2021届广西桂林市高考物理一调试卷(含答案解析)

2021届广西桂林市高考物理一调试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.一个笊核和一个瓶核经过核反应后生成氮核和中子，同时放出一个y光子.已知笊核、晁核、中

子、氮核的质量分别为血1、m、巾3、m4,普朗克常量为九，真空中的光速为a下列说法正确的

是（）

A.这个核反应是裂变反应

B.这个反应的核反应方程是IH+出i1He+2Jn+y

2

C.辐射出的y光子的能量E=（m3+m4-m1-m2）c

h

D.辐射出的y光子在真空中的波长4=

2.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向

竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从b运动到a的过程中,

能量变化情况为（）

A.动能增加

B.电势能减少

C.机械能减少

D.重力势能和电势能之和减少

3.2019年12月16日，第52、53颗北斗导航卫星成功发射。北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中

圆轨道卫星，它们都绕地球做圆周运动，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高

度。与同步卫星相比，下列物理量中中圆轨道卫星较小的是（）

A.周期B.角速度C.线速度D.向心加速度

4.“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不

同高度处分别以水平速度打、以抛出铁丝圈，都能套中地面上同一目

标.设铁丝圈在空中运动时间分别为ti、t2,贝U（）

=vvt

A.2B.Vj>2C.J=2D.tj>t2

5.为了测量a、b两物体之间的滑动摩擦力，某同学设计了如图所示四个实验方案。在实验操作过

程中，认为测力计读数即为滑动摩擦力的大小，则最准确的方案是

A.a]b修

B.

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.如图所示，一矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴。0'以角速度3匀速转动，线框通过滑环与

理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只相同规格的灯泡均和G（0-3〃,30。）.已知3=

100nrad/s,变压器原副线圈的匝数比为10：1,线框电阻不计.开关断开时刀正常发光，则（）

A.电流表的示数为0.01A

B.副线圈输出的交流电的频率为100Hz

C.若开关S闭合，电流表示数将增大

D.若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为e=3OV2sinlOO7Tt（K）

7.在电场中（）

A.某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零

B.某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大

C.在等势面上移动电荷，电场力总是不做功

D.某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零

8.如图所示，在点。正下方有一个理想边界的磁场，铜环在4点由静止释放

向右摆至最高点B,不考虑空气阻力，则下列说法正确的是

A.A,B两点在同一水平线

B.A点高于B点

C.铜环最终将做等幅摆动

D.4点低于B点

9.下列说法正确的是（）

A.温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动越明显

B.若分子间的距离r增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大

C.热量可以从低温物体传到高温物体

D.不具有规则几何形状的物体可能具有确定的熔点

E.高压气体的体积很难进一步被压缩，原因是高压气体分子间的作用力表现为斥力

10.如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图。已知这列波是沿x轴正方向传播的，波速为

20m/s,则下列说法正确的是（）

A.在t=0.15s时刻，质点P速度正在减小

B.在t=0时刻，质点P速度方向沿y轴负方向

C.在t=0.125s时刻，质点P速度方向沿y轴负方向

D.质点P做简谐运动的振幅是8cm

E.在t=0.15s时刻，质点P加速度正在增大

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.另一实验小组用如图的实验装置研究小车在斜面上的运动，实验步骤如下：

（1）用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角0,使小车沿斜面向下做匀速直线运动，

用天平测出沙和沙桶的总质量m；

（2）保持斜面倾角9不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车，使小车沿

斜面向下做匀加速直线运动，通过打点计时器纸带上的数据，测出小车加速度或

若测得沙和沙桶的总质量为310g,小车的加速度a=1.98zn/s2,则小车的质量为kg（结果保

留3位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。

电火花打点计时器

小车

纸带

□沙和沙桶

0

12.某探究小组为了研究用“半偏法”测电阻和改装电表，先用“半偏法”测量程为100/M的电流

表G的电阻，后将电流表G改装成电压表.

（1）首先采用如图甲所示的实验电路测量该电流表G的内阻6,图中长为滑动变阻器、/?2为电阻箱•他

按电路图连接好电路，将此的阻值调到最大，闭合开关&后，他应该正确操作的步骤是

.（选出下列必要的步骤，并将其序号排序）

4记下/?2的阻值

及调节氏的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度

C.闭合S2,调节%和的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

D闭合S2,保持&不变，调节&的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

（2）如果按正确操作步骤测得此的阻值为100。，则Rg的阻值大小为n；与电流表内阻的

真实值相比，Rg（选填“〉”“=”或

（3）将上述电流表G串联一个299000的电阻，改装成电压表，则该电压表的量程是匕用它

来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数大小为W

四、计算题（本大题共4小题，共52.0分）

13.如图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场E.长

方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数〃=0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相

同）。B与极板的总质量犯？=l-0kg。带正电的小滑块4质量町4=0.60kg,其受到的电场力大小

F=1.2M假设4所带的电量不影响极板间的电场分布。t=0时刻，小滑块4从B表面上的a点以

相对地面的速度以=L6m/s向左运动，同时，B(连同极板)以相对地面的速度%=0.40?n/s向

右运动。g取lOm/s2,求：

(1)4和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？

(2)若4最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？

14.如图甲所示，相距很近竖直放置的平行板电容器，4、B两极板中心各开有一小孔，靠近4极板

小孔有一处电子枪F,电子枪能够持续均匀地向4、B极板内发射出初速度为火电子，电子的质

量为m、电量为e.在4、B两板之间加上图乙所示的交变电压，其中0<k<1,%=皿；t=0时

4板电势高于B板电势.紧靠B板水平放置的C、。极板间的电场电压也等于%,板长为3两板

间距为d,距C、。极板右端，处垂直放置很大的荧光屏PQ.不计电子的重力和它们之间的相互作

用，电子在电容器48中的运动时间可以忽略不计.

(1)在0-7'时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离.

(2)只调整C、。极板的间距(仍以虚线为对称轴)，要使荧光屏上只出现一个光点，极板间距应满足什

么要求？

(3)撤去偏转电场和荧光屏，当k取恰当的数值，使在0-kT和卜7-7两段时间内发射的电子束在以

后运动中的某一时刻全部重叠(不考虑电阻的碰撞)，求上值.

15.如图所示，长度为L=100cm,粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长度为=50cm的

空气柱被水银封住，水银柱长为九=30C机。若将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后

竖直插入水银槽后，有△h=15cm的水银柱进入玻璃管整个过程温度保持不变，大气压强为

p0=75cmHg,,求：

⑴玻璃管转到开口向下的竖直位置时，管内剩余水银柱的长度；

（〃）玻璃管竖直插入水银槽后管内气体的压强。

16.如图为一透明柱体的纵截面，柱体的上半部分是高度为R的圆柱体，其上表

面是圆心为C、半径为R的圆形平面，柱体的下半部分是球心为0、半径为R的

半球体，4、B是半球面上的两点且乙40B=120。，AB与CO垂直。位于C处的

光源发出一束单色光射向4点，经球面折射后，恰好沿平行C。的方向射出。

①求此透明柱体的折射率；

5）若由该单色光组成的截面为圆形的平行光束垂直上表面射向这个透明柱体，并全部能从下表面射

出，则该光束的截面半径最大为多少？（不考虑多次反射的影响）。

参考答案及解析

1.答案：D

解析：

根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，结合质量亏损求出释放的能量，结合德布罗意波长

公式求出辐射光子在真空中的波长。

本题考查了核反应方程、爱因斯坦质能方程的基本运用，知道核反应中电荷数守恒、质量数守恒,

知道光子频率与波长的关系，并能灵活运用。

AB,该核反应方程为：He+in+Y,该反应为聚变反应，故A、8错误；

C、根据爱因斯坦质能方程知，辐射的光子能量后=△me?=(机1+m2-m3-7n4)c2,故C错误;

。、光子能量为：E=hv=h\,则有：4=+m-m-Tn')c故。正确;

A234

故选Do

2.答案：C

解析：

根据图中的运动轨迹情况，可以判断出重力和电场力的大小关系，然后根据功能关系求解即可。

本题在电场和重力场的复合场中重点考察带电小球的功能关系转化.在学习过程中要明确各种功能

关系是解这类问题的关键。

人由轨迹图可知，带电油滴所受重力小于电场力，故从b到a的运动过程中合外力做负功，动能减小，

故A错误；

B.从b到a的运动过程电场力做负功，电势能增加，故B错误；

C.从b到a的运动过程中电场力做负功，而根据功能关系机械能的变化取决于除重力以为的力做功，

故机械能减小，故C正确；

。.根据功能关系可知，在从a到b的运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动

能三者之和保持不变，因该过程中动能减少，因此重力势能和电势能之和增加，故C错误。

故选Co

3.答案：A

解析：解：根据万有引力提供向心力可知：=m—=m—rr=ma=ma)2r

r2rT2

解得：“=秒、7=2兀居、a=胃’3=楞

同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，则中圆轨道卫星的周期小，角速度、线速度和向心加速度

均大，故A正确，8C£>错误。

故选：A«

卫星绕地球球心做圆周运动，由万有引力提供向心力，由此列式分析各个量的大小。

此题考查了人造卫星的相关知识，解题的关键是根据万有引力提供向心力，列出相关量的表达式，

进行判断。

4.答案：D

解析：解：C、D、圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h=^gt2,有：t=

故口>12，故c错误，。正确；

A、8、水平分位移相同，由于口>土2，根据x=有：》1<1?2；故4B均错误；

故选：Do

圈圈做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由

落体运动，根据水平位移和高度的关系列式分析.

本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向

上的自由落体运动来求解.

5.答案：C

解析：

明确实验原理，四个图中实验原理均是利用了二力平衡，即木块弹簧弹力等于其所受滑动摩擦力大

小；同时实验要便于操作，具有可操作性，能够使实验更准确；

一个实验设计，必须遵循科学性原则，简便性原则，可操作性原则以及准确性原则，这一考题正是

考查考生在四个实验方案中，就可操作性以及准确性方面做出正确判断的能力；

ABC.选项ABQ中，实验时如果木块不保持匀速直线运动，摩擦力不等于拉力，只有当弹簧秤拉动木

块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等，但是不容易保持匀速直线运动，

理论上可行，但是实际操作不可行，故不是最佳方案，故ABO错误；

C.C选项中，拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧秤的拉

力是一对平衡力，压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，实验时不必保持匀速直线运

动，但是弹簧测力计相对地面处于静止状态，弹簧测力计示数稳定，便于读数，使读数更准确，故

为最佳方案，故C正确；

故选Co

6.答案：AC

解析：

抓住灯泡正常发光，可计算副线圈两端电压，然后根据理想变压器的变压比公式和变流比公式列式

求解。

本题关键是抓住灯泡正常发光，可计算副线圈两端电压，同时要明确输入电压决定输出电压，输出

电流决定输入电流，输出功率决定输入功率。

解：4灯泡正常发光，根据P=KR得：/2=J|=I^A=0AA,根据晟=最得电流表的示数为：。=

竽4=《X0.14=0.014,故A正确;

711JLU

BM=100nrad/s,根据3=2兀/得：f=为=詈％2=50Hz,故B错误；

C.由于匝数比不变，输入电压不变，所以输出电压不变，闭合开关，副线圈总电阻减小，总电流增

大，所以原线圈中电流也增大，即电流表示数将增大，故c正确；

U

D根据P=q得：副线圈两端电压为：U2=VPR=V0.3X301/=3K,根据费=最得：=^2=

yx37=30了从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：u=Umcosa)t=

30V2cosl00t(K)，故。错误;

故选AC.

7.答案：CD

解析：解：4、某点的电场强度为0,该点的电势不一定为0,两者没有直接关系，故A错误；

B、某点的电势高，由公式%=q◎知,正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，

故B错误；

C、在同一等势面上两点间移动电荷时，电荷的电势能不变，电场力总不做功，故C正确；

。、由公式Ep=q<p知，某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零.故。正确.

故选：CD

电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；沿着等势面移动点电荷，电场力不做功.电场线与

等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面，电场强度与电势无关、正电荷在电势高处

电势能大，负电荷在电势高处电势能小、电势为零，电势能为零，进行分析判断.

解决本题关键要知道电势与电场强度无关、电势能的公式Ep=qp,即可进行判断分析.基础题目.

8.答案：BC

解析：本题考查电磁感应中能量的转化。

铜环在穿越磁场时，产生电能，如48两点在同一水平线，违反了能量守恒定律，故A错误；

铜环在穿越磁场时，产生电能，机械能减小，贝必点高于B点。故8正确，。错误；

由上分析，铜环振幅先不断减小，完全在磁场内运动时，若磁场是匀强磁场，将不再产生电能，机

械能不变，最终做等幅摆动，故C正确；

故选BC。

9.答案：ACD

解析：解：4、温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,

冲力越不平衡，布朗运动越明显：故A正确.

8、若分子力表现为斥力时，分子间的距离r增大，分子间的作用力做正功，分子势能减小，若分子

力表现为引力时，分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大，故B错误.

C、在外界的影响下，热量可以从低温物体传到高温物体，比如电冰箱，故C正确.

。、不具有规则几何形状的物体可能是多晶体，具有固定的熔点，故O正确.

E、高压气体的体积很难进一步被压缩，是因为气体压强太大，并不能说明高压气体分子间的作用力

为斥力，实际上高压气体分子间距离大于平衡距离，分子间作用力为引力，故E错误；

故选：ACD

固体颗粒越小，受到液体撞击的冲力越不平衡，布朗运动越明显；分子势能与分子间距离的关系比

较复杂，要根据分子力的性质进行分析；在外界的作用下，热量可以从低温物体传到高温物体；晶

体有固定的熔点；分子间存在相互作用的引力与斥力，分子间作用力是引力与斥力的合力；当分子

间的距离等于平衡距离时，引力等于斥力，分子力为零，当分子间的距离小于平衡距离时分子间作

用力表现为斥力，当分子间距离大于平衡距离时，分子间作用力表现为引力.

此题要求同学们熟练掌握分子动理论的基础知识，知道分子势能与分子间距的关系，正确理解气体

压强产生的原因.

10.答案：ACE

解析：解：AE,由图知波长为：A=2m,则波的周期为：T=-=^-s=0.1s；

v20

因为t=0.15s=1.57,则t=0.15s时刻与图示时刻图象反相，质点P位于平衡位置下方，正向下向

波谷运动，所以在t=0.15s时刻，质点P速度正在减小，加速度正在增大，故AE正确；

B、根据“同侧法”可知在t=0时刻，质点P速度方向沿y轴正方向，故2错误；

C、在t=0.125s时刻，即t=质点P达到最高点后又向下运动，所以P的速度方向沿y轴负方

向，故C正确；

D、根据图象可知质点P做简谐运动的振幅是4cm,故力错误。

故选：ACE„

由图直接读出；读出波长，由波速公式u=*求出波的周期，根据给定的时间与周期的关系，分析质

点P的位置，确定速度和加速度的变化情况；振幅是振动质点离开平衡位置的最大距离。

由波动图象能直接读出波长、振幅。知道时间，往往根据时间与周期的关系，确定质点的位置，再

判断其速度和加速度如何变化。

11.答案：1.53

解析：解：实验中先调节平板倾角，使小车拉着沙桶沿斜面向下做匀速直线运动，

根据平衡条件得小车所受的重力沿着斜面的分力等于沙和沙桶的总重力大小与摩擦力大小之和，即

Gi=T+/=mg+f,

保持斜面倾角。不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车，使小车沿斜面

向下做匀加速直线运动，

根据牛顿第二定律得F分=Gi-f=mg=Ma,

0.310x9.8

M增=1.53kg

a-L98~

故答案为：1.53

实验中先调节平板倾角，使小车拉着沙桶沿斜面向下做匀速直线运动，得出小车所受的重力沿着斜

面的分力等于沙和沙桶的重力大小与摩擦力大小之和。

取下沙和沙桶，使小车沿斜面向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求解小车的质量。

解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，知道小车加速下滑时所受的合力大小等于开始悬挂的

沙和沙桶的总重力大小是关键。

12.答案:⑴BD4

(2)100；<；

(3)3；2.4

解析：

本题考查了测电流表内阻、电压表改装问题，要掌握半偏法测电表内阻的方法，把电流表改装成电

压表需要串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值。

(1)本题是使用半偏法测电流表的内阻，故调节％的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后再

闭合S2,保持％不变，调节/?2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，故操作顺序为BD4

(2)此时&的阻值与后的阻值相等，故勺的阻值大小也为1000,随着S2的闭合，整个电路中的电流

将会变大，但实际上我们仍然按照电流不变时的电流来计算的，通过变阻器此的电流将比通过G的

电流要大，又因为/?2与G并联，电压一样，所以实际的变阻器读数R将小于G测灵敏电流表的电阻(内

阻)o所以半偏法测电阻测出的电阻要小于实际电阻；

(3)电流表G与一较大的电阻串联即可改装成电压表。U=lgR+lgRg=3V,满偏电压为3V,分度值

为0.3V,则此时指针所指示的电压为8x03V=2.41Z。

13.答案：解：(1)4刚开始运动时的加速度大小以=高=2巾/52方向水平向右

B受电场力尸=F=1.2N

摩擦力/=KmA+mB)9=0.8/V

B刚开始运动时的加速度大小as=誓=2m/s2方向水平向左

nib

(2)设B从开始匀减速到零的时间为则有G=母=0.2sSBI=竽=0.04m

七1时刻"的速度勿i=vA-aAtr=1.2m/s>0

4的位移“1=维士7四=0.28m

此h时间内4相对B运动的位移S]=sA1+sB1=0.32m

ti后，由于尸＞一,8开始向右作匀加速运动，4继续作匀减速运动，当它们速度相等时4、B相距最

远，设此过程运动时间为t2，它们速度为

则有对4：速度b=VA1-aAt2

对B：加速度为]=—=0.4m/s2

速度u=aB1t2

解得：v—0.2m/st2—0.5s

t2时间内4运动的位移S42=号2包=0.35m

B运动的位移SB2=等=0.05m

七内人相对B的位移S2=sA2-sB2=0.30m

4最远到达力点。、b的距离为L=Si+S2=0.62m

答：(1)4和B刚开始运动时的加速度大小分别为2m/s2、2m/s2；

(2)若4最远能到达b点，a、b的距离L应为0.62m。

解析：(1)4刚开始运动是所受的合外力为电场力，根据牛顿第二定律求出4的加速度，因为力的作用

是相互的，B刚开始运动时受电场力和摩擦力，根据牛顿第二定律求出B的加速度。

(2)8向右做匀减速直线运动，当B速度为零时，求出4的速度，知4的速度大于零，根据运动学公式

求出这段时间内的相对位移以及摩擦力对8所做的功；因为电场力大于B所受的摩擦力，所以8又反

向做匀加速直线运动，4继续做匀减速直线运动，当两者速度相等时，力、B相距最远，运用运动学

公式再求出这段时间内两者的相对位移，从而得出a、b的距离。

本题第一问难度不大，关键对研究对象受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度。第(2)问较难，关

键能够确定出在整个过程中4和B的运动情况，从而根据动力学知识进行求解。

14.答案：解：(1)电子经过电容器内的电场后，速度要发生变化，设在0-kT时间内，穿出B板后速

度为％,kT-T时间内射出B板电子的速度以

据动能定理有：

rr1212

-eU0=

“1212

eU0=

将为=学代入上式，得：

6e

%=2后一=2停

在O-kT时间内射出板电子在偏转电场中，电子的运动时间：

侧移量：%=泗=瑞

联立得：y=^-

八r8d

打在荧光屏上的坐标为匕'=2yi=与

1''4d

同理可得在-7时间内设穿出B板后电子侧移量：

L2

为=有

打在荧光屏上的坐标：Y2'=2y2=4

故两个发光点之间的距离：

△y=匕'+七'=空

(2)考虑到临界条件，当极板间距为d'时，电子刚从偏转极板边缘飞出，则有:

整理得：d'2=誓.

对于速度打时，有：d/=恒g=

1qmvi2

对于速度W时，有：d2'==表;

只调整偏转电场极板的间距(仍以虚线为对称轴)，要使荧光屏上只出现一个光点，极板间距应满足:

-L>d'>—L；

24

(3)要求在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，前后两段电子束的长度必须相等(且刚好重叠)

第一束长度：h=v】kT

第二束长度：l2=V2(T-fcT)

由，1=，2

解得：k=杏=2-V2«0.59

答：

(1)这两个发光点之间的距离为当.

(2)在0-T时间内，荧光屏上有两个位置会发光，这两个发光点之间的距离为：/,＞小＞号乙

(3)撤去偏转电场及荧光屏，当k取0.59时，使在0