大,是因为分子间作用力表现为斥力引起的D.分子力表现为引力时,分子间的距离减小,则分子力可能减小E.空气的相对湿度越小,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压(2)(7分)内壁光滑且导热性良好的上小下大的圆柱形薄壁汽缸竖直放置,上、下汽缸的横截面积分别为S1=40cm2、S2=80cm2,上、下汽缸的高度分别为h=80cm、H=100cm。质量为m=8kg的薄活塞将0.5mol氢气(H2的摩尔质量为2g/mol)封闭在汽缸内,活塞静止在管口,如图所示。已知氢气的定容比热容CV为10.21kJ/(kg·K),外界大气压强p0=1.0×105Pa,g取10m/s2。定容比热容CV是指单位质量的气体在容积不变的条件下,温度升高或降低1K所吸收或放出的热量。保持缸内气体温度为35℃不变,用竖直外力缓慢向下推活塞,当活塞恰推至上汽缸底部时,外力大小为F。求:①求F的大小;②随后在逐渐减小竖直外力的同时改变缸内气体温度,使活塞位置保持不变,直至外力恰为0。求这一过程中气体内能的变化量为多少?(结果保留三位有效数字)16.[选修34](12分)(1)(5分)一列简谐横波在一均匀介质中传播,图甲是介质中质点P的振动图像。当质点P开始振动时计时开始,t=0.15s的波形如图乙所示,Q为介质中的另一质点。则①该波的波速是什么?②质点P、Q平衡位之间的距离为多大?(2)(7分)一半径为R的半圆柱玻璃体,上方有平行于截面直径AB的固定直轨道,轨道上有一小车,车上固定一与轨道成45°的激光笔,发出的细激光束始终在与横截面平行的某一平面上,打开激光笔,并使小车从左侧足够远的地方以v0的速度匀速向右运动。已知该玻璃对激光的折射率为2,光在空气中的传播速度大小为c。①求该激光在玻璃中传播的速度大小;②从圆柱的曲侧面有激光射出的时间为多少?(忽略光在AB面上的反射)参考答案1.C查德威克用α粒子轰击铍核时发现了中子,A错误;卢瑟福利用α粒子散射实验构建了原子的核式结构理论,同时他用α粒子轰击氮核发现了质子,B错误;爱因斯坦提出光子说,成功解释的光电效应,证明光具有粒子性,C正确;普朗克建立了量子理论,玻尔解释了氢原子的发光现象,D错误。2.B对拖把进行受力分析,如图所示竖直方向有FN=Fsinθ+mg,Ff=μFN,θ减小,sinθ减小,FN减小,摩擦力Ff减小,地板对拖把头的作用力变小,故A、C、D错误;水平方向由牛顿第二定律有FcosθFf=ma,θ减小,cosθ增大,Ff减小,加速度a增大,拖把头所受的合力也增大,故B正确。3.D根据匀变速直线运动规律v2v0可得a=0.5m/s2,v0=2m/s,由牛顿第二定律得m=Fa由动量定义式得p0=mv0=22kg·m/s,故D正确,A、B、C错误。4.B由受力分析可知,当匀强磁场的磁感应强度大小为mgIL时,该匀强磁场的方向可能水平向左,也可能与水平方向成2θ夹角,故A错误,B正确;当匀强磁场的方向垂直斜面向上时,安培力沿斜面向上,安培力最小,磁感应强度大小为mg5.B设中子质量为m,则氘核质量为2m,设碰撞后中子动量为p,氘核动量为p′,由动能与动量的关系有E=p022m,由弹性碰撞遵循动量守恒定律。碰撞前后总动能不变,可得p0=p+p′,p02m=p2m+6.C副线圈的总电流即A2的示数为I2=0.4A,由理想变压器两端的电流比等于匝数的反比,可得I1=n2n1I2=15×0.4A=0.08A,即电流表A1的示数为0.08A,故A错误;变压器的输入电压的有效值为U=110V,根据全电路的能量守恒定律有UI1=PL+2PA,而指示灯L的额定功率是灯泡A的15,即PL=PA5,联立解得PA=4W,PL=0.8W,由电功率PAI22,可得UA=20V,故B错误,C正确;对原线圈电路由UI1=PL+P入,可得原线圈的输入功率P入=UI1PL7.B根据洛伦兹力提供向心力qvB=mv2r,得v=qrBm,可以看出轨迹通过B点的粒子,轨迹刚好以SB为直径,对应轨迹圆半径最小,速度也最小,r1=SB2=552cm,带入v=qrBm,此时速度为v1=55×105m/s,即速度不小于55×105m/s,故A错误;可以看出,沿水平方向射出的粒子只要半径r2=2.5cm时,恰好能射出AB,将r2=2.5cm代入v=qrBm,得最小速度为5×105m/s,故B正确;根据t=θ360°T,可知,轨迹对应的圆心角θ越小,时间越短,当粒子刚好从B点射出时,时间最短,根据图1几何关系可求出r3=0.125m,则由sinθ=0.8,圆心角θ=53°,故最短时间tmin=53°360°×2πmqB=由图2可以看出,粒子运动的动态轨迹小圆扫到的范围是DM,已知SM=10cm,SD=5cm,可求出DM=53cm,故D错误。8.BC闭合开关时,铜圆盘中有电流经过,圆盘中电流方向沿半径向外,根据左手定则可知,从上往下看圆盘顺时针转动,故A错误;闭合开关转速稳定时,圆盘不受安培力作用,根据F=BIL可知流过圆盘的电流为零,故B正确;断开开关时,从上往下看,圆盘顺时针转动,圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势,由右手定则知,圆盘中电流方向沿半径向里,所以a点电势低于b点电势,故C正确;闭合开关时,流过电阻R上的电流方向从b点经电阻R到a点;断开开关后,a点电势低于b点电势,流过电阻R上的电流方向从b点经电阻R到a点,所以断开开关后,流过电阻R上的电流方向与原电流方向相同,故D错误。9.AD对物块受力分析如图所示。由图(乙)、图(丙)可知,当力F1=0.8N时,物块加速下滑,加速度a=ΔvΔt=0.8-03-1m/s2=0.4m/s2,当力F2=0.4N时,物块匀速下滑,根据牛顿第二定律有F1+mgsin37°Ff=ma,F2+mgsin37°F0.8m,速度从0增加到0.8m/s,物块克服摩擦力做功Wf=Ffx=5.12J,故D正确;根据动能定理有WG+WFWf=ΔEk,力F做功WF=ΔEk+WfWG=12mv2+Wfmgxsin37°=0.64J,平均功率P=W10.CD由题可知,小球恰能运动到B点,说明到达B点的速度为零,则由A到B静电力做负功,可知电容器左极板带负电,根据功能关系可知,小球电势能增加,故A、B错误;由A到B根据动能定理可知mgLEqL=0,则匀强电场电场强度的大小为E=mgq,故C正确;由上面分析可知mg=Eq,则当二者的合力与丝线在同一直线上时,小球的速度最大,如图所示,根据动能定理得mgLsin45°EqL(1cos45°)=Ek0,整理可得Ek=(211.解析:(3)待装置平衡后,分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3,并在白纸上记录O、A、B三点的位置,以及OC的方向。(4)如果近似可得x4=x3x0,且OC′的方向与OC的方向相反(或在OC的反向延长线上,或竖直向上),则实验验证了力的平行四边形定则。答案:(3)O、A、B三点的位置以及OC的方向(4)x3x0与OC的方向相反12.解析:(1)电路连接如图所示。(2)断开开关S2,保持R1的滑片位置不变,调节R2,使电压表V示数为1.00V,读取并记录此时电阻箱的阻值为R0。为使得测量结果尽量准确,滑动变阻器R1应选择阻值较小的甲,因电压表读数为1V,则电阻箱电压为2V,电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍,即测出的电压表内阻R测=R02;实际上当断开S2时,电阻箱与电压表串联,则支路电阻变大,路端电压变大,则电阻箱和电压表上的电压之和大于3V,电阻箱上的电压大于2V,即电阻箱的阻值大于电压表内阻的2倍,实验中认为电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍,即它与电压表内阻的真实值RV相比R测>R(3)由实验电路图与实验步骤可知,两种情况下分压电路电压不变,电压表示数半偏时电阻箱两端电压与电压表电压相等,电压表内阻与电阻箱阻值相等,电压表内阻测量值等于真实值,即R测′=RV。答案:(1)图见解析(2)R1的滑片位置甲R0213.解析:(1)滑块在空中做平抛运动,因此h=12gtvy=gttanθ=v代入数据,解得θ=53°。(2)滑块沿光滑轨道下滑时,根据机械能守恒定律得mgh=12m滑块刚滑到底端时重力做功的功率P=mgv1sinθ解得P=32W。答案:(1)53°(2)32W14.解析:(1)P杆穿过磁场Ⅰ的过程中,Q杆不动,两杆构成的回路的磁通量变化量ΔΦ=B1L2平均感应电动势E=Δ平均感应电流I=E通过P杆的电荷量q=I·Δt解得B1=7设碰后P、Q两杆的速率分别为v1′、v2′,碰撞后两杆均能始终匀速穿过两侧的磁场,说明两杆均不受安培力作用,回路始终没有感应电流,而且两杆必定同时进入磁场,又同时穿出磁场,则Lv1B1Lv1′=B23L4v解得B2=7qr(2)由(1)得v2′=2v1′,设碰前瞬间P杆的速率为v1,由动量守恒定律得mv1=mv1′+2mv2′碰撞过程中系统的动能变化ΔE=12mv1212m(v1′)212得ΔE=0,故两金属杆的碰撞为弹性碰撞。(3)设P杆被释放时的高度为H,第一次进入磁场时的速度为v0,沿斜面下滑的过程中有mgH=12m碰后P杆再次滑上斜面的过程中,有12mv在P杆第一次穿过磁场Ⅰ的过程中所用时间Δt内,根据动量定理可得ILB1·Δt=mv1mv0解得H=12g(7q答案:(1)7qr4L(3)12g(715.解析:(1)温度是分子平均动能的标志,则气体的温度越高,分子平均动能越大,选项A正确;单晶体在物理性质上表现出各向异性,多晶体在物理性质上表现为各向同性,选项B正确;给自行车