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德优网2023陕西省西安市碑林区西工大附中高中物理模考模拟

2023年陕西省西安市西工大附中高考物理十三模试卷

试卷总分:120分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(5小题共30分)
1. (本题6分) 德优题库金属钾的逸出功为2.0eV,氢原子的能级图如图所示。一群氢原子处于量子数为n=4的能级状态,下列说法中正确的是(  )

A.这群氢原子跃迁时,只能辐射5种频率的光子

B.这群氢原子跃迁时,只有3种频率的光子能使钾发生光电效应

C.用能量为10.2eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

D.用能量为12.75eV的光子照射,可使处于基态的氢原子电离

2. (本题6分) 新款比亚迪唐0-100km/h加速时间是4.36秒,已知该车电动机输出功率为350kW,汽车和驾驶员总质量为2500kg.若比亚迪唐启动加速阶段以最大输出功率运动,则在0-100km/h加速阶段汽车阻力的平均功率约为(  )
A.10kW
B.60kW
C.130kW
D.300kW
3. (本题6分) 如图所示,在地面上固定一个竖直放置的大圆环,从环心O到环上的A、B两点连有两根直杆Ⅰ、Ⅱ,直杆Ⅰ、Ⅱ与水平方向夹角分别为37°和53°(sin37°=0.6,sin53°=0.8)。现将套在直杆Ⅰ、Ⅱ上的小圆环由O点静止释放,到达大圆环上的A、B两点所用时间之比是2:,若小圆环与直杆Ⅰ、Ⅱ之间的动摩擦因数分别为µ1和µ2,则等于(  )

A.       
B.        
C.      
D.
4. (本题6分) 德优题库一平行板电容器充电后与电源断开,下极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在a点,如图所示。C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示a点的电势,EP表示正电荷在a点的电势能。若上极板保持不动,在下极板缓慢向上平移一小段距离l0的过程中,下列各物理量与下极板移动距离x的关系图象,正确的是(  )
A.德优题库
B.德优题库
C.德优题库
D.德优题库
5. (本题6分) 一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,其中射线bc足够长,∠abc=135°。其他地方磁场的范围足够大。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子,在纸面内从a点垂直于ab射入磁场,这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。以下说法正确的是(  )

A.从bc边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等

B.若从a点入射的速度越大,则在磁场中运动的时间越长

C.粒子在磁场中最长运动时间不大于 

D.粒子在磁场中最长运动时间不大于

二、多选题(3小题共18分)
6. (本题6分) .2021年2月24日,“天问一号”探测器成功进入火星停泊轨道,标志着中国正式开始了对火星表面的探测活动。若探测器绕火星做半径为R、周期为T的匀速圆周运动,已知火星的半径为R0、自转周期为T0,且火星可视为质量均匀的球体,万有引力常量为G,则下列说法正确的是(  )

A.火星的质量为   

B.火星的质量为

C.火星赤道处的重力加速度为 

D.火星赤道处的重力加速度为

7. (本题6分) 如图甲所示,质量m=1kg的小物块在平行斜面向下的恒力F作用下,从固定粗糙斜面底端以一定的初速度沿斜面向上运动,力F作用一段时间后撤去。以出发点O为原点沿斜面向上建立x轴,整个运动过程中物块动能随位置坐标变化的关系图像如图乙所示,斜面倾角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,下列说法正确的是(  )

A.物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5 

B.恒力F的大小F=2N   

C..物块回到斜面的底端时速度大小为4m/s 

D.物块沿斜面上行的加速度大小为24m/s2

8. (本题6分) 德优题库如图所示的回路,其半圆形部分处在匀强磁场中,半径为0.5m。t=0时磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度随时间的变化规律为B=B0-kt,其中B0=8T,k=8T/s。电源E的电动势为2.0V、回路的总电阻为2.0Ω。则(  )

A.t=0.5s时,回路中的电流约为0.57A

B.t=1s时,感应电动势为零

C.t=1s时,回路中的电流方向发生改变

D.t=1s时,回路受到安培力的方向发生改变

三、实验题(2小题共18分)
9. (本题9分) 用如图甲所示的装置可以测量滑块与滑板的动摩擦因数。滑板水平固定,左端固定一个弹簧,弹簧原长时右端为O点,在O点右侧标注A点、B点,在B点处安装一光电门。滑块正中固定一遮光片后去压缩弹簧到C点,静止释放,记录AB的距离L、遮光片通过光电门的时间t。已知遮光片宽为d,重力加速度为g。
德优题库
(1)滑块通过B点处的速度大小        
(2)保持A点不动,多次移动B点和光电门,每次滑块都将弹簧压缩到C点后释放,测量各次AB的距离L、遮光片通过光电门的时间t。则作出的图像(图乙)是        
(3)如果算出图像的斜率大小为k,则滑块与滑板的动摩擦因数为        
10. (本题9分) 为研究二极管的伏安特性曲线,某研究小组用:恒压电源(电压可调节)、多用电表、滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)、电压表、灵敏电流计G、两个规格相同的二极管(电学符号为“德优题库”)、导线若干和开关S1、S2连成如图甲所示的电路图。
德优题库
实验研究如下,请完成相关实验内容:
(1)判断二极管的极性:断开开关S1和S2,将多用电表选择开关调至“×1Ω”欧姆挡,将红、黑表笔分别接a、a′时发现多用电表指针偏角很小;将红、黑表笔分别接b、b′时偏角很大。请在图甲中的两个框内画出二极管的示意图。
(2)结合(1)的研究结果,接着研究二极管的正向特性:调节电源输出电压至适当值,闭合开关S1,将开关S2接在        (选填“1”或“2”)端,由A向B缓慢移动滑动变阻器的滑片P,使二极管两端的电压由零逐渐增大;某次电压表指针指示如图乙所示,则此时的电压值为        V;记录多组电压表和对应电流表的读数。根据实验数据得到该二极管的正向伏安特性曲线如图丙所示。
(3)根据图丙的伏安特性曲线,二极管两端所加正向电压大于0.5V后,其正向电阻怎样随电压变化?       
四、解答题(2小题共24分)
11. (本题12分) 德优题库空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B。一带电粒子以速度v由P点沿如图所示的方向射入磁场,该粒子运动到图中Q点时的速度方向与在P点时速度方向垂直且速度方向如图中Q点箭头所示,已知P、Q间的距离为d。若保持粒子在P点时的速度不变,而将匀强磁场换成匀强电场,电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直,在此电场作用下粒子从P点沿图示方向运动并依然能通过Q点,不计粒子重力。求:
(1)该粒子的比荷;
(2)电场强度的大小。
12. (本题12分) 如图所示,一质量为M=2kg、长为l1=4.5m的木板静止在倾角θ=30°的斜面上,其下端位于斜面上的A点,木板上端有一固定的弹性挡板,质量为m=1kg的小物块静置于木板下端,小物块与木板、木板与斜面间的动摩擦因数均为。现给木板一沿斜面向下的初速度v1=12m/s,木板到达斜面底端时小物块也恰好到达木板下端,此刻木板锁定,小物块滑到水平传送带上继续运动,最终从传送带左端离开,传送带以速度v2=14m/s逆时针转动,其长度l2=10m,小物块与传送带间动摩擦因数μ2=0.5。小物块经过斜面与传送带连接处机械能损失不计,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小物块和木板开始运动的加速度;
(2)木板运动的时间;
(3)整个过程系统因摩擦增加的内能。
五、附加题(4小题共30分)
13. (本题5分) 德优题库一定质量的理想气体经历了ABCDA的循环,其p-V图像如图所示,下列说法正确的是(  )
14. (本题10分) 德优题库如图所示,在上端开口的汽缸内有两个质量均为m=1kg的绝热活塞(厚度不计)A、B,A、B之间为真空并压缩一劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧,A、B与汽缸无摩擦,活塞B下方封闭有温度为27℃的理想气体。稳定时,活塞A、B将汽缸等分成三等分。已知活塞的横截面积均为S=20cm2,L=0.6m,大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,假定绝对零度为-273℃。
(1)若汽缸是绝热的,现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热,当活塞A刚好上升到气缸的顶部时,求封闭气体的绝对温度。
(2)若汽缸是导热的,从第①问中活塞A的位置开始,在活塞A上缓慢倒入沙子,保持气体温度为第①问中气体末态的温度不变,直到活塞B回到加热前的位置,求此时沙子的质量和活塞A、B间的距离。
15. (本题5分) 德优题库如图,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时的波形图,虚线是这列波在t=0.05s时的波形图。若该波的波速是80cm/s,则这列波沿x轴        传播(填“正方向”“负方向”)。t=0.20s时,x=3cm处的质点位移为        cm。
16. (本题10分) 用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示。将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,光源发的光经滤光片(装在单缝前)成为单色光,把单缝照亮。单缝相当于一个线光源,它又把双缝照亮,已知双缝间的距离为0.3mm。透镜的作用是使射向单缝的光更集中。遮光筒的一端装有毛玻璃屏,通过日镜可以在屏上观察到干涉条纹。
德优题库(1)实验时,还需要测量的有       
(2)实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示;然后转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示,可得相邻的条纹之间距离为       mm;
(3)若测得双缝到毛玻璃屏的距离为120.00cm,则本次实验测得的这种光的波长是       m(保留两位有效数字);
(4)若实验中发现条纹太稀疏,可采取的改善办法是       (至少写一条)。
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 光电效应现象及其物理意义,分析能级跃迁过程中的能量变化(吸收或释放能量),
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  • 2
  • 机车以恒定功率启动,
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  • 3
  • 匀变速直线运动位移与时间的关系,牛顿第二定律的简单应用,
  • 查看
  • 4
  • 电势能的概念和计算,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,电容器的动态分析(U不变)——板间距离变化,
  • 查看
  • 5
  • 牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
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  • 6
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,万有引力与重力的关系(黄金代换),
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  • 7
  • 物体在粗糙斜面上的运动,动能定理的简单应用,
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  • 8
  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,安培力的概念,法拉第电磁感应定律的内容和表达式,
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  • 9
  • 探究影响滑动摩擦力的因素,
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  • 10
  • 描绘小灯泡的伏安特性曲线,
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  • 11
  • 从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
  • 查看
  • 12
  • 水平传送带模型,常见力做功与相应的能量转化,机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 13
  • 热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合,
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  • 气体压强的计算,理想气体及理想气体的状态方程,
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  • 15
  • 机械波的图像问题,
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  • 用双缝干涉测量光的波长,
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