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德优网2024陕西省西安市碑林区西工大附中高中物理模考模拟

2024年陕西省西工大附中高考物理十四模试卷

试卷总分:125分命题人:dygzwlyn 考试时长:120分钟

一、选择题(8小题共48分)

1. （本题6分）科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，用4n表示。“四中子”是通过向液态氢靶上发射8He原子核而产生的，与H碰撞可将一个8He核分裂成一个α粒子和一个“四中子”。由于4He核由四个核子组成，与“四中子”体系很相近，所以早在上个世纪50年代就有人根据4He核的结合能，估算“四中子”的结合能最大约为14MeV，其后有很多实验对四中子体系进行探测，但多数结论是否定的。2022年，由数十个国家的科学家组成的团队发现了“四中子态”存在的明确证据。下列有关“四中子”粒子的说法正确的是（　　）

A.可以通过电磁场使4n形成高速粒子束

B.产生“四中子”的核反应为H+8He→4He+4n

C.从核子间相互作用来看，“四中子”与4He核的区别在于是否存在电磁力

D.按上世纪50年代的估算，4个中子结合成“四中子”至多需要吸收14MeV的能量

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2. （本题6分） $德优题库$ 如图所示，木块A、B分别重50N和60N与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。用F=2N的水平拉力拉木块B，木块A、B均保持静止。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A.弹簧的弹力大小为80N

B.木块A受到的摩擦力大小为10N

C.木块B受到的摩擦力大小为6N

D.地面给A、B组成的系统的摩擦力大小为2N

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3. （本题6分）如图所示，宇航员在“天宫课堂”中进行验证碰撞过程中动量守恒的实验时，掷出的小球碰撞前在空间站中做匀速直线运动。已知地球质量为M，地球半径为R，绕地球做匀速圆周运动的空间站离地高度为h，万有引力常量为G。下列说法正确的是（　　）

A.根据题中信息可以计算空间站的运行周期

B.空间站环绕地球的速度大于地球的第一宇宙速度

C.由可知，空间站的加速度恒定

D.小球做匀速直线运动是因为小球不受力

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4. （本题6分）空间内有一与纸面平行的匀强电场，为研究该电场，在纸面内建立直角坐标系。规定坐标原点的电势为0，测得x轴和y轴上各点的电势如图1、2所示。下列说法正确的是（　　）

A.电场强度的大小为160V/m

B.电场强度的方向与x轴负方向夹角的正切值为

C.点（10cm，10cm）处的电势为20V

D.纸面内距离坐标原点10cm的各点电势最高为20V

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5. （本题6分） $德优题库$ 如图所示，真空区域内有宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，MN、PQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（不计重力），沿着与MN夹角θ为30°的方向以某一速度射入磁场中，粒子恰好未能从PQ边界射出磁场。下列说法不正确的是（　　）

A.可求出粒子在磁场中运动的半径

B.可求出粒子在磁场中运动的加速度大小

C.若仅减小射入速度，则粒子在磁场中运动的时间一定变短

D.若仅增大磁感应强度，则粒子在磁场中运动的时间一定变短

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6. （本题6分） $德优题库$ 带电粒子碰撞实验中，t=0时粒子A静止，粒子B以一定的初速度向A运动。两粒子的v-t图像如图所示，仅考虑静电力的作用，且A、B未接触。则（　　）
?

A.粒子B在0～t₃时间内动能一直减小

B.两粒子在t₁时刻的电势能最大

C.粒子A的质量大于粒子B的质量

D.粒子A在t₂时刻的加速度最大

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7. （本题6分） $德优题库$ 如图所示，匀强电场和匀强磁场的方向均水平向右。一个正离子在某时刻速度的大小为v,方向与电场、磁场方向夹角为θ。当速度方向与磁场不垂直时，可以将速度分解为平行于磁场方向的分量v₁和垂直于磁场方向的分量v₂来进行研究。不计离子重力，此后一段时间内，下列说法正确的是（　　）
?

A.离子受到的洛伦兹力大小不变

B.离子加速度的大小不变

C.电场力的瞬时功率不变

D.速度与电场方向的夹角θ变大

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8. （本题6分） $德优题库$ 如图所示静止于水平地面的箱子内有一粗糙斜面，将物体无初速放在斜面上，物体将沿斜面下滑。若要使物体相对斜面静止，下列情况中不可能达到要求的是（　　）

A.使箱子沿水平方向做匀加速直线运动

B.使箱子做自由落体运动

C.使箱子沿竖直向上的方向做匀加速直线运动

D.使箱子沿水平面内的圆轨道做匀速圆周运动

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二、解答题(4小题共47分)

9. （本题6分） $德优题库$ 用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再把半径相同的B球放在水平轨道末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，O、M、P、N位于同一水平面上。
（1）除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材有        （选填选项前的字母）。
A.天平
B.刻度尺
C.秒表
D.圆规
（2）实验中，测得A、B两球的质量分别为m₁、m₂，三个落点的平均位置与O点距离OM、OP、ON分别为x₁、x₂、x₃。在误差允许范围内，若满足关系式        （用所测物理量的字母表示），可以认为两球碰撞前后动量守恒。
（3）实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是        。
A.安装轨道时，轨道末端必须水平
B.每次必须从同一个高度静止释放小球
C.实验中两个小球的质量应满足m₁＞m₂
D.轨道应当尽量光滑
（4）某同学将B球替换为半径相同、质量为m₃的C球（m₃＞m₁），重复（2）的实验发现碰撞后A球反向运动，沿倾斜轨道上升一段距离后再次下滑离开轨道末端，测量碰撞后A、C落点的平均位置到O点的距离分别为x₁'，x₃'，若误差允许范围内满足关系式        （用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。实验数据表明，系统碰撞前的动量总是小于碰撞后的动量，请分析其中可能的原因。        。

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10. （本题9分） $德优题库$ 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。现需要测量实际电流表G₁内阻r₁时，可供选择的仪器如下：
?①待测电流表G₁（0～5mA，内阻约300Ω）
②电流表G₂（0～10mA，内阻约100Ω）
③电压表V（0～5V，内阻约15kΩ）
④定值电阻R₁（300Ω）
⑤定值电阻R₂（10Ω）
⑥滑动变阻器R₃（0～10000Ω）
⑦滑动变阻器R₄（0～20Ω）
⑧干电池（5V）
⑨电键S及导线若干。
（1）请你在所给仪器中选择合适的仪器，设计出合理的、便于操作的实验电路。将设计好的电路图画在右侧方框中，并标明所选仪器符号。
（2）定值电阻应选，滑动变阻器应选。（在空格内填写序号）
（3）写出待测电流表内阻的表达式；并标明各符号物理量的意义。

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11. （本题12分） $德优题库$ 如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t₁=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示，取g=10m/s²．求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；
（2）t=6s时物体的速度；
（3）物体返回出发点的速度大小。

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12. （本题20分）如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为L＝1m，导轨水平部分的矩形区域abcd有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，导轨水平部分的左侧和倾斜部分由光滑圆弧连接，右侧和一光滑圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道半径

，圆心角θ＝120°，在圆弧上端有两弹性挡板C和C'。质量为m₁＝1kg的金属棒P从离水平面高度h＝3.2m处静止释放，经过AA'滑上水平轨道；P穿过磁场区域后，与另一根质量为m₂＝2kg的静置在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰后Q恰好能上升到C和C'处，两金属棒的电阻值均为R＝0.2Ω，重力加速度g＝10m/s²，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求：

（1）P刚进入磁场时受到安培力F的大小；
（2）矩形磁场沿导轨方向的长度；
（3）若Q从右侧圆弧滑下时，P已从磁场中滑出，求从P开始运动到PQ第二次碰撞，Q棒上产生的焦耳热。

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三、实验题(4小题共30分)

13. （本题5分）下列说法中正确的是（　　）

A.浸润现象是分子间作用力引起的

B.空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压

C.热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态

D.气体自发的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行

E.完全失重条件下液态金属呈球状是因为液体表面分子间存在表面张力的结果

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14. （本题10分） $德优题库$ 某密闭绝热“U”形气缸开口向上竖直放置，通过置于底部的电热丝缓慢加热缸内的理想气体，使绝热活塞由A位置缓慢到达B位置，如图甲所示。在此过程中，缸内气体的温度—体积图象（T-V图象）如图乙所示。已知活塞质量m=2kg、横截面积S=5×10^-4m²，大气压强p₀=1.0×10⁵Pa,忽略活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g=10m/s²。
（i）求缸内气体的压强；
（ii）求活塞到达位置B时缸内气体的温度；
（iii）若一定质量的理想气体的内能与热力学温度成正比，活塞在A位置时缸内气体的内能为U₀=80J．求活塞由A位置运动到B位置的过程中缸内气体从电热丝吸收的总热量。

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15. （本题5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6s时刻x轴上0～90m区域的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（　　）
$德优题库$ ?

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16. （本题10分）如图所示，跳水比赛中的1m跳板（即离水面1m高）上方有一点光源S，该光源距跳板高度为H＝3m、离跳板右端水平距离为x＝4m。已知水深h＝4m，A为跳板右端点在水底正下方的投影。若跳板在水下的阴影右端点B到A的距离为

，则：
（1）该光源发出的光在水中的折射率为多少？
（2）若在水底A处放一物体，则从跳板右端向下看，该物体看起来在水下多深处？

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dygzwlyn

2024-03-05

高中物理 | 模考 | 难度:2.38

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