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2021年陕西省西安中学高考物理模拟试卷(六)

试卷总分:120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) 核聚变发电有望提供人类需要的丰富清洁能源,氢核聚变可以简化为如下过程,4个氢核(H)聚变生成氦核(He),并放出2个X和2个中微子,同时伴随着γ光子的产生,γ光子照射到逸出功为W0的金属上,逸出光电子的最大初动能为Ek0。其中中微子的性质十分特别,在实验中很难探测。1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中的H反应,产生中子和正电子,间接地证实了中微子的存在。已知光电子的质量为m,光速为c,普朗克常量为h。下列说法正确的是(  )

A.中微子的质量数为0,电荷数为1

B.X为电子 

C.γ光子的波长为  

D.光电子的德布罗意波波长为

2. (本题6分) 如图所示,虚线MN下方存在着方向水平向左、范围足够大的匀强电场,场强E=,AB为绝缘光滑且固定的四分之一圆弧轨道,轨道半径为R,O为圆心,B位于O点正下方。一质量为m、电荷量为q的带正电小球,从A点由静止释放进入轨道。空气阻力不计,下列说法正确的是(  )

A.小球在运动过程中机械能守恒  

B.小球不能到达B点

C..小球沿轨道运动的过程中,对轨道的压力一直增大  

D..小球沿轨道运动的过程中,动能的最大值为

3. (本题6分) 2020年10月诺贝尔物理学奖一半被授予英国科学家罗杰彭罗斯(Roger Penrose)以表彰他在黑洞研究方面的贡献。光无法从密度极大、引力极大的天体中逃逸,这种天体称为黑洞。已知地球公转的半径为R,周期约为T,光速为c,地面的重力加速度为g。假设太阳演变为黑洞,(设太阳的质量不变,逃逸速度是其第一宇宙速度的倍,G为引力常量)(  )

A.地球的质量为

B.地球的逃逸速度为   

C.太阳的质量为

D.太阳演变为黑洞的最大半径为

4. (本题6分) 某运输货物的装置可简化为如图所示模型,两根足够长的平行直圆棒MN、PQ间距保持R不变,两棒所在平面与水平面成θ角,现将一个质量为m、截面半径为R的圆柱形货物放在MN、PQ上并由静止释放,已知圆柱形货物与两棒之间的动摩擦因数均为μ=,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列关于圆柱形货物被释放后的受力和运动的说法正确的是(  )

A.圆柱形货物受到3个力的作用  

B.两根圆棒对圆柱形货物的支持力大小都等于mgcosθ 

C.θ>30°时,圆柱形货物会沿圆棒下滑  

D..θ=45°时,圆柱形货物一定会沿圆棒下滑

5. (本题6分) 如图所示,在等腰直角三角形abc内存在垂直纸面向外的匀强磁场,三角形efg是与三角形abc形状相同的导线框,x轴是两个三角形的对称轴。现让导线框efg在纸面内沿x轴向右匀速穿过磁场,规定逆时针方向为电流的正方向,在导线框通过磁场的过程中,感应电流i随时间t的变化图象是(  )

A.         
B.                                       
C.            
D.
6. (本题6分) 2022年冬季奥运会将在北京举行,而冰壶是比赛的项目之一。我国冰壶运动员在某一次训练时,红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞,碰撞时间极短,碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面,来减小阻力。碰撞前后两壶运动的v﹣t图线如图乙中实线所示,已知两冰壶质量相等,由图像可得(  )

A.碰撞后瞬间,红壶的速度为1m/s

B.碰后蓝壶经过4s停止运动 

C.红、蓝两壶从碰后至停止运动过程中,所受摩擦力的冲量的大小之比为1:3

D..两壶在碰撞过程中损失的机械能与两壶从碰后到停止损失的总机械能的比值为3:8

7. (本题6分) 如图所示是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,角速度为ω,线圈的匝数为n、电阻为r,外接电阻为R,交流电流表A。线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始转过时的感应电流为I,下列说法中正确的是(  )

A.电流表的读数为2I

B.转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为   

C.从图示位置开始转过的过程中,通过电阻R的电荷量为  

D.线圈转动一周的过程中,电阻R产生的热量为

8. (本题6分) 如图,一顶角为直角的“”形光滑细杆竖直放置。质量均为m的两金属环套在细杆上,高度相同,用一劲度系数为k的轻质弹簧相连,弹簧处于原长l0。两金属环同时由静止释放,运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内。对其中一个金属环,下列说法正确的是(弹簧的长度为l时,弹性势能为k(l﹣l02(  )

A.金属环的最大加速度为g

B.金属环的最大速度为g

C.金属环与细杆之间的最大压力为mg 

D.金属环达到最大速度时重力的功率为mg2

二、解答题(8小题共72分)
9. (本题8分) 某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下:
①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H;
②在重锤1上加上质量为m的小钩码;
③左手将重锤2压在地面上,保持系统静止。释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间;
④重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值t。
请回答下列问题:
(1)步骤④可以减小对下落时间t测量的     (选填“偶然”或“系统”)误差。
(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多,主要是为了     
(A)使H测得更准确
(B)使重锤1下落的时间长一些
(C)使系统的总质量近似等于2M
(D)使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差,可以怎么做?
(4)使用橡皮泥改进实验后,重新进行实验测量,并测出所用橡皮泥的质量为m0.用实验中的测量量和已知量表示g,得g=          

10. (本题10分) 某同学设计了如图甲所示的电路测量电池组的电动势和内阻。除待测电池组外,还需使用的实验器材:灵敏电流表G,可变电阻R1、R2,电压表V1、V2,电流表A1、A2开关,导线若干。
(1)为了选择合适的可变电阻,该同学先用多用电表估测了电压表的内阻。测量时,先将多用电表挡位调到如图乙所示位置,再将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0Ω”。然后将调节好的多用电表红表笔和电压表的负接线柱相连,黑表笔和电压表的正接线柱相连。欧姆表的指针位置如图丙所示,则欧姆表的读数为        Ω;
(2)选择合适的可变电阻R1、R2后,按照图甲所示电路图连接好电路,将可变电阻R1、R2调节到合适的阻值,闭合开关S,反复调节可变电阻R1、R2,直到电流表G的指针不偏转,电压表V1、V2的示数之和记为U1,电流表A1、A2的示数之和记为I1
(3)断开开关,适当调小可变电阻R1的阻值,闭合开关,发现此时电流表G的指针发生了偏转,缓慢      (选填“调大”或“调小”)可变电阻R2的阻值,直至电流表G的指针不发生偏转,电压表V1、V2的示数之和记为U2,电流表A1、A2的示数之和记为I2
(4)重复(3)的步骤,记录到多组数据(U3,I3)、(U4,I4)……;
(5)实验完毕,整理器材;
(6)利用记录的数据,作出U﹣I图象如图丁所示,依据图线可得电池组的内阻r为         ,电动势为       
(7)理论上该同学测得的电池组内阻       (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。

11. (本题13分) 在如图所示的平面直角坐标系中,第二象限内存在磁感应强度为B1的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外;第一象限某矩形区域内存在磁感应强度B2=0.4T的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外。一个比荷为=1.0×108C/kg的带正电的粒子从点P(﹣10cm,0)发射进入第二象限,其速度v0=4.0×106m/s,方向垂直于磁场B1且与x轴负方向夹角为30°;后从Q点以垂直y轴方向直接进入第一象限内的矩形磁场区域,再经M点以垂直x轴方向进入第四象限;整个第四象限存在大小、方向均未知的匀强电场,粒子经过该电场偏转后从N点进入无电场、磁场的第三象限区域,最终回到P点的速度与发射速度相同,不考虑粒子的重力。求:
(1)第二象限内磁场的磁感应强度B1的大小;
(2)粒子在矩形匀强磁场中的运动时间t和该磁场区域的最小面积S;
(3)第四象限内匀强电场场强E的大小。

12. (本题16分) 在光滑的水平面上,质量分别为mA=1kg、mB=3kg的滑块A、B中间有一轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。现将弹簧压缩后用细线锁住,如图所示,在B的右侧有一倾斜传送带,水平面与传送带通过一段长度可忽略不计的圆弧平滑连接。已知传送带两轮轴之间的距离L=1.8m,传送的倾角θ=37°,滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,忽略传送带转轮的大小,不计空气阻力,滑块可视为质点。初始时,让传送带不转动,锁定滑块A让它静止不动,烧断细线,发现滑块B恰好能滑到传送带的最高点。sin37°=0.6,取=1.41,=1.73。求:
(1)烧断细线前弹簧存储的弹性势能Ep
(2)若烧断细线前,解除对滑块A的锁定,同时让传送带以恒定的速度,顺时针转动,则要使烧断细线后滑块B能滑到传送带的最高点,传送带的速度的最小值以及此情形中传送带因运送滑块B多消耗的能量E。(最后计算结果保留2位有效数字)

13. (本题5分) 下列说法正确的是(  )
A.已知铜的密度和摩尔质量,可以估算铜分子的直径 
B.晶体均具有规则的几何形状,但不一定具有各向异性的特征,用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体 
C.影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的差距,绝对湿度相同,温度较低时相对湿度较大,感觉越潮湿   
D.密闭在汽缸里一定质量理想气体发生等压膨胀时,单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少   
E.液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离大于平衡距离而产生的,液体与固体之间表现为浸润时,也是附着层内分子间的作用表现为引力
14. (本题10分) 如图所示,粗细不同的玻璃管开口向下,粗管长为L=13cm,细管足够长,粗管的截面积为细管的两倍。管内的气体被一段水银柱封闭,当封闭气体的温度为T1=300K时,粗、细管内的水银柱长度均为h=5cm。已知大气压强p0=75cmHg,现对封闭气体缓慢加热,求:
(1)水银恰好全部进入细管时气体的温度T2
(2)从开始加热到T3=500K时,水银柱的下表面移动距离多少厘米(保留三位有效数字)。

15. (本题5分) 下列说法正确的是(  )
A.双缝干涉实验中,遮住一条缝后仍会有明暗相间的等距条纹 
B.双缝干涉实验相同条件下,干涉图样橙光比绿光的条纹间距大
C.单摆实验中,未记录小球的半径,利用实验数据作出T2﹣L图像,利用斜率计算重力加速度,其结果偏小 
D.单摆实验中在测量周期时,把n次全振动误认为是(n+1)次全振动,测得g值偏大 
E.测平行玻璃砖的折射率实验时,误将玻璃砖的宽度画宽了,其他操作均正确,则测得的折射率将偏小
16. (本题5分) 如图甲所示,在x=0处的质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动,形成沿x轴正方向传播的机械波。在t=0时刻,质点O开始从平衡位置向上运动,经0.4s第一次形成图示波形,P是平衡位置为x=0.5m处的质点。
(1)若从图示状态开始,位于x=5m处的质点B第一次到达平衡位置且向下运动的过程中,求位于x=2m处的质点A通过的总路程;
(2)若从图示状态开始计时,要经过多少时间,P、A两质点的位移(y坐标)相同?

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2021年陕西省西安中学高考物理模拟试卷(六)的细目表
  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 实物粒子的波动性,轻核的聚变及反应条件,
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  • 2
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,动能定理的简单应用,带电粒子(计重力)在匀强电场中的直线运动,
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  • 3
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,第一、第二和第三宇宙速度的物理意义,中子星与黑洞,
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  • 4
  • 力的合成与分解的应用,共点力的平衡问题及求解,
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  • 5
  • 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,
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  • 6
  • 常见力做功与相应的能量转化,动量定理的内容和应用,碰撞过程中的图像问题,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 7
  • 用焦耳定律计算电热,交流发电机及其产生交变电流的原理,正弦式交变电流的函数表达式及推导,
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  • 8
  • 牛顿第二定律的简单应用,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,
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  • 9
  • 验证机械能守恒定律,
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  • 10
  • 用电桥法测电阻,测量普通电源的电动势和内阻,
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  • 11
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,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,
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  • 12
  • 常见力做功与相应的能量转化,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 13
  • 气体压强的微观解释,晶体和非晶体,各向异性和各向同性,液体的表面张力,空气的湿度 相对湿度 湿度计,
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  • 14
  • 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
  • 单摆及单摆的条件,光的折射定律,光的干涉现象,用单摆测定重力加速度,
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  • 机械波的图像问题,
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