广西桂林、崇左、贺州2021届高三物理下学期4月联合模拟考试试题.doc

广西桂林、崇左、贺州2021届高三物理下学期4月联合模拟考试试题

广西桂林、崇左、贺州2021届高三物理下学期4月联合模拟考试试题

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广西桂林、崇左、贺州2021届高三物理下学期4月联合模拟考试试题
(考试时间：150分钟 满分：300分)
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。共38题，共16页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.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、刮纸刀。
第I卷 选择题(共126分)
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14题～第18题只有一项符合题目要求，第19题～第21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。
14.2021年1月12日消息，北斗三号氢原子钟性能碾压GPS系统的原子钟，是世界上最先进的原子钟。如图为氢原子能级图，让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n=1)的氢原子上，被激发的氢原子只辐射出三种不同波长的光a、b、c，波长λa<λb<λc，下列说法正确的是

A.照射氢原子的光子能量为15.11eV
B.从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光波长为λa
C.从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光波长为λc
D.光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应
15.如图所示，固定的光滑绝缘斜面OM的倾角θ=37°，空间存在着平行于斜面向上的匀强电场，电场强度的大小E=3.0×103N/C。现有一带电量为q=2.0×10－3C的带正电的小滑块从O点沿斜面匀速下滑(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)，则小滑块的质量m为

A.1kg B.2kg C.3kg D.4kg
16.滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，整个滑雪轨道在同一竖直平面内，弯曲滑道OA与长直滑道AB平滑衔接，某运动员从高为H的O点由静止滑下，到达A点水平飞出后落到长直滑道上的B点，不计空气阻力，不考虑任何能量损失，若弯曲滑道OA的高H加倍，运动员仍落在斜面上，则

A.运动员在A点水平飞出的速度加倍 B.运动员在A点飞出后在空中运动的时间加倍
C.运动员落到斜面上的速度大小不变 D.运动员落到斜面上的速度方向不变
17.供电部门会将超高电压降为50Hz、10kV的交流电，通过地下电缆输送到各居民小区，小区变压器将电压降为220V再输送到各户。如图所示是供电电路的模拟图，R1为地下电缆的电阻，R2为小区变压器输出线路电阻。下列说法正确的是

A.该小区家家户户所用的交流电，电流的方向每秒钟改变50次
B.小区变压器的原、副线圈匝数比等于500：11
C.生活用电在高峰值时，小区变压器的输出电压要降低
D.当进入生活用电高峰期，整个供电电路的供电效率会有小幅上升
18.2021年，航天科技集团计划安排40多次宇航发射任务。其中，载人航天空间站工程是全年宇航任务的重中之重。若某航天空间站绕地周期为T0=90min，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列关于该航天空间站说法正确的是
A.地球对该空间站的万有引力的大小与空间站到地心的距离成反比
B.空间站在轨运行速度一定大于7.9km/s
C.空间站离地高度大于地球同步卫星离地高度
D.该空间站处的重力加速度大小为
19.2021年1月19日，广西自治区气象局发布了去年十大天气气候事件，1月除夕夜的冰雹入围。如图所示为冰雹从高空由静止下落过程中速度随时间变化的图象。冰雹所受的空气阻力可认为与物体速度大小成正比关系，图中作出了t=0.8s时刻的切线，冰雹的质量为0.5kg，重力加速度g取10m/s2，则

A.冰雹在t=0.8s时刻的加速度大小为2.5m/s2
B.冰雹所受的空气阻力与速度大小的比例系数的数值大小为
C.冰雹最终达到最大速度的大小为6m/s
D.冰雹在0至0.8s内所受的平均阻力大小为2.5N
20.如图所示，在竖直平面内有一可视为质点的光滑小球在圆筒最低点，内壁光滑、半径为R的圆筒固定在小车上。小车与小球一起以速度v0向右匀速运动，当小车遇到墙壁时突然停止运动，后一直保持静止，要使小球不脱离圆桶运动，初速度v0应满足(半径R=0.4m，小球的半径比R小很多，不计空气阻力，g=10m/s2)

A.v0≥2m/s B.v0≥4m/s C.v0≤3m/s D.v0≤2m/s
21.如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上分布着垂直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向，其磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。质量为m、电阻为R的矩形金属框从t=0时刻由静止释放，t3时刻的速度为v，移动的距离为L，重力加速度为g，线框面积为S，t1=t0、t2=2t0、t3=3t0。在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是

A.t1～t3时间内金属框中的电流方向会发生变化
B.0～t3时间内金属框做匀加速直线运动
C.0～t3时间内金属框做加速度逐渐增加的直线运动
D.t1～t3时间内金属框中产生的焦耳热为
第II卷 非选择题(共174分)
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129分。
22.(6分)某同学设计了如图所示的装置验证动量守恒定律：

(1)小车a的前端粘有质量不计的橡皮泥，在小车a后连着纸带，纸带通过电磁打点计时器，长木板下垫着小木块，开始时未放小车b，移动长木板下的小木块，轻推小车a，直到纸带上打下的点迹 。(填“均匀”或“不均匀”)
(2)在小车a的前方放置一个与a材料相同的静止小车b，推动小车a使之运动，后与小车b相碰并粘合成一体，若已测得打点的纸带如图乙所示，O为运动的起点，x1、x2、x3、x4分别为OA、AB、BC、CD的长度，则应选 段来计算a碰撞前的速度，应选 段来计算a和b碰后的共同速度。(以上两空均选填“x1”“x2”“x3”或“x4”)
(3)设a的质量为ma、b的质量为mb，要验证碰撞中的动量守恒定律，要验证的关系为
(选ma、mb、x1、x2、x3、x4来表示)
23.(9分)某同学欲测量一阻值大约为10Ω，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺
旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A.电源E(电动势为6.0V)
B.电压表V(量程为0～6V，内阻约为8kΩ)
C.电流表A(量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω)
D.电流表A2(量程3A，内阻约0.05Ω)
E.滑动变阻器R，(最大阻值5Ω，额定电流2A)
(1)用游标卡尺测得该材料的长度L如图甲所示，读数L= mm；用螺旋测微器测得该材料的直径D如图乙所示，读数D= mm。

(2)测量导电材料的电阻时，为了便于调节，测量尽可能地准确，实验中所用电流表应选用
(填所选仪器前的字母符号)，选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图补充完成，把器材符号标在电路图上。
(3)设测得导电材料的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得导电材料的电阻率为 (用R、L、D三个物理量表述)。
24.(12分)如图甲所示，在水平面上固定一倾角为θ=37°底端带有挡板足够长的斜面，斜面体底端静止一质量为m=1kg的物块(可视为质点)，从某时刻起，物块受到一个沿斜面向上的拉力F作用，拉力F随物块从初始位置第一次沿斜面向上的位移x变化的关系如图乙所示，随后不再施加外力作用，已知物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：

(1)物块在上滑过程中达到最大动能时拉力F的大小；
(2)物块沿斜面上滑的最大位移的大小。
25.(20分)如图所示，在直角坐标xOy平面y轴的左侧(含y轴)有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从x轴上P点以速度v0沿x轴正方向进入电场，从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负方向间夹角θ=30°，Q点坐标为(0，－d)，在y轴右侧有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场区域(图中未画出)，磁场磁感应强度大小B=，粒子能从坐标原点O沿x轴负方向再进入电场，不计粒子重力，求：

(1)电场强度大小E；
(2)粒子从P点运动到Q点所用的时间；
(3)如果有界匀强磁场区域为矩形，求磁场区域的最小面积和粒子在磁场区域内运动的时间。
(二)选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡.上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33.[物理——选修3－3](15分)
(1)(5分)做功和热传递是改变物体内能的两种方式。现有一内壁光滑的汽缸固定竖直放置，如图所示，其上端有一挡板，使一厚度忽略不计的轻质活塞不能离开汽缸，汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞距汽缸上端的距离为0.1m。现对封闭气体加热，活塞缓慢上移到汽缸的上端后，一段时间后停止加热。已知活塞的横截面积为0.02m2，外部大气压强为1×105Pa，加热过程中封闭气体吸收的热量为1000J，加热过程中，气体对外所做的功为 ；封闭气体的内能变化量为 。

(2)(10分)如图所示为某社区在今年防治新冠疫情中用于喷洒消毒液的喷雾器，由三部分构成，左侧喷雾阀门连接手持式喷雾管，中间为贮液桶，右侧为用软细管(不计体积)相连的打气筒。已知贮液桶的体积为V0，装入V1=V0的药液后，密封加水口，关闭喷雾阀门。用打气筒向贮液桶内再压入压强为1 atm，体积为V＝V0的空气。设大气压强恒为p0＝1 atm，打气过程中贮液桶内气体温度保持不变。药液的密度为ρ，其摩尔质量为M。阿伏加德罗常数为NA，求：(空气可视为理想气体，不考虑空气溶于液体)

(i)压入空气后贮液桶内药液上方的气体压强；
(ii)若打开喷雾头阀门至贮液桶内气压变为p1=1.5 atm时，贮液桶向外喷出药液的分子数N。
34.[物理——选修3－4](15分)
(1)(5分)前不久，中科院光电技术研究所宣布，其承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。这是世界上首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机。光刻机是生产大规模集成电路(芯片)的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高。“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为1.40，当不加液体时光刻胶的曝光波长为189nm，则加上液体时光在液体中的传播速度为 m/s，光刻胶的曝光波长变为 nm(光在在真空中的传播速度c=3.0×108m/s)(计算结果保留三位有效数字)。

(2)(10分)一列简谐横波沿x轴传播，图中实线为t=0时刻的波形图，图中虚线为t=0.3s时刻的波形图。t=0.3s时刻，平衡位置在x=5m处的质点正沿y轴正向振动，从t=0时刻到t=0.3s时刻这段时间内，该质点运动路程s满足10cm<s<20cm，求：

(i)波传播的方向及传播速度的大小；
(ii)平衡位置在x=1m处质点的振动方程及该质点从t=0.3s时刻开始到达波峰需要的最短时间。