2021省大庆铁人中学高三下学期5月第四次模拟考试物理试题含答案

大庆铁人中学2018级高三考试月模拟试题（四）

物理试题

考生注意:

1.本试卷满分300分,考试时间150分钟。

2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。

3.做选考题时,考生须按照题目要求作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。

4.本卷命题范围:高考范围。

5.可能用到的相对原子质量：H 1  C 12  N 14  O 16  F 19  S 32  Cl 35.5  Ca 40

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。

14.2020年12月22日，美国“麦凯恩”号驱逐舰在未经允许的情况下，就擅闯我国南沙岛礁邻近海域，在发现之后，我国南部战区立即组织海空兵力用“054A”型护卫舰对其予以警告和驱离。如图所示是某网站发布的当天两舰的卫星图片和“054A”型护卫舰图片，假设在图示时刻两舰正沿同一方向匀速前进，并保持固定的距离，则下列说法正确的是（    ）

A.以我国海军054A型护卫舰为参考系，“麦凯恩”号是静止的

B.以我国海军054A型护卫舰为参考系，附近的南沙岛礁是静止的

C.以附近的我国南沙岛礁为参考系，两艘军舰均做竖直向下的运动

D.以“麦凯恩”号驱逐舰为参考系，地球同步卫星是静止的

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

A.粒子一定带负电

B.粒子在x1与x3两点的加速度相等

C.粒子从x1运动到x3，电势能先减小后增大

D.粒子释放后将在x轴正方向某一范围内做往复运动

16.在一次利用无人机投送救援物资时，距离水平地面高度h处，无人机以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g,下列选项正确的是（    ）

A.包裹在空中飞行的时间为           

B.包裹落地时的速度大小为

C.包裹释放点到落地点的水平距离为 

D.包裹下落过程中机械能不断增大

17.2021年的春节是个热闹的火星年,2月5日，我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像（图甲），给我们送来了新年大礼包；2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获，顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10°的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、落、巡”目标的第一步，环绕火星成功。图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点，轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点，P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是（    ）

A.探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ需要点火加速

B.探测器在轨道Ⅲ上Q点的速度大于在轨道Ⅱ上S点的速度

C.探测器在轨道Ⅱ上运行时，在相等时间内与火星连线扫过的面积与在轨道Ⅲ上相等

D.探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间

18.如图所示，水平桌面上有一圆形闭合线圈，右侧是匀强磁场区域，磁感应强度的方向与桌面垂直，线圈在外力作用下以恒定的速度进入匀强磁场，从线圈刚开始进入磁场到完全进入磁场的过程中，线圈中的感应电动势平均值与感应电动势最大值之比为（    ）

A.   B.   C.   D.

19.用光照射某种金属时，逸出的光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν的交化关系如图所示。已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（    ）

A.该金属的逸出功随入射光频率增大而增大

B.该金属的极限频率为ν0

C.该图线的斜率表示普朗克常量h

D.用频率为2v0的光照射该金属，逸出的光电子的最大初动能为2hν0

20.质量相等的A、B两物体运动的速度v随时间t变化的图像如图所示。整个运动过程中， A、B两物体的位移大小分别为xA、xB，合外力做的功分别为WA、WB，合外力的冲量大小分别为IA、IB，加速度大小分别为aA、aB下列关系式正确的是（    ）

A. B.

C. D.

21.日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131 被更多的人所了解．利用质谱仪可分析碘的各种同位素，如图所示，电荷量均为＋q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场（入场速度忽略不计），经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是（    ）

A.磁场的方向垂直于纸面向里

B.碘131进入磁场时的速率为

C.碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为

D.打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为

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)甲同学尝试用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计a挂于固定点c，下端用细线挂一重物Q，弹簧测力计b的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。

（1）图中弹簧测力计a的示数为______N；

（2）下列不必要的实验要求是_______（请填写选项前对应的字母）

A.应测量重物Q所受的重力

B.弹簧测力计应在使用前校零

C.拉线方向应与木板平面平行

D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

（3）乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为F1和F2，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F＇，通过作图法验证平行四边形定则时，图中符合实际情况的是______。

A                   B                   C                     D

23.(9分) 某课外兴趣小组要描绘一个标有“4.8V，2.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，部分实验器材如下：直流电源E（6V，内阻可不计）、电流表A（0～0.6A，内阻约为0.4Ω）、电压表V（0～3V，内阻为1kΩ）、开关和导线若干、滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）、滑动变阻器R2（0～150Ω，额定电流2A）

（1）由于电压表V的量程太小，需将电压表量程扩大为0～6V，该电压表应串联的分压电阻的阻值为R0=_______Ω，找到符合要求的电阻R0后，该小组的同学将题给的电压表（表盘未改动）与分压电阻R串联，改装成量程为0～6V的电压表后，设计了图甲的电路来描绘该小灯泡的伏安特性曲线，为减小测量误差和便于实验操作，滑动变阻器应选用______；

（2）请根据实验电路原理图甲连接图乙中的实物图_______；

（3）连接好电路后小组成员发现无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表始终有示数，且电

流表的示数无法调到零，可能的原因为______（选填“ab断路”“ac断路”“de断路”或

“be短路”）；

（4）排除故障后，通过电压表和电流表所读的数据在I-U坐标系中描点连线，得到的I-U曲线如图丙，若把该小灯泡与一阻值为20Ω的定值电阻串联后接到电动势为8V、内阻不计的电源两端，利用作图法得该小灯泡的实际功率约为____W（保留两位有效数字）。

24.(12分) 如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从y轴正半轴上y=h处的M点,以速度垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场.不计粒子重力.求:

（1）电场强度E的大小；

（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；

（3）粒子在磁场中经历的时间t.

25.(20分) 一玩具厂家设计了一款玩具，模型如图。游戏时玩家把压缩的弹簧释放后使得质量m＝0.2kg的小弹丸A获得动能，弹丸A再经过半径R0＝0.1m的光滑半圆轨道后水平进入光滑水平平台，与静止的相同的小弹丸B发生碰撞，并在黏性物质作用下合为一体。然后从平台O点水平抛出，落于水平地面上设定的得分区域。已知压缩弹簧的弹性势能范围为0≤Ep≤4J，距离抛出点正下方O′点右方0.4m处的M点为得分最大值处，小弹丸均看作质点。

(1)要使得分最大，玩家释放弹簧时的弹性势能应为多少？

(2)得分最大时，小弹丸A经过圆弧最高点时对轨道的压力大小。

(3)若半圆轨道半径R可调(平台高度随之调节)，弹簧的弹性势能范围为0≤Ep≤4 J，玩家要使得落地点离O点最远，则半径应调为多少？最远距离多大？

(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-题计分。

33.[物理——选修3-3](15分)

（1）(5分)下列关于热现象的描述不正确的是___________。（填正确答案标号，选对1个给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0分）

A.根据热力学定律，热机的效率不可能达到100%

B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的

C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同

D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规则的

E.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律

（2）(10分)某品牌汽车前轮胎，厂家建议的标准胎压为240kpa。某人购买该品牌汽车时，车外温度显示为27℃，胎压监测系统在仪表盘上显示为2.40bar（2.40bar=240kpa），车辆使用一段时间后保养汽车时，发现仪表盘上显示为2.20bar，此时，车外温度显示为2℃，车胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变。

（1）试分析保养时，前轮胎是否有漏气；

（2）若要使该车胎在保养时胎压恢复到2.40bar，需要充入一定量的同种气体，充气过程中车胎内温度视为不变，求充入气体质量和车胎内原有气体质量之比。

34.[物理——选修3-4](15分)

（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=6s时的波形如图（a）所示。在x轴正方向，距离原点小于一个波长的A点，其振动图象如图（b）所示。本题所涉及质点均已起振。下列说法正确的是          。（填正确答案标号，选对1个给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0分）

A.平衡位置在x=3m与x=7m的质点具有相同的运动状态

B.A点的平衡位置与原点的距离在0.5m到1m之间

C.t=9s时，平衡位置在x=1.7m处的质点加速度方向沿y轴正方向

D.t=13.5s时，平衡位置在x=1.4m处的质点位移为负值

E.t=18s时，平衡位置在x=1.2m处的质点速度方向沿y轴负方向

（2）（10分）在平整的水面下方h=m深处有一与水面平行的长L=1m的单色直线光源AB，已知水对该色光的折射率为。求：

（i）若只有A点发光，则岸上观察到水面被照亮的面积多大？

（ii）若整个单色直线光源AB发光，则岸上观察到水面被照亮的面积多大？

大庆铁人中学2018级高三考试月模拟试题（四）

理综物理答案

14A 15C 16B 17B 18D 19BC 20AB 21BCD

22．（6分）（1） 5.80 （2分）  （2） D（2分）   （3） C（2分）

23．（9分）（1） 1000 （2分）   R1 （1分）

 （2） （2分）

 （3） ac断路（2分）  （4）  0.51（0.48~0.54均可）（2分）

24.答案：(1) (2)(3)

解析：(1)设粒子在电场中运动的时间为,根据类平抛运动规律有

,（各1分）

根据牛顿第二定律可得,（1分）

联立解得;（1分）

(2)粒子进入磁场时沿y轴负方向的速度大小,（1分）

粒子进入磁场时的速度,（1分）方向与x轴正方向成角斜向右下, （1分）

根据洛伦兹力提供向心力可得,（1分）

解得;（1分）

(3)粒子在磁场中运动的周期,（1分）

根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的圆心角,（1分）

则粒子在磁场中运动的时间.（1分）

25．（20分）答案：(1)2 J　(2)30 N　(3)0.5 m　1 m

解析：(1)根据机械能守恒定律得Ep＝m＋mg·2R0 （2分）

A、B发生碰撞的过程，取向右为正方向，由动量守恒定律有

mv1＝2mv2（2分）

2R0＝g（1分）

x＝v2t0（1分）

解得Ep＝2 J（1分）

(2)小弹丸A经过圆弧最高点时，由牛顿第二定律得

FN＋mg＝m（2分）

解得FN＝30 N （2分）

由牛顿第三定律（1分）知

F压＝FN＝30 N 

(3)根据Ep＝m＋mg·2R  （1分）

mv1＝2mv2  （1分）

2R＝gt2  （1分）

x＝v2t    （1分）

联立解得

x＝  （2分）

其中Ep最大为4 J，得R＝0.5 m（1分）时落点离O′点最远，为xm＝1 m（1分）

33．（1）（5分）【答案】BDE

（2）【答案】  （1）无破损漏气；（2）1:11

【解析】（1）车胎内体积可视为不变，由查理定律得（2分）

代入数据可得

解得（2分）故前轮胎无破损漏气的情况（1分）；

（2）设轮胎体积为V，充气过程可理解为，压强为，体积为的气体，一次性压缩为，体积为V的气体，且过程中温度不变；

根据玻意耳定律有（2分）

解得

代入数据可得（1分）

故可得（2分）

34．（1）（5分）【答案】 ACE

（2）（10分）【答案】 （i）；（ii）

【解析】（i）设水下A点发射的光在水面处发生全反射，则岸上观察到水面被照亮部分为以O点为圆心，为半径的圆形区域。如图：

全反射角满足（2分）则（2分）则（2分）

面积（2分）

（ii）若单色直线光源发光，第（i）问中被照亮的圆形区域沿直线连续移动光源长度L所扫过的面积（圆心自O点沿移动长度L）即岸上观察到水面被照亮部分，形状如图：

面积为（2分）