2021届安徽省安庆市高考物理一模试卷附答案详解

2021届安徽省安庆市高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共6小题，共36.0分）

1.如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电

压及输电线的电阻均不变.在用电高峰期，随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的有（）

A.升压变压器的输出电压增大

B.降压变压器的输出电压增大

C.输电线上损耗的功率增大

D.输电线上损耗的功率占总功率的比例不变

2.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客

的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。

当此车减速上坡时，下列说法正确的是（）

A.乘客受到水平向右的摩擦力作用

B.乘客所受合力越来越小

C.乘客处于失重状态

D.乘客所受力的合力沿斜坡向上

3.如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q.图中的虚

线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面.有两个一价离子M、

N（不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率

%射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc,其中p、q分别

是它们离固定点电荷最近的位置.①M一定是正离子，N一定是

负离子.②M在p点的速率一定大于N在q点的速率.③M在b点

的速率一定大于N在c点的速率.④M从p~b过程电势能的增量一定小于N从a-q电势能的增

量.以上说法中正确的是（）

A.只有①③B.只有②④C.只有①④D.只有②③

4.如图所示，两个小球从水平地面上方同一点。分别以初速度打、吸水平

抛出，落在地面上的位置分别是4B,0'是。在地面上的竖直投影，且0'4

AB=1：3.若不计空气阻力，则两小球（）

A.初速度大小之比为1：2

B.初速度大小之比为1：3

C.落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4：1

D.落地速度与水平地面夹角的正切值之比为1：3

5.下列说法正确的是（）

A.光电效应中光电子的最大初动能与入射光频率成正比

B.H8UtH4Th+知e是重核裂变反应方程

C.一群氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁，能辐射出3种不同频率的光子

D.轻核聚变后比结合能变大

6.同一物块第一次沿轨道1从4点由静止下滑至底端B点，第二次沿

轨道2从4点由静止下滑经C点至底端B点，AC=CB,如图所示，

物块与两轨道的动摩擦因数相同，且4c与在C处圆滑的连接,

则在物块两次整个下滑过程中（）

A.物块受到摩擦力相同

B.两种情况物块沿轨道下滑时的位移不同

C.物块滑至B点时速度相同

D.两种情况下摩擦力所做的功相同

二、多选题（本大题共2小题，共12.0分）

7.如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同

步卫星。下列关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中，正确的是（)

A.线速度的大小关系为%>vc>va

B.周期关系为兀=兀〉检

C.角速度的大小关系为3b>M=3a

D.向心加速度的大小关系为a。>ab>ac

8.将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断，在绳圆中通入电流，并将其如图置于光滑水平面上、垂直水

平面向下的匀强磁场中，已知：磁感应强度为这根硅胶绳劲度系数为匕通入电流前绳圈周

长为3通入电流并稳定后，电流强度为/,方向为顺时针，绳圈周长变为〃，则下列说法正确

的是（）

XXXXXX

A.通电稳定后绳圈中的总磁通量等于强

47r

B.绳圈周长改变属于电磁感应现象

C.图中力、B两处的弹力大小均为聆

27r

D.题中各量满足关系式《=崎巴

Li2TCK

三、填空题（本大题共2小题，共9.0分）

9.如图所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋下端，使玻璃板水平接触水面.如

果你想使玻璃板离开水面，拉橡皮筋拉力必须（选填“大于”、“等于"

或“小于”）玻璃板重力，原因是水分子和玻璃的分子间存在__作用.

10.一束红色激光由左侧射和薄壁长方体玻璃容器，容器内盛有某种透明液体，

如图所示为激光的光路图，光路所在平面与容器某薄壁平行，调整入射角a,

当a=60。时，光线恰好在透明液体和空气的界面上发生全反射，光在空气中

的速度为c，则该透明液体对红光的折射率为；该激光在液体中传播的速度为.

四、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.某同学利用图1示装置来研究弹簧弹力与形变的关系.设计的实验如下：4、B是质量均为m0的

小物块，4B间由轻弹簧相连，4的上面通过轻绳绕过两个定滑轮与一个轻质挂钩相连.挂钩

上可以挂上不同质量的物体C.物块B下放置一压力传感器.物体C右边有一个竖直的直尺，可以

测出挂钩的下移的距离.整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度g=9.8m/s2.实验操

作如下：

国1圈2

（1）不悬挂物块C,让系统保持静止，确定挂钩的位置0,并读出压力传感器的示数民；

（2）每次挂上不同质量的物块C,用手托出，缓慢释放.测出系统稳定时挂钩相对。点下移的距

离看,并读出相应的压力传感器的示数片；

（3）以压力传感器示数为纵轴，挂钩下移距离为横轴，根据每次测量的数据，描点作出F-%图

象如图2所示.

①由图象可知，在实验误差范围内，可以认为弹簧弹力与弹簧形变量成一（填“正比”“反

比"''不确定关系”）；

②由图象可知：弹簧劲度系数k=_N/m-,

③如果挂上物块C的质量mc=3mo,并由静止释放.当压力传感器的示数为零时，物块C的速

度%=m/s.

12.在实验室中某同学需要测定一节新干电池的电动势和内电阻。已选用的器材有：

干电池（电动势为1.5叭内阻很小）；

电流表（量程0〜0.64,内阻约为0.1。）；

电压表（量程0〜3U,内阻约6k0）；

电键一个、导线若干。

①新电池的内阻较小，为了防止误操作时造成短路，电路中需要用一个定值电阻岛起保护作用。实

验中所用的定值电阻应选下列的,滑动变阻器应选下列的（填字母代号）。

A.定值电阻（阻值10）

B.定值电阻（阻值100）

C滑动变阻器（阻值范围0〜10。、额定电流24）

。.滑动变阻器（阻值范围0〜1k。、额定电流14）

②该同学根据选好的实验器材，将实验器材连接成图甲所示，你认为哪些导线连接的有错误（

填导线旁的字母代号）。

③按正确的方法连接好器材后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R,读出对应的电流表的示数/和

电压表的示数U,根据这些数据画出图线如图乙。根据图线得电池的电动势E=V,

内电阻r=0。

五、简答题（本大题共2小题，共21.0分）

13.如图所示的电路中，直流电源的电动势E=9V,内电阻r=1.50,匕=4.50,为电阻箱。两

带小孔的平行金属板4、B竖直放置；另两个平行金属板C、。水平放置，板长L=30CM板间的

距离d=20cm,MN为荧光屏，C、。的右端到荧光屏的距离L'=10cm,。为C、。金属板的中

轴线与荧光屏的交点，P为。点下面一点，OP=10cm。当电阻箱的阻值调为a=30时。闭合

开关K,待电路稳定后，将一带电量为q=—1.6xlOT9c,质量为巾=9.0义10-3。3的粒子从

力板小孔从静止释放进入极板间，不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场。

(1)求带电粒子到达小孔B时的速度多大？

(2)求带电粒子从极板C、。离开时速度

(3)使带电粒子恰好打到P点，%的阻值应调为多少？

14.如图所示，两列波的振幅和周期相同吗？

六、计算题(本大题共2小题，共24.0分)

15.两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总

质量为0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg.两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动.t=

0时刻甲的速率为2m/s,乙的速率为3m/s,方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰.求：

(1)两车速度相等时，乙的速度为多大？

⑵从t=0时刻到两车速度相等过程中甲车动量变化量？

(3)甲车速度为零时，乙车的速度为多大？

16.如图所示，一定质量理想气体经历2TB的等压过程，B-C的

绝热过程(气体与外界无热量交换)，其中BTC过程中内能减少

900/.求4tBt。过程中气体对外界做的总功。

(1)/1-B过程气体对外做的功；

(2)8-C过程气体对外做的功；

(3)4tBtC过程中气体对外界做的总功。

参考答案及解析

1.答案：C

解析：解：力、由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不

变，故A错误；

8、由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压外不变,

根据P=U/可输电线上的电流/段增大，根据〃位=/您R,输电线上的电压损失增大，根据降压变压

器的输入电压&=4-U拼可得，降压变压器的输入电压/减小，降压变压器的匝数不变，所以降

压变压器的输出电压减小，故B错误；

c、根据p损=q・R,又因输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故c

正确。

D、根据外,=例="，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率

占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大。故O错误。

故选:Co

理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、

电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系.理想变压器电压和匝数关系.

对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功

率与哪些因素有关.

2.答案：C

解析：解：由于人水平方向只受静摩擦力，竖直方向受方向相反的支持力和重力，由题设条件人是

沿斜面向上做减速直线运动，加速度沿斜面向下。

A、加速度有一水平向左的分量，是由水平方向的摩擦力产生，所以摩擦力应水平向左，故4错误;

8、题目并没说明是怎样减速的，若是匀减速，则合力不变，故B错误；

C、加速度有一竖直向下的分量，则重力大于支持力，处下失重状态，故C正确；

。、加速度方向与合力方向一致，合力方向沿斜面向下，故。错误。

故选：Co

人和座椅一起沿斜面向上做减速直线运动，由此可确定加速方向沿斜面向下，然后再根据人在水平

和竖直方向的受力确定静摩擦力的方向、支持力与重力的大小。

本题考查受力分析及牛顿第二定律的应用，本题关键点是合力的方向就是加速度的方向。

3.答案:B

解析：

根据轨迹判定电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力，可知两粒子在从a向b、c

运动过程中电场力做功情况.根据abc三点在同一等势面上，可判定从a到b和从a到c过程中电场力

所做的总功为零.

根据轨迹判定“电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力”是解决本题的突破口.

①由图可知电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同。

由于中心电荷为正电，则M一定是负离子，N一定是正离子，故①错误；

②由图可判定M电荷在运动到p过程中，电场力做正功，导致动能增加；而N电荷在运动q过程中，

电场力做负功，导致动能减小。所以“在p点的速率一定大于N在q点的速率，故②正确；

③由于abc三点在同一等势面上，故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0,N粒子在从a

向c运动过程中电场力所做的总功为0,由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过

b、c两点时的速率一定相等。故③错误；

④由图可知N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动过程中电场力做

负功的值，故M从p-b过程电势能的增量一定小于N从a-q电势能的增量。故④正确。

故选：B。

4.答案：C

解析：解：AB、因为高度相同，则根据八=：9/得：t=后,可知平抛运动的时间相同，因为。5：

AB=1：3,则。'4O'B=1：4,根据x=知，初速度大小之比为1：4.故A、B错误。

CD、落地速度与水平面夹角的正切值tan。=?=半，时间相同，则竖直分速度相同，可知正切值之

VOVO

比为4：1.故C正确，O错误。

故选：C。

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，高度相同，则运动的时间

相同，根据水平位移之比求出初速度之比.根据竖直分速度和水平分速度得出方向方向与水平面夹

角的正切值，从而得出正切值之比。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道高度决定运动的时间，运

用运动学公式灵活求解。

5.答案：D

解析：解：4、根据光电效应方程Ekmhv-%知，光电子的最大初动能与入射光的频率不是正比

关系，故A错误。

8、舐^Th+狙e是以衰变方程，故B错误。

C、根据或=6知，一群氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁，能辐射出6种不同频率的光子，故C

错误。

。、由于聚变反应中释放出巨大能量，则平均结合能一定增加，质量发生亏损，故。正确。

故选：D。

本题考查了光电效应、衰变方程、能级跃迁、结合能等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基

础知识点，知道光电子最大初动能与入射光的频率成线性关系，不是正比关系.

6.答案：D

解析：解：

人物块受的摩擦力为/=阿19。”仇由于两次下滑过程斜面角度不相同，则摩擦力不同，故4错误。

8、两次下滑的过程，物块的起点与终点都相同，则位移相同，故B错误。

C、由图可知，两次物块滑至B点时速度的方向不同，则物块滑至B点时速度不相同，故C错误。

。、设4c与水平面的夹角为a,CB与水平面的夹角为3，AB与水平面的夹角为。，如图所示，

沿轨道2运动，摩擦力做的功必2=-l^mgcosa-xAC-林mgcos。•xCB=fmg-xEF-fimg-xEB=

一-xFB

沿轨道1运动，摩擦力做的功为叼i=-qngcos。TAB=-〃瓶97FB=叼2，故。正确。

故选：Do

滑动摩擦力/=/migcos。，下滑的轨道不同，。大小不同，可判断摩擦力。

位移的概念：起点指向终点的有向线段。

速度是矢量，要考虑速度的方向。

功的计算w=FLcosdo

要注意位移的概念，速度的概念，斜面上摩擦力的求解，功的计算。

7.答案:ABC

解析：解：a为地球赤道上的物体，c为地球同步卫星，a和c的角速度相同、周期相同。

A、由于纤=纤，而%<人根据U=T3可知%V%;对于匕和C,万有引力提供向心力，可得线速

度》=Jg,所以外>%,故%>%>%,故A正确；

B、卫星c为同步卫星，所以兀=Tc,对于b和c,根据开普勒第三定律左=K可得l>Tb,所以有兀=

Tc>Tb,故B正确；

C、对于b和C,根据3=与可知3b>仇，所以3b>g=3a，故C正确；

D、由a=得：eta<&，对b和c根据a=詈可知%>a「所以a。>外>。戏故。错误。

故选：ABC.

本题中涉及到三个做圆周运动物体，a和c转动的周期相等，b和c都是卫星，故比较他们的周期、角

速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，以同步卫星作为中间媒介进行两两比

较即可。

本题主要是考查人造地球卫星的线速度、加速度和角速度、周期的比较，关键是弄清楚万有引力是

不是完全提供向心力，卫星的角速度是否相同，利用控制变量法进行分析。

8.答案：CD

解析：解：4、通入瞬时值方向电流稳定后，线圈周长及=2仃1，此时线圈半径4=崇，线圈面积：

S=兀斤=兀(宾)2=得，由安培定则可知，环形电流在环内产生的磁场竖直向下，绳圈内磁感应强

度大于Bo,

通电稳定后绳圈中的磁通量大于B°S=%，故A错误；

47r

8、线圈周长改变是由于楞次定律，故B错误；

C、设题图中4B两处的弹力大小均为对半圆弧4cB段，由平衡条件得：2居=吟，解得：居=吟,

故C正确；

。、由胡克定律得：Fi=k(Li—L),解得：公一心=鬻，两侧同时除以人得：1一*=黑，则！=

£K7l5£.K.Tl

2冗k-BI

故。正确。

2nk

故选：CD。

通电稳定后求出绳圈的面积，应用安培定则判断出绳圈电流产生的磁场方向，然后求出绳圈中的磁

通量大小；应用安培力公式求出4cB段受到的安培力大小；应用平衡条件求出4、8处弹力大小；应

用胡克定律求出绳圈周长之比。

本题考查了安培力公式与胡克定律的应用，认真审题理解题意，应用磁通量的计算公式、安培力公

式与平衡条件即可解题；应用安培力公式F=8〃求安培力时要注意，L是有效长度。

9.答案：大于；引力.

解析:

玻璃板与水面接触时，玻璃板与水分子之间存在作用力，当用力向上拉时，水分子之间要发生断裂，

还要克服水分子间的作用力，所以拉力比玻璃板的重力要大，反映出水分子和玻璃的分子间存在引

力作用.

本题主要考察对分子间相互作用力的应用以及表面层与表面张力的作用，不要与大气压力混淆，基

础题.

当玻璃板与水面接触时，玻璃板与水分子之间存在作用力，当用力向上拉时，水分子之间要发生断

裂，还要克服水分子间的作用力，所以拉力比玻璃板的重力要大，反映出水分子和玻璃的分子间存

在引力作用.

故答案为：大于，引力.

10.答案：名空Zc

27

解析：解：设光线在玻璃左侧的折射角为r.则由折射定律得

sina不

①

根据题意，光线恰好在透明液体和空气的界面上发生全反射，入射角等于临界角C,则有sine=；.②

由几何关系得：r+C=90°@

则得sinr=cosC=V1—sin2C=Jl—*④

由①④解得n=Vsin2a4-1=?

该激光在液体中传播的速度为V=£=处C

n7

故答案为：叱，迫C.

27

光线在左侧射发生折射，由折射定律列式.光线恰好在透明液体和空气的界面上发生全反射，入射

角等于临界角C,则有s讥C=；.结合几何关系得到左侧的折射角与临界角的关系，联立求解折射率.再

由口=:求激光在液体中传播的速度.

本题的关键掌握全反射的临界角公式sinC=工和折射定律.同时要灵活运用几何知识分析角度之间

n

的关系.

11.答案：①正比；

②98；

③1.4。

解析：

结合弹簧弹力与压力传感器示数的关系，以及压力传感器与挂钩下移距离的关系得出弹簧弹力与弹

簧形变量的关系，

根据F-x图线的斜率绝对值求出弹簧的劲度系数。

抓住初末状态弹簧的弹力相等，形变量相同，弹性势能变化量为零，结合系统机械能守恒求出当压

力传感器的示数为零时，物块C的速度；

本题间接地通过压力传感器与挂钩下移距离的关系得出弹簧弹力和弹簧形变量之间的关系，这是实

验的一种创新，对于第三问，有一定的难度，关键挖出隐含条件，即初末状态弹簧弹性势能相等，

结合系统机械能守恒进行求解。

①对B分析，根据平衡有：F弹+mg=F,可知尸与弹簧弹力成线性关系，又尸与x成线性关系，可

知弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比.

②由题意可知，F-x图线斜率的绝对值表示弹簧的劲度系数，则k=矍N/m=98N/m.

③未挂物块C时，弹簧处于压缩，弹力等于7n°g,当压力传感器示数为零时，可知弹簧处于伸长，

弹力为m（）g，可知弹簧的压缩量和伸长量相等，则弹簧的弹性势能不变，根据系统机械能守恒知，

2

（mc-m^gh=1（mc+m0）v,因为h-0.2m,mc=3m0,代入数据解得“（）=lAm/s.

故答案为：①正比；②98；③1.4。

12.答案：ACc.e（或d）1.50.4

解析：解：①一节干电池电的内阻很小，约为零点几欧姆，则保护电阻不宜太大，否则会使得电流

表、电压表取值范围小，造成的误差大，因此定值电阻应选A；为方便实验操作，滑动变阻器应选C；

②因为定值电阻飞起保护作用，应该是Ro和电源内阻一起看成等效电阻，所以导线c接线是错误的，

没有起到保护作用：滑动变阻器如果只接上边或下边的两个接线柱，电路中的电流不会变化，滑动

变阻器没有起到作用，所以导线e（或d）接线错误；

③由图乙所示电源的U-/图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5,则电源的电动势为：E=1.50V,

由图象可知斜率为：k=空=弋竺。=1.40,电源内阻为：r=k-Ro=140—1.0。=0.40。

△/0.5

故答案为：①4，C；②c、e(或d)；③1.5；0.4()

①根据电源内阻选择保护电阻，为方便实验操作，在保证安全的前提下应选最大阻值较小的滑动变

阻器；

②由定值电阻Ro起保护作用判断导线c连接错误；由滑动变阻器接线要求判断导线c、e(或d)接线错

误；

③电压的U-/图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源的内阻和保护

电阻之和。

本题考查了实验仪器及电路图纠错，要求掌握好其安全、准确的原则；同时注意滑动变阻器在电路

中的应用规律；要掌握应用图象法求电源电动势与内阻的方法。

13.答案：解：(1)根据闭合电路的欧姆定律：/=瓦会=石土石=14

A、B之间的电势差等于％两端的电势差，即：%=/%=1x4.5=4.5V

粒子在4B之间做加速运动，则：qUi=gm诏

代入数据可得：uo=4x105m/s

(2)L=30cm=0.30zn；d=20cm=0.20TH；

CD之间的电势差：=/2=1X3=3U

粒子在电场中运动的时间：t=§

粒子的加速度：。=丝

ma

粒子偏转的速度：Vy=at

粒子的末速度：v=J啾+为

代入数据联立得：v=2A/5x105m/s

(3)Z/=10cm=0.10m；OP=10cm=0.10m

粒子离开电场后做匀速直线运动，竖直方向总的位移：Y=OP=0.10m；

由几何关系可知：=X①

*―\-L/

2

代入数据可得：/=0.06m

设当粒子到达P时电阻箱的电阻值为/?2'，则：/'=7^*②

r十十代2，

4B两端的电压：Ui'=/'6③

CD两端的电压：I]2'=I'R2④

粒子在电场AB中加速的过程中：=⑤

粒子在电场CC中的加速度：优=鬻⑥

粒子运动的时间：t'=专⑦

粒子在CD中的偏转量：y'=la't'2®

联立①一⑧可得：R=2.4Q

答：(1)求带电粒子到达小孔B时的速度是4

(2)求带电粒子从极板C、D离开时速度是

(3)使带电粒子恰好打到P点，/?2的阻值应调为240。

解析：(1)当闭合开关S后，由闭合电路的欧姆定律求出4B之间的电压，由动能定理距离求出带电粒

子到达小孔B时的速度；

(2)开关S处于断开状态，小球射入板间做平抛运动，由0=/7?求出CD之间的电压，根据平抛运动的

规律求解小球从极板C、。离开时速度；

(2)小球将做类平抛运动，小球恰好从力、B板间飞出时偏转距离等于可能向上偏转，也可能向

下偏转，根据运动学公式求解加速度大小。根据牛顿第二定律、欧姆定律求解滑动变阻器接入电路

的临界阻值，即可得到范围。

本题中平抛运动与类平抛运动的研究方法相同，都运动的分解法，对于类平抛运动与电路之间联系

的纽带是板间的电压，要能熟练通过欧姆定律和电路连接关系得到板间电压。

14.答案：解：由图可知，两列波的振幅不同，红色波对应的振幅大于蓝色波所对应的振幅；

由图可知，两列波的波长4相等，再根据同种介质中波速"相等，根据波