江苏省南通市2021届第一次新高考模拟考试物理试卷含解析

1、江苏省南通市2021届第一次新高考模拟考试物理试卷一、单项选择题：本题共 6小题，每小题 5分，共30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.如图所示，在横截面为正三角形的容器内放有一小球，容器内各面与小球恰好接触，图中a、b、c为容器的三个侧面、将它们以初速度vo竖直向上抛出，运动过程中容器所受空气阻力与速率成正比，下列说法正确的是A.上升过程中，小球对 c有压力且逐渐变大B.上升过程中，小球受到的合力逐渐变大C.下落过程中，小球对 a有压力且逐渐变大D.下落过程中，小球对容器的作用力逐渐变大【答案】DAB .小球和正三角形容器为共加速系统，上升过程中，以整体为研究对象，

2、根据牛顿第二定律：(m mV)g kv (m mV)a系统加速度竖直向下且大于重力加速度，小球加速度向下，所以容器底面c对小球无彳用力，a、b侧面对小球的作用力竖直向下，以小球为研究对象，根据牛顿第二定律：mg Nab ma系统速度减小，加速度减小，小球受到的合外力减小，AB错误；CD.下落过程中，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律：(m mV) g kv (m mV)a系统加速度竖直向下且小于重力加速度，小球加速度向下，所以a、b侧面对小球无作用力，底面 c对小球的作用力竖直向上，根据牛顿第二定律:mg N mac对小球的作用力增大，根据牛顿第三定律可知系统的速度增大，加速度减小，小球的加速

3、度减小，底面小球对容器的作用力逐渐变大，C错误；D正确。故选D。2.如图所示，将直径为 d,电阻为R的闭合金属环从匀强磁场 B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（）c.至D.空【答案】A【解析】【分析】【详解】金属环的面积:S (d)224由法拉第电磁感应定律得:E V BSVt Vt由欧姆定律得，感应电流:I E R感应电荷量:q=I At, 解得：_2V B d q R 4R故A正确，BCD错误;故选A.【点睛】 本题考查了求磁通量的变化量、感应电荷量等问题，应用磁通量的定义式、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题，求感应电荷量时，也可以直接用公式q 计算.R3

4、.图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。根据此图不能作出判断的是（A. a、b两点中，哪点的电势较高B. a、b两点中，哪点的电场强度较大C.带电粒子在a、b两点的加速度哪点较大D.带电粒子在 a、b两点的电势能哪点较大【答案】A【解析】【详解】A.粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在 a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于粒子的电性未知， 所以电场线方向不能判断，则无法确定哪点的电势较高。故A错误，符合题意。B.由图看出a处电场线比b处电场线疏，而电场线疏密表示场强的大小，即可判断出a处场强较小，故B正确，不符

5、合题意。C.带电粒子在 a处所受的电场力较小，则在 a处加速度较小，故 C正确，不符合题意。D.由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增大，则粒子在b点电势能较大。故 D正确，不符合题意。故选A.4. 一台小型发电机的原理如图所示，单匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1Q,外接标有灯泡的交流电压表，则下列A.电压表的示数为 220VB.线圈转到如甲图所示位置时感应电动势为零C.当t0.01s时线圈中的磁通量最小为零D.当t 0.01s时线圈中的磁通量最大，为11.2Wb5A.根据正

6、弦交流电的有效值等于峰值除以，2,可知感应电动势的有效值为220V,电压表测的是路端电压，由于电源有内阻，所以路端电压和电动势不相等，所以电压表的示数不为220V,故A错误；B.线圈转到如甲图所示位置时，感应电动势最大，故 B错误；CD.由乙图可知t=0.01s时，感应电动势为零，线圈位于中性面，与磁感线垂直，磁通量最大，由乙图可知周期T=0.02s ,由Em BS BS T可得11 .2M = BS =Wb5故C错误，D正确。故选Do5.如图所示，同种材料制成的轨道MO和ON底端由对接且 a.小球自M点由静止滑下，小球经过O点时无机械能损失，以 v、s、a、f分别表示小球的速度、位移、加速度

7、和摩擦力四个物理量的大小.下列图象中能正确反映小球自M点到左侧最高点运动过程的是 （）A.由于在两个斜面上都是匀变速运动，根据位移时间关系公式，可知位移 -时间图象是曲线，故 A错误；B.小球先做匀加速运动，a=gsin -0科gcos,后做匀减速运动，加速度大小为 a=gsin a +科gco而agsin a +gcos a > gsin -gcos ,0 因而 B 错误;C.根据f= N=（i mgcos可知：当0> a时，摩擦力mgcos金科mgcos 3则C错误；D.小球运动过程中，在两个斜面上都受到恒力作用而沿斜面做匀变速直线运动，速度先增加后减小，根据速度时间关系公式，

8、可知两段运动过程中的v-t图都是直线，且因为在 OM上的加速度较小，则直线的斜率较小，故D正确；6.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为 L的正三角形的三个顶点上， a、b带正电，电荷量均为 q, c带负电，整个系统置于方向水平的匀弓II电场中，已知静电力常量为k,若三个小球均处于静止状态，则下列说法中正确的是（）,0A . a球所受合力斜向左B. c球带电量的大小为 2qC.匀强电场的方向垂直于 ab边由ab的中点指向c点D.因为不知道c球的电量大小，所以无法求出匀强电场的场强大小【答案】B【解析】【分析】【详解】A. a球处于静止状态，所受合外力为0,故A错误；B

9、C.因为带负电的c球受力平衡处于静止状态，根据平衡条件可知电场线方向竖直向上则对a球受力分析，水平方向上ab之间的库仑力 Fab和ac之间库仑力FC在水平方向上的分力平衡kq qkqc q ”22 cos60L2L2解得qc 2q故B正确，C错误；D.对c球受力分析2 kqc29 cos30qcE解得L2故D错误。故选Bo二、多项选择题：本题共 6小题，每小题5分，共30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 5分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分7.如图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个正点电荷 Q, P点与细管在同一竖直平面内。

10、一带电量为q的小球位于管的顶端 A点，PA连线水平，q? Q.将小球由静止开始释放，小球 沿管到达底端 C点。已知B是AC中点，PBLAC,小球在A处时的加速度为 a.不考虑小球电荷量对电 场的影响，则（）A. A点的电势低于 B点的电势B.B点的电场强度大小是 A点的4倍C.小球从A到C的过程中电势能先增大后减小D.小球运动到 C处的加速度为ga【答案】ABD【解析】【详解】A点的电势低于 B点的电势，故 A正A.正点电荷的电场线呈发散型，沿着电场线方向，电势降低，因此确； kQB.结合几何关系：PA=2PB,由点电荷电场强度公式 E r 可知，B点的电场强度大小是 A点的4倍, r故B正确

11、;C.小球带负电，正点电荷 Q对小球的电场力为吸引力，从 A到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，则小球电势能先减小后增大，故C错误；D.小球在AC两处受到的电场力大小相等，在 A处时小球的加速度为 a,对A点处小球受力分析，小球 受电场力、重力与支持力，则：Fcos30 +mgsin30 =ma在C处时，小球受到重力、电场力与支持力，则：mgsin30 ° -Fcos30 ° =ma'解得：a' =g-a故D正确。8.多年前在日本本州岛附近海域曾发生里氏9.0级地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为133l1

12、54xe Y。根据有关放射性知识，下列说法正确的是（）B.若生成的54Xe处于激发态，它会放出穿透能力最强的射线131 .C. 53I的半衰期大约是8天，取4g碘原子核，经8天后就只剩下2g碘原子核了3.1. . .一 一.，、D. 53I中有53个质子和78个核子【答案】BC【解析】【详解】A .根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，Y粒子为3粒子，故A错误；131 一8 .若生成的54Xe处于激发态，还会放出丫射线，丫射线的穿透能力最强，故B正确；C.半衰期是一个统计规律，指的是有一半原子核发生衰变所需要的时间，只对大量的原子核适用，对少数原子核是不适用的，所以若取4g碘原子核，经8天后就只剩

13、下2g碘原子核了，故 C正确;D . 53 I中有53个质子，131表木质量数（核子数），故D错误。故选BC。9 .在医学上，常用钻 60产生的丫射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗。钻60的衰变方程为第Q 昔Ni二X,下列说法正确的是（）A.钻60发生的是3衰变，X是电子B. 丫射线比3射线的穿透能力强C. X粒子是钻60原子核的组成部分D.该衰变过程释放的核能全部转化为丫射线的能量【答案】AB【解析】【详解】A.由核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0,电荷数为-1,则钻60发生的是3衰变，X是电子，选项A正确；B.匚射线比3射线的穿透能力强，选项 B正确；C. X粒子是电子，不是钻

14、60原子核的组成部分，选项 C错误；D.该衰变过程释放的核能一部分转化为新核的动能，一部分转化为二射线的能量，选项 D错误。10.如图，虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，在纸面内沿不同的方向从粒子源。先后发射速率均为v的质子和 粒子，质子和 粒子同时到达P点。已知OP l ,粒子沿与PO成30。角的方向发射，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（A.质子在磁场中运动的半径为B.粒子在磁场中运动的半径为l-2 1C.质子在磁场中运动的时间为3vD,质子和 粒子发射的时间间隔为 7-16v【答案】BD【解析】【详解】AB .粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力有2 v

15、qvB m 一 r解得mv rqB结合两种粒子的比荷关系得1k 1r 2对于 粒子而言，画出其在磁场中运动的轨迹，根据几何关系得其轨迹对应的圆心角为300。，则 粒子做圆周运动的轨迹半径为l ,质子做圆周运动的轨迹半径为_L,所以A错误，B正确；2CD.质子从。点射入从P点射出，结合-,可知从O点射入时的速度方向必须与 OP边界垂直，在2磁场中运动的时间lt二2 _Lv 2v而粒子的运动时间5 2 l 5 1t 一6v 3v所以质子和粒子的发射时间间隔为 72，所以C错误，D正确。6v故选BD。11.如图1所示，质量 m=1kg的滑块在水平面上做匀减速直线运动，在对滑块施加一水平方向拉力F和不

16、对滑块施加水平拉力F的两种情况下，滑块运动的 v2 x图像如图2所示，下列判断正确的是（）了"#灯"n"注Kb时A .水平拉力大小一定等于 1 NB.滑块所受的摩擦力大小可能等于2 NC.滑块受水平拉力时的图像可能是a。D.滑块不受水平拉力时的图像一定是a【答案】ABC【解析】【详解】由题图2可知，a图线对应滑块运动的加速度大小为36, 22m /s 1m/s2x2 18b图线对应滑块运动的加速度大小为a2 v_ 36L m/s2 2m / s22x 2 9若滑块受到的拉力与 v方向相同,f F ma1f ma2解得f 2NF 1N若滑块受到的拉力与 v方向相反，

17、则f F ma2f ma1解得f 1NF 1N则滑块受水平拉力时的图像可能是a,也可能是b 。选项ABC正确，D错误。故选ABC。12.下说法中正确的是。A.在干涉现象中，振动加强的点的位移有时可能比振动减弱的点的位移小B.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，则外力的频率越大，单摆的振幅也越大C.全息照片的拍摄利用了激光衍射的原理D.频率为v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于vE.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直【答案】ADE【解析】【分析】【详解】A.在干涉现象中，振动加强的点的振幅比振动减弱的点的振幅大，但是振动加强的点的位移有时可能

18、比振动减弱的点的位移小，选项 A正确；B.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动，当驱动力的频率与单摆的固有频率相等时振幅最大，则外力的频率越大时，单摆的振幅不一定越大，选项 B错误；C.全息照片的拍摄利用了激光干涉的原理，选项C错误;D.根据多普勒效应，频率为 v的激光束射向高速迎面而来的卫星，卫星接收到的激光的频率大于项D正确；E.电磁波是横波，在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项E正确。故选ADE。三、实验题：共2小题，每题8分，共16分13.图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图，图中E是电池；Ri、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头

19、 G的满偏电流为250科4内阻为480 Q虚线方框内为换档开关， A端和B 端分别与两表笔相连。该多用电表有 5个档位，5个档位为：直流电压 1 V档和5 V档，直流电流1 mA 档和2.5 mA档，欧姆 X 100 剌。表头图图（a）中的B端与 （填 红”或 黑”）色表笔相连接（2）关于R6的使用，下列说法正确的是 （填正确答案标号）A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0位置B.使用欧姆档时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0位置C.使用电流档时，调整 R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）根据题给条件可得 R1 + R2= Q R4=

20、 Q（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时 B端是与“3相连的，则读数为 【答案】红B 1608801100【解析】【详解】红进黑出”，即（1）1根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流图（a）中的B端与红色表笔相连接;（2）2由电路图可知，R只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节，AC错误，B正确；（3）3直流电流档分为1mA和2.5mA,由图可知，当接 2时应为1mA ；根据串并联电路规律可知:R R2 -I£R 160 a.I Ig'4总电阻为:120a1

21、60 480 Q160 480接4时，为电压档，因串入的电阻较小，故应为量程1V的电压表；此时电流计与 R、&并联后再与R4串联，即改装后的1mA电流表与R4串联再改装后电压表；根据串联电路规律可知：1 1 103 1201 1 10 3 120 Q 880Q ； 1 1035若与3连接，则为欧姆档 “ 100”档，读数为：11 100a 1100Qo14 .实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V,其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得 R1=2.9k Q, R2=14.9k Q现有两个表头，外形都与原表头 G

22、相同，已知表头G1的满偏电流为1mA,内阻为50Q；表头G2的满偏电流0.5mA, 内阻为200Q,又有三个精密定值电阻 1=1002=1503=200 " 若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列问题：卸卸年(1)原表头 G满偏电流1=,内阻r=.(2)在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路 (标识出所选用的相应器材符号)(3)某学习小组利用修复的电压表，再加上可以使用的以下器材，测量一未知电阻Rx的阻值:电流表A量程05mA,内阻未知；最大阻值约为100 a的滑动变阻器；电源E (电动势约3V);开关S、导线若干.由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为精

23、确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补充完整电路连接 ,正确连线后读得电压表示数为2.40V,电流表示数为4.00mA,则未知电阻阻值Rx为 Q【答案】1mA100a750 Q【分析】【详解】(1)由图示电路图可知，电压表量程:Ig (rg+Ri) =3VIg (rg+R2)=15V代入数据解得：Ig=1mA , rg=100 Q;(2)修复电压表，表头满偏电流为，Ig=1mA,电阻应为：rg=100 Q,需要的实验器材为：表头的满偏电流0.5mA,内阻为200的表头以及3,即将表头和r3并联在电路中使用，电路图如图所示：(3)根据题意可明确实验中应采用分压接法，电流表采用外接法

24、， 故实物图如图所示： 电压表量程为3V,3则其内阻 Rv= =3000，根据欧姆定律可知0.0012.4I 4 10 3 空3000= 750四、解答题：本题共 3题，每题8分，共24分15 .如图所示，在平面直角坐标系内，第I象限的等腰三角形 MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y<0的区域内存在着沿 y轴正方向的匀强电场。 一质量为m带电荷量为q的带电粒子从电场中 Q(-2h, -h)点以速度V。水平向右射出，经坐标原点O射入第I象限，最后垂直于 PM的方向射出磁场。已知MN平行于x轴，NP垂直于x轴，N点的坐标为(2h, 2h),不计粒子的重力，求: (1)电场强度的大

25、小；(2)最小的磁感应强度的大小；(3)粒子在最小磁场中的运动时间。H ，炉 -i'1mv2(、.2 1)mv0,(.2 1) h【答案】(1) E - ； (2) Bmin'-； t 2qhqhv0【解析】【分析】(1)由几何关系可知粒子的水平位移为2h,竖直位移为h,由类平抛运动规律得2h Vot,112 h - at2由牛顿第二定律可知Eq ma联立解得2E mvo2qh(2)粒子到达。点，沿y铀正方向的分速度Eq 2hVy at Vo m Vo则速度与X轴正方向的夹角 a满足Vy tan 1Vo45粒子从MP的中点垂直于 MP进入磁场，由洛伦兹力提供向心力2VBqV m

26、 R解得B mV qR粒子运动轨迹越大，磁感应强度越小，由几何关系分析可得，粒子运动轨迹与PN相切时，垂直于PM的方向射出磁场垂直于 MP射出磁场，则Rmax,2Rmax2h轨道半径Rmax(25)h粒子在磁场中的速度解得(2 1)mvoBmin.qh(3)带电粒子在磁场中圆周运动的周期2 R 2 mT v qB带电粒子在磁场中转过的角度为180 ,故运动时间2 Bminq 2Vo16.如图所示，在 y >0的区域存在方向沿 y轴负方向的匀强电场，场强大小为 E；在y <0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。 一个五核1h从y轴上y h点射出，速度方向沿x轴正方向。已知1

27、h 进入磁场时，速度方向与 x轴正方向的夹角为 60 ,并从坐标原点 O处第一次射出磁场。1H的质量为m , 电荷量为q。不计重力。求： 1(1) iH第一次进入磁场的位置到原点O的距离；(2)磁场的磁感应强度大小；(3)五核从y轴射入电场到从 。点射出磁场运动的时间。*03»tI【答案】 x 23 h； (2) B J6mE ; (3)(我 26 3qh9【解析】【分析】【详解】1(1)1H在电场中做类平抛运动，水平方向xv1tl竖直方向1 .2h 一的2粒子进入磁场时竖直分速度vy a1tl v1 tan60解得"h 31(2)iH在电场中的加速度qE m1h进入磁场时

28、的速度1 , .iH在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所不由几何知识得x 2rsin60在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB2 v m 一r解得B(3)粒子在磁场中转过的角度为圆周运动的周期T2 mqB,在磁场中运动时间17.某种弹射装置的示意图如图所示，光滑的水平导轨MN右端N处于倾斜传送带理想连接，传送带长度L=15.0m ,皮带以恒定速率 v=5m/s顺时针转动，三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B与轻弹簧连接，C未连接弹簧，B、C处于静止状态且离N点足够远，现让滑块 A以初速度vo=6m/s沿B、

29、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一 起.碰撞时间极短，滑块 C脱离弹簧后滑上倾角0 =37的传送带，并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上，已知滑块 C与传送带之间的动摩擦因数(1=0.1重力加速度g=10m/s2, sin37 =0.6 , cos37 =0.1 .(1)滑块A、B碰撞时损失的机械能；(2)滑块C在传送带上因摩才§产生的热量Q;(3)若每次实验开始时滑块 A的初速度V0大小不相同，要使，t块C滑离传送带后总能落至地面上的同一位置，则V0的取值范围是什么？(结果可用根号表示)33【答案】(1) E 9J (2)Q 8J (3)3、.13m/s v0、397m/s22【解析】试题分析：(1) A、B碰撞过程水平方向的动量守恒，由此求出二者的共同速度；由功能关系即可求出损失的机械能；(2) A、B碰撞后与C作用的过程