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2021年陕西省西安中学高考物理模拟试卷(四)

试卷总分:110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) 在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中或者研究方法中,正确的说法是(  )

A.在验证力的平行四边形定则的实验中,使用了“控制变量”的实验方法 

B.爱因斯坦最早引入了能量子概念,并成功解释了光电效应现象  

C.在推导匀变速直线运动位移公式时,使用了“微元法”

D.法拉第发现了磁生电的现象,提出了法拉第电磁感应定律

2. (本题6分) 如图所示,带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则有(  )

A..小球对斜劈的压力保持不变  

B..轻绳对小球的拉力先减小后增大  

C.竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小

D..对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大

3. (本题6分) 一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器,用来测定瓶内溶液深度的变化,如图所示,瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极,它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连,中间的层塑料为绝缘电介质,其厚度为d,介电常数为ε.若发现在某一小段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计,设电源电压恒定为U,则下列说法中正确的是(  )

A.瓶内液面降低了

B.瓶内液面升高了

C.瓶内液面升高了 

D..瓶内液面降低了

4. (本题6分) 原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子,已知铬原子的能级公式可简化表示为En,式中n=1,2,3…表示不同能级,A是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是(  )
A.A      
B.A     
C.A      
D.A
5. (本题6分) 在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上,当通以交流电时,每个线圈产生的磁通量都只有三分之一通过另一个线圈,其余的通过中间的臂。已知当线圈1输入电压900V时,在不接负载的情况下,线圈2的输出电压为600V。则当线圈2的输入电压为600V时,在不接负载的情况下,线圈1的输出电压为(  )

A.900V      
B.600V      
C..400V    
D..100V
6. (本题6分) 2021年2月10日,“天问一号”火星探测器由地火转移阶段进入火星俘获阶段后,将环绕火星飞行三个月,反复对首选着陆区进行预先探测。“天问一号”环绕器携带磁强计等探测仪器。目前有一种磁强计,用于测定磁场的磁感应强度,原理如图所示。电路有一段金属导体,它的横截面是宽a、高b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位长度中的自由电子数为n,电子电荷量为e,金属导电过程中,自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触,用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。则关于磁感应强度的大小和电极M、N的正负说法正确的是(  )

A.M为正、N为负

B.M为负、N为正

C..磁感应强度的大小为

D..磁感应强度的大小为

7. (本题6分) 如图所示,平面直角坐标系xOy的第一象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度v0沿平行于y轴方向从x轴上不同点分别射入磁场。若该粒子从x轴上a点射入磁场,则恰好垂直于y轴射出磁场,且在磁场中运动的时间为t0。若该粒子先后从x轴上b、c两点射入磁场,则恰好能从y轴上的同一点P射出磁场。O、P两点间的距离为,下列说法正确的是(  )

A.该粒子带正电

B..匀强磁场的磁感应强度大小为   

C.该粒子从b点射入磁场时,在磁场中运动的时间为t0 

D..该粒子从c点射入磁场时,在磁场中运动的时间为t0

8. (本题6分) 在M、N两个星球上,分别用长为L的轻质细绳悬挂质量相同的小球P、Q,分别给两小球(视为质点)一个水平初速度后,两小球均会绕固定点在竖直平面内做圆周运动,细绳的拉力大小F与小球从最低点上升高度h的关系如图所示,P小球的F﹣h关系如图中实线所示,Q小球的F﹣h关系如图中虚线所示。已知M、N星球的半径之比为2:3,两星球均为质量分布均匀的球体,不计空气阻力,则(  )

A..M、N两星球表面的重力加速度大小之比为2:3 

B.P、Q两小球在最低点的速度大小之比为2:3 

C.M、N两星球的第一宇宙速度大小之比为2:3 

D.M、N两星球的平均密度之比为2:3

二、解答题(8小题共62分)
9. (本题7分) (7分)用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有        
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的        (选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点:在确定y轴时        (选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则      (选填“>”、“<”或者“=”)。可求得钢球平抛的初速度大小为                     (已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。
10. (本题8分) (8分)如图甲所示为由半导体材料制成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线,图乙为用此热敏电阻Rt和继电器设计的温控电路。设继电器的线圈电阻Rx=20Ω,当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合。

(1)实验过程中发现,开关K闭合后电路不工作。某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接入点间的电压,则应将如图丙所示的选择开关旋至     (选填“A”“B”“C”或“D”)。
(2)用调节好的多用电表进行排查,在图乙电路中,断开开关K时,发现表笔接入a、b时指针发生偏转,多用表指针偏转如图丁所示,示数为        V;闭合开关K,接入a、b和接入a、c时指针均发生偏转,接入c、b时指针不发生偏转,则电路中       (选填“ac”“cb”或“ab”)段发生了断路。
(3)故障排除后,在图乙电路中,闭合开关K,若左侧电源电动势为6.5V、内阻可不计,滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω,则温度不低于       ℃时,电路右侧的小灯泡就会发光。
11. (本题14分) (14分)如图所示,底部带有挡板的固定光滑斜面,倾角为θ=30°,上有质量为m的足够长木板A,其下端距挡板间的距离为L,质量也为m的小物块B置于木板A的顶端,B与木板A之间的动摩擦因数为μ=。无初速度释放二者,当木板滑到斜面底端时,与底部的挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g,求:
(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中物块B的加速度大小;
(2)木板A从开始到第二次与挡板碰撞过程中运动的总路程;
(3)从开始到AB最后都静止的过程中,系统因摩擦产生的热量。

12. (本题18分) .(18分)如图所示,两根固定的光滑金属导轨水平部分与倾斜部分平滑连接,两导轨间距为L=0.5m,导轨的倾斜部分与水平面夹角为θ=53°。导轨的倾斜部分顶部连接有一个阻值为R=0.8Ω的电阻,中部某范围内有一个长度也为L的匀强磁场区域abcd,磁感应强度大小为B=2T,磁场方向垂直于轨道面向上。现有一质量为m=0.5kg、电阻为r=0.2Ω,长度略大于L的导体棒MN,从倾斜导轨上某处由静止释放,在刚滑进磁场abcd时恰好做匀速直线运动(取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8)。求:
(1)导体棒MN释放时和磁场边界ab间的距离s;
(2)若在水平轨道上某段铺设导电的粗糙材料,发现导体棒滑上该材料后的第一秒内位移为4m,第三秒内位移为0.25m,求该材料与导体棒间的动摩擦因数μ及导体棒滑上该材料前的速度v;
(3)若在铺设该粗糙材料的同时在材料区间加上竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小也为B=2T,发现导体棒滑上该材料后只需t0=1s即可停下。求导体棒从静止释放到最后停下的整个过程中,导体棒上产生的焦耳热Qr

13. (本题5分) 以下说法正确的是(  )
 

A.两物体相接触时有热量从物体A传递到物体B,说明物体A的内能大于物体B的内能   

B.不违背能量守恒定律的过程不一定都能实现  

C.一定质量的理想气体,温度降低而压强升高时,气体分子间的平均距离有可能增大   

D.理想气体由状态A变到状态B,可有不同的变化过程,对应这些变化过程,做功和热传递可以不同,但内能的变化总是相同的   

E.一定质量的理想气体,如果压强增大而温度不变,气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的碰撞次数一定增大

14. (本题10分) (10分)如图所示,上端带卡环的绝热圆柱形气缸竖直放置在水平地面上,气缸内部的高度为h,气缸内部被厚度不计、质量均为m的活塞A和B分成高度相等的三部分,下边两部分封闭有理想气体M和N,活塞A导热性能良好,活塞B绝热,两活塞均与气缸接触良好,不计一切摩擦,N部分气体内有加热装置,初始状态温度为T0,气缸的横截面积为S,外界大气压强大小为且保持不变。现对N部分气体缓慢加热:
(i)当活塞A恰好到达气缸上端卡环时,N部分气体从加热装置中吸收的热量为Q,求该过程中N部分气体内能的变化量;
(ⅱ)活塞A恰好接触气缸上端卡环后,继续给N部分气体加热,当M部分气体的高度达到时,求此时N部分气体的温度。

15. (本题0分) 如图,在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜,里面是空气,一束光A从棱镜的左边射入,从三棱镜的右边射出时发生色散,射出的可见光分布在a点和b点之间,则下列说法正确的是(  )

A.从a点射出的是红光,从b点射出的是紫光  

B.从a点射出的是紫光,从b点射出的是红光  

C..从a点和b点射出的都是红光,从ab中点射出的是紫光 

D..若蓝光能使某金属发生光电效应,则射到a点光也能使其发生光电效应   

E..光在ab面上不可能发生全反射

16. (本题0分) .如图1所示,在操场平面内建立平面直角坐标系,平面内有一半径为R=10m的圆形轨道,圆心在O处,A、B分别为圆上两点。现于A(﹣10m,0)、B(10m,0)两点分别安装了两个扬声器。两个扬声器连续振动发出简谐声波,其振动图像如图2所示。已知声波在空气中的传播速率为v=340m/s,两波频率均为f=68Hz,振幅相等。试求:

(ⅰ)一同学从B点沿直线运动到A点(不含A、B点),该同学有几次听不到声音及听不到声音的位置坐标;
(ⅱ)一同学从B点沿圆轨道逆时针运动半周到A点(不含A、B点),该同学听不见声音的点的位置坐标方程。
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2021年陕西省西安中学高考物理模拟试卷(四)的细目表
  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 微元法,
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  • 2
  • 力的合成与分解的应用,整体法与隔离法处理物体的平衡问题,图解法解决动态平衡问题,
  • 查看
  • 3
  • 电容器的动态分析(U不变)——板间距离变化,
  • 查看
  • 4
  • 分析能级跃迁过程中的能量变化(吸收或释放能量),
  • 查看
  • 5
  • 理想变压器两端的电压、电流与匝数的关系,
  • 查看
  • 6
  • 霍尔效应与霍尔元件,
  • 查看
  • 7
  • 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,
  • 查看
  • 8
  • 绳球类模型及其临界条件,万有引力与重力的关系(黄金代换),机械能守恒定律的简单应用,
  • 查看
  • 9
  • 探究平抛运动的特点,
  • 查看
  • 10
  • 描绘小灯泡的伏安特性曲线,研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性,
  • 查看
  • 11
  • 作用力与反作用力,常见力做功与相应的能量转化,动量守恒定律在板块模型中的应用,
  • 查看
  • 12
  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,导体平动切割磁感线产生的感应电动势,电磁感应过程中的能量类问题,
  • 查看
  • 13
  • 气体压强的微观解释,理想气体及理想气体的状态方程,热力学第一定律的表达和应用,热力学第二定律的不同表述与理解,
  • 查看
  • 14
  • 气体压强的计算,气体的等温变化与玻意耳定律的应用,理想气体及理想气体的状态方程,
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  • 15
  • 全反射的条件、判断和临界角,光电效应现象及其物理意义,
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  • 16
  • 机械波的图像问题,波的叠加,
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