2021年云南省昆明市三诊一模高考物理教学质检试卷(二模)

2021年云南省昆明市三诊一模高考物理教学质检试卷（二模）

一、单选题（本大题共4小题，共24.0分）

1.如图所示，圆形区域半径为R,区域内有一垂直纸面的匀强磁场，磁

感应强度的大小为8,P为磁场边界上的最低点。大量质量均为m电

A***

荷量绝对值均为q的带负电粒子，以相同的速率从P点射入磁场区域，一•/

速度方向沿位于纸面内的各个方向。粒子的轨道半径为2R,A、C为♦-一方•

圆形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，则以下说法不正确的是（）

A.粒子射入磁场的速率为〃=誓

B.粒子在磁场中运动动的最长时间为《=翳

C.若粒子的速率可以变化，则可能有粒子从A点水平射出

D.不可能有粒子从C点射出磁场

2.如图所示，电源电动势E=12V,内阻r=l。，电阻Ri=40,滑动变阻器

R的阻值范围为。〜522闭合电源S,当滑动变阻器的滑片P由a端向匕端滑

动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用△/、△（/表示.则

A.铝=10

△/

B.—△/=4P

C.电流表最大读数为ga

D.R1消耗的最小电功率为半W

3.在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发

现前方30,”处有一辆大卡车以10/n/s的速度沿同方向匀速行驶.小汽

车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵.如图0、方分别为小汽车和大卡车—

的D—t图象，以下说法正确的是（）0'25451

A.在t=5s时追尾

B.在t=3s时追尾

C.因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾

D.由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾

4.2018年10月29日8时55分，我国首颗民营天文科学技术试验卫星-“铜川一号”在酒泉卫星

发射中心成功发射。相比较我国第23颗北斗导航同步卫星G7,铜川一号轨道半径较小。以下

判断正确的是（）

A.铜川一号的向心加速度比G7大B.两颗卫星运行速度都大于7.9m/s

C.G7的运行轨道不确定D.两个卫星中不受地球引力作用

二、多选题（本大题共6小题，共33.0分）

5.下列说法正确的是（）

A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元索的半衰期

B.查德威克发现了中子

C.现在的很多手表指针上涂有一种新型发光材料，白天吸收光子外层电子跃迁到高能轨道.晚

上向低能级跃迁放出光子，其发光的波长一定跟吸收的光的波长完全一致

D.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量

E.分别用x射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应.则用X射线照射时光电子的最大

初动能较大.

6.如图所示，一个质量为小的滑块静止置于倾角为30。的粗糙斜面卜

上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块

上，弹簧与竖直方向的夹角为30。，则（重力加速度为g）（

A.弹簧一定处于压缩状态

B.滑块可能受到三个力作用

C.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于

D.斜面对滑块的支持力大小可能为零

7.细线一端拴一重物，手执另一端，使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是

（）

A.线速度一定时，线短易断B.角速度一定时，线短易断

C.线速度一定时，线长易断D.角速度一定时，线长易断

8.图甲为示波管的结构示意图，偏转电极中的XX'两极板竖直放置，yy'两极板水平放置，电子枪

持续地发射电子束，当XX',yy'之间都不加电压时，电子束从电子枪射出后沿直线传播，打在

荧光屏中心出现一个亮斑，图乙、图丙为随时间周期性变化的电压，下列判断正确的是（）

A.当xx'之间不加电压时，在丫片之间加上图乙的电压，荧光屏上的图形是一条沿yr方向的直

线

B.当xx'之间加上图丙的电压时，在丫丫'之间不加电压，荧光屏上的图形是一条沿丫片方向的直

线

c.当XX'之间加上图乙的电压时，在yy'之间加上图丙的电压，荧光屏上的图形是沿yy'方向起

伏的正弦曲线

D.当xx'之间加上图丙的电压时，在丫丫'之间加上图乙的电压，荧光屏上的图形是沿丫丫'方向起

伏的正弦曲线

9.密闭有空气的矿泉水瓶放入冰箱冷冻后变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能

）（）

A.内能不变

B.放出热量

C.外界对气体做功

D.分子的平均动能增加

10.如图，一束复色光经玻璃球折射和反射后分为两束单色光4、b,

下列推论正确的是（）

A.若a光是蓝光，则6光可能是黄光

B.a光在玻璃中的传播速度比b光小

C.a光从玻璃射入空气中时，发生全反射的临界角比b光大

D.a、b两光相比，。光更容易发生衍射现象

E.让“、b两光通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距更宽

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.某研究性学习小组利用气垫导轨进行验证机械能守恒定律实验，实验装置如图甲所示。将气垫

导轨水平放置，在气垫导轨上相隔一定距离的两点处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定

有遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器便会输出高电压，并由计算机显示出来。滑块在

细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示

的电压U随时间f变化的图象。

图甲SZ,

(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，放手使其自由滑动，若图乙

中的4tl_4t2(选填“>”、"=”或),则说明气垫导轨已经水平。

(2)用游标卡尺测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示，贝M=mm.

0隼位：cm1-

(3)用细线通过气垫导轨左端的定滑轮将滑块P与质量为m的钩码。相连，将滑块P由如图甲所示

位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若a1、a2和〃已知，要验证机械能是否守恒，

还应测出_

和(写出物理量的名称及符号)。

(4)若上述物理量间满足关系式,则表明在滑块和祛码的运动过程中，系统

的机械能守恒。

12.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

(1)在虚线框内画出实验电路原理图。

(2)现有电流表(0〜0.6A),开关和导线若干，以及以下器材：

4.电压表(0〜15V)B.电压表(0〜3V)

C.滑动变阻器(0〜50。)D.滑动变阻器(0〜5000)

实验中电压表应选用，滑动变阻器应选用。(填相应器材前字母)

(3)实验中，一位同学在表格中记录了7组数据，并在坐标纸上描出了对应数据点。

a.请根据这些数据点，在坐标纸中画出U-/图象：

b.由图象得到：电池的电动势E=匕电池内阻r=结果保留三位有效数字)

1/A0.140.130.100.080.060.040.02

U/V1.011.081.101.151.201.251.30

图1图2

四、计算题(本大题共4小题，共52.0分)

13.如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8伍顶部水平高台，接着以u=3m/s水平速

度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道

下滑。A、8为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180依,

特技表演的全过程中，阻力忽略不计。(计算中取g=10m/s2,sin53°-0.8,cos53。=0.6)。

求：

(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s。

(2)人和车运动到圆弧轨道最低点。速度V=居zn/s此时对轨道的压力。

(3)从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角。。

14.如图所示，顶角0=45。，光滑的金属导轨MON固定在水平面内，

导轨处在方向竖直、磁感应强度为8的匀强磁场中.一根与ON垂

直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度%沿导轨MON向右滑动,

导体棒的质量为〃?，导轨与导体棒单位长度的电阻均为「，导体棒

与导轨接触点的。和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好

接触.t=0时，导体棒位于顶角。处，求:

(l)t时刻流过导体棒的电流强度/和电流方向；

(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式；

(3)导体棒在0〜t时间内产生的焦耳热Q；

(4)若在时刻将外力F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标儿

15.如图所示，一直立的汽缸用一质量为小的活塞封闭一定量的理想气体，活塞

横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺

栓K,活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点。(已知4B=h,大气压

强为Po,重力加速度为g)

①求活塞停在8点时缸内封闭气体的压强；0

②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度

决定)。

16.如图实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2s时的波形图象。已知周期大于0.2s求:

(1)波传播的可能距离。

(2)可能的周期(频率)。

(3)若波速是35m/s,求波的传播方向。

【答案与解析】

1.答案：D

解析：解：4由洛伦兹力提供向心力有：quB=7n?…①

根据题意得：r=2R...②

由①②可解得："=等，故A正确；

B：当粒子以直径2R为弦时，运动时间最长，有几何关系可知圆心角为60。，粒子运动的周期为：7=

③

qBJ

由此可知粒子运动时间为：t=；=黑，故3正确；

63qB

C：当粒子的轨道半径为R时，竖直方向上射出的粒子，可以从A点水平射出，且速度满足：避，

m

故C正确；

D：粒子的轨道半径为2R,磁场的半径为R,粒子可能从C点射出，故。错误。

故选：Do

4判断运动速率，根据洛伦兹力提供向心力和轨道半径即可判断；

B：判断最长时间，首先判断出最大圆心角，根据周期即可判断；

CD：根据粒子在磁场中的运动情况即可判断。

本题主要考查粒子在磁场中的运动情况，主要根据洛伦兹力提供向心力来进行判断。

2.答案：D

解析：解：A、B、根据闭合电路欧姆定律得U=E-g+r),则由数学知识得知，詈=%+r=50

则AB错误

C、P在一端时总阻为Ri+r),电流为最大：去7=9，则c错误

E122

D、当电流最小时&的功率最小，则其变阻器尸应位于中间，电阻最大，则/=耐铐=痛=孑4,

同其功率P=/2%则。正确

9

故选：Do

根据闭合电路欧姆定律分析与的值.当外电路总电阻最大时，总电流最小，%消耗的电功率最小，

此时变阻器P应位于中间并联的电阻应最大.

本题中，詈并不等于变阻器与电阻7?2并联的电阻，要根据闭合电路欧姆定律研究，也可以运用等效

的方法，将此看成电源的内阻，即可得到詈=R1+r

3.答案：B

解析：解：根据速度-时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t=3s时，6车的位

移为：sb=vbt=10x3m=30m

6车的位移为Sa=|x(30+20)x1+1x(20+15)x2=60m

则s。-Sj,=30m,所以在在t=3s时追尾。故B正确。

故选：Bo

当两车通过的位移之差等于30机时，两车会发生追尾.根据速度-时间图象所时间轴所围“面积”

大小等于位移，进行分析.

解答本题关键要抓住速度图象的面积表示进行求解，属于基本题.

4.答案：A

解析：解：4、据万有引力提供圆周运动向心力G^=ma,可得向心加速度。=等，所以铜川一号

轨道半径小，向心加速度大，故A正确；

以7.9krn/s是地球的第一宇宙速度，是绕地球圆周运动卫星的最大环绕速度，故两颗卫星的运行速

度都小于7.9/nn/s,故B错误；

C、G7为同步卫星，运行轨道固定，约为3.6万千米，故C错误；

。、卫星围绕地球匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，故两个卫星都受到地球引力作用，

故。错误。

故选：A。

卫星圆周运动的向心力由万有引力提供，据此根据轨道大小判定向心加速度、线速度大小关系，同

步卫星轨道在赤道上空，运行周期与地球自转相同，卫星轨道半径一定即离地高度相同，卫星围绕

地球圆周运动受地球引力作用。

人造卫星围绕地球运动，万有引力提供圆周运动向心力由此分析描述圆周运动的物理量与半径的关

系，知道同步卫星的轨道特点是正确解题的关键。

5.答案：BDE

解析：解：A、元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关，故A错误

8、1932年，查德威克发现了中子.故B正确；

C、由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子，若发光材料白天吸收光子外层电子跃

迁到n>2的高能轨道，晚上向低能级跃迁放出光子，其发射光的能量可能与吸收的光的能量相等，

也可能小于吸收的光的能量，波长不一定跟吸收的光的波长完全一致.故C错误；

。、质子和中子结合成原子核一定有质量亏损，根据质能方程知，有能量放出.故。正确；

E、分别用x射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应；由光电效应方程：Ekm=hY-W逸出的

则用频率比较大的X射线照射时光电子的最大初动能较大.故E正确.

故选：BDE.

元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关，由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时

会放出光子，核子结合为原子核时存在质量亏损，由质能方程可以解释；由光电效应方程可以比较

用x射线和紫光照射同一金属表面时光电子的最大初动能的大小关系.

本题考查了近代物理中的基本知识，对于这部分基本知识要注意加强理解和应用.该题中，一大群

氢原子在吸收了光子的能量后，可能跃迁至n>2的能级，所以释放出的光子的种类可能有多种，这

是容易被忽略和犯错误的地方.

6.答案：BC

解析：

滑块可能受重力、支持力、摩擦力三个力处于平衡，弹簧处于原长，弹力为零.滑块可能受重力、

支持力、摩擦力、弹簧的弹力四个力处于平衡，根据共点力平衡进行分析。

解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意弹簧的弹力可能为零，可能

不为零。

A.弹簧对滑块可以是拉力，故弹簧可能处于伸长状态，故A错误；

反弹簧与竖直方向的夹角为30。，所以弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面

与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平

衡，也可能有弹簧的弹力，故B正确；

C静摩擦力一定等于重力的下滑分力，故为詈，故C正确。

。.由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于等），不可能为零，所以斜面对

滑块的支持力不可能为零，故。错误;

故选BC。

7.答案：AD

2

解析：解：AC、根据尸=机乙知，线速度一定时，绳子越短，拉力越大，绳越容易断，故A正确，

r

C错误；

BD、根据F=?nr32知，角速度一定时，绳越长，拉力越大，绳越容易断，故。正确，B错误.

故选：AD

重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，靠绳子拉力提供向心力，结合牛顿第二定律进行分析.

解决本题的关键知道物体做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行分析.

8.答案：AD

解析：解：A、当XX'之间不加电压时，x向不偏转，而在丫丫'之间加上图乙的电压，荧光屏上的图形

是一条沿丫丫'方向的直线，则A正确。

B、丫片之间不加电压，则y向不偏转，当xx'之间加上图丙的电压时，则在x向为一直线，则8

错误

c、D、要荧光屏上的图形是沿yy'方向起伏的正弦曲线，则要在当xx'之间加上图丙的电压时为扫

描电压，在yy'之间加上图乙的电压。则c错误，。正确

故选：AD.

示波管是带电粒子在电场中加速和偏转的实际应用.偏转电极yy'：使电子束竖直偏转；xx'：使电

子束水平偏转.

本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考.

9.答案：BC

解析：解：因为瓶子变扁体积减小，所以外界对它做功，瓶子中的空气向冰箱中释放热量，因为温

度降低，瓶子内气体内能减小，分子的平均动能减小.故BC正确.

故选：BC

空气体积减小，外界对其做功，气体的温度降低，它的内能减小，所以气体要向外放出热量

本题考查了热力学第一定律，记住公式△U=W+Q,此类题目难度不大

10.答案:CDE

解析：解：A、由图可知，光线进入玻璃球时，〃光的偏折程度小，则玻璃对a光的折射率小于对人

光的折射率，又玻璃对黄光的折射率小于对蓝光的折射率，所以若。光是蓝光，则匕光不可能是黄

光，故A错误；

B、根据"=结合玻璃对。光的折射率小于对b光的折射率，可知，〃光在玻璃中的传播速度比b

光大，故8错误；

C、根据sinC=工知，“光从玻璃射入空气中时，发生全反射的临界角比6光大，故C正确；

n

。、玻璃对。光的折射率小于对方光的折射率，折射率大的光频率大，波长短，则匕两光相比，a

光的波长长，更容易发生衍射现象，故。正确；

E、让a、b两光通过同一双缝干涉装置，a光的波长长，根据可知，a光的条纹间距更宽，

a

故E正确。

故选：CDE。

根据光线进入玻璃球时的偏折程度，比较玻璃砖对两束光的折射率大小，即可确定光的颜色；根据

〃分析光在玻璃中的传播速度大小，根据sinC=；比较临界角的大小。根据折射率的大小得出波

长的大小，再分析衍射和干涉现象。

本题考查光的折射，解题的关键是根据偏折角的大小，确定折射率的大小，抓住偏折角越大，折射

率越大，光的频率越大，波长越短来分析。

11.答案：（1）等于（2）0.15mm（3）滑块质量M,两光电门间距离乙

解析:试题分析：当导轨水平时，滑块通过光电门时间相等，游标卡尺读数为0+3x0.05=0.15mm,

钩码重力势能的减少量等于钩码和滑块动能的增加量，因此需要测量滑块的质量例和两光电门间距

离L,验证系统机械能守恒定律的表达式为=+_；（〃+叫）（哥o

考点：本题考查验证机械能守恒定律实验。

12.答案:BC1.352.40

解析：解：（1）应用伏安法测电压电动势与内阻实验，电压表测路端电压，电流表测电路电流，由于

电源内阻较小，电流表采用内接法，实验电路图如图甲所示。

（2）一节干电池电动势约为1.5叭电压表应选择B,为方便实验操作，滑动变阻器应选择C：

（3）a、根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图线如图乙所示；

b、由图示电源U-/图线可知，电源电动势：E=1.35V,电源内阻：r=当=需詈*2.40。；

△/0.142

故答案为：（1）电路图如图甲所示；（2）8；C；（3）a、图线如图乙所示;b、1.35；2.40,,

r.v

(1)根据伏安法测电源电动势与内阻的实验原理作出实验电路图。

(2)根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。

(3)应用描点法作图作出图线；根据电源U-/图象求出电源的电动势与内阻。

本题考查了作实验电路图、实验数据处理等问题，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理

方法，要掌握描点法作图的方法。

13.答案：解：(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得，

竖直方向上有：H=^gt2

水平方向上有：s=vt,

解得：s==3X—1.2m。

(2)在最低点，根据牛顿第二定律得：N-mg=m

解得：N=mg+m—=1800+180x—/V=7740/V«

"RI

(3)摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度为：vy=gt=4m/s

到达A点时速度为：vA=Ju2+药=5m/s,

设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为a,则有：

Vy4

tana=—=-

v3

即有：a=53°

所以有：。=2a=106°

答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s为1.2m。

(2)此时对轨道的压力为7740N。

(3)从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角9为106。。

解析：(1)从平台飞出后，摩托车做的是平抛运动，根据平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，可

以求得运动的时间，再根据水平方向上是匀速直线运动，可以求得水平的位移的大小；

(2)根据牛顿第二定律求出轨道对人和车的支持力，从而得出对轨道压力的大小；

(3)由于摩托车恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，说明此时摩托车的速度恰好

沿着竖直圆弧轨道的切线方向，通过摩托车的水平的速度和竖直速度的大小可以求得摩托车的末速

度的方向，从而求得圆弧对应圆心角0。

本题考查的是平抛运动和圆周运动规律的综合的应用，本题很好的把平抛运动和圆周运动结合在了

一起，对学生的分析问题的能力要求较高，能很好的考查学生分析解决问题的能力。

14.答案：解：(1)0到，时间内，导体棒的位移x=

f时刻，导体棒长度/=x

导体棒的电动势E=Blv0

回路总电阻R=(2x+V2x)r

电流强度/=(=俱

电流方向为b到a.

(2)匀速直线运动时，安培力等于拉力.

B2vlt

F=BU

(2+V2)r

(3)t时刻导体棒的电功率P=I2R'

由于/恒定，R'="()rt正比于1

因此A=/2R=12R，

”微2

Q=Pt=

2(2+物2r

(4)撤去外力后，设任意时刻“导体棒的坐标为x,速度为也取很短时间或很短距离△%

VXEAx

在to〜to时间内，由动量定理得

BllLt=TTLLV

B2

B2

--------——△S=mv

(2+V2)r0

扫过面积△5=鱼若出=丘笋，其中x°=%t。，

解得x=产寻近高嬴

或设滑行距离为d

则△S="°t°+(；°w+d)d

即d?+2vQtQd—2△S=0

解之d=-voto+J2△S+(%心)?

得X=%to+d=J2AS+SO%)2=j2(2,+?*r+(%%)2

答：(l)t时刻流过导体棒的电流强度/为潦全，电流方向为匕到

(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力尸的表达式为设篝.

(3)导体棒在0〜t时间内产生的焦耳热为卷黠.

(4)导体棒最终在导轨上静止时的坐标x为严笋不嬴

解析：(1)求出f时刻导体棒的有效长度，结合切割产生的感应电动势和闭合电路欧姆定律求出电流

强度的大小，根据右手定则求出电流的方向.

(2)当导体棒做匀速直线运动时，水平外力等于安培力，根据平衡求出水平拉力的表达式.

(3)导体棒在。〜t时间内电流大小恒定，抓住R与时间正比，通过平均功率，根据Q=Pt求出产生的

焦耳热

(4)根据动量定理，结合微分思想、运动学公式求出在t=0时刻将外力尸撤去，导体棒最终在导轨

上静止时的坐标北

本题综合考查了切割产生的感应电动势、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律等知识点，综合性较强，

尤其在第四问，对学生能力要求较高.

15.答案：解：①设封闭气体的压强为p,活塞受力平衡，则

p0S+mg=pS

解得P=Po+詈

(2)由于气体的温度不变，则内能的变化△〃=()

被封闭气体体积缩小，