2021年四川省天府名校高考物理诊断试卷(4月份)

2021年四川省天府名校高考物理诊断试卷（4月份）

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.下列说法正确的是（）

A.不管入射光的频率多大，只要增加入射光的强度，就一定能发生光电效应

B.发生光电效应时，增大入射光的强度，光电子的最大初动能一定会增大

C.原子核的比结合能越大，原子核越稳定

D.原子从基态跃迁到激发态时，会辐射光子

2.船在静水中的航行速度是14.4km//i。若它在流速为10.8km"的河水中航行，当船头与河岸垂直

时，船的合速度大小为（）

A.lm/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s

3.在一次利用无人机投送救援物资时，距离水平地面高度/?处，无人机以速度%水平匀速飞行并

释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。下列选项正确的是（）

A.包裹在空中飞行的时间为9

B.包裹落地时的速度大小为，诏+2gh

C.包裹释放点到落地点的水平距离为学

2g

D.包裹下落过程中机械能不断增大

4.一质量不变的运动物体，速度变为原来的2倍时其动能变为原来的（）

A.*倍B.；倍C.2倍口.4倍

5.下列说法中错误的是（）

A.额定功率大的用电器，消耗的电能一定多

B.电功率大的用电器，电流做功的速度快

C.电功率小的用电器，电流做功不一定少

D.相同时间内，电流做功多的用电器电功率大

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

6.2017年4月，我国用“长征七号”运载火箭把货运飞船“天舟一号”送上太空，它与轨道高度

为393初?的“天宫二号”空间实验室对接进行货物和燃料补充，完成任务后最终坠入大海，下

列说法中正确的有（）

A.“天宫二号”空间实验室在轨运行速度大于第一宇宙速度

B.“天宫二号”空间实验室的加速度大于同步卫星的加速度

C.“天舟一号”货运飞船从低轨道加速后与“天宫二号”空间实验室对接

D.“天舟一号”货运飞船在轨运行时的机械能小于坠入大海时的机械能

7.如图所示，电源电动势为E,内电阻为r,C为电容器，心为定值电阻，

电表均为理想电表，R为滑动变阻器，闭合开关后灯泡正常发光，当滑动

变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（）

A.电压表、电流表示数均变大，灯泡L将变暗

B.定值电阻Ro中将有从右向左的电流

C.电压表示数改变量与电流表示数改变量之比不变

D.电源输出功率一定变小

8.如图所示，物体A和B分别与跨过光滑定滑轮的轻绳连接，现在用

水平力F向右拉物体B,使物体A匀速上升，则（）

A.物体3做匀速运动

B.物体8做减速运动

C.绳子对物体8的拉力大小不变

D.物体B对地面的压力逐渐减小

三、填空题（本大题共2小题，共9.0分）

9.若对物体做1500J的功，可使物体温度升高5久；若改用传热的方式，使物体温度同样升高5。a

那么物体应吸收1/的热量。如果先在绝热过程中对该物体做3000J的功，物体的温度升

高10汽；再经过单纯的传热过程物体放出600J的热量，则物体的温度又降低℃o

10.一列简谐横波沿x轴传播,t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知t=0.20s

时，x=2c?n处的质点处于平衡位置，该波的周期7>0.30s。则该波的波长为cm,波沿

x轴（填“正方向”或“负方向”）传播，波速为m/s.

四、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.在利用如图1所示的装置”验证机械能守恒定律”的实验中。

图1

(1)下列操作正确的是o

人打点计时器应接到直流电源上

B.先释放重物，后接通电源

C.释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器

(2)实验中，某实验小组得到如图2所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,

测得它们到起始点。的距离分别为%、fiB、标•已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周

期为T,重物的质量为m,从打。点到打8点的过程中，重物的重力势能变化量4Ep=,

动能变化量△Ek=。

(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是。

4利用公式"=gt计算重物速度

8.利用公式D=频K计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D没有采用多次实验取平均值的方法

12.某同学用图甲所示电路做“测定电池的电动势和内阻”的实验，并根据测得的数据作出了图乙

所示的U—/图象。

(1)电池的电动势的测量值为V

(2)电池的内阻的测量值是0(结果保留三位有效数字)。

五、计算题(本大题共4小题，共52.0分)

13.4、B为水平放置的足够长的平行板，板间距离为d=1.0x10-2加，A板中央有一电子源P,在

纸面内能向各个方向发射速度在0〜3.2x107ni/s范围内的电子，。为P点正上方8板上的一点,

若垂直纸面加一匀强磁场，磁感强度B=9.1x10-3。已知电子的质量m=9.1x10-3“g,电

子电量e=1.6x10-19。，不计电子的重力和电子间相互作用m=9.1xl0-39g,电子电量6=

1.6X10T9C,不计电子的重力和电子间相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大

地.求：

(1)沿PQ方向射出的电子，击中A、8两板上的范围.

(2)若从P点发出的粒子能恰好击中。点，则电子的发射方向(用图中。角表示)与电子速度的大小p

之间应满足的关系及各自相应的取值范围.

S

14.如图甲所示，一光滑绝缘板组成的直角支架水平板LK长为，=

0.91m,距离水平地面高为八=2m,竖直板ML足够长，两板连接处

有一小孔.水平板上方存在邑=2近N/C的匀强电场，电场方向与水

平方向成。角，指向右上方，。为45。至90。的某一确定值.竖直线MQ

左侧有电场和磁场(甲图中均未画出)，已知竖直方向的电场E2分布在

左侧整个空间，与纸面垂直的磁场只分布在NP与两平行线

之间，区间水平宽度为d=1m,磁感应强度B随时间变化规律如图

乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正方向.水平板LK上表面右边缘

处有一质量m=0.1kg,电荷量q=0.1C的带负电小球，以初速度％=

0.6m/s向左对准小孔运动.通过小孔后进入左侧空间恰好作匀速圆周运动.小球刚进入磁场时

记作t=0时刻.假定小球与竖直板碰撞时间极短，且无动能损失，小球可视为质点，小球电量

保持不变，g=lOm/s2.求：

(1)电场强度己2的大小和方向.

(2)在。的取值范围内，小球在磁场中运动的时间最短为多少？

(3)在。的取值范围内，小球在P点左侧的水平地面上的落点与尸点的最大距离？(计算结果可以用根

号表示).

15.如图所示，左端封闭、右端开口、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,

用水银将一段气体封闭在管中。当温度为300K时，被封闭的气体长L=25cm,

两边水银柱高度差九=15cm,大气压强po=75cmHg。

(1)保持封闭气体温度不变，向开口端级慢注入水银，直到左右两侧水银面相平，

需注入的水银柱长度为多少？

(2)对封闭气体缓慢加热，当封闭气体长度再次变为25c/n时，温度为多少？

16.某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望

远镜观察被太阳光照射的此卫星，试问，春分那天(太阳光直射赤

道)在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？己知地

球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T,

不考虑大气对光的折射.(注：若sin。=a,。=arcsina)

【答案与解析】

1.答案：C

解析：解：A、根据光电效应规律可知，如果入射光频率低于截止频率，增加光强，无法发生光电效

应，故A错误。

B、根据%=可知，最大初动能与光强无关，故B错误。

C、原子核的比结合能越大，结合过程中每个核子平均损失能量越大，越稳定，故C正确。

D,原子从基态跃迁到激发态时，总能量增加，需要吸收能量，故。错误

故选：Co

根据%=成-小逸分析最大初动能的决定因素；原子核的比结合能越大，原子核越稳定；根据能级

跃迁的知识分析£＞选项。

本题主要是考查光电效应以及玻尔理论，解答本题要掌握爱因斯坦光电效应方程以及能级跃迁的知

识，知道比结合能的物理意义。

2.答案：D

解析：解：当静水速与河岸垂直时，合速度的大小：UJ忧+诏=J14.―42+10.―以km/h=

=5m/s,故。正确，ABC错误。

故选：Do

根据平行四边形定则求出当静水速与河岸垂直时，合速度的大小，并根据几何关系求出合速度的大

小。

考查运动的合成与分解的应用，解决本题的关键知道合速度与分速度遵循平行四边形定则，并注意

单位的换算。

3.答案：B

解析：解：A、包裹被释放后做平抛运动，竖直方做向自由落体运动，h=\gt2,解得：t=后,

故A错误；

从设落地时速度大小为v,竖直方向分速度为3,则2gh=询，得：%=J可，落地时速度大小

v=J琢+哧=12gh+诏,故B正确；

C、包裹释放点到落地点的水平距离x==D。耳，故C错误；

。、因为包裹下落过程中只有重力做功，所以包裹下落过程中机械能守恒，故。错误。

故选：B。

利用h=：gt2求时间；先求落地时竖直分速度，再用速度的合成求落地速度；用％=求水平位移；

只有重力做功，机械能守恒。

本题主要考查了平抛运动的处理方法：运动的合成和分解，即水平方向做匀速直线运动，竖直方向

做自由落体运动。

4.答案：D

解析：解：由动能定义式：EK=17n/知，质量不变，物体运动的速度大小变为原来的2倍

则物体的动能变为：EK'=：m(2u)2=4EK；故。正确，ABC错误。

故选：D。

明确动能的定义，由动能定义式：EK=：血"2可判定动能变化.

本题是动能定义式的基本运用，知道动能与质量成正比，与速度平方成正比.

5.答案:A

解析：解：4、据勿=Pt知，功率大的用电器工作时间短做功不一定多，故4错误；

B、电功率反应电流做功快慢的物理量，电功率大的用电器，电流做功快，故B正确：

C、据小=「1知，电功率小的用电器，在做功时间足够长的情况下同样可以做功多，故C正确；

。、电功率反应电流做功快慢的物理量，在相同时间内做功多的电流做功快，功率大，故£＞正确.

本题选择错误的是，故选：A.

电功率反应电流做功快慢的物理量，电流做的总功等于功率与时间的乘积.

掌握电功率的定义及其物理意义是正确解题的关键，属于基础题.

6.答案：BC

解析：解：A、轨道高度为393及〃?的“天宫二号”空间实验室大于地球半径，由u=Jg可知速度比

第一宇宙速度小.对接后组合体的运行的速度小于于第一宇宙速度，故A错误；

B、由G等=ma可得a=黑，“天宫二号”空间实验室的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以

“天宫二号”空间实验室的加速度大于同步卫星的加速度，故B正确；

C、若在同一轨道加速，“天舟一号”会做离心运动，两者不会相遇，所以“天舟一号”货运飞船从

低轨道加速后与“天宫二号”空间实验室对接，故C正确；

。、天宫一号坠落大海的过程中受摩擦阻力作用，机械能不断减少，故。错误.

故选：BC.

万有引力提供圆周运动的向心力，分别得到速度和加速度的表达式根据半径大小比较，第一宇宙速

度是围绕地球圆周运动的最大速度，给“天舟一号”加速会做离心运动，卫星由于摩擦阻力作用，

轨道高度将降低，机械能减小.

解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不

同的物理量与轨道半径的关系.

7.答案：BC

解析：

电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，相当于断路。当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻

器电阻减小，外电阻减小，电路中电流增大，灯L变亮。电容器的电压等于路端电压，分析其电压

变化，由Q=O/分析电量的变化。

本题是电路的动态变化分析问题，可直接根据“串反并同”来分析电表读数的变化，也可以由“局

部-整体-局部”的方法分析。

A.电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，两端的电压为零。当滑动变阻器的滑片向右移动

时，变阻器电阻减小，外电阻减小，电路中总电流变大，则灯L将变亮，电流表示数变大，电源的

内电压变大，则路端电压减小，电压表读数减小，故A错误：

8.电容器的电压等于路端电压，所以电容器的电压减小，由、=CU分析可知其电荷量将减小。电容

器放电，则定值电阻岛中将有从右向左的电流出现，故B正确；

C根据闭合电路欧姆定律知U=E-/r,得禁=r,可得电压表示数改变量与电流表示数改变量之比

保持不变。故C正确；

D因不清楚外电路电阻与电源内阻的大小关系，则不能确定电源输出功率的变化，故。错误。

故选BC。

8.答案：BC

解析：解：A、B、设绳子与水平方向的夹角为a,将B的速度分解为沿绳子方向

和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，有以=%cosa.4匀速

上升，a减小，则8的速度减小，8做减速运动。故A错误，B正确。

C、A做匀速运动，绳子拉力等于重力，恒定不变，故C正确。

D、分析B,绳子拉力的竖直分力减小，则物体8对地面的压力增大，故。错误。

故选：BC。

将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，根据平行四

边形定则判断A的速度的变化。

本题考查运动的合成与分解，抓住8在沿绳子方向的速度等于A的速度，通过平行四边形定则进行

求解。

9.答案：15002

解析：解：做功和传热在改变物体内能上是等效的，因此如用传热的方式，也使物体温度升高5久,

物体应吸收1500J的热量。如对物体做功3000/,温度升高10冤，则物体温度改变1汽，需要外界做

功或吸收热量300J,因此物体放出600J的热量，物体的温度降低2。盘

故答案为：1500：2。

明确热力学第一定律的内容，知道做功和热传递在改变物体上的内能上是等效的；而物体改变相同

温度所需要的能量也是相同的。

本题综合考查了功与内能的改变，热与内能的改变。在绝热过程中，功是内能变化的量度；在单纯

传热的过程中，热量是内能改变的量度。同一物体，改变相同的温度所需要的能量是相同的。

10.答案：16负方向0.1

解析：解：由波动图象可知，波长2=16cm=0.16m,因为T>0.30s,

若波沿x轴负方向传播，则波传播的时间和周期的关系为：t=0.2s=；T,周期为：7=1.6s,传播

速度为：v=^=m/s=0.1m/s；

若波沿轴正方向传播，则传播时间为：九=、、，由于不论〃取什么，都不

xt=O+012……

能满足周期T>0.30s,所以波波沿x轴负方向传播。

故答案为：16,负方向，0.1。

根据图象的特征确定波长，找到波传播的时间与周期的关系，再根据周期条件找到周期的值；

根据u=［求解波速。

T

本题考查了波动图象的规律，解决本题的关键要理解波的周期性，会根据图形找到时间和周期的关

系式，从而得到周期的特殊值。

2

11.答案：c-mghc|m(^)C

解析：解：(1)4打点计时器应该接在交流电源上，故4错误；

B.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，先接通电源，再释放纸带，故B错误；

C释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器，从而使得纸带充分得以利用，故C正确。

故选：Co

(2)从打。点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量：

△Ep=EP0-EPC=0-mghc=-mghc；

打8点的速度为：方=靠=有上

动能变化量：△琮=0-gm诏=9771(用为2；

(3)48、利用公式D=gt或u=J9计算重物速度，则说明重物做自由落体运动，重力势能减少与

动能增加相等，机械能守恒，故AB错误：

C、实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故C正

确；

。、即使采用多次实验取平均值的方法，则会导致误差减小，但仍有重力势能的减少量大于动能的

增加量，故。错误。

故选：C；

故答案为：(1)C；(_2)-mghc；(3)C。

(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；

(2)根据重力势能公式求出重力势能变化量，再根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，从而得出增加

的动能；

(3)通过能量守恒的角度分析重力势能的减小量大于动能增加量的原因。

要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解

与应用，同时掌握分析引起误差原因的方法。

12.答案:1.401.33

解析：解：(1)由图示图象可知，电源U-/图象与纵轴交点坐标值为1.40,则电源的电动势测量值为

1.40K；

(2)电源内阻等于图象斜率的大小，为「=詈=当产=1.33Q

故答案为：(1)1.40；(2)1.33。

由图象的纵坐标可知电源的电动势，根据闭合电路欧姆定律和图象的性质可得出内电阻。

本题考查闭合电路的欧姆定律的数据处理，要明确图象的意义，同时注意纵坐标是否从零开始的，

不能相当然的将横坐标的截距当作短路电流。

解：(1)如图，沿PQ方向射出的电子最大轨迹半径

PF2dH

代入数据解得：rm=2x10"m=2d

13•口案：该电子运动轨迹园心在A板上H处、恰能击中B板M处.

随着电子速度的减小，电子轨迹半径也逐渐减小.

击中B板的电子与Q点最远处相切于N点，此时电子的轨迹半径为d,并恰能落在下板上，所以电子能击中B板MN区域

和A板PH区域.

在二MFH中FH=J"M2_M尸2=J（2d）2T2=取

QM=PF=(2-8)1=2.68/101QN=d=1xlO'2mPH=2d=2x102m

电子能击中B板Q点右博与Q点相距2.687。-福~ixio-2的通围，电子能击中A板P点右与P,点相距0~2*1()-2m的

范围.

(2)如图，要使P点发出的电子能击中Q点，则有：/•=—

d

rsin0=y

P

解得：vsin0=8x1O*6

v取最大速度3.2*10缶/5时，sin6=Gmin=arcs\n^-

44

6

V取最小速度时，6=7,vmin=8xlOm/i

所以电子速度与。之间应满足vsin0=8x106

且eW[arcsin:,1]v£[8x106m/s,3.2x107m/s]

答：(1)沿PQ方向射出的电子，电子能击中A板P点右侧与P点相距0~2/107m的范围；

(2)若从P点发出的粒子能恰好击中Q点，则电子的发射方向(用图中9角表示)与电子速度与。之间应满足

vsin0=8x1O6,且ee[a，csin：，ylve[8x106m/s,3.2x10zm/s]

解析：略。

14.答案：解：(1)小球在M0左侧做匀速圆周运动，重力与电场力合力为零，即：qE2=mg,

代入数据解得：E2=10/V/C,电场力竖直向上，小球带负电，场强竖直向下；

(2)小球在平台上向右做匀加速运动，由动能定理得：

2

qE1Lcos6=1mv—gm诏，45°<0<90。，

代入数据解得：vmax=2m/s,

小球通过MV后的速度为：0.6m/s<v<2m/s,

小球在MQ右侧磁场区域做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m-,

解得：R=.

粒子做圆周运动的半径：0.15m<Rr<0.5m,0.6m</?2<2m；

小球做圆周运动的周期：7=警，71=罂=3,72=等=2兀，

小球进入磁场后向左瞬时针方向的匀速圆周运动，运动时间：tj=7=

然后与ML碰撞，碰撞后小球速度水平向左，然后沿逆时针方向做匀速圆周运动，当小球速度最大

为2m/s时逆时针做圆周运动的轨道半径最大为2〃?，此时小球在磁场中转过的圆心角。最小，运动时

间最短，有：s讥8=4=晟

得：e=30°,

粒子的运动时间为：t2=上72=I-

3606

粒子的最短运动时间为：［="+。=净；

(3)小球以最大速度离开磁场时落地点的水平距离最大，

最好。

vx—vsS—2cos30。=V3m/s,

赧人。

vy—usin=2stn30°=lm/sf

在竖直方向，小球所受重力与电场力合力为零，小球做匀速直线运动，有：

h+2R1最大-第2最大-R2炭火,OS。)=Vyt,

解得：t=(1+V3)S.

小球在尸点左侧的水平地面上的落点与。点的最大距离为：X=Vzt=(3+V3)m：

答：(1)电场强度E2的大小为10N/C,方向：竖直向下.

(2)在。的取值范围内，小球在磁场中运动的时间最短为患s：

(3)在。的取值范围内，小球在P