2021届安徽省滁州市定远县重点中学高三下学期5月物理押题卷（九）（解析版）

这是一份2021届安徽省滁州市定远县重点中学高三下学期5月物理押题卷（九）（解析版），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题，选考题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共5小题，共30分）
14.常言道，万物生长靠太阳，追根溯源，地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内部持续不断地发生核反应释放出的核能。在太阳内部发生的典型核反应方程是，这个核反应释放出的能量为，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是
A. 该核反应属于裂变反应
B. 方程中的X为电子
C. 该核反应前后质量数守恒，因而反应前后总质量保持不变
D. 该核反应过程产生的质量亏损为
15.登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据如表，火星和地球相比
A. 火星的公转周期较小B. 火星做圆周运动的加速度较小
C. 火星表面的重力加速度较大D. 火星的第一宇宙速度较大
16.闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，下列说法中正确的是
A. 经过Ⅰ时，有顺时针方向的感应电流
B. 若线圈匀速进入磁场，则也一定匀速出磁场
C. 经过Ⅱ时，无感应电流
D. 经过Ⅲ时，线圈的加速度不可能为零
17.在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则
A. 和都是正电荷且
B. BC间场强方向沿x轴负方向
C. C点的电场强度大于A点的电场强度
D. 将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功
18.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，灯泡a和b额定电压相同，当原线圈输入的交变电压时，两灯泡均能正常发光，且滑动变阻器调节过程中灯泡不会被烧坏，下列说法正确的是
A. 灯泡的额定电压是
B. 副线圈中交变电流的频率为
C. 当滑动变阻器的滑片向下滑动时，灯泡a变暗
D. 当滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器输入功率变小
二、多选题（本大题共4小题，共16分）
19.小车静止在光滑水平面上，站在车上右端的人练习打靶，靶装在车上的左端，如图所示。已知车、人、枪和靶的总质量为不含子弹，每发子弹质量为m，共n发，打靶时，枪口到靶的距离为d。若每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，再打下一发。以下说法正确的是
A. 待打完n发子弹后，小车将以一定的速度向右匀速运动
B. 待打完n发子弹后，小车应停在射击之前位置的右方
C. 在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同，大小均为
D. 在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移不相同
20.水平推力和分别作用于水平面上原来静止的、等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的图象如图所示，已知图中线段，则
A. 的冲量小于的冲量
B. 的冲量等于的冲量
C. 两物体受到的摩擦力大小不相等
D. a物体受到的摩擦力冲量小于b物体受到的摩擦力冲量
21.如图所示，电源的电动势 V，内阻，，，，，为电阻箱，调节范围为，电容器 ，电容器的下极板接地，两极板正中间有一点未标出，初始时刻开关S断开，，则下列说法正确的是
A. 若将电容器的下极板稍向下移动，则P点的电势增大
B. 闭合开关S后，流过的电荷量 C
C. 将电阻箱调到后再闭合开关S，稳定后电容器上的电量为0
D. 闭合开关S后，将电阻箱从0开始逐渐调到最大值，电源的输出功率先增大后减小
三、实验题（本大题共2小题，共15分）
22.（5分）某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验：A.一端带有滑轮和刻度尺的轨道
B.两个光电计时器
C.安装有挡光片的小车质量为
D.拴有细线的托盘质量为
E.可以调节高度的平衡支架
F.一定数量的钩码
某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B。实验步骤：
调节两个光电门中心的距离，记为L；
调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门A、B，钩码的质量记为m；
撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门A、B，光电计时器记录小车通过A、B的时间分别为和；
利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。
根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题
图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度d，则___________cm。
小车加速从A到B过程中合外力做的功___________；小车动能的变化量的表达式______________________用测得的物理量的字母符号表示。通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。
23.（10分）已知一热敏电阻当温度从升至时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器最大阻值为、电压表可视为理想电表和毫安表内阻约为。
在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图________________。
实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和亳安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和，则此时热敏电阻的阻值为_____保留2位有效数字。
实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图所示。
将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为。由图求得，此时室温为_____保留3位有效数字。
利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图所示。图中，E为直流电源电动势为，内阻可忽略；当图中的输出电压达到或超过时，便触发报警器图中未画出报警。若要求开始报警时环境温度为，则图中_________填“”或“”应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为_________保留2位有效数字
四、计算题（本大题共4小题，共32分）
24.（12分）如图所示，质量为的长木板置于光滑水平地面上，质量为的小物块放在长木板的右端，在木板右侧的地面上固定着一个有孔的弹性挡板，孔的尺寸刚好可以让木板无接触地穿过．现使木板和物块以的速度一起向右匀速运动，物块与挡板碰撞后立即以碰前的速率反向弹回，而木板穿过挡板上的孔继续向右运动，整个过程中物块不会从长木板上滑落．已知物块与挡板第一次碰撞后，物块离开挡板的最大距离为，重力加速度．
求物块与木板间的动摩擦因数；
求物块第一次与挡板碰撞到再次与木板相对静止所需的时间；
若物块与挡板第n次碰撞后，物块离开挡板的最大距离为xm，求n．
25.（20分）如图甲所示，平行的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属杆ab垂直导轨放置，金属棒与导轨间的动摩擦因数为。现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图象如图乙所示。取，导轨足够长。求：
恒力F的大小及金属杆的速度为时的加速度大小；
在时间内通过电阻R的电荷量q；
从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热。
五、选考题（本大题共2小题，共15分）
33.（5分）（1）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点下列判断正确的是________填正确答案标号
A. 气体在a、c两状态的体积相等
B. 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能
C. 在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功
D. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
E. 在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功
（10分）（2）如下图所示，在固定的导热性良好的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，A活塞面积为2S，B活塞面积为S，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个气缸都不漏气。初始时A、B中封闭气体长度均为L，A中气体压强等于大气压强，周围环境温度为。若仅对A加热，使A的温度缓慢提高到，B温度不变。
为使活塞回到初始位置，需给A的活塞向左推力F，求推力F的大小；
若不加向左推力，求A的温度为时气体压强p。
34.（5分）（1）如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，时刻两列波的前端刚好分别传播到的质点和的质点。已知甲波的频率为，则乙波的频率为______ Hz；两列波中更容易发生衍射现象的是______ 填“甲”或“乙”；的质点开始振动的方向是______ 。
（10分）（2）半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，两平行红光沿截面射向半圆柱体的矩形表面，光线1的入射点为O，光线2的入射点为A，已知该玻璃对红光的折射率为
若OA的长度为，求两光线经两次折射后的交点与O点的距离；
若光线2恰好不能从柱面射出，求OA的长度。
答案和解析
14.D
【解析】A.该核反应属于聚变反应，故A错误；
B.核反应方程是，根据质量数守恒及电荷数守恒，知X的质量数为0，电荷数为1，所以方程中的X为正电子，故B错误；
C.核反应释放出能量，所以有质量亏损，故C错误；
D.根据爱因斯坦质能联系方程，所以该核反应过程产生的质量亏损为，故D正确。故选D。
15.B
【解析】A.由表格数据可知，火星的轨道半径比地球的大，根据开普勒第三定律，火星的公转周期较大，故A错误；
B.根据万有引力提供向心力公式，得向心加速度为，由于火星轨道半径较大，则火星的加速度较小，故B正确；
C.在行星表面根据万有引力等于重力，得，表面重力加速度为，根据表格数据火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为：，故火星表面的重力加速度较小，故C错误；
D.由万有引力提供向心力得第一宇宙速度公式为：，代入数据得火星的第一宇宙速度较小，故D错误。故选B。
16.C
【解析】解：A、由楞次定律可知，线框经过Ⅰ时，感应电流方向为：，电流沿逆时针方向，故A错误；
B、如果线圈匀速进入磁场，线圈受到的安培力等于其重力，线圈完全进入磁场后不产生感应电流，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，线圈离开磁场时速度大于进入磁场时的速度，所受安培力大于重力，线圈做减速运动，故B错误；
C、线圈经过Ⅱ时穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故C正确；
D、如果线圈进入磁场时安培力小于重力，线圈做加速运动，线圈完全进入磁场后继续做加速运动，线圈离开磁场时速度大于进入磁场时的速度，线圈所受安培力大于线圈进入磁场时的安培力，线圈所受安培力可能等于重力，线圈所受合力为零，线圈加速度可能为零，故D错误；故选：C．
17.B
【解析】A.由图知A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷带正电，P点电荷带负电．故A错误
B.由图可知：从B到C，电势升高，根据顺着电场线电势降低可知，BC间电场强度方向沿x轴负方向，故B正确；
C.点C为电势的拐点，若正点电荷从D到B点，电势能先增大后减小，则C点电场强度为零，故C错误
D.因为BC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后负功，故D错误；故选B。
18.A
【解析】A.根据理想变压器的原理有：，而灯泡的额定电压，故有：，解得：，故A正确；
B.由原线圈输入交变电压可知，原线圈中交流电流的频率为：，而变压器不会变频率，故副线圈中交变电流的频率为，故B错误；
设灯泡b和滑动变阻器R的总电阻为R，原线圈电压，则有，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，连入电路的电阻R减小，变大，灯泡a变亮，而变压器输入功率，则变压器输入功率可能增大，可能减小，也可能先增大后减小， 故CD错误。
故选A。
19.BC
【解析】解：AB、子弹、枪、人、车系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，子弹射击前系统的总动量为零，子弹射入靶后总动量也为零，故小车仍然是静止的。在子弹射出枪口到打入靶中的过程中，小车向右运动，所以第n发子弹打入靶中后，小车应停在原来位置的右方。待打完n发子弹后，小车将静止不动，故A错误、B正确；
CD、设子弹出口速度为v，车后退速度大小为，以向左为正，根据动量守恒定律，有：
有：，
子弹匀速向左运动的同时，车匀速向右运动，故：，
联立解得，，
故车向右运动的距离为：，
每颗子弹从发射到击中靶过程，小车均向右运动，均相同，故D错误，C正确。
故选BC。
20.AD
【解析】由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等；根据动量定理，对整个过程研究得：，；由图看出，，则有，即的冲量小于的冲量，a物体受到的摩擦力冲量小于b物体受到的摩擦力冲量。故 AD正确，BC错误； 故选AD。
21.AB
【解析】当开关S断开时，、和断路，电容器的电压等于所分的电压；当开关S闭合时，断路，、串联，R4、R5串联后再并联，电容器的电压等于和所分的电压差。
A.开关S断开时，电容器的电压U不变，接地其电势为零。设电容器间距离为d，P点与上极板的距离为x，则P点的电势为，可知将电容器的下极板稍向下移动，d增大，x、U不变，故P点电势增大，故A正确；
B.开关S断开时，电容器电压，此时电容器的电荷量为，上极板为正，下极板为负，
开关S闭合时，由于，此时电容器电压依然为电压，根据电路知识求得，此时电容器电荷量为，上极板为正，下极板为负，
故流过的电荷量，故B正确；
C.将电阻箱调到后再闭合开关S时，由于，故电容器两端的电压不为零，故所带的电荷量不为零，故C错误；
D.闭合开关S时，外阻，此时电源的输出功率最大，在电阻箱从0开始逐渐调到最大值过程，外阻R一直增大，故电源的输出功率一直减小，故D错误。
故选AB。
22.；
【解析】根据游标卡尺得出，遮光片的宽度为：；
小车加速从A到B过程中合外力做的功，
小车经过两个光电门的速度为：，
故小车动能的变化量的表达式
故填：；
23.如图所示；
；；，
【解析】解：根据实验要求，同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化，所以测量范围比较大，所以应该采用滑动变阻器的分压式接法，同时电压表时理想电表，不会分流，应该采用外接法电路，所以组成测量电路图如图所示：
若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和，根据欧姆定律得此时热敏电阻的阻值为：；
根据热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线，可知当达到热平衡后热敏电阻的阻值为，对应的温度为；
根据如图所示电路，假设是热敏电阻，根据欧姆定律得输出电压为：
由题意知为定值电阻，当图中的输出电压达到或超过时，说明环境温度高，便触发报警器报警，那么热敏电阻的阻值会减小，输出电压会变大，从而报警，所以图中应该用热敏电阻；
若要求开始报警时环境温度为，通过热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线，可知：，代入数据得：
解得：
24.解：物块与挡板第一次碰撞后，物块向左减速到速度为0的过程中只有摩擦力做功，由动能定理得
解得；
第一次碰撞后，物块反弹后瞬间速度大小为，设再次相对静止时的共同速度为，由动量守恒定律得：
解得：
物块第一次与挡板碰撞到再次与木板相对静止过程，根据动量定理有：

解得；
第二次碰撞后，物块反弹后瞬间速度大小为
经一段时间系统的共同速度为
第三次碰撞后，小物块反弹后瞬间速度大小为
经一段时间系统的共同速度为
经一段时间系统的共同速度为
第n次碰撞后，小物块反弹后瞬间速度大小为
物块与挡板第n次碰撞后，物块向左减速到速度为0的过程中，由动能定理得：

解得。
25.解：当金属棒匀速运动时，由平衡条件得
其中，其中
解得
当金属杆的速度为时，有
由牛顿第二定律有
解得；
在时间内，由动量定理得
其中，
解得
从金属棒开始运动到达稳定，由动能定理得
又
所以解得。
33.（1）ABE
【解析】A.根据气体状态方程，得，图象的斜率，a、c两点在同一直线上，即a、c两点是同一等容线上的两点，体积相等，故A正确；
B.理想气体在状态a的温度大于状态c的温度，理想气体的内能只与温度有关，温度高，内能大，故气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能，故B正确；
C.在过程cd中温度不变，内能不变，等温变化压强与体积成反比，压强大体积小，从c到d体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律，所以，所以在过程cd中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功，故C错误；
D.在过程da中，等压变化，温度升高，内能增大，，体积变大，外界对气体做负功即，根据热力学第一定律，，所以在过程da中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故D错误；
E、在过程bc中，等压变化，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，根据，即，，da过程中，气体对外界做功，因为，所以，在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功，故E正确。
故选ABE。
（2）.解：若增加向左推力，A、B体积均不变，初始时A气体压强等于大气压强，
对A中气体，根据查理定律
解得．
因为除A中气体对活塞压力的变化，其他力不变，所以
外界压强未发生变化，因此气缸内气体对活塞压力之和未发生变化，
设A压强增加，B体积增大，压强将减小，压强减小
所以
计算得
设A气柱长度增加，对A，根据理想气体状态方程有：
对B，根据理想气体状态方程有：
解得
综上
10. 乙 y轴正方向
【解析】解：由图可，，因为，且两者在同一介质中传播，速度一样，所以，代入数据计算可得；
波长越长，衍射现象越明显，所以乙波更容易发生衍射现象；
因为两列波的速度相同，因此两列波同时传到处，根据传播方问和振动方向的关系，两列波在该点的振动方向都沿y轴正方向，所以根据波的叠加原理，的质点开始振动的方向是沿y轴正方向。
故答案为： 乙 y轴正方向
由图读出波长，由可知两波的频率之比等于波长的倒数比可求解乙波频率；波长越长，衍射现象越明显，可知乙更容易发生衍射现象；根据传播方问和振动方向的关系判断两列波在该点的振动方向，再根据波的叠加原理确定的质点开始振动的方向。
本题属于波的图象的识图、波的叠加原理和对质点振动的判断问题。本题考查的学科素养是物理观念中的运动观念，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
16.解：光路图如图所示：
；
根据几何知识可知；
根据折射定律有：；
可得；
交点与O点的距离；
光线2恰好不能从柱面射出时，入射角等于临界角C；
因为，
根据几何知识有：。
行星
半径
质量
轨道半径
地球
火星