2021届陕西省宝鸡市高考物理一模试卷附答案详解

2021届陕西省宝鸡市高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.把两个完全相同的小球接触后分开，两球相互排斥，则两球原来带电情况不可能的是（）

A.两球原来带等量异种电荷B.两球原来带等量同种电荷

C.两球原来带不等量异种电荷D.两球中原来只有一个带电

2.关于超重和失重，下列说法正确的是（）

A.物体处于超重时，物体可能在加速下降

B.物体处于失重状态时，物体可能在上升

C.物体处于完全失重时，地球对它的引力消失了

D.物体失重的条件下，对支持它的支承面压力为零

3.在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，调节可变电阻R的阻值，—广

使电压表的示数增大（电压表为理想电表），在这个过程中（）_

A.电阻R的阻值可能增加，也可能减小U-<y）-------'

B.通过%的电流增加，增加量一定等于詈H1----------广

C.通过R的电流减小，减小量一定小于中

D./?2两端的电压减小，减小量一定等于

4.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在4点从轨

圆形轨道I进入椭圆轨道H,B为轨道H上的一点，如图所示.关于航/8#金

天飞机的运动，下列说法中不正确的有（）\

B.在轨道n上经过4的速度小于经过B的速度

C.在轨道n上经过4的速度小于在轨道I上经过4的速度

D.在轨道n上经过4的加速度小于在轨道I上经过4的加速度

5.著名物理学家钱三强曾经说过：“在物理教学中适当增加一点物理学史的内容，或者在教学计

划中增加一门物理学史选修课，让学生更多地了解科学发展的历程，这对他们的成长是有益

的”.以下说法符合物理学史的是（）

A.法拉第发现了电磁感应现象，并最早发现了电磁感应定律

B.卡文迪许发现了万有引力定律之后，用著名的扭秤实验测出了引力常量

C.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系

D.牛顿最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系，进而得出了牛顿第一定律

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.若一个物体的运动是不共线的两个独立的分运动合成的，贝式）

A.若其中一个分运动是变速直线运动，另一个分运动是直线运动，则物体的合运动一定是变速

运动

B.若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动一定是匀速直线运动

C.若其中一个分运动是匀变速直线运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的运动一定是

曲线运动

D.若其中一个分运动是匀加速直线运动，另一个分运动是匀速直线运动，合运动可以是直线运

动，也可以是曲线运动

7.小明同学取细杆、铁钉和羽毛分别做成4、B两只飞镖，在墙上挂

一自制的标靶，在离墙一定距离的同一点，分别将它们沿同一方

向水平掷出，不计空气阻力，两只飞镖插在靶上的状态如图所示，

现己知4、8两飞镖的尖端在靶上的同一条竖直直线上，则下列说

法正确的是（）

A.运动过程中，4镖的加速度比B镖小

B.4镖的运动时间比B镖的运动时间长

C.A镖掷出时的初速度比8镖掷出时的初速度大

D.运动过程中，4镖和B镖的速度变化量的方向相同

8.如图所示装置，从4板无初速地释放一个电子，开始向B板方向运动，下列L'f1°

对电子运动的描述中正确的是（）广|J

A.电子经过C板时的动能是eU।2U

B.电子从B板到C板做匀变速直线运动

C.电子在4板和。板之间往复运动

D.未与电源断开，只将。板向左平移适当距离，电子可到达。板

9.若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度

的关系正确的是（）

A.如果保持其体积不变，温度升高，内能一定增大

B.如果保持其温度不变，体积增大，内能一定增大

C.如果吸收热量，温度升高，体积增大，内能不一定增大

10.如图所示，S点是波源，t=0时刻，波源起振方向竖直向上，每隔1s依次产生频率为1Hz和2Hz

的简谐波，振幅均为5cm,波速为2?n/s.波在传播过程中经过P、Q两点，己知SP=4.0cm,SQ=

5.0cm.()

SPQ

A.当t=3s时，Q点振动方向向上

B.当t=3.5s时，此时P、Q两点的振动方向相同

C.当t=4s时，P点经过路程为0.4m

D.当t应满足：(3.5+2n)s<t<(4+2n)(n=0,1,2.........),P点和Q点经过的路程相差最大

三、填空题(本大题共1小题，共6.0分)

11.小量程电流表G的内阻为300,满偏电流为1nL4,若把它改装成量程为3V的电压表，那么应给

其(填串、并)联一个的电阻.

四、实验题(本大题共1小题，共9.0分)

12.图甲为“探究加速度与力、质量关系”的实验装置，光电门固定在水平气垫导轨上的B点，用不

同重物通过水平细线拉动滑块，每次滑块都从同一位置4由静止释放.

<*）（乙）

(1)用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d=cm；实验时，由数字计时器读

出遮光条通过光电门的时间△t,则滑块经过光电门时的速度为(用字母表示)；

(2)滑块的质量用M表示，重物的质量用m表示，当M与m的大小关系满足时，可认为细线对

滑块的拉力大小等于重物的重力大小；

(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△3并算出相应滑块经过光电门的速度=，

通过描点作出线性图象，即可研究滑块加速度与力的关系.处理数据时应作出_(选填〃-加、

2、V-V或/图象.

V—771mmm

五、计算题(本大题共4小题，共52.0分)

13.如图所示，绝缘轨道MNPQ位于同一竖直面内，其中MN段是长度为L的水平轨道，PQ段为足够

长的光滑竖直轨道，NP段为光滑的四分之一圆弧，圆心为0,直线右侧有方向水平向左的

电场(图中未画出)，电场强度E=1强，在包含圆弧轨道NP的ONO'P区域内有方向垂直纸面向

q

外、磁感应强度为B的匀强磁场(边界处无磁场)。轨道MN最左端M点处静止一质量为m、电荷

量为q的带负电的物块4,一质量为3nl为物块C从左侧的光滑轨道上以速度北撞向物块4,4、C之

间只发生一次弹性碰撞，且最终刚好挨在一起停在轨道MN上，A、C均可视为质点，且与轨道MN

的动摩擦因数相同，重力加速度为g。A在运动过程中所带电荷量保持不变且始终没有脱离轨道。

A第一次到达N点时，对轨道的压力为求：

(1)碰撞后A、C的速度大小；

(2)4、C与水平轨道MN的动摩擦因数〃；

(3)4对轨道NP的最大压力的大小。

14.如图所示，甲为操场上一质量m=10kg的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空，为了研究学生

沿竿下滑的情况，在竿的顶部装有一拉力传感器，可显示竿的顶端所受拉力的大小，现有一学

生手握滑竿，从竿的上端由静止开始下滑，下滑5s后学生的下滑速度为零，并用手紧握住滑竿

保持静止不动。以这个学生开始下滑时刻为计时起点，传感器示数随时间变化的情况如图乙所

(1)该学生下滑过程中的最大速度;

(2)ls〜5s内传感器的示数F

(3)5s内该学生下滑的距离

15.如图所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为，的理想气

体，活塞的质量为横截面积为S,与容器底部相距九，现通过电热丝给

气体加热一段时间，结果使活塞又缓慢上升了无，若这段时间内气体吸收的

热量为Q,已知大气压强为P。，重力加速度为g,不计器壁向外散失的热量

及活塞与器壁间的摩擦，求：

(1)气体的压强；

(2)这段时间内气体的内能增加了多少？

16.有一透明柱体的截面是一个底角为30。的等腰三角形，。为AB中点。MN

位于透明体正上方，是一个与4B平行且足够长的屏。现用一束宽为d的

单色光，从。点左侧垂直于AB边向上照射透明体，如图所示，结果MN

上横向宽为言的部分被照亮。

①画出光路图；

②求透明体的折射率。

参考答案及解析

1.答案：A

解析：解：4、两个小球原来分别带等量异种电荷，接触后电荷完全中和，两球不存在排斥力.故A

不可能.

B、两个小球原来分别带同种电荷，把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分，带上等量同种

电荷，存在排斥力.故B可能.

C、两个小球原来分别带不等量异种电荷，小球接触后电荷先中和再平分，带上等量同种电荷，

存在排斥力.故C可能.

D.原来的其中一个带电，把两个完全相同的小球接触后电荷平分，带上等量同种电荷，存在排

斥力.故。可能.

本题选不可能的，故选：A.

两个小球接触后再分开，两球相互排斥，根据小球带电情况，将选项逐一代入，选出符合题意的选

项.

本题考查应用基本规律分析、判断物理现象的能力，掌握中和平分的条件：两球完全相同.

2.答案：B

解析：解：4、物体处于超重状态，有向上的加速度，不可能在加速下降.故A错误；

8、物体处于失重状态，有向下的加速度，而速度的方向可能向上，是向上做减速运动.故B正确；

C、物体处于完全失重时，地球对它的引力保持不变.故C错误；

。、物体在完全失重的条件下，对支持它的支承面压力才为零.故。错误.

故选：B

当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当

物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果

没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g.

本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持

物的压力变了.

3.答案：B

解析：解：4、电压表U的示数增大，变阻器有效电阻增大，外电路总电阻增大，则电阻R的阻值一

定增加.故A错误.

B、%是定值电阻，电压表U的示数增大的过程中，通过%的电流增加，增加量为△/=■.故8

正确.

C、电压表U的示数增大，变阻器有效电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，通过R的电流

减小，而通过&的电流增大，则知通过R的电流减小，减小量一定大于&的电流增加量詈.故C错误.

D、并联部分电压增大，/?2两端电压减小，而路端电压增大，则/?2两端电压减少量一定小于AU.故£>

错误.

故选：B.

电压表U的示数增大，变阻器有效电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，/?2两端电压减小，

根据路端电压的变化分析其电压减小量.心是定值电阻，电压表V的示数增大的过程中，通过公

的电流增加，增加量△/=瞪.电压表示数增加，R2电压减小，路端电压增加量一定小于AU.

本题是电路动态变化分析问题，本题中采用总量法，由电压表示数变化和总电压（路端电压）的变化

来分析电压的变化，这是常用的方法.

4.答案：D

解析：解：4、由开普勒第三定律可得：g=/c,轨道I可看成长半轴、短半轴都为半径的椭圆，轨

道II的长半轴小于轨道I的半径，故在轨道H上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故A说法

正确；

B、航天飞机在轨道n上运动只受万有引力作用，航天飞机由4到B的过程万有引力做正功，由B到2

的过程万有引力做负功，故有动能定理可得：在轨道n上经过4的动能小于经过B的动能，故在轨道

n上经过a的速度小于经过B的速度，故8说法正确；

c、航天飞机在4点只受万有引力作用，在轨道I做圆周运动，万有引力等于向心力；在轨道口做向

心运动，万有引力大于向心力；故由向心力尸=噌可知：在轨道口上经过力的速度小于经过B的速

度，故C说法正确；

。、航天飞机在4点只受万有引力作用，由万有引力定律可知：万有引力相等，那么，由牛顿第二定

律可得：在轨道n上经过4的加速度等于在轨道I上经过4的加速度，故。说法错误；

本题选不正确的，故选：D.

根据开普勒第三定律由轨道半径关系得到周期大小关系：再根据在4点的受力情况得到加速度的关系,

然后由运行轨道得到速度大小关系；最后根据同一轨道上运动过程万有引力做功情况，由动能定理

得到速度大小关系.

万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量，或由中心天体质量、轨道半径、线速度、

角速度、周期中两个己知量，根据万有引力做向心力求得其他物理量.

5.答案：C

解析：对每个选项依次分析，明确科学家的主要发现或成就，确定符合题意的选项。

4法拉第发现了电磁感应现象，但是韦伯和纽曼是发现了电磁感应定律，麦克斯韦用公式表达电磁

感应定律，A错误。

员牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许利用著名的扭秤实验测出了引力常量。故8错误。

C.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系。故C正确。

。・伽利略将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动，故。错误。

故选Co

物理学史类问题，平时要多积累。

6.答案：ABD

解析：解：4、若其中一个分运动是变速直线运动，另一个分运动是直线运动，合成后由于存在加速

度，因此一定是变速运动.故A正确；

2、若两个分运动都是匀速直线运动，由于加速度为零，则物体的合运动一定是匀速直线运动，故8

正确；

C、若其中一个分运动是匀变（加）速直线运动，另一个分运动是匀减速直线运动，若合成后的加速度

与初速度不共线，则做曲线运动；若合成后的加速度与初速度共线，则做直线运动，故C错误，D

正确；

故选：ABD.

运动的合成包括对速度、加速度等的合成，在判断合成以后的运动特征时应根据物体做匀速运动的

条件地行分析.

运动的合成也符合平行四边形定则，可以由平行四边形定则确定合运动与速度的关系；同时应明确

运动的合成包括速度、加速度及位移的合成.

7.答案：CD

解析：解：448两镖都做平抛运动，加速度为重力加速度，所以力镖的加速度等于8镖，故A错

误；

员由题意可知4镖的竖直位移小于B镖的竖直位移，根据自由落体运动规律/1=^9尸，可知4镖的运

动时间比B镖的运动时间短，故8错误；

C4、B两镖的水平位移相等，根据匀速直线运动速度公式％=可知4镖掷出时的初速度比B镖

掷出时的初速度大，故C正确。

D.A,B两镖均做平抛运动，运动过程中二者速度变化量的方向均为竖直向下，故。正确。

故选：CD。

平抛运动，加速度为重力加速度；根据自由落体运动规律h=：gt2,t由八决定；平抛运动运动过程

中二者速度变化量的方向均为竖直向下；根据/1=：9严，x=可判断初速度大小。

研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，

竖直方向做自由落体运动，通过运动学的基本公式解题，本题难度适中.

8.答案：AC

解析：解；力、释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，

所获得的动能等于电场力做的功，即eU,故A正确；

8、由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变。

故8错误；

CD、电子以eU的动能进入C。电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于C。间的电压为2U,

所以电子的速度减为零后，还没有到达。板，所以开始反向运动，电子将会在A板和。板之间加速再

减速，回头加速再减速，这样往复运动，故C正确，。错误；

故选：AC.

电子从静止在匀强电场中被加速运动，电场力做的功，即为电子获得的动能；电子在没有电场中做

匀速直线运动；当电子以一定速度进入反向电场时会做减速运动，则减小的动能即为电场力做的负

功。

考查粒子在电场中加速与减速运动，电场力做的功与动能变化关系，同时还体现出运动与力的关系。

9.答案：AB

解析：解：4、如果保持其体积不变，做功为零，温度升高，吸收热量，内能一定增大，故A正确；

8、如果保持其温度不变，分子平均动能不变，体积增大，要克服分子引力做功，势能增大，内能一

定增大，故B正确；

C、如果吸收热量，温度升高，平均动能增大，体积增大，克服引力做功，势能增大，内能一定增大,

故c错误；

故选：ABo

温度是分子平均动能的标志，温度不变，平均动能就不变，分子势能与分子力做功有关，内能=所

有分子的动能+势能。

掌握温度是分子的平均动能的标志，会根据热力学第一定律分析内能的变化。

10.答案：BD

解析：解：4、当t=3s时，...........'A'...........................丁、----

波传播的波形图如图所示，此&------L一\//m_/__\6m»

时Q点振动方向向下，故A错\/S\/

误；

B、当t=3.5s时，P、Q在f=2Hz的简谐波区间，间距正好一个波长，振动方向相同，故B正确;

C、当t=4s时，P点经过3次全振动，通过的路程s=3x44=12x5cm=60cm=0.6m,故C错

误；

。、当P点和Q点在f=2Hz的区间内，各自经过的路程相差44故时间t满足：(3.5+2n)sWtW(4+

2n)(n=0,1,2,.),故。正确。

故选：BD。

画出t=3s时波传播的波形图，从而分析出Q点的振动方向；当t=3.5m时，P、Q两点的位置关系，

来判断振动方向关系；当t=4s时，分析P点全振动的次数，从而求出P点经过的路程；P点和Q点经

过的路程相差最大为44分析两个质点的位置关系，从而求出t应满足的条件。

解决本题的关键要理解波的形成过程，通过作出波动图象分析质点振动状态的关系。

11.答案：串;2970。

解析：解：把电流表改装成电压表，应串联一个分压电阻，分压电阻阻值为：

U3

R=--R=-^―-30=29700.

Ig9a0.001，

故答案为：串，29700.

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.

本题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理即可正确解题，把电流表改装成电压表要串联一

个分压电阻，应用欧姆定律与串联电路特点可以求出串联电阻阻值.

12.答案：0.62—M>>mv2—m

△t

解析：解：(1)主尺：0.6cm,游标尺：对齐的是2,所以读数为：2x0.1=0.2cm,故遮光条宽度d=

0.62cm,

滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度.

则滑块经过光电门时的速度-=4-

(2)根据牛顿第二定律得：

对m：mg—T=ma

对M：T=Ma

解得：T=-^—mg

当M>>小时，即当重物的总质量远小于小车及祛码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于重物

的重力.

(3)由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as=^-s,

由题意可知，M、s不变，画出m图象，若图象为过原点的直线，则说明外力和加速度成正比,

故画出后一小图象可以直观的得出结论.

故答案为：(1)0.62；［

(2)M»m

(3)v2-m

考查游标卡尺和秒表的读数：先读主尺(只读整数)，再加上游标尺(格数乘以分度分之一，格数找对

齐的一个不估读)，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度.

当重物的总质量远小于小车及祛码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于重物的重力.

由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as=^s,可知画出后一7n图象可以

直观的得出结论.

常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我

们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.

13.答案：解：(1)4、C发生弹性碰撞后的速度分别为以、vc,取向右为正方向，由动量守恒定律和

机械能守恒定律，有：

3mv0—mvA+3mvc...①

3mvQmv^3mvc.

2―+2U

联立①②解得：叫=I%…③

1„

v

vc=2o…⑷

(2)设4、C最后静止时与M点的距离为，1，4在NN'右侧运动过程中，电场力和重力做功之和为0.有:

=萼…⑤

nmg(2L-

等…⑥

〃-3mglT

联立③④⑤⑥解得：〃:翟…⑦

(3)设4在N点的速度为%,，力从M到N的过程中，由动能定理得

-l^mgL=...@

设圆弧NP的半径为a,因为4在N点时对轨道的压力为2mg,对4有：2mg-mg=小?…⑨

A在NM右侧受到的电场力F=qE=百mg...⑩

重力和电场力的合力大小为产合=2mg,方向与OP夹角为。=30。.过。点沿合力方向作直线与圆弧相

交于K点，当4经P点返回N点的过程中到达K点时，达到最大速度/.，此时力对轨道的压力最大。

A从M点到K点过程中，由动能定理可得:

qEacos30°—(imgL-mga(l-sin30°)=...@

返回K点时：FN—F—qv'AB=

由③⑦⑧⑨⑩⑪⑫得：FN=5mg+V3gv0F

由牛顿第三定律得Z对轨道NP的最大压力为：F'N-5mg+y/3qv0B

答：(1)碰撞后4、C的速度大小分别为I%、|v0；

(2)4、C与水平轨道MN的动摩擦因数〃是为号

(3)4对轨道NP的最大压力的大小是57ng+遍q%B。

解析：(1)力、C发生弹性碰撞，满足动量守恒和动能守恒，列式联立求解碰后4、C的速度；

(2)4在NN'右侧运动过程中，电场力和重力做功之和为0.根据动能定理列式求解4、C与水平轨道MN

的动摩擦因数；

(3)将重力和电场力进行等效合成，找到4对轨道NP有最大压力的位置，根据动能定理求解此位置的

速度，根据牛顿第二定律求解最大压力。

解决本题的关键是要分析清楚两个物体的运动过程，把握4在圆弧轨道上运动时速度最大的条件：电

场力和重力的合力与速度垂直，分段应用动能定理、牛顿第二定律和能量守恒定律进行研究。

14.答案：解：(1)学生先做匀加速运动后做匀减速运动，最大速度即t=1s时的瞬时速度。

5s后学生静止，对滑杆，根据平衡条件得：

F3=mg+f3'

得疔=F-mg=500/V-100/V=40QN

对学生，由平衡条件知Mg=%。

根据牛顿第三定律知学生对滑杆的摩擦力f,=f3=Mg=400JV

故M=40kg

O-ls内，对学生，根据牛顿第二定律得Mg-A=

对滑杆有&=mg+/i'

结合=fi'

根据传感器示数知a=380N,代入数据解得由=31nls2

t=1s时的速度即最大速度为/=。汽=3xlm/s=3m/s

(2)1-5s内学生做匀减速，末速度为零，有aiti+a2t2=。

解得=—0.75m/s2

对学生，根据牛顿第二定律得