百师联盟届高三一轮复习联考五全国卷物理试题含答案解析.docx
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百师联盟届高三一轮复习联考五全国卷物理试题含答案解析
百师联盟2021届高三一轮复习联考（五）全国卷
物理试卷
注意事项：
1•答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
冋答非选择题时，将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间90分钟，满分100分
一、选择题:
本题共12小题,每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1•“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。
它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。
为了得出黑体辐射公式,下列哪位科学家首先把能量子引入物理学
A.普朗克B.瑞利C.爱因斯坦D.波尔
2.
真空中竖直放置一长直细金属导线,俯视图如图。
以导线为圆心做圆，光滑绝缘管必水平放置，两端恰好落在圆周上。
半径略小于绝缘管半径的带正电小球自Q端以速度％向6运动过程中，下列说法正确的是
C.小球在ab中点受到的洛伦兹力为零D.小球受到洛伦兹力吋，洛伦兹力方向向上
3.—物块在时刻沿斜面以初速度坯上滑曲时刻滑到最高点,2“时刻速度沿斜面向下，大小为巧。
若重力加速度为g,斜面与水平面夹角为a,则sina为
%+”】
•研
4•不同原子核的比结合能不同，如图是按照实际测量结果画出的比结合能图线。
下列判断正确的是
工人脚与斜面间始终没有打滑，斜面的粗糙程度处处相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
关于该过程的说法正确的是
A.斜而对工人和重物的摩擦力大小可能相等
B.工人给木箱的力等于斜面给木箱的滑动摩擦力
C.地面始终给斜面摩擦力,方向水平向左
D.工人鞋底和斜面间的动摩擦因数一定大于木箱和斜面间的动摩擦因数
9•如图所示，理想变压器原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上，图中各电表均为理想
电表,乩为定值电阻，心为滑动变阻器。
当滑动变阻器滑片P向下滑动时，下列说法正确的是
A•电压表比示数不变
C.电流表A示数变大
10.几种金属的逸出功％见下表:
金属
钙
钠
钾
勿1
弘（eV）
4.54
3.20
2.29
2.25
2.13
n£7cV
go
5；・岂・54
4.85
3-1.51
2-3.4
1-13.6
氢原子能级示意如图所示。
若使用大量氢原子跃迁辐射的光子照射上述金属，则下列说法正确的是
A.从几=2能级跃迁到“=1，辐射的光能使上述金属均发生光电效应
B.从n=3能级跃迁到n=2,辐射的光能使上述一种金属发生光电效应
C•从〃=3能级跃迁到北=1，辐射的光照射上述金属时钩光电子的最大
初动能较大
D・从几=4能级跃迁到n=1，辐射的光照射上述金属时錮光电子的最大初动能较大
11.在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，静止的原子核雹X发生衰变，释
放的粒子（a粒子或P粒子）与反冲核Y都做匀速圆周运动，轨迹如图所示,圆周运动方向均为顺时针。
衰变放出的光子的动量可忽略，则下列分析正确的是
A.衰变为a衰变
B.衰变为p衰变
C.反冲核Y与释放的粒子在磁场中运动轨迹半径之比为1:
45
D.反冲核Y与释放的粒子在磁场中运动轨迹半径之比为117：
14
12.研究表明,较大的雨滴是从大约1000m的高空形成并下落的，雨滴到达地面前为匀速，下落速度约为4m/s,雨滴下落过程中所受空气阻力随速度的增大而增大。
若质量为0.1g的雨滴自1000m高空下落，下落过程中不与其他物体碰撞，且质量保持不变，到达地面的速度为4ni/s,重力加速度为10m/s?
。
下列分析正确的是
A.雨滴到达地面前受到空气给它的作用力为1x10-3N
B.雨滴自下落至到达地面合力对它的冲量为4xl0"N•s
C.雨滴自下落至到达地面合力对它做的功为1.6xlO-4J
D.雨滴自下落至到达地面克服空气阻力对它做的功为8xIO」J
二、实验题:
本大题共2小题，共14分。
13.（6分）如图所示为质谱仪的原理图，某同学欲使用该装置测量某带正电粒子的比荷。
粒子从静止开始经过电势差为〃的加速电场后，进入速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为血，磁场方向如图，匀强电场的场强为带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场。
偏转磁场是一个以直线脸V为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的〃点。
已知偏转磁场的磁感应强度为“2,带电粒子的重力可忽略不计。
（1）为保证粒子在速度选择器中做直线运动，速度选择器a板需与电源（选填“正极”
或“负极”）相连』板需与电源（选填“正极”或“负极”）相连。
（2）射入偏转磁场粒子的速度为（用题目所给物理虽字母表示）。
（3）为了测定粒子比荷,除了题目所给物理量,还需测量o
14.（8分）如图所示，部分用光敏电阻7?
和继电器组成的一个简单照明自动控制电路，能够实现
“日出路灯熄，日落路灯亮”。
继电器的电阻为100Q,当线圈的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合，照明电路自动断开。
继电器线圈供电的电池电动势E=4.5V,内阳
不计。
光敏电阻阻值随光照度变化关系如下表:
零线
火线
衔铁
光照度/hix
0.01
0.02
1
5
50
500
光敏电阻/Q
800
400
50
25
10
2
已知光线越好，光照度数值越大。
自动控制电路设计便当光照度数值小于51"时路灯亮起。
（1）电路中除电磁继电器、电源、光敏电阻R夕卜，还需滑动变01器叫，下列两个滑动变阻器应
选择（填标号）。
A.滑动变阻器（阻值范围0~100、额定电流2A）
B.滑动变阻器（阴值范IW0-20012、额定电流1A）
（2）请根据要求,完善电路中控制电路部分。
（3）为节约能源，可以使光照度数值小于1lux时路灯亮起，可直接调整滑动变阻器,使阻值（选填“调大”或“调小”）O
三、计算题:
本题共2小题，共23分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15.
（8分）如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为3的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴0"匀速转动,线圈的匝数为N匝,线圈所国面积为S,线圈电阻为r,线圈的两端经滑环和电刷与阻值为R的电阻相连,其余电阻忽略不计。
测得电路中交流电流表的示数为/，求：
（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；
（2）线圈自中性面位置开始计时，写出电源电动势的瞬时表达式。
16.（15分）核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。
“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”俗称“人造太阳”，即为人工可控热核反应堆。
该装置中发生的核聚变反应是和;H聚变生成;He,释放能量。
;H可以自海水中提取,;H可由锂矿中制得。
已知的质量为2.0141u,；H的质量为3.0160u,；He的质量为4.0026u,；n的质量为1.0083u,luc2=931.5MeV。
（1）写出该聚变的核反应方程；
（2）计算一次这样的热核反应过程释放出的能量；
（3）若将“人造太阳”产生的电能输送到城市，送电功率为人=1.8xl06kW,采用超高压输电，输电电压为U2=500kV,而这种人造太阳发电机输出的电压为5=18kV,要使输电线上损耗的功率小于输送电功率的5%，求输电线的总电阻。
四、选做题:
共15分。
请考生在17、18小题中任选一题作答，如果多做，则按所做的
第一题计分。
17.【选修3-3］（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是o（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得
4分，选对3个得5分;每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.若分子势能随着分子距离增大而增大,则分子间作用力的合力表现为引力
B.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能也随着减小
C.一定质量的理想气体若压强和体积都不变，其内能也一定不变
D.—定质量的理想气体的压强和体积都不变，其内能可能减小
E.一定质量的理想气体温度升高时,气体的内能一定增大
（2）（10分）如图所示，甲、乙两种型号氧气罐，甲体积是乙体积的两倍,室温为27七时，甲氧气罐内床强为2%,乙氧气罐内圧强为％。
已知储气罐体积不随温度和内部气体圧强变化而变化，若大气压强为“。
，求：
（i）当室温降至7七吋，甲氧气罐内气体压强从；
（li）室温为27七时，用体积可忽略不计的软管把甲、乙氧气罐相连，打开气阀，稳定后甲氧气罐内气体压强
18•【选修3-4］（15分）
（1）（5分）振源%=0处质点做简谐运动，波沿％轴传播，图甲为简谐波在/=0时的波形图,
此时波刚传播到x=24cm处，图乙为简谐波上质点x=24cm的振动图像。
则下列说法正确的是。
（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分;
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.
该波沿x轴传播的波速v=1.2rn/s
B.:
=0.1s时,％=12cm质点沿y轴正向振动
C.I=0.1s时=36cm质点沿y轴负向振动
D.i=0.2s时,x=36cm质点的位移为10cm
E.0~0.2s内=36cm质点的路程为20cm
（2）（10分）截面为直角梯形的棱镜,制作材料的折'
射率“1.5,其横截面如图所示，图中6=60。
，=90%截面内一细束与AB边平行的光线,从棱镜AD边上的E点射入，经折射后射到/W边上。
求：
（i）光线在肋边上发生折射的折射角的正弦值；
（ii）不考虑多次反射，求从BC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。
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物理参考答案及评分意见
1.A【解析】1900年底普朗克大胆假设能量只能是最小能量的整数倍，引入了能量子。
答
2.
C【解析】根据右手螺旋定则，磁感线如图•洛伦兹力不做功,小球速率不变,A错误;当运动到〃中点，磁感线与速度平行，不受洛伦兹力,自«到中点洛伦兹力向下，中点至b洛伦兹力向上,B、D错误,C正确。
答案C。
3.C【解析】向上运动时，根据牛顿第二定律可得加速度为gsina+
/xgcosa二下滑时gsina-jugcosa二?
，解得sina二乌十巧。
答案Co
4.A【解析】中等质量核比结合能大,稳定,A正确；重核裂变释放能量,B错误;轻核聚变释放
能量，比结合能増大，有质量亏损，平均核子质量减小,C错谋；比结合能大的平均核子质量
小,D错误。
答案A。
5.B【解析】感应电荷形成的电场与原电荷形成电场等大反向，因此只要求出十q在点（h上,
-人）处场强大小即可。
根据点电荷电场强度E其中心丿（2仍2+（血加2,所以E=
6.C【解析】设初始铀235和铀238质量均为则有一=2?
=128。
答案C。
7.
B【解析】如图，磁感强度授小时轨迹与内圆相切，根据勾股定理/+4«2=（r+a）2,斛得r二益,洛伦兹力提供向心力r=耸,B的最小值B=型。
答案B。
3ae
8.D【解析】因人和箱子质虽相等，设为mo对人,r+mgsina=
/人,对箱,F=mgsina+厶，尺：
=几故f人〉他,A错误；F〉*,B错
误;人与斜面之间为静摩擦力，故w/n/n=卩人mgcosct,解得口人三“堵:
辺+'ano°箱子匀速上滑，九=如mgcoscx,解得“箱二mglsa-⑹“，故“人＞S，D正确；把人、箱、斜面看成整体,三者都处在平衡态，水平方向无加速度，所以地面给斜面的摩擦力为0,C错谋。
答案D。
9.AC【解析】变压器输入端电压有效值不变，变压器原副线圈匝数不变，根据理想变压器原理
7T=—f电压表£示数不变,A正确;£和B并联，示数相同，B错误;滑片P向下滑动，电阻
5n2
他变小，副线圈电流增大，原线圈电流增大,c正确;&两端电压不变，功率不变,D错误。
答案AC。
10.AD【解析】入射光光子能量大于逸出功即可发生光电效应。
从n=2能级跃迁到n=l,辐射的光光子能虽E=E2-E}=10.2eV,大于所有金属的逸岀功,A正确；从“3能级跃迁到"=2,辐射的光光子能量为1.89eV,不能使上述金屈发生光电效应，B错误;根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hv-%，逸出功大的最大初动能小,C错误、D正确。
答案AD0
H.AC【解析】根据两新核均顺时针运动，可判断粒子均带正电，因此是a衰变,A正确;核反应方程为^X^Y+lHe,半径公式丫=备衰变过程动量守恒,两粒子动量大小相等，半径比为电荷量反比，所以反冲核Y与释放的粒子在磁场中运动轨迹半径之比为1：
45,C正确。
答案AC。
12.AB【解析】雨滴到达地面匀速运动,空气给其的作用力等于重力，所以F=mg=1X10-3N,A正确;根据动量定理，合力的冲量等于雨滴的动量变化，所以/=mi；=4xlO-4N•s,B正确;根据动能定理，合力的功等于物体的动能变化，所以=8xlO-4J,C错误;克服空气阻力做功等于雨滴机械能减少，所以W=Jngh-j-mv2^\J,D错误。
答案AB。
13.（6分）
（1）正极（1分）负极（1分）
（2）#（2分）（3）必长度（2分）
【解析】
（1）粒子受到水平向左的洛伦兹力，所以电场力需向右卫接电源正极丄与电源负极相连。
F
（2）根据平衡条件Eq=/qu,所以u备
（3）洛伦兹力提供向心力，粒子做圆周运动，半径心晋，所以仝二就一，其中E、冏和尿题目已经给出，只需测量半径r,即需要测量HG长度。
14.（8分）
（DB（2分）
（2）如图（3分）
（3）调小（3分）
【解析】根据闭合电路欧姆定律心万兰下,其中心20mA,计算得&=100Q,选照度值
变小，光敏电阻值变大，电磁继电器吸合电流不变，所以需把滑动变阻器变小。
15・（8分）
【解析】
（1）根据闭合电路欧姆定律,电动势的有效值E=l（R+r）（2分）
电动势最大值Em=^2I（R+r）（2分）
（2）根据正弦交流发电机电动势最大值Em=（1分）
发电机转动的角速度3=池常八（1分）
自中性面开始计时，感应电动势表达式中相位为零
所以表达式E=^/（/?
+r）sin逕苻2（2分）
16.（15分）
【解析】
（1）根据核反应质量数守恒和电荷数守恒得
：
H+；H->Hle+；n+4E（3分）（不书写也也得分）
（2）核聚变的过程中亏损的质Am=m2+m3-ma-mn（2分）
代入数据可得^i=0.0192u（2分）
释放的能ft=Amx931.5MeV=0.0192x931.5MeV=17.88MeV（2分）
17.88xlO6X1.6X10-*9=2.86xl（）-,2J
（两种能量表示方法均得分）
（3）据件=1口得人=1xlO5A（2分）
升圧变腳匝数比为#=卷=舞湍=9：
250（2分）
根据理想变压器巴二拿二急
n2250
由P^=l22R=5%Pl（1分）
得A=6.9Q
得出输电线的总电阻W6.9Q。
（1分）
17.
（1）ACE（5分）
【解析】分子力做负功，分子势能增大,如果分子势能随着分子距离的增大而增大，则分子力做负功，分子间的作用力一定表现为引力,A正确;随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小;若分子力表现为引力，则分子距离变大时分子力做负功，则分子势能增加，B错误；由气态方程学二c知,5V,故一定质量的理想气体,若气体的圧强、体积不变fPV一定不变,则丁一定不变，故内能一定不变，故C正确,D错误;理想气体内能由温度决定，当气体温度升高时，气体的内能一定増大,E正确。
答案ACE。
（2）【解析】（i）温度变化，体积不变,根据查理定律
警*（2分）
其中Tq=273+27=300K,T）=280K
所以P严鼬。
（3分）
（ii）当两氧气管相连，温度不变，内部气体压强相等，根据玻意耳定律
2po・2V+®•心必・3#（3分）
计算得P2=ypo（2分）
18.
（1）ACE（5分）
【解析】根据图像知波长入=0.24m,周期20.2丫,波速u峠=1.2m/s,A正确;根据图像可判断波沿％轴正向传播八0时刻,%=12cm质点向上振动,0.1s为半个周期，所以20.1s时,x=12cm质点沿：
y轴负向振动,B错误；f=0.Is时波向前传播半个波长，即传播到％二36cm处，起振时与振源起振方向一致，沿y轴负向振动,C正确；r=0.2s时,％=36cm质点振动半个周期，位移为零,D错误;路程为20cm,E正确。
答案ACE。
（2）【解析】（i）光线在E点的入射角为i=30。
设折射角为r
根据折射定律几二甕（2分）
所以sinr=y（2分）
（ii）如图
由于厂=30—r,&=90°—=60°+r（l分）
所以
siru'=sin（90°-&）=cos&
=cos（60°+r）=cos60°cosr-sin60°sinr
可得six'=兰宁色（2分）
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