陕西省西安市长安区2021届高三物理下学期第一次模拟考试试题

陕西省西安市长安区2021届高三物理下学期第一次模拟考试试题

14．下列说法正确的是( ) A．卢瑟福发现中子的核反应是：

B．机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人随身携带的金属物品，是利用静电

感应的工作原理工作的

C．考古专家发现某一骸骨中6C的含量为活着的生物体中6C的

为5 730年，则确定该生物死亡时距今约11 560年 D．根据v了极限法

15．深空中，地球（X）绕太阳(Y)逆时针方向公转，月亮(Z)绕地球逆时针方向运行（在北半球观看），地球轨道与月亮轨道在同一平面内。如图，某时刻月亮、地球和太阳在同一直线上，经过时间t，月亮、地球和太阳再次在同一直线上（相对位置的顺序不变）。已知月亮绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球绕太阳做匀速圆周运动的周期大于T，地球与太阳间的距离为r，则太阳的质量为( ) A．

324π2r（tT）324π2r（tT）1414114，已知6C的半衰期4xx，当∆t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这应用ttGt2T2 B．

Gt2T2 C．

4π2r3Gt2 D．

4π2r3GT2

16．某型号汽车出厂标准，为百公里（100 km/h）刹车距离小于44 m，当刹车距离超过标准距离20%时，就需要考虑刹车系统、轮胎磨损等安全隐患问题。某用户以路边相距30 m的A、B两路灯柱为参照物，以100 km/h的速度紧急刹车，通过A灯柱时车速仪如图a所示，通过B灯柱时如图b所示，刹车过程可看作匀变速运动。则下列相关叙述中正确的是( )

A．该汽车刹车过程加速度大小为8.8m/s2 B．该汽车百公里刹车距离大于60 m

1

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C．该汽车百公里刹车距离未超过20%，不存在安全隐患 D．此测试过程不规范不专业，没有任何实际指导意义

17．水平桌面上方区域内存在一垂直于桌面的磁感应强度为B的匀强磁场，科研人员将均匀涂抹荧光物质的半径为R的圆环，放置于水平桌面上如图1所示，A为圆环边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过A点，在平面内沿不同的方向射入磁场，科研人员观测到整个圆环发出淡淡的荧光（高速微观粒子打在荧光物质上会将动能转化为光能），且粒子在圆环内磁场中运动的最长时间为t。更换半径为43只有相R的圆环时如图2所示，

3应的三分之一圆周上有荧光发出，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则( ) 图1 图2

A．粒子在磁场中做圆周运动的周期T=6t B．粒子在磁场中做圆周运动的半径r3R C．粒子在磁场中做圆周运动的速度vD．该粒子的比荷qmπR 3t2Bt

18．某同学用力拖动桌子沿水平地面匀速运动时发现，斜向上与水平方向成30°时拉力最小，已知桌子总质量为10 kg，重力加速度为g=10m/s，该同学认真思考推算了一下，得出( )

A．桌子与地面的动摩擦因数=23 B．最小的拉力F 1=303N61203 F2N3

C．斜向上与水平方向成60°时拉力

D．桌子以v6m/s匀速运动，撤去拉力，桌子还能滑行约3 m

2

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19．由锌板与铜板构成平行板电容器，其中锌板与静电计相连，静电计金属外壳和铜板都接地，现用频率1的紫外线照射锌板，静电计指针偏转最后稳定在偏角0上，对应电压U0。假定已知偏转角度与电势差U成正比。以Q表示两板带的电荷量，E表示两板间的电场强度。则下述过程中正确的是( )

A．将两板距离减小为原来的一半，则θ先减小后增大最后稳定在0，Q增加

B．换用频率2的紫外线继续照射锌板θ增大为20后稳定，则有h(21)U0e C．停止光照，将两板距离增大为两倍，则Q增大为2Q，θ增大为20 D．停止光照，将两板距离增大为两倍，则θ增大为20，E变大

20．在炎热酷暑的时候，大量的电器高负荷工作，一些没有更新升级输电设备的老旧社区，由于输电线老化，线损提高，入户电压降低，远达不到电器正常工作的需要，因此出现了一种“稳压源”的家用升压设备，其原理就是根据入户电压与电器工作电压，智能调节变压器原副线圈匝数比的机器，现某用户工作情况如图所示。下列说法正确的是（忽略变压器电阻）( )

A．现入户电压U1150V，若要稳

压源输出电压U2225V，则需调节n1:n22:3 B．空调制冷启动时，热水器实际功率不变 C．空调制冷停止时，导线电阻耗能升高

D．在用电器正常工作时，若入户电压U1减小，则需要更大的入户电流，从而输电线路损耗更大

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21．如图所示，竖直平面内有一个半径为R的圆周，另外空间有一平行于圆周平面的匀强电场，A、D两点为圆周上和圆心同一高度的点，C点为圆周上的最高点。在与OA夹角为30的圆弧B点上有一粒子源，以相同大小的初速度v0在竖直面（平行于圆周面）内沿各个方向发射质量为m，带电的同种微粒，在对比通过圆周上各点的微粒中，发现从圆周D点上离开的微粒机械能最大，从圆周E点（OE与竖直方向夹角30）上离开的微粒动能最大，已知重力加速度为g，取最低点

F所在水平面为重力零势能面。则有( )

A．电场力一定沿OD方向，且电场力等于3mg 3B．通过E点的微粒动能大小为(2312 1)mgRmv032C．动能最小的点可能在BC圆弧之间 D．A点的动能一定小于B点

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）如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”实验中，A为固定橡皮筋的图钉，

O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳套。实验时，需要两次拉伸橡皮条：第一次是

用两个弹簧秤通过细绳套互成角度地拉橡皮条：第二次是用一个弹簧秤通过细绳套拉橡皮条。图乙是在白纸上根据实验过程中收集到的数据画出的力的图示。

图乙中的__________是力Fl和F2的合力的理论值；_________是力Fl和F2的合力的实际测量值。在F与F′ 两力中，方向一定沿AO方向的是__________ (填F或F′ )

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23.（10分）小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为：电池组(电动势约6V，内阻r约3Ω)、电流表(量程2.0A，内阻rA=0.8Ω)、电阻箱R1(0～99.9Ω)、滑动变阻器R2、开关三个及导线若干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。

(1)小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。

他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合S、S2，断开S1，读出电流表的示数I；再闭合S、S1，断开S2，调节电阻箱的电阻值为6.3Ω时，电流表的示数也为I.此时滑动变阻器接入电路的阻值为_______Ω. (2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。 ①他的实验步骤为：

a．在闭合开关S前，调节电阻R1或R2至最大值，之后闭合开关S，再闭合_______ (选填

“S1”或“S2”)；

b．调节电阻_______ (选填“R1”或\"R2”)，得到一系列电阻值R和电流I的数据； c．断开开关，整理实验仪器。

②图乙是他由实验数据绘出的(计算结果均保留两位有效数字)。

24（14分）如图所示，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小未知，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动，此时速度大小为vC。A、C两点间距离为h，重力加速度为g。 (1)求电场强度大小;

(2)求小滑块从A点运动到C点过程中摩擦力做的功;

(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小

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图像，电源电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。

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滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vP。

25. (17分)如图所示,光滑水平面上放置一竖直的光滑四分之一圆弧槽,圆弧槽的质量m1=1

kg,圆弧槽的右端与质量m2=1 kg、长度L=7.5m且上表面水平的木板相切,距离木板左端处静止着质量均为1 kg的A、B两个小物块(可视为质点)。现点燃两物块之间的炸药,使两物块都获得水平速度。A物块滑离木板后沿圆弧槽运动且恰好能运动到圆弧槽的最高点,B物块恰好能到达木板的最右端。已知两物块与木板间的动摩擦因数相同,假设炸药的化学能全部转化为两物块的动能,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知炸药释放了16 J的化学能,g取10

。求:

(1)炸药爆炸后,A、B两物块的速度大小;

(2)两物块与木板间的动摩擦因数 、圆弧槽的半径R。

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33.【物理一选修3-3】（15分） （1）下列说法正确的是（ ）

A.理想气体吸收热量时,温度和内能都可能保持不变 B.布朗运动就是液体分子或气体分子的无规则运动

C.分子间相互作用的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小 D.随着分子间距离的增大，分子势能先减小再增大

E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的

（2）．如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管左端开口，右端通过橡胶管与放在水中导热的球形玻璃容器连通，球形容器连同橡胶管的容积（不变）为V0=80cm，U形玻璃管中被水银柱封闭有一定质量的理想气体．当环境温度为0℃（热力学温度为273K）时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=18cm，右侧水银柱上方玻璃管长h0=30cm，（已知大气压强P0=76cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2）（结果均保留一位小数） （i）若对水缓慢加热，应加热到多少摄氏度，两边水银柱高度会在同一水平面上？ （ii）保持加热后的温度不变，往左管中缓慢注入水银，问注入水银的高度多少时右管水银面回到原来的位置？

3

34. 【物理—选修3-4】（15分）

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在双缝干涉实验中,分别用红色和蓝色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距x1蓝光的干涉条纹间距x2相比,x2__________x1(填“>”“=”或“<”)。若实验中红光的波长为630nm,双缝与屏幕的距离为1.00m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为12.5mm,则双缝之间的距离为__________mm。

(2)(10分)如图所示是真空中折射率为n＝3的某种透明介质的截面图，AD∥BC，∠B＝75°，∠C＝45°，CD＝3 m，BC＝6 m，一束单色光从CD边的中点E垂直射入透明介质，已知真空中的光速c＝3×10 m/s，sin 75°＝

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2＋6

.不考虑光在介质中的多次反射．求： 4

①该束单色光第一次射出透明介质时的出射角；

②该束单色光从E点射入到第一次射出透明介质所用的时间t(结果可含根号)．

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物理答案

14． D 15． A16． C17． A18． D19． AB 20． AD 21． AB C 22.【答案】F，F′，F′

【解析】图乙中的F是力F1和F2的合力的理论值；F′是力F1和F2的合力的实际测量值．在F与F′俩力中，方向一定沿AO方向的是F′．

23.【答案】(1)6.3 (2分) ，（2）①S1（1分），R1（1分）； ②6.0（2分） ，2.8（2分）

【解析】（1）本小题就是替代法测电阻，电阻箱的读数即是滑动变阻器的电阻，即电阻为6.3Ω；

（2）①为保护电路，先要把可变电阻调到最大值；因为最后要画出图像，所以必须要知道电阻的阻值，所以要用到电阻箱这个支路，所以接下来要闭合S1，调节电阻R1. ②由闭合电路欧姆定律

，可得：

，所以纵截距表示内

阻和电流表的内阻之和与电动势的比值，图像斜率表示电动势的倒数，所以图像纵轴截距与电源电动势的乘积代表电源内阻和电流表的内阻之和，图像斜率为1/6，所以电动势为6V，纵截距为0.6，则内阻和电流表的内阻之和为24.答案：(1)(2)

，所以电源内阻为

.

(mg)2(qE)222(3)vP或tvD2m

解析：(1)由题意知，根据左手定则可判断，滑块在下滑的过程中受水平向左的洛伦兹力，当洛伦兹力等于电场力qE时，滑块离开MN开始做曲线运动，即BqvCqE，解得(2)从A到C根据动能定理：

。

解得：。

(3)设重力与电场力的合力为F，由图意知，在D点速度vD的方向与F的方向垂直，从D

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12到P做类平抛运动，在F方向上做匀加速运动aF/m,t时间内在F方向的位移为xat，

2从D到P,根据动能定理得：解得

.或

,其中

.

,或F=Bq联立

25. (1)4米/秒 4米/秒(2)8/75 2/15米

【解析】(1)设两物块的质量均为m,炸药爆炸后,A、B两物块的速度大小分别为,v1、v2,炸药爆炸前后A、B两物块组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律有m v1=m v2 (2分)

根据能量守恒定律有 (2分)

解得v1= v2= 4m /s (2分)

(2)A物块离开木板之前,对木板受力分析,其受到A、B两物块的摩擦力等大反向,其所受合力为零,所以A物块离开木板之前,木板处于静止状态。由于两物块与木板间的动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律可得两物块在木板上滑行时的加速度大小均为a=ug,设A物块离开本板时AB两物块的速度大小分别为,

根据运动学规律可得,

= (1分)

对A物块有 (1分)

A物块滑上圆弧槽后,与圆弧槽组成的系统在水平方向动量守恒,根据动量守恒定律有

(1分）

根据能量守恒定律有 (1分)

根据运动学规律可知,A物块离开木板时,B物块向右滑行了,A物块离开木板后,B物块与

木板组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律有 (1分)

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根据能量守恒定律有

(1分)

解得=8/75,R=2/15m (2分)

33.（1）答案：ACE

（2）．【答案】(ⅰ) t＝118.6℃ （ⅱ）25.2cm

【解析】(ⅰ)初状态压强为 p1＝p0－18 cmHg＝58 cmHg 体积为 V1＝V0＋h0S，T1＝273 K 末状态 p2＝p0，V2＝Vh1＋

12S，T2＝(273＋t) K 由理想气体状态方程有

p1V1p2V2T 1T2代入数据得 t＝118.6 ℃

（ⅱ）当往左管注入水银后，末状态压强为p，体积为V1＝V0＋h0S 由玻意耳定律 p2V2＝pV1 解得 p＝83.2cmHg

可知往左管注入水银的高度为 h＝h1+△h=25.2cm 34.答案：<; 0.252 解析：条纹间距xld,由于红光的波长大于绿光的波长。 所以x1x2。条纹间距x12.55mm2.5mm，dLx0.252mm(2)①作出光路图如图所示

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单色光从CD边的中点E垂直射入透明介质，不改变传播方向 在BC边的入射角为∠1＝45°(1分) 由临界角公式得sin C′＝13

n＝3

可知C′＜45°，即光在BC边发生全反射 ∠1＝∠2＝45°(1分)

根据几何关系得∠3＝30°(1分) 由折射定律有sin∠3sin∠4＝1

n(1分)

可解得∠4＝60°(1分) ②根据题意和几何知识可得

CF＝

322m BF＝（6-322）m 对于△BFG，根据正弦定理有

BFsin 60°

＝FGsin 75°

(2分)

解得FG＝

3-32m,该单色光在介质中的传播速度v＝cn(1分)

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该单色光从E点射入到第一次射出透明介质所用的时间t＝（2分)

EFFG63-3108m/sv2 13