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2021-2022学年陕西省西安中学高三（上）第一次月考物理试卷

试卷总分:120分命题人:dygzwlyn 考试时长:120分钟

一、选择题(12小题共48分)

1. （本题4分）物理学史的学习是物理学习中很重要的一部分，下列关于物理学史叙述中不正确的是（　　）

A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子

B.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型

C.爱因斯坦发现了光电效应，并提出了光量子理论成功解释了光电效应

D.．巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式

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2. （本题4分）如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为（　　）

A.200 V/m

B.．200

V/m

C.100 V/m

D.．100

V/m

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3. （本题4分）西安市蓝田县8月19日发生了特大暴雨，全县多处发生山体滑坡，多地突发洪水，政府紧急组织救援行动，在救援行动中使用了起重机搬运重物．假如一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v₁时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v₂匀速上升，重物上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A.钢绳的最大拉力为

B.钢绳的最大拉力为mg

C.重物匀加速的末速度为

D.．重物匀加速运动的加速度为﹣g

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4. （本题4分）如图，一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的O点，下端拴一小球。L点是小球下垂时的平衡位置。Q点代表一固定在墙上的细长钉子，位于OL直线上。N点在Q点正上方，且QN＝QL．M点与Q点等高。现将小球从竖直位置（保持绳绷直）拉开到与N等高的P点，释放后任其向L摆动。运动过程中空气阻力可忽略不计。小球到达L后，因细绳被长钉挡住，将开始沿以Q为中心的圆弧继续运动。在这以后（　　）

A.小球向右摆到M点，然后就摆回来

B.小球向右摆到M和N之间圆弧上某点处，然后竖直下落

C.．小球沿圆弧摆到N点，然后竖直下落

D.以上说法都不对

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5. （本题4分）有a、b、c、d四颗卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b在地面附近近地轨道上正常运行，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24h，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则下列关于卫星的说法中正确的是（　　）

A.．a的向心加速度等于重力加速度g

B.．c在4h内转过的圆心角为

C.．b在相同的时间内转过的弧长最长

D.．d的运动周期可能是23h

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6. （本题4分）如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况（　　）

A.逐渐增大	B.逐渐减小
C.先增大，后减小	D.先减小，后增大

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7. （本题4分）地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域．进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示．假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计．如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg（k＜1）．已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是（　　）

A.．

B.．

D.．

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8. （本题4分）物理是来源于生活，最后应用服务于生活．在日常生活中，有下面一种生活情境．一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央．桌布的一边与桌的AB边重合，如图．已知盘与桌布间的动摩擦因数大小为0.1，盘与桌面间的动摩擦因数大小为0.2．现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边．若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a至少为多大（g取10m/s²）（　　）

A.0.25m/s²

B.．2.5m/s²

C.．0.5m/s²

D.．5m/s²

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9. （本题4分）如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出（　　）

A.轰炸机的飞行高度	B.轰炸机的飞行速度
C.炸弹的飞行时间	D.炸弹投出时的动能

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10. （本题4分）第32届奥运会在日本东京举行．我们都知道，110米跨栏是奥运会的一个经典项目．在某一次比赛中，运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如下图所示，假设质量为m的运动员，在起跑时前进的距离x内，重心上升高度为h，获得的速度为v，阻力做功为W_阻、重力对人做功W_重、地面对人做功W_地、运动员自身做功W_人，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　）

A.运动员自身做功为W_人＝mv²+mgh

B.运动员机械能增加了mv²+mgh

C.运动员的重力做功为W_重＝﹣mgh

D.地面对运动员做功为W_地＝mv²+mgh﹣W_阻

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11. （本题4分）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN．P点在y轴右侧，MP⊥ON．则（　　）

A.．M点的电势比P点高

B.．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功

C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差

D.．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴正方向做直线运动

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12. （本题4分）物理高考需要同学们具备五大能力，其中有一项就是应用数学知识解决物理问题的能力．下面请根据数学中关于椭圆的相关知识解决如下问题．如图所示，一定质量的小球（可视为质点）套在固定的竖直光滑椭圆形轨道上，椭圆的左焦点为P，长轴AC＝2L₀，短轴BD＝

L₀．原长为L₀的轻弹簧一端套在过P点的垂直纸面的光滑水平轴上，另一端与小球连接．若小球逆时针沿椭圆轨道运动，在A点时的速度大小为v₀，弹簧始终处于弹性限度内．则下列说法正确的是（　　）

A.．小球在C点的速度大小为v₀

B.．小球在D点时的动能最大

C.．小球在B、D两点的机械能不相等

D.小球在A→D→C的过程中机械能先变小后变大

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二、实验题(2小题共14分)

13. （本题6分） 2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：
（i）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）。
（ii）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。
（iii）该同学选取部分实验数据，画出了

﹣t图象，利用图象数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6m/s²。
（iv）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。
回答以下问题：
（1）当木板的倾角为37°时，所绘图象如图乙所示。由图象可得，物块过测量参考点时速度的大小为　　m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为　　m/s²（结果均保留2位有效数字）。
（2）根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为　 m/s²．（结果保留2位有效数字，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80）

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14. （本题8分）某兴趣小组用如图1所示的装置验证动能定理。

（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：
A．电磁打点计时器
B．电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择　    　（选填“A”或“B”）。
（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动。同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是　    　（选填“甲”或“乙”）。
（3）消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码。接通打点计时器电源，松开小车，小车运动。纸带被打出一系列点，其中的一段如图2所示。图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度v_A＝　   　m/s。

（4）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可用ΔE_k＝

算出。砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g。实验中，小车的质量应　　（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W＝mgL算出。多次测量，若W与ΔE_k均基本相等则验证了动能定理。

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三、计算题(6小题共58分)

15. （本题8分）如图所示，小红和妈妈利用寒假时间在滑雪场进行滑雪游戏。已知雪橇与水平雪道间的动摩擦因数为μ＝0.1，妈妈的质量为M＝60kg，小红和雪橇的总质量为m＝20kg。在游戏过程中妈妈用大小为F＝50N，与水平方向成37°角的力斜向上拉雪橇。（g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）小红的加速度大小和妈妈与雪道间的摩擦力大小；
（2）若要使小红和雪橇从静止开始运动并能滑行到前面43m处，求妈妈拉力作用的最短距离。

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16. （本题16分）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R₁＝2.0m、R₂＝1.4m。一个质量为m＝1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v₀＝12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L₁＝6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数为0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g＝10m/s²，计算结果保留小数点后一位数字。试求

（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距L应是多少；
（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R₃应满足的条件；小球最终停留点与起点A的距离。

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17. （本题4分）在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强　小于　（选填“大于”、“小于”或“等于）”机场地面大气压强；从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子平均动能　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

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18. （本题10分）农村常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图所示．A的容积为7.5L，装入药液后，药液上方空气的压强为10⁵Pa，体积为1.5L，关闭阀门K，用打气筒B每次打进10⁵Pa的空气250cm³．则：
（ⅰ）要使药液上方气体的压强为4×10⁵Pa，打气筒活塞应打几次？
（ⅱ）当A中有4×10⁵Pa的空气后，打开阀门K可喷射药液，直到恰好不能喷射时（内外气压相等时），A容器剩余多少体积的药液？

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19. （本题10分）如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。经

时间，小球从最低点向上运动的距离　小于　

（选填“大于”、“小于”或“等于”）；在

时刻，小球的动能　最大　（选填“最大”或“最小”）。

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20. （本题10分）中共十九大报告中强调“四个自信”，其中有一个就是文化自信．我国文化源远流长，其中古代经典著作《墨经》中就记载了关于小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播．身高1.6m的人站在水平地面上，其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0cm、深度为1.4cm，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半．此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示．现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射．

（ⅰ）若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？
（ⅱ）若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？

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2021-10-17

高中物理 | 考试 | 难度:2

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