2021省大庆铁人中学高三下学期冲刺模拟考试物理试题（一）含答案

大庆铁人中学高三冲刺模拟试题（一） 

物理测试

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，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。

可能用到的相对原子质量：H 1  C 12  N 14  O 16  Mg 24  S 32  Fe 56  Cu 64

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14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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.“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目。在某次考试过程中，一名学员和教练分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S路”上减速行驶时，下列说法中正确的是（  ）

A. 学员和教练都处于平衡状态
B. 汽车对学员的作用力等于学员所受的重力
C. 教练所受合外力一定做负功
D. 汽车受到的摩擦力与速度方向一定相反

15.下列说法不正确的是（  ）

A. 卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在
B. 核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断x为电子
C. 若氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
D. 质子、中子、粒子的质量分别是、、，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是

16.如图，固定的斜面C倾角为，长木板A与斜面间动摩擦力因数，A    沿斜面下滑时加速度是，现将物块B置于长木板A顶端，AB间动摩擦力因数，此时释放AB，A的加速度为，B的加速度是则下列结果正确的是（  ）

A. 若，有 B. 若，有
C. 若，有 D. 若，有

17.如图所示，为一正立方体木箱，O点为底面的中心，M点为的中点，N点为面的中心MO、NO为两个光滑的轻杆，两个完全相同的小球m、n分别套在MO、NO杆上，某时刻从M、N两点由静止沿杆滑下。在两个小球滑到O点的过程中，下列说法正确的是（  ）

A. m球和n球滑到O点时的速度相同
B. m球下滑的加速度大于n球下滑的加速度
C. m球重力的冲量等于n球重力的冲量
D. m球重力做功的平均功率小于n球重力做功的平均功率

18.图是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为、b为大于零的常数），其图象图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是（  ）       

A.1和3         B.1和4            C.2和3          D.2和4   

19.2019年11月9日“亚太冰壶锦标赛”在深圳大运中心体育馆落下帷幕，经过7个比赛日的争夺，最终中国女队摘得桂冠。在最后的冰壶决赛中，队长韩雨利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图a所示，碰撞前后两壶运动的图线如图b中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则

A. 两壶发生了弹性碰撞        B. 碰后蓝壶速度为
C. 碰后蓝壶移动的距离为2m    D. 碰后红壶所受的摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力

20.图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从某一位置滑动到另一位置，观察到电流表的示数增大了，电流表的示数增大了，已知各表均为理想交流电表，下列说法正确的是

A. 电压表示数不变，示数减小
B. 电压表、示数都增大
C. 变阻器滑片是沿方向滑动的
D. 该变压器是升压变压器

21.如图所示，圆形区域内以直线AB为分界线，上半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为下半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小未知，圆的半径为在磁场左侧有一粒子水平加速器，质量为m，电量大小为q的粒子在极板M右侧附近，由静止释放，在电场力的作用下加速，以一定的速度沿直线CD射入磁场，直线CD与直径AB距离为粒子在AB上方磁场中偏转后，恰能垂直直径AB进入下面的磁场，之后在AB下方磁场中偏转后恰好从O点进入AB上方的磁场。带电粒子的重力不计。则

A. 带电粒子带负电
B. 加速电场的电压为
C. 粒子进入AB下方磁场时的运动半径为
D. AB下方磁场的磁感应强度为上方磁场的6倍

三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38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，一条质量和厚度不计的纸带，缠绕在直径为d的定滑轮上，纸带的下端悬挂一质量为m的重物。将重物由静止释放，滑轮将在纸带带动下转动，纸带和滑轮不打滑。为了分析滑轮转动时角速度的变化情况，释放重物前将纸带先穿过一电火花计时器，计时器接在频率为50Hz的交流电源上，通过研究纸带的运动情况得到滑轮角速度的变化情况，如图乙所示。图丙为计时器打出的纸带中的一段，在这一段上取了3个计数点A、B、C，相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，其中、。图丁为使用20分度游标卡尺测量滑轮直径的示意图。

根据图丁中游标卡尺的刻度，可得滑轮的直径d______cm；
根据图丙中所给数据，可以求出打下B点时滑轮的角速度为______；保留三位有效数字
根据图丙中所给数据，可以求出重物下落的加速度为______结果保留三位有效数字。

22.（9分）有一待测电阻R，阻值约为，除待测电阻外，实验室还提供了下列器材：
A.电流表量程为，内阻      B.电流表量程为
C.滑动变阻器                       D.滑动变阻器
E.定值电阻   F.定值电阻
G.电源电动势，内阻可以忽略
H.开关S、导线若干

某同学用如图1所示的电路图测电阻，是保护电阻，为尽可能获取多组数据和操作方便，定值电阻应选择______ ，滑动变阻器应选择______均填器材的符号。
按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表、的示数和，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并做出图线如图2所示，则该待测电阻阻值为 ______ 结果保留2位有效数字。
测量值与真实值相比______填“偏大”“偏小”或“相等”。

24.（14分）在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度做匀速直线运动．某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为．
 
证明：若滑块最终停在小车上，滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数无关，是一个定值．

已知滑块与车面间动摩擦因数，滑块质量，车长，车速，取，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？

在的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车上掉下，力F的作用时间应该在什么范围内？






25.（18分）如图所示，在竖直平面内，第二象限存在方向竖直向下的匀强电场未画出，第一象限内某区域存在一边界为矩形、磁感应强度、方向垂直纸面向里的匀强磁场未画出，处在磁场的边界上，现有比荷的离子束在纸面内沿与x轴正方向成角的方向从A点射入磁场，初速度范围为，所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴正半轴，进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN，取，不计离子重力和离子间的相互作用。
求矩形磁场区域的最小面积和y轴上有离子穿过的区域长度。
若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求电场强度E的大小结果可用分数表示。
在第问的条件下，欲使所有离子均能打在荧光屏MN上，求荧光屏的最小长度及M点的坐标。

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33．[物理——选修3–3]（15分）

（1）（5分）对于下列实验，说法正确的有（  ）（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. 甲图是用油膜法测分子直径的示意图，实验中为油膜厚度近似等于油酸分子直径
B. 乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快
C. 丁图是蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验，说明云母的导热性能具有各向同性
D. 丙图是模拟气体压强产生的机理，说明气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的
E. 戊图是把毛细管插入水银中的实验现象，说明水银对玻璃是浸润液体

（2）（10分）如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为，可在气缸内无摩擦滑动．气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为80cm的气柱形管内的气体体积不计此时缸内气体温度为，U形管内水银面高度差已知大气压强，水银的密度，重力加速度g取．
求活塞的质量m；
若对气缸缓慢加热的同时，在活塞上缓慢添加沙粒，可保持活塞的高度不变．当缸内气体温度升高到时，求U形管内水银面的高度差为多少？
 

34．  [物理选修3–4]（15分）

（1）（5分）中国历史上有很多古人对很多自然现象有深刻认识。唐人张志和在玄真子涛之灵中写道：“雨色映日而为虹”。从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则关于这两种色光，下列说法正确的是

A. 在同种玻璃中传播，a光的波长一定小于b光波长
B. 在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定小于b光速度
C. 以相同角度斜射到同一玻璃板，透过两个平行的表面后，b光侧移量大
D. 分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能
E. 以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光

（2）（10分）某列波沿x轴正方向传播，时的波形图，如图所示，此时波刚好传到处。已知在秒时P点第一次出现波峰，求：
波的周期和波速的大小；
的Q点图中未画出出现在波谷的时刻。

选择题：

14.C 15.A 16,B 17.D 18.C 19.CD 20.AC 21.ACD

实验：

22.   

【解析】解：游标卡尺的主尺读数为60 mm，游标尺读数为，
所以最终读数为：  cm；
根据匀变速直线运动的推论：
根据得：
根据位移差公式得：，
故答案为：；；。
游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读，游标20分度，每一分度表示的长度为；
根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度即可求出B点的瞬时速度，再由求出B点时刻的角速度；
根据位移差公式求加速度；
该题属于创新型的题目，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，注意单位的换算与有效数字的保留。
23.     相等
【解析】解：由于没有电压表，故要对电流表进行改装，改装后电压表的量程为
且，可得，故定值电阻应选择，为了操作方便，滑动变阻器选择；
由题意可知，，整理得：，图象是过原点倾斜直线，；由图象可知，联立解得
由以上分析可知，本实验没有系统误差，故测量值与真实值相等。
故答案为：；；相等；
根据电流表改装量程为3V的电压表，求出串联的定值电阻，据此选择定值电阻，电路选择滑动变阻器分压接连接，故选最大阻值较小的滑动变阻器；
根据并联分流，找到两个电表读数之间的关系，然后由图2直线斜率求出待测电阻阻值；
根据以上分析可知，本实验无系统误差。
本题考查伏安法测电阻，在设计电路图时，关键是要先确定电流表的接法与滑动变阻器的接法，由于本题没有给出电压表，所以要根据所给电流表的参数及电源电动势及定值电阻的大小改变电压表，这是本题的难点；利用图象法进行数据处理时，要先由物理规律求出两坐标轴所代表的物理量之间的表达式，结合图象进行分析。
24.【答案】解：根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度
滑块相对车滑动的时间 
滑块相对车滑动的距离   
滑块与车摩擦产生的内能  
由上述各式解得  与动摩擦因数无关的定值
设恒力F取最小值为，滑块加速度为，此时滑块恰好到达车的左端，则
滑块运动到车左端的时间  
由几何关系有  
由牛顿定律有  
由式代入数据解得  ，
则恒力F大小应该满足条件是  
力F取最小值，当滑块运动到车左端后，为使滑块恰不从右端滑出，相对车先做匀加速运动设运动加速度为，时间为，再做匀减速运动设运动加速度大小为到达车右端时，与车达共同速度．则有


由式代入数据解得
则力F的作用时间t应满足  ，即
 

25.【答案】解：根据洛伦兹力提供向心力：

可得离子在磁场中运动的最大半径：

根据几何关系可知，速度最大的离子在磁场中做圆周运动的圆心恰好在y轴上的B点，离子从C点垂直穿过y轴，如图甲所示，
根据题意，所有离子均垂直穿过y轴，即速度偏向角相等，所以根据几何关系可知AC连线即是磁场的边界，
速度最小的离子在磁场中做圆周运动的半径：

速度最小的离子从磁场离开后，匀速前进一段距离，垂直y轴进入电场，根据几何关系可知离子恰好从B点进入电场，如图乙所示，
故y轴上B点至C点区域有离子穿过，根据几何关系可得：
满足题意的矩形磁场应为图乙中所示，由几何关系可知矩形长为，宽为，
所以矩形磁场区域的最小面积：

粒子在磁场中运动的周期：

速度最小的离子从B点进入电场，离子在磁场中运动的时间：
 
粒子在电场中运动的加速度：
设离子在电场中运动的时间为，根据类平抛规律可得：

因为速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，即：
联立式可得：；
从B点进入磁场的离子进入电场后做类平抛运动：，水平位移大小
从C点进入磁场的离子进入电场后做类平抛运动：，水平位移大小
荧光屏的最小长度：
M点坐标为。
答：矩形磁场区域的最小面积为，y轴上有离子穿过的区域长度为；
若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，电场强度E的大小为；
在第问的条件下，欲使所有离子均能打在荧光屏MN上，荧光屏的最小长度为，M点坐标为。
3-3

（1）ABD

（2）【答案】解：对活塞，有：
由题意，可知：
解得：
代入数值得 kg
活塞位置不变，气缸内气体做等容变化，当缸内气体温度升高到时，设U形管内水银面的高度差
，，，
由
代入数据解得
答：活塞的质量；
当缸内气体温度升高到时，求U形管内水银面的高度差为 cm．
3-4

（1）ABD

【解析】对活塞受力分析，根据平衡条件求解活塞质量；
分析初末状态的温度和压强变化，根据等容变化列式求解．
此题考查力与平衡和理想气体的等容变化，注意压强和压力的关系以及液体压强的定义
（2）解：根据题意，波峰A第一次传播至P点需要，
则波速为：
根据图象可得该波的波长为：
则波的周期为：；
时刻波谷的位置为，该振动情况第一次传播至Q点所需的时间

所有出现波谷时刻为：、2、。
答：波的周期为，波速的大小为；
的Q点出现在波谷的时刻为、2、。
 

【解析】根据在秒时P点第一次出现波峰，求得波速，读出波长，即可求解周期；
采用波形平移法，求出离Q点最近的波谷状态传到Q点的时间，即为所用时间。
本题采用的波形平移法求出P点第一次形成波峰的时间，也可以从波的形成过程分析求时间，分段研究。