2021年廣東省選擇性考試物理模擬測試卷（一）

2021年廣東省選擇性考試模擬測試卷(一)(考試時間:75分鐘;滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.下列有關(guān)科學(xué)家和所涉及到的物理史實(shí)中,正確的說法是()A.湯姆孫用α粒子轟擊鋁箔時發(fā)現(xiàn)了中子B.盧瑟福利用α粒子散射實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了原子的核式結(jié)構(gòu),同時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 C.愛因斯坦提出光子說,成功解釋了光電效應(yīng),證明光具有粒子性D.普朗克建立了量子理論,玻爾解釋了各種原子的發(fā)光現(xiàn)象2.某同學(xué)沿拖把桿對拖把頭(包括拖布)施加大小不變的推力F,如圖所示,在向前加速推動的過程中,拖把桿與水平地板的夾角θ逐漸變小,設(shè)拖把頭與地板間的動摩擦因數(shù)處處相等,則在此過程中()A.拖把頭與地板間的摩擦力逐漸變大B.拖把頭所受的合力逐漸變大C.地板對拖把頭的支持力逐漸變大D.地板對拖把頭的作用力逐漸變大3.物塊在1N合外力作用下沿x軸做勻變速直線運(yùn)動,圖示為其位置坐標(biāo)和速率的二次方的關(guān)系圖線。關(guān)于該物塊有關(guān)物理量大小的判斷正確的是()A.質(zhì)量為1kgB.初速度為2m/sC.初動量為2kg·m/sD.加速度為0.5m/s24.如圖所示,傾角θ<45°的光滑斜面固定在水平地面上,處于平行于紙面的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)中。一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒水平放置在斜面上,并通以圖示方向電流I(垂直紙面向里)時,直導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法中正確的是()A.當(dāng)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgILB.當(dāng)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgILC.當(dāng)勻強(qiáng)磁場的方向平行斜面向上時,該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小存在最小值D.當(dāng)勻強(qiáng)磁場的方向垂直斜面向上時,該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgIL5.秦山核電站是我國第一座核電站,其三期工程采用重水反應(yīng)堆技術(shù),利用中子(01n)與靜止氘核A.19E B.89E C.13E 6.如圖所示,燈泡A、B完全相同,理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2=5∶1,指示燈L的額定功率是燈泡A的151102sin100πt(V)的交流電壓后,三個燈泡均正常發(fā)光,兩個電流表均為理想電流表,且A2的示數(shù)為0.4A,則()A.電流表A1的示數(shù)為2.0A B.燈泡A的額定電壓為22VC.燈泡L的額定功率為0.8W D.原線圈的輸入功率為8.8W7.如圖所示,在邊長L=10cm的正方形ABCD的CD邊上方空間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,在正方形的AD邊中點(diǎn)處有一粒子源S,能夠不斷向紙面內(nèi)各個方向發(fā)射速率不同的同種帶正電粒子,粒子的比荷為1×108C/kg,不計粒子重力和粒子間的相互作用。下列說法中正確的是()A.經(jīng)過B點(diǎn)的粒子速度不小于52×106B.水平向右射出的速率大于5×105m/s的粒子都能從AB所在直線穿過C.水平向右射出的粒子從AB邊射出正方形區(qū)域的最短時間為π2107sD.速率為1×106m/s的粒子可到達(dá)CD邊上區(qū)域的長度為5cm二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.如圖所示,銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。電路通過電刷與圓盤的邊緣和銅軸接觸良好,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,定值電阻為R。先將開關(guān)閉合,待圓盤轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再斷開開關(guān),不計一切摩擦,下列說法中正確的是()A.閉合開關(guān)時,從上往下看圓盤逆時針轉(zhuǎn)動B.閉合開關(guān)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時,流過圓盤的電流為零C.斷開開關(guān)時,a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢D.斷開開關(guān)后,流過電阻R上的電流方向與原電流方向相反9.如圖(甲)所示小物塊靜止在傾角θ=37°的粗糙斜面上。現(xiàn)對物塊施加一個沿斜面向下的推力F,力F的大小隨時間t的變化情況如圖(乙)所示,物塊的速率v隨時間t的變化規(guī)律如圖(丙)所示,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是()A.物塊的質(zhì)量為1kg B.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.7C.0～3s時間內(nèi)力F做功的平均功率為0.32W D.0～3s時間內(nèi)物塊克服摩擦力做的功為5.12J10.如圖所示,帶等量異種電荷的平行板電容器豎直放置,一個質(zhì)量為m、帶負(fù)電荷量為q的小球(可看成點(diǎn)電荷,對兩板間勻強(qiáng)電場影響可忽略),用長為L的絕緣絲線懸掛于電容器內(nèi)部的O點(diǎn)?，F(xiàn)將小球拉到絲線呈水平伸直的位置A,然后無初速度釋放,小球沿著圓弧恰好能運(yùn)動到O點(diǎn)正下方B處。重力加速度為g,以下說法正確的是()A.電容器左極板帶正電B.小球電勢能減少C.兩板間勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度的大小E=mgD.小球運(yùn)動過程中最大動能Ek=(21)mgL三、非選擇題:包括必做題和選做題兩部分,第11題～第14題為必做題,每個試題考生必須作答,第15題～第16題為選做題,考生根據(jù)要求作答。(一)必做題:共42分。11.(6分)小張同學(xué)為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則,設(shè)計如下實(shí)驗(yàn),如圖(甲)所示。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)將3條完全相同的彈性橡皮條(滿足胡克定律)的一端連接在一起形成一個結(jié)點(diǎn)O,先測量出每根橡皮條的自然長度x0;(2)在豎直平面內(nèi)固定一木板,在木板上固定一張白紙,用圖釘將其中兩條橡皮條的A、B端固定在木板上,在另一條橡皮條C端懸掛一小重錘,并確保橡皮條不超出彈性限度,且與紙面無摩擦;(3)待裝置平衡后,分別測量出橡皮條OA、OB和OC的長度x1、x2、x3,并在白紙上記錄

;

(4)取下白紙,如圖(乙)所示,在白紙上分別用長度(x1x0)、(x2x0)代表橡皮條OA和OB拉力的大小,作出力的圖示OA′和OB′,并以O(shè)A′和OB′為兩鄰邊作一平行四邊形OA′C′B′,測量出OC′長度x4,如果近似可得x4=,且OC′的方向,則實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則;

(5)改變A、B的位置,重復(fù)(2)到(4)的步驟進(jìn)行多次驗(yàn)證。12.(10分)有一量程為3V的電壓表V,現(xiàn)要測量其內(nèi)阻RV?？蛇x用的器材有:滑動變阻器甲,最大阻值10Ω;滑動變阻器乙,最大阻值10kΩ;電阻箱R2,最大阻值9999Ω;電源E,電動勢約為4V,內(nèi)阻不計;電壓表V0,量程6V;開關(guān)兩個,導(dǎo)線若干。(1)某小組采用的測量電路如圖(甲)所示,在實(shí)物圖(乙)中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請完成剩余部分的連接。(2)連接好實(shí)驗(yàn)電路后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,請你將下面操作步驟補(bǔ)充完整:①斷開開關(guān)S2和S1,將R1的滑片移到最左端的位置;②閉合開關(guān)S2和S1,調(diào)節(jié)R1的滑片位置,使電壓表V滿偏;③斷開開關(guān)S2,保持不變,調(diào)節(jié)R2,使電壓表V示數(shù)為1.00V,讀取并記錄此時電阻箱的阻值為R0。為使得測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,滑動變阻器R1應(yīng)選擇(選填“甲”或“乙”),測出的電壓表內(nèi)阻R測=,它與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,R測(選填“>”“=”或“<”)RV。

(3)另一小組采用了如圖(丙)所示的測量電路圖,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①斷開開關(guān)S2和S1,將R1的滑片移到最左端的位置;②閉合開關(guān)S2和S1,調(diào)節(jié)R1,使電壓表V滿偏,記下此時電壓表V0的示數(shù);③斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R1和R2,使電壓表V示數(shù)達(dá)到半偏,且電壓表V0的示數(shù)不變;讀取并記錄此時電阻箱的阻值為R測′,理論上分析,該小組測出的電壓表V內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比,RV(選填“>”“=”或“<”)R測′。

13.(11分)如圖(甲)所示,質(zhì)量為m=1kg的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))以初速度v0=3m/s水平拋出,拋出點(diǎn)離地高度h=0.8m,圖(甲)中的虛線是滑塊做平拋運(yùn)動的軌跡。某同學(xué)以滑塊運(yùn)動的軌跡為模板,制作了一個形狀與滑塊平拋軌跡完全重合的光滑軌道,讓滑塊仍從軌道頂端無初速度下滑,設(shè)滑塊下滑過程中沒有脫離軌道。sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2,求:(1)滑塊剛滑到底端時速度方向與水平方向的夾角θ;(2)滑塊剛滑到底端時重力做功的功率P。14.(15分)如圖,光滑水平導(dǎo)軌與光滑斜面底端平滑絕緣連接,兩導(dǎo)軌關(guān)于中心線OO′對稱,其中邊長為L的正方形區(qū)域abb′a′內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場Ⅰ,長為2L、寬為34(1)磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1、B2;(2)試通過計算分析兩桿的碰撞是否為彈性碰撞;(3)P桿最初釋放時的高度。(二)選做題:共12分,請考生從給出的2道題中任選一題作答。15.[選修33](12分)(1)(5分)下列說法正確的是。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分,每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.氣體的溫度越高,分子平均動能越大B.晶體在物理性質(zhì)上不一定表現(xiàn)出各向異性C.給自行車打氣時越往下壓,需要用的力越大,是因?yàn)榉肿娱g作用力表現(xiàn)為斥力引起的D.分子力表現(xiàn)為引力時,分子間的距離減小,則分子力可能減小E.空氣的相對濕度越小,空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度水的飽和汽壓(2)(7分)內(nèi)壁光滑且導(dǎo)熱性良好的上小下大的圓柱形薄壁汽缸豎直放置,上、下汽缸的橫截面積分別為S1=40cm2、S2=80cm2,上、下汽缸的高度分別為h=80cm、H=100cm。質(zhì)量為m=8kg的薄活塞將0.5mol氫氣(H2的摩爾質(zhì)量為2g/mol)封閉在汽缸內(nèi),活塞靜止在管口,如圖所示。已知?dú)錃獾亩ㄈ荼葻崛軨V為10.21kJ/(kg·K),外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,g取10m/s2。定容比熱容CV是指單位質(zhì)量的氣體在容積不變的條件下,溫度升高或降低1K所吸收或放出的熱量。保持缸內(nèi)氣體溫度為35℃不變,用豎直外力緩慢向下推活塞,當(dāng)活塞恰推至上汽缸底部時,外力大小為F。求:①求F的大小;②隨后在逐漸減小豎直外力的同時改變缸內(nèi)氣體溫度,使活塞位置保持不變,直至外力恰為0。求這一過程中氣體內(nèi)能的變化量為多少?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)16.[選修34](12分)(1)(5分)一列簡諧橫波在一均勻介質(zhì)中傳播,圖甲是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)P的振動圖像。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P開始振動時計時開始,t=0.15s的波形如圖乙所示,Q為介質(zhì)中的另一質(zhì)點(diǎn)。則①該波的波速是什么?②質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位之間的距離為多大?(2)(7分)一半徑為R的半圓柱玻璃體,上方有平行于截面直徑AB的固定直軌道,軌道上有一小車,車上固定一與軌道成45°的激光筆,發(fā)出的細(xì)激光束始終在與橫截面平行的某一平面上,打開激光筆,并使小車從左側(cè)足夠遠(yuǎn)的地方以v0的速度勻速向右運(yùn)動。已知該玻璃對激光的折射率為2,光在空氣中的傳播速度大小為c。①求該激光在玻璃中傳播的速度大小;②從圓柱的曲側(cè)面有激光射出的時間為多少?(忽略光在AB面上的反射)參考答案1.C查德威克用α粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)了中子,A錯誤;盧瑟福利用α粒子散射實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了原子的核式結(jié)構(gòu)理論,同時他用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,B錯誤;愛因斯坦提出光子說,成功解釋的光電效應(yīng),證明光具有粒子性,C正確;普朗克建立了量子理論,玻爾解釋了氫原子的發(fā)光現(xiàn)象,D錯誤。2.B對拖把進(jìn)行受力分析,如圖所示豎直方向有FN=Fsinθ+mg,Ff=μFN,θ減小,sinθ減小,FN減小,摩擦力Ff減小,地板對拖把頭的作用力變小,故A、C、D錯誤;水平方向由牛頓第二定律有FcosθFf=ma,θ減小,cosθ增大,Ff減小,加速度a增大,拖把頭所受的合力也增大,故B正確。3.D根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律v2v0可得a=0.5m/s2,v0=2m/s,由牛頓第二定律得m=Fa由動量定義式得p0=mv0=22kg·m/s,故D正確,A、B、C錯誤。4.B由受力分析可知,當(dāng)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgIL時,該勻強(qiáng)磁場的方向可能水平向左,也可能與水平方向成2θ夾角,故A錯誤,B正確;當(dāng)勻強(qiáng)磁場的方向垂直斜面向上時,安培力沿斜面向上,安培力最小,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mg5.B設(shè)中子質(zhì)量為m,則氘核質(zhì)量為2m,設(shè)碰撞后中子動量為p,氘核動量為p′,由動能與動量的關(guān)系有E=p022m,由彈性碰撞遵循動量守恒定律。碰撞前后總動能不變,可得p0=p+p′,p02m=p2m+6.C副線圈的總電流即A2的示數(shù)為I2=0.4A,由理想變壓器兩端的電流比等于匝數(shù)的反比,可得I1=n2n1I2=15×0.4A=0.08A,即電流表A1的示數(shù)為0.08A,故A錯誤;變壓器的輸入電壓的有效值為U=110V,根據(jù)全電路的能量守恒定律有UI1=PL+2PA,而指示燈L的額定功率是燈泡A的15,即PL=PA5,聯(lián)立解得PA=4W,PL=0.8W,由電功率PAI22,可得UA=20V,故B錯誤,C正確;對原線圈電路由UI1=PL+P入,可得原線圈的輸入功率P入=UI1PL7.B根據(jù)洛倫茲力提供向心力qvB=mv2r,得v=qrBm,可以看出軌跡通過B點(diǎn)的粒子,軌跡剛好以SB為直徑,對應(yīng)軌跡圓半徑最小,速度也最小,r1=SB2=552cm,帶入v=qrBm,此時速度為v1=55×105m/s,即速度不小于55×105m/s,故A錯誤;可以看出,沿水平方向射出的粒子只要半徑r2=2.5cm時,恰好能射出AB,將r2=2.5cm代入v=qrBm,得最小速度為5×105m/s,故B正確;根據(jù)t=θ360°T,可知,軌跡對應(yīng)的圓心角θ越小,時間越短,當(dāng)粒子剛好從B點(diǎn)射出時,時間最短,根據(jù)圖1幾何關(guān)系可求出r3=0.125m,則由sinθ=0.8,圓心角θ=53°,故最短時間tmin=53°360°×2πmqB=由圖2可以看出,粒子運(yùn)動的動態(tài)軌跡小圓掃到的范圍是DM,已知SM=10cm,SD=5cm,可求出DM=53cm,故D錯誤。8.BC閉合開關(guān)時,銅圓盤中有電流經(jīng)過,圓盤中電流方向沿半徑向外,根據(jù)左手定則可知,從上往下看圓盤順時針轉(zhuǎn)動,故A錯誤;閉合開關(guān)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時,圓盤不受安培力作用,根據(jù)F=BIL可知流過圓盤的電流為零,故B正確;斷開開關(guān)時,從上往下看,圓盤順時針轉(zhuǎn)動,圓盤的半徑切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,由右手定則知,圓盤中電流方向沿半徑向里,所以a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢,故C正確;閉合開關(guān)時,流過電阻R上的電流方向從b點(diǎn)經(jīng)電阻R到a點(diǎn);斷開開關(guān)后,a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢,流過電阻R上的電流方向從b點(diǎn)經(jīng)電阻R到a點(diǎn),所以斷開開關(guān)后,流過電阻R上的電流方向與原電流方向相同,故D錯誤。9.AD對物塊受力分析如圖所示。由圖(乙)、圖(丙)可知,當(dāng)力F1=0.8N時,物塊加速下滑,加速度a=ΔvΔt=0.8-03-1m/s2=0.4m/s2,當(dāng)力F2=0.4N時,物塊勻速下滑,根據(jù)牛頓第二定律有F1+mgsin37°Ff=ma,F2+mgsin37°F0.8m,速度從0增加到0.8m/s,物塊克服摩擦力做功Wf=Ffx=5.12J,故D正確;根據(jù)動能定理有WG+WFWf=ΔEk,力F做功WF=ΔEk+WfWG=12mv2+Wfmgxsin37°=0.64J,平均功率P=W10.CD由題可知,小球恰能運(yùn)動到B點(diǎn),說明到達(dá)B點(diǎn)的速度為零,則由A到B靜電力做負(fù)功,可知電容器左極板帶負(fù)電,根據(jù)功能關(guān)系可知,小球電勢能增加,故A、B錯誤;由A到B根據(jù)動能定理可知mgLEqL=0,則勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度的大小為E=mgq,故C正確;由上面分析可知mg=Eq,則當(dāng)二者的合力與絲線在同一直線上時,小球的速度最大,如圖所示,根據(jù)動能定理得mgLsin45°EqL(1cos45°)=Ek0,整理可得Ek=(211.解析:(3)待裝置平衡后,分別測量出橡皮條OA、OB和OC的長度x1、x2、x3,并在白紙上記錄O、A、B三點(diǎn)的位置,以及OC的方向。(4)如果近似可得x4=x3x0,且OC′的方向與OC的方向相反(或在OC的反向延長線上,或豎直向上),則實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。答案:(3)O、A、B三點(diǎn)的位置以及OC的方向(4)x3x0與OC的方向相反12.解析:(1)電路連接如圖所示。(2)斷開開關(guān)S2,保持R1的滑片位置不變,調(diào)節(jié)R2,使電壓表V示數(shù)為1.00V,讀取并記錄此時電阻箱的阻值為R0。為使得測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,滑動變阻器R1應(yīng)選擇阻值較小的甲,因電壓表讀數(shù)為1V,則電阻箱電壓為2V,電阻箱的阻值等于電壓表內(nèi)阻的2倍,即測出的電壓表內(nèi)阻R測=R02;實(shí)際上當(dāng)斷開S2時,電阻箱與電壓表串聯(lián),則支路電阻變大,路端電壓變大,則電阻箱和電壓表上的電壓之和大于3V,電阻箱上的電壓大于2V,即電阻箱的阻值大于電壓表內(nèi)阻的2倍,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為電阻箱的阻值等于電壓表內(nèi)阻的2倍,即它與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比R測>R(3)由實(shí)驗(yàn)電路圖與實(shí)驗(yàn)步驟可知,兩種情況下分壓電路電壓不變,電壓表示數(shù)半偏時電阻箱兩端電壓與電壓表電壓相等,電壓表內(nèi)阻與電阻箱阻值相等,電壓表內(nèi)阻測量值等于真實(shí)值,即R測′=RV。答案:(1)圖見解析(2)R1的滑片位置甲R0213.解析:(1)滑塊在空中做平拋運(yùn)動,因此h=12gtvy=gttanθ=v代入數(shù)據(jù),解得θ=53°。(2)滑塊沿光滑軌道下滑時,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgh=12m滑塊剛滑到底端時重力做功的功率P=mgv1sinθ解得P=32W。答案:(1)53°(2)32W14.解析:(1)P桿穿過磁場Ⅰ的過程中,Q桿不動,兩桿構(gòu)成的回路的磁通量變化量ΔΦ=B1L2平均感應(yīng)電動勢E=Δ平均感應(yīng)電流I=E通過P桿的電荷量q=I·Δt解得B1=7設(shè)碰后P、Q兩桿的速率分別為v1′、v2′,碰撞后兩桿均能始終勻速穿過兩側(cè)的磁場,說明兩桿均不受安培力作用,回路始終沒有感應(yīng)電流,而且兩桿必定同時進(jìn)入磁場,又同時穿出磁場,則Lv1B1Lv1′=B23L4v解得B2=7qr(2)由(1)得v2′=2v1′,設(shè)碰前瞬間P桿的速率為v1,由動量守恒定律得mv1=mv1′+2mv2′碰撞過程中系統(tǒng)的動能變化ΔE=12mv1212m(v1′)212得ΔE=0,故兩金屬桿的碰撞為彈性碰撞。(3)設(shè)P桿被釋放時的高度為H,第一次進(jìn)入磁場時的速度為v0,沿斜面下滑的過程中有mgH=12m碰后P桿再次滑上斜面的過程中,有12mv在P桿第一次穿過磁場Ⅰ的過程中所用時間Δt內(nèi),根據(jù)動量定理可得ILB1·Δt=mv1mv0解得H=12g(7q答案:(1)7qr4L(3)12g(715.解析:(1)溫度是分子平均動能的標(biāo)志,則氣體的溫度越高,分子平均動能越大,選項(xiàng)A正確;單晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性,多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性,選項(xiàng)B正確;給自行車