陕西省西安中学2021届高三物理下学期第八次模拟考试试题.doc

陕西省西安中学2021届高三物理下学期第八次模拟考试试题

陕西省西安中学2021届高三物理下学期第八次模拟考试试题

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10

陕西省西安中学2021届高三物理下学期第八次模拟考试试题
可能用到的相对原子质量： H:1 Li:7 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 P:31 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Se:79 Cr:52
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14—17只有一个选项符合题目要求，第18—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，有选错的得0分。
14．2021年4月13日，日本政府召开内阁会议，宣布正式决定将福岛核废水排入海洋，引发了国际社会的谴责和反对。曾经受日本福岛核泄漏的影响，中国内地部分地区在空气中相继检测出极微量人工核素碘131、铯137等。已知碘131(即)的半衰期为8天，则下列有关福岛核泄露问题的说法正确的是（ ）
A．核反应堆发生的是轻核聚变反应
B．20个放射性核素碘131(即)，经过8天后,未衰变的个数不一定是10个
C．4月份以后，随着气温升高、风力增强，碘131(即)的半衰期会逐渐减小
D．碘131(即)衰变放出的γ射线是碘原子外层电子受激发产生的
15．如图所示，半圆形容器固定在地面上，容器内壁光滑，球A和球B放在容器内，用水平力作用在球A上，使球A的球心O1与半圆形容器的球心O2在同一竖直线上，容器半径、球A半径、球B半径之比为6:2:1，球B的质量为m，两球质量分布均匀，重力加速度为g，整个系统始终静止，则推力F的大小为（　　）
A． B． C． D．

16．带电粒子碰撞实验中，t=0时粒子A静止，粒子B以一定的初速度向A运动。两粒子的v-t图像如图所示，仅考虑静电力的作用，且A、B未接触。则（ ）
A．A粒子质量小于B粒子
B．A在t2时刻的加速度最大
C．两粒子在t1时刻的电势能最大
D．B在0～t3时间内动能一直减小

17．某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（ ）
A． B．
C． D．

18．假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（　　）
A．4次 B．6次 C．7次 D．8次

19．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图甲中的线a所示，用此线圈给图丙电路供电，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图甲中的线b所示，以下说法正确的是（　　）

A．曲线a、b对应的线圈角速度之比为
B．t＝0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行
C．仅将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗
D．转速调整后，三个灯泡的亮度仍然相同

20．如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电荷量为＋q的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于ab边射入场区，结果在bc边仅有一半的区域内有粒子射出。已知bc边的长度为L，bc和ac的夹角为60°，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　）
A．粒子的入射速度为
B．粒子的入射速度为
C．粒子在磁场中运动的最大轨迹长度为
D．从bc边射出的粒子在磁场内运动的最长时间为

21．如图所示，xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。一个质量为m，电荷量为的带电粒子，以的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点。已知A、B、C三个点的坐标分别为、、。若不计重力与空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）
A．带电粒子由A到C过程中电势能一定增大
B．带电粒子由A到C过程中最小速度一定为
C．匀强电场的场强大小为
D．若匀强电场的大小和方向可调节，粒子恰好能沿AB直线方向到达B点，则此状态下电场强度大小为

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做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。
㈠ 必考题（11题，共129分）
22．（6分）小明用探究动能定理的装置测滑块的质量M，如图甲所示，在水平气垫导轨上靠近定滑轮处固定一个光电门，让一带有遮光片的滑块自某一位置由静止释放，计时器可以显示出遮光片通过光电门的时间t(t非常小)，同时用米尺测出释放点到光电门的距离s．

(1)该同学用螺旋测微器测出遮光片的宽度d，如图乙所示，则d＝________ mm．
(2)实验中多次改变释放点，测出多组数据，描点连线，做出的图像为一条倾斜直线，如图丙所示．图像的纵坐标s表示释放点到光电门的距离，则横坐标表示的是______．
A．t B．t2 C． D．
(3)已知钩码的质量为m，图丙中图线的斜率为k，重力加速度为g．根据实验测得的数据，写出滑块质量的表达式M＝____________________．(用字母表示)

23．（10分）某同学利用右图所示电路测量量程为2．5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：
电阻箱R(最大阻值99 999．9 Ω)，
滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，
滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，
直流电源E(电动势5 V)，
开关1个，导线若干．
实验步骤如下：
①按电路原理图连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与电路原理图中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．
回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．
(2)根据原理图所示电路将实物图连线．
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630．0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．而实际测量中，调节电阻箱时滑动变阻器上的分压会产生变化，使得电压表内阻的测量值与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。要尽量减小该误差，可以采取哪些方案__________________（写出你认为合理的一种方案即可）
24．（12分）如图所示，是某同学设计的一种磁动力电梯的原理图，即在竖直平面内有两根很长的平行竖直金属轨道MN和PQ，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场，两导轨下端用导线相连。处于金属轨道间的导体杆ab与轨道垂直，且正下方通过绝缘装置固定电梯轿厢，当磁场向上运动时，电梯可向上运动（设运动过程中ab始终与导轨垂直且接触良好）。已知匀强磁场强度为B，电梯载人时电梯轿厢及ab杆的总质量为M，两导轨间的距离为L，导体杆电阻为R，其余部分电阻不计。当磁场以v0的速度匀速上升时，电梯轿厢刚好能离开地面。不计空气阻力，ab杆与轨道的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等。重力加速度为g。求：
(1)此时通过ab杆电流的方向及ab杆受到轨道摩擦力的大小；
(2)当电梯匀速上升的速度大小为v1时，磁场向上匀速运动速度v2的大小。

25．（19分） 如图所示，滑板B静止在光滑水平面上，其右端与固定台阶相距x，与滑块A（可视为质点）相连轻绳一端固定在O点，A静止时紧靠在B的左端斜上方。一子弹以水平向右速度v0击中A后留在A中（此过程时间极短），击中后轻绳恰好被拉断，轻绳断开后A立即滑上B的上表面。已知子弹的质量为m=0．02kg，水平速度v0=100m/s，A的质量mA=0．48kg，绳子长度L=0．2m，B的质量mB=1．5kg， A、B之间动摩擦因数为μ=0．6，B足够长，A不会从B表面滑出；B与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力。重力加速度为g=10m/s2。求：
(1)轻绳能承受的最大拉力的大小；
(2)若A与B恰好共速时B与台阶碰撞，则滑板B右端与固定台阶相距x为多少；
(3)若x取第(2)中的值，则子弹的速度为多少时，B与台阶仅相碰两次。

㈡ 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做答，并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)(6分) 已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为g。由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为 ，空气分子之间的平均距离为 。
(2)(9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=2atm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）（6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=3.0×108 m/s）（计算结果保留三位有效数字）。

（2）（9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=0.3 s时刻这段时间内，该质点运动路程s满足10 cm<s<20 cm，求：
（i）波传播的方向及传播速度的大小;
（ii）求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时间。

西安中学高2021届高三第八次模拟考试
物理答案
14.B 15.D 16.C 17.B 18.C 19.AC 20.BC 21.AD
22. (1)1.882 (2)D (3)
23. (1)R1　(2)如图所示　(3)2 520　 偏大
滑动变阻器尽量小，电源电动势小一些
24.(1)由右手定则可得电流方向是从b到a； 磁场向上运动，相当于ab杆向下切割磁感线，感应电动势：
电梯轿厢刚好能离开地面，可得
可得：
(2)当磁场向上匀速运动速度v2时，回路中感应电动势的大小：
稳定时，对电梯轿厢受力分析有：

可得：
25.(1)子弹击中A过程中动量守恒，可得：mv0=（m+mA）v共1
对子弹击中A后，由牛顿第二定律可得：
可得：T=45N
(2)子弹、A与B刚好共速时，由动量守恒可得：（m+mA）v共1 =（m+mA+mB）v共2
对B由动能定理可得：
可得：x=0.25m
(3)B碰撞前的速度vB，由动能定理可得：
B与台阶碰撞后速度大小不变，故每次相碰台阶对B的冲量大小：I=2pB
对子弹、A和B组成的系统而言，系统总动量：p总=mv子=（m+mA）v共3
B与台阶每相碰一次，台阶对系统的改变为2pB ,当系统的总动量向左时，B不再与台阶相碰,故B与台阶相碰两次的条件是，发生一次碰撞：2pB＜mv子
发生两次碰撞4pB≥mv子
解得：150m/s＜v子≤300 m/s
33.【物理一一选修3–3】（15分）
(1) ，
(2) (1)开始时贮液桶内药液上方有压强为，体积为的气体，再压入压强为体积为V的空气后，由玻意耳定律有：
解得。
(2)贮液桶内气压为时，根据玻意耳定律有：
可得喷出的液体的体积：
则贮液桶向外喷出药液的分子数：
34.【物理一一选修3–4】（15分）
(1). (2). 135
(2)（ⅰ）时刻，平衡位置在处质点正沿y轴正向振动，可知波沿x轴正方向传播；
由于在内平衡位置在处的质点运动路程s满足：
则： 得 由图象知波长，故波速为：
（ⅱ）由图可知，平衡位置在处的质点在时刻正处在平衡位置并沿y轴正向振动，其振动方程为：
平衡位置在处的质点从时刻开始振动达到波峰需要的时间为： s(n=0,1,2.3-----)