陕西省宝鸡中学、西安三中等五校2021届高三物理上学期第一次联考
试题
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码或二维码准确粘贴在条形码或二维码者粘贴处。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带或刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8小题只有一项是符合题目要求，9-12小题有多项符合题目要求）
1．氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是( )．
A．核反应方程式为21H＋31H→42He＋210n
B．这是一个裂变反应
C．核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3
D．核反应过程中释放的核能ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2
2.汽车在高速公路上超速是非常危险的，为防止汽车超速，高速公路都装有测汽车速度的装置。如图甲所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图，测速仪A可发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度．如图乙所示是以测速仪所在位置为参考点，测速仪连续发出的两个超声波信号的X-t图象，则（）
1212t t x x --2
2t x A ．汽车离测速仪越来越近
B ．在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内，汽车通过的位移为x 2-x 1
C ．汽车在t 1~t 2 时间内的平均速度为
D ．超声波信号的速度是 3.用质量为M 的吸铁石，将一张质量为m 的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑
板面，用水平向右的恒力F 轻拉白纸，吸铁石和白纸均未移动，如图所示。则下列说法中不
正确的是（ ）
A.吸铁石受到的摩擦力大小为
B.吸铁石受到的摩擦力大小为Mg
C.白纸受到黑板摩擦力大小为
D.白纸受到两个摩擦力的作用
4.如图所示，一个物块放置在水平面上，现用斜向下的推力推物块，使物块刚好能沿水平面
做匀速运动，现逐渐减小推力F 与水平方向的夹角θ，保持物块始终做匀速运动，则下列说
法正确的是（ ）
A.推力F 不断增大
B.推力F 可能先增大后减小
C.推力F 、物块的重力的合力与水平方向的夹角不断增大
D.推力F 、物块的重力的合力与水平方向的夹角保持不变
5.如图，水平面上固定着倾角?=45θ的足够长的斜面，质量m=0.1kg 的小球从A 点无初速度
释放，与斜面在B 点发生碰撞．小球与斜面碰撞反弹时，与斜面平行的分速度不变，与斜面
垂直的分速度大小不变，方向反向．已知A 、B 两点之间的距离为5m ，重力加速度大小g=10m/s 2，从小球开始下落到第二次落到斜面的过程中（第一次与斜面碰撞时间忽略不计），下列说法
不正确的是（ ）
A.小球与斜面碰撞时的速率为10m/s
B.从小球开始下落到第二次落到斜面的过程中经过的时间为3s
C.小球第二次落在斜面时重力的功率为210W
D.整个过程中小球的位移为 m
6.如图所示，跳楼机是常见的大型机动游乐设备．这种设备的座舱装在竖直柱子上，由升降
机送至高处后使其自由下落（不计阻力），一段时间后，启动制动系统，座舱
4152
2)(Mg F +2
2)(Mg mg F ++
匀减速运动到地面时刚好停下．下列说法正确的是（ ）
A.自由下落阶段和制动阶段乘客机械能的变化量相等
B.自由下落阶段和制动阶段，乘客所受合力的冲量相同
C.自由下落阶段和制动阶段，乘客所受重力做的功一定相等
D.整个下落过程中，乘客的最大速度是全程平均速度的两倍
7．如图甲所示，x 轴上固定两个点电荷Q 1、Q 2（Q 2位于坐标原点O ），其上有M 、N 、P 三点，
间距MN ＝NP ，Q 1、Q 2在x 轴上产生的电势φ随x 变化关系如图乙。则下列说法正确的是( )
A.N 点电场强度最大
B.点电荷Q 1带负电
C.P 点电场强度大小为零
D.M 、N 之间电场方向沿x 轴负方向
8.如图示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1为滑动变阻器，R 2为定值电阻，闭合开
关S ，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，下列说法中正确的是
（ ）
A.电压表的示数减小
B.电源的输出功率在增大
C.电容器C 所带的电荷量增加
D.电源的效率可能先增大后减小
9.现有两卫星都绕地球做圆周运动监测某城市，B 轨道是地球同步卫星轨道，A 轨道半径是同步轨道半径的823
倍,两轨道始终共面，请问该非同步卫星每天运行到某城市正上空的次数应为（ ）
A 15次
B 16次
C 17次
D 18次
B A
A B C
D
10.一根轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球（可视为质点），从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧，如图所示．若以小球开始下落的点为x轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧的最大位移为H，不计任何阻力且弹簧均处于弹性限度内；小球下落过程中，下列关于其加速度a、速度v、弹簧的弹力F、弹性势能E P的图象可能正确的是（）
11．如图甲所示，将阻值为R＝5 Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小。对此，下列说法正确的是( )
A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u＝2.5sin 200πt(V)
B．电阻R消耗的电功率为1.25 W
C．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1 A
D
．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为
1
2
12..如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，现设法使该带电粒子从O点沿纸面与Od成30°
的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是
( )．
A ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是53t 0，则它一定从cd 边射出磁场
B ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是2
3t 0，则它一定从ad 边射出磁场
C ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是5
4t 0，则它一定从bc 边射出磁场
D ．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t 0，则它一定从ab 边射出磁场
第Ⅱ卷
二、非选择题：（本卷包括必考题和选考题两部分，第13~16题为必考题，每个学生都必须
作答。第17~18题为选考题，考生根据要求作答。）
（一）必考题（共47分）
13.(6分)为了测量木块与木板间的动摩擦因数
μ，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实
验装置，让木块从倾斜木板上一点A 由静止释放，
位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移
传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位
移x 随时间t 变化的规律，如图乙所示．
(1)根据上述图线，计算0.4 s 时木块的速度v= m/s ，木块的加速度a= m/s 2.
(2)为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是 ．(已知当地的重力加速度为
g)
14.(9分)某同学设计了如图丁所示的电路来测量一
个量程为3V 的电压表的内电阻（几千欧），实验室
提供直流电源的电动势为6V ，内阻忽略不计；
(1)在该实验中，认为当变阻器的滑片P 不动时，无
论电阻箱的阻值如何增减，aP 两点间的电压保持不
变；请从下列滑动变阻器中选择最恰当的是：
A 变阻器()02000,0.1A A -Ω
B 变阻器()020,1B A -Ω
C 变阻器()05,1C A -Ω
(2)连接好线路后，先将变阻器滑片P 调到最 端，并将电阻箱阻值 调到（填
“0”或“最大”），然后闭合电键S ，调节P ，使电压表满偏，此后滑片P 保持不动；
U-与电阻箱读数R描(3)调节变阻箱的阻值，记录电压表的读数:最后将电压表读数的倒数1
点，并画出图己所示的图线，由图象得待测电压表的内阻值为Ω。（保留两位有效数字）
15.(14分)如图，水平桌面上固定有光滑金属导轨MN、PQ，它们的夹角为45°，导轨的右端点N、Q通过细导线与导体棒cd连接，在水平导轨MN、PQ上有一根质量M=0.8kg的足够长的金属棒ab垂直于导轨PQ，初始位置与两根导轨的交点为E、F，且E、F之间的距离为L1=4m，水平导轨之间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B1=0.5T，导体棒cd水平放置，处于匀强磁场B2中，匀强磁场B2水平且垂直导体棒cd向内，B2=0.3T，导体棒cd的质量m=0.1kg，长L0=0.5m，电阻R=1.5Ω，其他电阻均不计，不计细导线对c、d点的作用力，金属棒ab在外力的作用下从EF处以一定的初速度向右做直线运动，运动过程中ab始终垂直于导轨PQ，导体棒cd始终保持静止，取g=10m/s2，求：
（1）金属棒ab运动的速度v与运动位移X的关系；
（2）金属棒ab从EF处向右运动距离d=2m的过程中合外力对导体棒ab的冲量
（3）金属棒ab从EF处向右运动距离d=2m的过程中通过ab电荷量．
16.(18分)如图所示为某款弹射游戏示意图，光滑平台面上有固定发射器、固定竖直光滑圆轨道、四分之一粗糙圆轨道AB（末端与平台面相切并可在平台上移动）。将发射器的弹簧压缩一定距离后释放,粗糙小球从O点弹出并从C点进入圆轨道绕转一周后继续在平直轨道上前进，从A点沿AB向上运动。已知小球质量m=1kg，滑块AB的质量M=1kg，竖直光滑圆轨道半径R1=1.0m，四分之一圆轨道AB半径R2=1.7m，小球到达竖直圆轨道最高点时对轨道的压力为F=5N，忽略空气阻力,小球可视为质点。取g=10m/s2，求:
（1）小球被弹射前弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
（2）若滑块AB固定，小球恰能到达滑块的最高点B，则小球离开弹簧到运动到B点过程中克服摩擦力做的功
（3）若解除滑块AB固定，换用同质量光滑小球重复上述过程，当小球恰运动到四分之一圆
轨道最高点B 的瞬间，锁定滑块AB ，小球离开滑块后在空中运动到最小速度最小时水平位移和竖直位移的比值多大？
(二) 选考题：（共15分，请考生从给出的两道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题评分）
17. 【物理——选修3—3】(15分）
(1)(5分）关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是 （ ）(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 ．某气体的摩尔体积为V ，每个气体分子的体积为Vo ，则阿伏伽德罗常数0V V A
N B ．第二类永动机不可能制造成功的的原因是因为违背了能量守恒定律
C ．用活塞压缩汽缸里的气体，对气体做了2.0×105J 的功，若气体向外界放出1.5×105J 的热量，则气体的内能增加了0.5×105J
D ．当两分子间的距离小于平衡位置的距离r 0时，分子间的斥力大于分子间的引力
E ．气体温度每升高1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关
(2)(10分）如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A 的循环，该过程每个状态都视为平衡态，各状态参数如图所示。A 状态的压强为P A =1.2×l05Pa ，
求：
①B 状态的温度T B ；
②完成一个循环，外界对气体所做的功？
18. 【物理——选修3—4】(15分）
⑴（5分）关于电磁波，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．每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A ．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
B ．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
（2）（10分）位于坐标原点的波源S不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=40m/s，已知t=0时刻波刚好传播到x=13m处，部分波形图如图甲所示。根据以上条件求：
①波长λ和周期T；
②从图示时刻开始计时，x=2019m处的质点第一次到达波峰需要多长时间？
③在图乙中画出t=1.25s时，从波源到x=10m处所有质点形成的波形。
R E I =2021届高三第一次五校联考物理参考答案A 卷
一、项选择题
二、实验题
13. 0.4 1 (2)倾斜木板与水平面的夹角(或者A 点到位移传感器的高度) （每空2分，共6分）
14. B （2分） 左（2分） 0 （2分） 3.0×103（3.0k ） （3分）
三、计算题
15.（14分）
【答案】（1）（2）S N ?4 （3）2C
【解析】
(1) Cd 棒静止不动，则：mg=B 2IL 0 （1分）
导体棒ab 运动x 时切割磁感线的有效长度 L=L 1-xtan45 （1分） 产生的感应电动势为 E=B 1LV （1分） 回路中的电流 （1分）
联立并代入数据得：x
v -=
420 （2分） （2）ab 刚开始运动时速度 因x=0 故 v 1=5m/s
当x=d=2m 时速度为 v 2=10m/s
由动量定理得合外力的冲量 I=m( v 2--v 1) （2分）
解得： I=S N ?4 （1分）
（3）ab 运动过程中，电动势不变，由电磁感应定律的：t
S B t E ??=??=1φ （1分） 运动d 时切割长度L 2=L 1-dtan45 （1分） 所以：d L L s )(2
121+=? （1分） 由电流的定义式得：t I q ?= （1分） 联立代入数据得：q=2C （1分）
x v -=
420
16（18分）
【答案】（1)50J （2）33J （3)5/2
【解析】
（1）小球运动到D 点时，由牛顿第二定律得： （2分） 从O 到D 的过程中机械能守恒 212
12D P mv mgR E += （2分） 联立并代入数据得:J E P 50= （1分）
(2) 小球恰运动到B 点速度为零，从O 到B 过程中，由能量守恒及转化关系得克服摩擦力的功为：
J mgR E W P f 332=-= （2分）
(3) 小球运动到A 点的速度 22
1A P mv E = （2分） 小球与AB 左右过程中，水平方向动量守恒：x A v m M mv )(+= （2分） 小球与AB 左右过程中机械能守恒 22222
1)(2121y x A mv mgR v m M mv +=+- （2分） 此后小球做斜上抛运动，逆向思维为平抛运动：gt v y = （1分） 22
1gt y = （1分） t v x 0= （1分） 联立得：
25=y x （2分） 17.（15分）
（1）CDE
（2）【答案】（1）600K （2）3×105Pa （3）180J
【解析】
①理想气体从A 状态到B 状态的过程中，压强保持不变
根据盖--吕萨克定律有A B A B
V V T T = （2分） 代入数据解得-3
-3
210300K 600K 110B B A A V T T V ?==?=? （1分） ②理想气体从A 状态到B 状态的过程中，外界对气体做功W 1=-P A （V A -V B ）
解得：W 1=-120J （2分） 12
R v N D m mg F =+