2021海原县一中高三第四次模拟考试物理试题含答案

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海原县第一中学2021年高三第四次模拟考试

物理测试试题卷

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．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。

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  P-31 S-32  K-38  Co-59   Ag-108 

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14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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．玻尔在卢瑟福的原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子

概念，提出了玻尔的原子模型和能级跃迁理论。如图所示为氢原

子的能级图，现有大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁。

下列说法正确的是

A．这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光

B．氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最大

C．氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的光波长最长

D．这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV

15．《中华人民共和国道路交通安全法》第八十条规定：机动车在高速公路上行驶，车速超过100km/h时，应当与同车道前车保持100米以上的距离。现有甲、乙两车在高速公路的同一车道上同向行驶。甲车在前，乙车在后。速度均为v0＝30 m/s。甲、乙相距x0＝100 m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图甲、乙所示，取运动方向为正方向。下列说法正确的是

A．t＝3 s时两车相距最近       B．t＝6 s时两车速度不相等

C．t＝9 s时两车距离最近，且最近距离为10 m  D．两车在0～9 s内不会相撞

16．如图所示,边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度都为L的相同绝缘细棒.每根细棒均匀带上相同的正电荷.现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点,此时正六边形几何中心O点的场强为零.若移走+Q及AB边上的细棒,则O点电场强度大小为(k为静电力常量,不考虑绝缘细棒之间及绝缘细棒与+Q的相互影响)

A．    B．    C．    D．

17．在图示电路中,电源内阻不可忽略,R1、R2为定值电阻,为灵敏电流计,为理想电压表,平行板电容器两极板水平.开关S闭合后,位于电容器两板间的带电油滴恰好静止.现将滑动变阻器的滑片P向下移动,则以下说法正确的是

A．中有从a到b的电流   

B．示数增大

C．油滴向上运动     

D．电源内阻消耗功率减小

18．如图,汽车从静止开始通过缆绳将质量为m的货物从A处沿光滑斜面拉到B处,此过程中货物上升高度为h,到B处时定滑轮右侧缆绳与水平方向间夹角为θ,左侧缆绳与斜面间夹角为2θ,汽车的速度大小为v,已知重力加速度为g,则

A．此时货物的速度大小为

B．此时货物的速度大小为

C．此过程中缆绳对货物做的功为

D．此过程中缆绳对货物做的功为

19．截止2020年底，中国在轨卫星数量大约400颗，居世界第二位。现有质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动.其中卫星a为遥感卫星“高分三号”,在半径为R的圆轨道上运行,经过时间t,转过的角度为θ，b、c为地球的同步卫星,某时刻卫星a、b恰好相距最近.已知地球自转的角速度为ω,引力常量为G,则             

A．若要卫星c与b实现对接,直接让卫星c加速即可

B．卫星a和b下次相距最近还需的时间为

C．地球质量为

D．卫星a的机械能大于卫星b的机械能

20．如图所示,R为定值电阻,A、B、C、 D为四个完全相同的灯泡,灯泡正常工作时的电阻也为R,灯泡的额定电压为U0。理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,交流电源的电压为U，若A、B、C、D均正常发光,且流过R的电流为IR ,流过A的电流为IA ,流过C的电流为Ic ,则下列关系式中正确的是

A．IR=4Ic　　　　 

B．U=5U0

C．IR=IA+IB+Ic    

D．n1∶n2=2∶1

21．如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0后刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以不同的速率射入正方形内，下列说法中正确的是

A．所有从cd边射出磁场的该带电粒子在磁场中

经历的时间都是t0

B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，

则它一定从ad边射出磁场

C．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从bc边射出磁场

D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ab边射出磁场

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）

某兴趣小组在学校数字化实验室中利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验.在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧测力计相连,实验时改变钩码的质量,读出弹簧测力计的不同示数F,不计细绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量.

(1)根据实验装置图,本实验中　　　　(填“一定要”或“不必要”)保证钩码的质量远小于滑块和遮光条的总质量;实验中　　　　(填“一定要”或“不必要”)用天平测出所挂钩码的质量;滑块(含遮光条)的加速度　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)钩码的加速度. 

(2)某同学做实验时,未挂细绳和钩码接通气源,然后推一下滑块(含遮光条)使其从气垫导轨右端向左运动,发现遮光条通过光电门2所用的时间大于通过光电门1所用的时间,该同学疏忽大意,未调节气垫导轨使其恢复水平,就继续进行其他实验步骤(其他实验步骤没有失误),则该同学作出的滑块(含遮光条)的加速度a与弹簧测力计示数F的图像可能是　　　　(填图像下方的字母). 

(3)若该同学作出的a-F图像中图线的斜率为k,则滑块(含遮光条)的质量为　　　　. 

23．(9分)

甲、乙两个实验小组利用传感器研究电池组电动势和内阻及负载功率问题.已知两小组所选用的定值电阻阻值相同,均为R0=1.0 Ω.

(1)甲小组利用电压传感器(相当于理想电压表)和电阻箱,实验电路图如图甲所示.改变电阻箱接入电路的阻值,获得多组电压U与电阻R的值,根据在坐标纸上描出的P-R图像如图乙所示.发现当R=1.5 Ω时,电阻箱的功率P达到最大值1.5 W.定值电阻R0的作用是_______. 可求出甲小组电池组电动势E1=　　V,内阻r1=　　Ω.(结果均保留两位有效数字) 

(2)乙小组利用电压传感器(相当于理想电压表)、电流传感器(相当于理想电流表)和滑动变阻器,实验电路图如图丙所示.移动滑动变阻器滑片,获得多组电压U与电流I的值,根据P=UI,利用作图软件生成的P-U图像如图丁所示.发现当U=1.4 V时,滑动变阻器的功率P达到最大值1.0 W.可求出乙小组电池组电动势E2=　　　　V,内阻r2=　　　　Ω.(结果均保留两位有效数字)  

24．(12分)

下图是工厂里一种运货过程的简化模型．货物(可视为质点)质量m＝4 kg，以初速度v0＝10 m/s滑上静止在光滑轨道OB上的小车左端，小车质量为M＝6 kg，高为h＝0.8 m．在光滑轨道上的A处设置一固定的障碍物，当小车撞到障碍物时会被粘住不动，而货物继续运动，最后货物恰好落在光滑轨道上的B点．已知货物与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.5，货物做平抛运动的水平位移AB长为1.2 m，重力加速度g取10 m/s2.

(1)求货物从小车右端滑出时的速度大小；

(2)若OA段足够长，导致小车在碰到A之前已经与货物达到共同速度，仍然要求货物恰好落在光滑轨道上的B点，求小车的长度是多少？

25．（20分）

如图所示，有一倾角为的固定粗糙斜面，斜面上相距为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场，方向垂直斜面向下。一质量为m、电阻为R、边长为L的正方形单匝粗细相同的纯电阻金属线圈，在沿斜面向上的恒力作用下，以速度v匀速进入磁场，线圈ab边刚进入磁场和cd边刚要离开磁场时，ab边两端的电压相等。已知磁场的宽度d大于线圈的边长L，线圈与斜面间的动摩擦因数为，

重力加速度为g 。求：

（1）线圈有一半面积进入磁场时通过ab边的电荷量q；

（2）恒力F的大小；

（3）线圈通过磁场的过程中产生的焦耳热Q。

（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)(6分) 关于“油膜法估测油酸分子的大小”实验：

①某同学现将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴，现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是50cm2。由此估算出油酸分子的直径为________m。

②实验中该同学最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是_______。

A．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开

B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理

C．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算

D．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数

(2)（9分）如图，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触。初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V1:V2=1:4，温度之比T1:T2=4:5。先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；

然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡，求：

①两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比；

②最后两侧气体的体积之比。

34．[物理——选修3–4]（15分）

（1）(6分)某同学利用单摆测量重力加速度①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是__________

A．组装单摆需选用密度较大、直径较小的摆球

B．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大

C．实验时需使摆球在同一竖直面内摆动

D．组装单摆需选用轻且不易伸长的细线

②如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1m的单摆，实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离，用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g=____________.

（2）（9分）如图所示的矩形玻璃砖，下底面镀银，厚为3d，一束单色光沿方向射到玻璃砖上表面，折射后经下底面反射后再经上表面射出。已知与玻璃砖上表面成30°角，玻璃砖对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：

(1)光在玻璃砖中传播的时间；

(2)光射出玻璃砖上表面的出射点与入射点间的距离。