八省联考2021届高三上学期预测模拟物理试题B卷Word版含解析

www.ks5u.com2021届高三八省联考物理预测模拟卷 B卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1.电子是我们高中物理中常见的一种微观粒子,下列有关电子的说法正确的是(   )

A.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子,并准确测出了电子的电荷量

B.光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中的自由电子

C.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的

D.元素发生α衰变时,能够产生电子,并伴随着γ射线产生

2.如图所示,上表面粗糙倾角的斜面体放在光滑的水平地面上,一物块静止在斜面体上.现给斜面体一水平向左的推力F,发现无论F多大,物块均能与斜面体保持相对静止.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,则物块与斜面体间的动摩擦因数μ应满足的条件为(   )

A. B. C. D.

3.如图所示为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性.小明同学用下面的实例来检验广告的科学性：设一个50 g的鸡蛋从25楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差为3 m，鸡蛋与地面撞击时间约为2 ms.不计空气阻力，则该鸡蛋对地面平均冲击力约为(   )
 

A.5000 N B.1000 N C.500 N D.100 N

4.如图所示,在竖直平面内固定一直杆,将轻环套在杆上.不计质量的滑轮用轻绳悬挂在天花板上,另一轻绳通过滑轮系在环上,不计所有摩擦.现向左缓慢拉绳,当轻环静止时,与手相连的轻绳水平,若杆与地面间的夹角为θ,则轻绳与天花板间的夹角为(   )

A. B.θ C. D.

5.如图所示为某静电场中x轴上各点电势φ的分布图,一个带电粒子仅在静电力作用下从坐标原点O沿x轴正方向运动,则(   )

A.粒子一定带正电  B.粒子一定带负电

C.粒子从运动到,加速度先增大后减小 D.粒子从运动到,加速度先减小后增大

6.如图所示为测磁感应强度大小的一种方式,边长为L、一定质量的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通以逆时针方向的电流.图中虚线过边中点和边中点,在虚线的下方有垂直于导线框平面向里的匀强磁场,导线框中的电流大小为I.此时导线框处于静止状态,通过传感器测得细线中的拉力大小为;保持其他条件不变,现将虚线下方的磁场移至虚线上方,此时测得细线中的拉力大小为.则磁感应强度大小为(   )

A. B. C. D.

7.2020年7月23日12时41分，我国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌发射升空.如图所示，假定火星探测器在距火星表面高度为h的轨道上做圆周运动的周期为T，已知火星半径为R，引力常量为G，根据以上数据，不可能估算出的物理量是(   )
 

A.火星的质量与表面重力加速度 B.火星的密度与第一宇宙速度

C.火星探测器的动能与所受引力 D.火星探测器的线速度与加速度

8.如图所示,绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分,活塞质量不计,活塞用销钉锁住,活塞与汽缸之间没有摩擦,汽缸左边装有一定质量的理想气体,右边为真空,现在拔去销钉,抽去活塞,让气体向右边的真空做绝热自由膨胀,下列说法正确的是(   )

A.气体在向真空膨胀的过程中对外做功,气体内能减少

B.气体在向真空膨胀的过程中,分子平均动能变小

C.气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵不可能增加

D.若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空

9.如图所示为双缝干涉的实验示意图,光源发出的光经滤光片成为单色光,然后通过单缝和双缝,在光屏上出现明暗相间的条纹.若要使干涉条纹的间距变大,在保证其他条件不变的情况下,下列做法正确的是(   )

A.增大双缝的间距  B.将光屏移近双缝

C.将光源向双缝移动一小段距离 D.更换滤光片,改用波长更长的单色光

二、实验题

10.晓宇在验证动量守恒定律时,设计了如图1所示的实验装置,并进行了如下的操作:将光电门固定在长木板上,并适当地将长木板的右端垫高,以平衡材料相同的两个滑块1和2在长木板上运动时受到的滑动摩擦力;将滑块1放在光电门A右侧,将滑块2放在两光电门之间,轻推滑块1使其沿长木板向下运动,两滑块碰后粘合为一体。已知滑块1、2的质量分别为,滑块1通过光电门时的挡光时间分别为,遮光条的宽度为d。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度如图2所示,则其读数为_______mm;

(2)滑块1通过两光电门时的速度分别为_________,___________;(用以上物理量表示)

(3)若两滑块碰撞过程动量守恒,则关系式____________成立。(用以上物理量表示)

11.张敏同学设计了如图甲所示电路测量未知电阻阻值和电源电动势E(电源内阻不计):

(1)请用笔画线代替导线把图乙所示器材连接成实验电路.

(2)若通过改变电阻箱的读数R,得到对应的电流表读数I,作出了图像如图丙所示(电流表内阻不计),根据图像可求得电源的电动势等于_____V,被测电阻等于__________Ω.(结果保留两位有效数字)

(3)若实验室的电流表内阻为,现需要把量程扩大到原来的2倍,则需要____(填“串联”或“并联”)阻值为_________的电阻.

三、计算题

12.雨雾天行车经常发生车辆追尾相撞或山体滑坡等事故，现有一辆汽车以的速度正在某长直公路上匀速行驶，突然发现前方处道路上有一大石头，石头质量为.司机紧急刹车，由于雨天路滑，刹车时产生的平均阻力大小，汽车（含司机）质量，已知司机的质量为，刹车过程可以视为匀减速运动.

（1）该车会不会撞上石头？如果会撞上，求撞上时的速度大小；如果撞不上，求从刹车到停止用的时间.

（2）如果能撞上，汽车与石头作用时间且相撞后汽车立即停止，但由于汽车安全气囊打开，司机与车相互作用的时间为，则司机受到的平均作用力是多少（不考虑重力）？汽车在时间内受到的平均作用力是多少？石头获得的速度是多少？如果撞不上，刹车时汽车对司机的作用力大小是多少？

13.如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨和相距，另外两根水平金属杆和的质量均为，可沿导轨无摩擦地滑动，杆和杆接入电路的电阻均为（竖直金属导轨电阻不计），杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g取.

（1）若将杆固定，让杆在竖直向上的恒定拉力的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度，杆的最大速度为多少？

（2）若将杆固定，和的间距为，现使磁感应强度从零开始以的变化率均匀增大，经过多长时间，杆对平台的压力恰好为零？

14.如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管两端开口，段竖直，段水平，，竖直段内有一长10 cm的水银柱.在环境温度为300 K时，保持段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10 cm，此时段中的水银柱上端距C点10 cm.已知封闭气体可视为理想气体，大气压为75 cmHg且保持不变.

（1）环境温度缓慢升高，求温度升高到多少时，段中水银柱下端刚好接触D点；

（2）环境温度在（1）问的基础上再缓慢升高，求温度升高到多少时，段中水银柱刚好全部进入水平管中.（计算结果保留三位有效数字）

15.在x轴上有一列简谐横波，是均匀介质中的两个质点，从P开始振动时计时，其在时的波形图如图甲所示，图乙是质点P的振动图象.求：

（1）波速及波的传播方向；

（2）质点P的平衡位置的横坐标.

四、多选题

16.如图所示，质量为m的物块A静置在水平桌面上，通过足够长的轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为的物块B.现由静止释放物块，以后的运动过程中物块A不与定滑轮发生碰撞.已知重力加速度大小为g，不计所有阻力，下列说法正确的是(   )

A.在相同时间内物块运动的路程之比为2:1

B.物块的加速度之比为1:1

C.轻绳的拉力为

D.B下落高度h时速度为

17.如图所示，图甲是远距离输电示意图，图乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则下列说法正确的是(   )

A.用户用电器中交流电的频率是100 Hz

B.发电机输出交流电的电压有效值是220 V

C.输电线中的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定

D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

18.如图所示，一定质量的小球（可视为质点）套在固定的竖直光滑椭圆形轨道上，椭圆的左焦点为P，长轴水平且长为，短轴竖直且长为.原长为的轻弹簧一端套在过P点的垂直纸面的光滑水平轴上，另一端与位于A点的小球连接.若小球逆时针沿椭圆轨道运动，在A点时的速度大小为，弹簧始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是(   )

A.小球在C点的速度大小为

B.小球在D点时的动能最大

C.小球在两点的机械能不相等

D.小球在从A点经过D点到达C点的过程中机械能先变小后变大

参考答案

1.答案：B

解析：汤姆孙研究阴极射线时发现了电子,但电子的电荷量是由密立根通过"油滴实验"测出的,故选项A错误;根据光电效应的定义可知,光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中的自由电子,故选项B正确;玻尔理论认为核外电子的轨道半径是量子化的,卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个体积很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间运动,故选项C错误;元素发生β衰变时,能够产生电子,并伴随着γ射线产生,故选项D错误.

2.答案：B

解析：当时,物块能静止在斜面上,可知,解得,即,当F特别大时,对物块受力分析,将加速度沿斜面方向和垂直于斜面方向分解,由牛顿第二定律,沿斜面方向有,垂直于斜面方向有,又,由于F可以取无穷大,加速度无穷大,所以以上各式中的和可忽略,联立解得,综合分析得,故A、C、D错误,B正确.

3.答案：B

解析：相邻楼层高度差为3 m，则鸡蛋下落的总高度约为，自由下落时间，与地面的碰撞时间约为，全过程根据动量定理可得，解得，由牛顿第三定律可知，该鸡蛋对地面平均冲击力约为1000 N，故B正确.

4.答案：C

解析：当轻环静止时,轻绳对轻环的拉力与杆对轻环的弹力等大、反向、共线,所以轻绳垂直于杆,由几何关系可知，轻绳与竖直方向间的夹角是θ;对滑轮进行受力分析,如图所示,由于滑轮的质量不计,则轻绳对滑轮的拉力与轻绳上拉力的合力大小相等、方向相反,所以轻绳的方向一定在轻绳间夹角的角平分线上,由几何关系得轻绳与天花板间的夹角，C正确.

5.答案：D

解析：由题图可知,从到电势逐渐升高,说明电场方向水平向左,粒子运动情况未知,故无法判断带电粒子的电性,A、B错误;由图像的斜率大小等于电场强度的大小可知,从到,图像斜率的绝对值先减小后增大,故电场强度先减小后增大,则粒子所受的电场力先减小后增大,粒子的加速度先减小后增大,C错误,D正确.

6.答案：A

解析：将虚线下方的磁场移至虚线上方,此时细线中的拉力为.导线框处于匀强磁场中,则左右两边受到的安培力大小相等,依据左手定则可知,两边所受的安培力夹角为120°,如图甲所示,设受到的安培力合力为,则有,当磁场在虚线的下方时,导线框处于静止状态,依据左手定则可知,各边受到的安培力如图乙所示.结合矢量的合成法则可知,导线框受到安培力的合力方向竖直向上,大小为,根据平衡条件,则有,可得,那么,故A正确,B、C、D错误.

7.答案：C

解析：火星探测器环绕火星做圆周运动，设火星探测器质量为m，由万有引力提供向心力有，可得火星的质量，在火星表面，由得，火星表面的重力加速度，即能估算出火星的质量与表面重力加速度，故A不符合题意；由密度公式可估算出火星的密度，对于质量为，贴近火星表面做匀速圆周运动的卫星有，解得火星的第一宇宙速度，则能估算出火星的第一宇宙速度，故B不符合题意；因火星探测器的质量m未知，其运行的动能及受到的万有引力均不能估算出，故C符合题意；火星探测器的线速度，加速度，均能估算出，故D不符合题意.

8.答案：D

解析：气体在向真空膨胀的过程中没有力的作用,所以不对外做功,该过程为绝热过程,温度不变,气体内能不变,分子平均动能不变,故A、B错误;气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵是增加的,故C错误;若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空,故D正确.

9.答案：D

解析：由干涉条纹间距公式知,为了增大光屏上干涉条纹的间距,应使得双缝的间距d减小,或者增大L或λ,故A、B错误,D正确;将光源向双缝移动一小段距离,根据以上分析可知,干涉条纹间距不变,故C错误.

10.答案：(1)5.10

(2)

(3)

解析：(1)由游标卡尺的读数规则可知,该尺的读数应为主尺和游标尺两部分读数之和,。

(2)滑块1经过光电门时的速度应为挡光时间内的平均速度,即滑块1通过两光电门时的速度分别为。

(3)若碰撞过程动量守恒,则碰前滑块1的动量应等于碰后两滑块1、2的总动量,有,即。

11.答案：(1)见解析

(2)4.0;

(3)并联;

解析：(1)用笔画线代替导线把器材连接成实验电路,如图所示.

(2)根据闭合电路欧姆定律,,变形得;即图线的斜率代表,纵轴截距代表,即,可得.

(3)把电流表量程扩大到原来的2倍,则需要并联阻值等于电流表内阻的电阻,即的电阻.

12.答案：（1）选车为研究对象，初速度方向为正方向，由牛顿第二定律有，故刹车过程加速度

根据，得车速减为零时通过的位移，会撞上

撞上时的速度.

（2）从第（1）问可知汽车能撞上石头.选司机为研究对象，根据动量定理有，故司机受到的平均作用力

根据动量定理可知，汽车在时间内受到的平均作用力

汽车在时间内与石头碰撞可认为动量守恒，根据动量守恒定律有

故石头获得的速度.

解析：

13.答案：（1）杆切割磁感线产生的电动势为

由闭合电路欧姆定律得回路中电流

杆所受安培力大小为

对杆应用牛顿第二定律得

当杆速度最大时，杆的加速度

联立以上各式得杆的最大速度为.

（2）感生电动势为

由闭合电路欧姆定律得回路中电流

t时刻的磁感应强度为

杆对平台的压力恰好为零时有

联立以上各式得时间.

解析：

14.答案：（1）由题意知，在升温前，段内高出槽中水银面的水银柱高度为10 cm，封闭气体的长度为

升温前封闭气体的压强为

升温前封闭气体的温度为

设温度升高到时段中水银柱下端刚好接触D点，此时气体的长度为

升温过程中气体做等压变化，设玻璃管横截面积为S，升温前封闭气体的体积为，升温后封闭气体的体积为

由盖—吕萨克定律得

解得温度升高到.

（2）段中水银柱刚好全部进入水平管时，封闭气体的压强为

此时段内水银柱恰好与槽中水银面相平，封闭气体的长度为

设此时的温度为，由理想气体状态方程得

又

解得温度升高到.

解析：

15.答案：（1）由题图甲可以看出，该波的波长为

由题图乙可以看出，周期为

波速为

由题图乙知，当时，P向y轴正方向运动，结合题图甲可得，

该波沿x轴负方向传播.

（2）设质点平衡位置的横坐标分别为.由题图甲知，处，因此

由题图乙知，在时P处于平衡位置

结合题图甲可知经，其振动状态向x轴负方向传播至M点处，则有

解得质点P的平衡位置的横坐标为

.

解析：

16.答案：AC

解析：根据动滑轮的特点可知B下降s，则A向右移动，A正确；因为两物块都是从静止开始运动的，故有，解得，B错误；对A分析有，对B分析有，解得，C正确；对B，加速度为，根据匀加速直线运动规律有，解得B下落高度h时速度为，D错误.

17.答案：BD

解析：由题图乙可知，发电机的输出电压随时间变化的周期，远距离输电不改变交流电的频率，故用户用电器中交流电的频率为50 Hz，故A错误；由题图乙可知发电机输出交流电的电压最大值为，根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知，其有效值，故B正确；由题意可知，输电线中的电流由负载中电流和线圈匝数比共同决定，故C错误；当用户用电器的总电阻增大时，用户的总电流减小，则输电线上电流减小，输电线上损失的功率，可知损失功率减小，故D正确.

18.答案：AB

解析：小球运动过程中小球与弹簧组成的系统的重力势能、弹性势能和动能相互转化，但三者之和保持不变.因为弹簧原长为，半长轴的长为，故在A点弹簧处于压缩状态，压缩量等于的长度，即（由椭圆公式知长为）.小球在C点时弹簧长度等于，故伸长量也等于的长度，即，所以在两点弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，故在高度相同的两点小球的动能相等，小球在C点的速度大小也为，A正确.由几何关系可知，小球在D点时系统的重力势能、弹性势能都最小，所以此时小球动能最大，B正确.在两点时，小球到P点的距离都等于，即等于弹簧原长，弹簧的弹性势能相同（一般视为零），小球的机械能也是相等的，C错误.小球在从A点经过D点到达C点的过程中弹簧的弹性势能先变小后变大，故小球的机械能先变大后变小，D错误.