【物理】陕西省西安中学2020届高三第六次模拟考试试题 11页

陕西省西安中学2020届高三第六次模拟考试试题 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎14.关于放射性元素的衰变，下列说法中正确的是（ ）‎ A．氡经一系列衰变变成稳定的，要经过4次α衰变和4次β衰变 B．原子核发生一次β衰变，原子核内的一个质子转变为一个中子 C．三种天然放射线中，电离能力和穿透能力最强的是射线 D．天然放射现象说明原子具有核式结构 ‎15. 质量为‎1 kg的物体只在力F的作用下运动，力F随时间变化的图象如图所示，在t＝1 s时，物体的速度为零，则物体运动的v t图象、a t图象正确的是(　　)‎ ‎16. ‎2018年12月8日“嫦娥四号”发射升空，它是探月工程计划中第四颗人造探月卫星．已知万有引力常量为G，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，嫦娥四号绕月球做圆周运动的轨道半径为r，绕月周期为T．则下列说法中正确的是( )‎ A．“嫦娥四号”绕月运行的速度大小为 B．月球的第一宇宙速度大小为 C．月球的平均密度为ρ＝ D．嫦娥四号绕行的向心加速度大于月球表面的重力加速度g ‎17. 如图甲所示，一倾角为θ＝37°的传送带以恒定速度运行。现将一质量m＝‎1 kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g＝‎10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 0～8 s内物体位移的大小为‎18m B.物体和传送带间的动摩擦因数为0.625‎ C. 0～8 s内物体机械能增量为78J D. 0～8 s内物体因与传送带摩擦产生的热量Q为126J ‎18. 如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上，其中Q1位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点。现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，设粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度随坐标x变化的图像如图乙所示，则以下判断正确的是(　　)‎ A．b点的场强一定为零 B．Q2电荷量大于Q1‎ C．a点的电势比b点的电势高 D．粒子在a点的电势能比在b点的电势能小 ‎19.如图所示,在倾角θ=30°的光滑轨道上,质量m=‎0.1 kg的AB杆放在轨道上,轨道间距=‎0.2 m,电流I=‎0.5 A.当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后,杆AB处于静止状态,则所加磁场的磁感应强度可能为(　 　)‎ A.1 T B.4 T ‎ C.5.5T D.7.5 T ‎ ‎20. 如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出,则在小球未从管口飞出前的过程中，下列说法正确的是(　 　) ‎ A.小球带负电 B.小球相对水平桌面的运动轨迹是一条抛物线 C.洛伦兹力对小球做正功 D.水平拉力F不断变大 ‎21. 如图甲所示的电路中，螺线管匝数为n，横截面积为S，螺线管电阻为r，外接电阻R1=3r，R2=r．闭合开关K，在一段时间内，穿过螺线管磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 0 ～时间内，螺线管中产生感应电流的大小I= ‎ B.～ 时间内，电阻R1两端的电压U= C. ～时间内，通过电阻R2的电荷量q2= ‎ D. ～ T时间内，整个回路中产生的焦耳热Q= 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～25题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～34题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题 ‎22.（6分） 国庆同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中，所用装置如图甲所示，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。回答以下问题：‎ ‎(1)为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤是___________。‎ A．斜槽轨道末端的切线必须水平 B．入射球和被碰球半径必须相同 C．入射球和被碰球的质量必须相等 D．必须测出桌面离地的高度H E. 斜槽轨道必须光滑 ‎(2)国庆同学在实验中正确操作，认真测量，得出的落点情况如图乙所示，则入射小球质量和被碰小球质量之比为____________。‎ ‎(3)为了完成本实验，测得入射小球质量m1，被碰小球质量m2，O点到M、P、N三点的距离分别为y1、y2、y3。若两球间的碰撞是弹性碰撞，应该有等式_______成立。‎ A． B． C． D． ‎23.（8分）某同学欲将量程为300μA的微安表头G改装成量程为‎0.3A的电流表。可供选择的器材有：‎ A．微安表头G（量程300μA，内阻约为几百欧姆）‎ B．滑动变阻器R1（0 ～10）‎ C．滑动变阻器R2（0～50）‎ D．电阻箱（0～9999.9）‎ E．电源E1（电动势约为1.5V）‎ F．电源E2（电动势约为9V） ‎ G．开关、导线若干 该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：‎ ‎①按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的位置；‎ ‎②断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；‎ ‎③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200μA ，记下此时电阻箱的阻值。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）实验中电源应选用___（填“”或“”），滑动变阻器应选用__（填“”或“”）。‎ ‎（2）若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为Rg=______。‎ ‎（3）实验测得G的内阻Rg＝500Ω，为将G改装成量程为‎0.3 A的电流表，应选用阻值约为_____Ω的电阻与G并联。（保留一位小数）‎ ‎（4）接着该同学利用改装后的电流表A，按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值。某次测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250μA处，则Rx＝_______Ω。（保留一位小数）‎ ‎24.（14分）如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=‎1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=‎0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m=‎0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4。工件质量M=‎0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。（取g=‎10m/s2）‎ ‎（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C 两点间的高度差h。‎ ‎（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动 ‎①求F的大小 ‎②当速度v=‎5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离。‎ ‎25.（19分）在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r =m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ = 。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B = 1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E = 1×104N/C。小物体P1质量m = 电荷量q = +8×10‎-6C，受到水平向右的推力F = 9.98×N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t = 0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为u = 0. 5，取g = ‎10m/s2,sin370 = 0.6，cos370 = 0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力。‎ 求：‎ ‎（1）小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；‎ ‎（2）求小物体P1运动到G点的速度;‎ ‎（3）倾斜轨道GH的长度s。‎ ‎（二）选考题 ‎33. [物理选修3-3]（15分）‎ ‎（1）（5分）封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上。则________.‎ A．由状态A变到状态B过程中，气体吸收热量 B．由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加 C．C状态气体的压强小于D状态气体的压强 D．D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少 E．C状态到D状态，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 ‎（2）（10分）如图所示，导热性能良好的封闭气缸固定在倾角为斜面上，气缸中有一活塞，将气缸中的气体分为a、b两部分，活塞的质量为m=‎2kg，横截面积S=‎10cm2,活塞上表面到气缸顶部的距离L1=‎40cm,活塞下表面到气缸底部的距离L2=‎10cm, a部分气体的压强为pa=2.0,不计活塞和气缸壁的摩擦，重力加速度g=‎10m/s2,求：‎ ‎（i）求b部分气体的压强 ‎（ii）用打气筒向活塞下部的封闭空间打气，每次打气可充入压强为p0=1.0、体积为V0=‎15cm3的气体，稳定后要使活塞移动至气缸的中部，求打气的次数。‎ ‎34. [物理选修3-4]（15分）‎ ‎（1）（5分）图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图，AO、DO分别表示某次测量时，光线在空气和玻璃中的传播路径。在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦值(sin r)与入射角正弦值(sin i)的关系图象。则下列说法正确的是(　　)‎ A．光由D经O到A B．该玻璃砖的折射率n＝1.5‎ C．若由空气进入该玻璃砖中，光的频率变为原来的2/3‎ D．若由空气进入该玻璃砖中，光的波长变为原来的2/3‎ E．若以60°角由空气进入该玻璃砖中，光的折射角的正弦值为 ‎（2）（10分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于‎10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=‎5 cm处的两个质点。t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=‎4 cm，质点A处于波峰位置；t1=时，质点O第一次回到平衡位置，t2=1 s时，质点A第一次回到平衡位置。求：‎ ‎（i）简谐波的周期、波速和波长；‎ ‎（ii）质点O的位移随时间变化的关系式。‎ ‎【参考答案】‎ 二、选择题 ‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ A B C D AC CD BD ABD 三、填空题：‎ ‎22. AB 3∶2 ‎ ‎23. E2 R2 0.5 4.3 ‎ ‎24. （1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，‎ 根据动能定理得mgh-μ1mgL=0 ①‎ 代入数据得h=‎0.2m ②‎ ‎（2）①设物块的加速度大小为a，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ，由几何关系可得 ③‎ 根据牛顿第二定律，对物体有mgtanθ=ma ④‎ 对工件和物块整体有F-μ2 (M+m)g=(M+m)a ⑤‎ 联立②③④⑤式，代入数据得F=8.5N ⑥‎ ‎②设物体平抛运动的时间为t，水平位移为x1，物块落点与B间的距离为x2， 由运动学公式可得 ⑦‎ x1=vt ⑧‎ x2= x1-Rsinθ ⑨‎ 联立②③⑦⑧⑨式，代入数据得 x2=‎0.4m ⑩‎ ‎25. 解：（1）设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v，受到向上的洛伦兹力为F1，受到的摩擦力为f，则F1＝qvB ①‎ f＝μ(mg－F1) ②‎ 由题意，水平方向合力为零F－f＝0 ③ ‎ 联立①②③式，代入数据解得v＝‎4 m/s ④‎ ‎（2）设P1在G点的速度大小为vG，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理 ‎ ⑤‎ 代入数据解得 ‎(3)P1在GH上运动，受到重力、电场力和摩擦力的作用，设加速度为a1，根据牛顿第二定律qEcosθ－mgsinθ－μ(mgcosθ＋qEsinθ)＝ma1 ⑥‎ P1与P2在GH上相遇时，设P1在GH运动的距离为s1，则 ⑦ ‎ 设P2质量为m2，在GH上运动的加速度为a2，则 m2gsinθ－μm2gcosθ＝m‎2a2 ⑧ ‎ P1与P2在GH上相遇时，设P2在GH运动的距离为s2，则 ⑨ ‎ 联立⑤～⑨式，代入数据得 s＝s1＋s2 ⑩‎ s＝‎0.56 m ⑾‎ ‎33. (1)ADE ‎(2)（i）对活塞进行受力分析，有， （3分）‎ ‎（ii）对a气，有，代入数据可得 , （3分）‎ （1分）‎ 设打气x次，对打入气体，x p0 V0 对b室原有气体：L2 对之后b室气体：（）RT; ‎ 可得：x p0 V0L2 ，解得x=41次 （3分）‎ ‎34. (1) BDE ‎(2)（i）设振动周期为T，由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的时间是1/4个周期，由此可知T=4s ①‎ 由于质点O与A的距离‎5cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，质点O在时回到平衡位置，而质点A在t=1s时回到平衡位置，时间相差，两质点平衡位置间的距离除以传播时间，可得波的速度v=‎7.5 cm/s ②‎ 利用波长、波速和周期的关系得简谐波的波长 λ=‎30 cm ③‎ ‎（ii）设质点O的位移随时间变化的关系为 ④将①‎ 式及题给条件代入上式得 ⑤ 解得φ0=，A=‎8 cm ⑥‎ 则y=0.08cos(+)（国际单位制） ⑦或y=0.08sin(+)（国际单位制）‎