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宁夏银川一中2021届高三物理下学期第一次模拟考试试题

宁夏银川一中2021届高三物理下学期第一次模拟考试试题

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10

宁夏银川一中2021届高三物理下学期第一次模拟考试试题
14．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率v的关系如图所示，其中ν0为极限频率。下列说法正确的是
A．逸出功随入射光频率增大而减小
B．图中直线的斜率k等于普朗克常量h
C．最大初动能Ekm与入射光强度成正比
D．最大初动能Ekm与入射光频率成正比
15．雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明
显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧
急刹车时的图象，驾驶员的反应时间为1s。下列说法
正确的是
A．从到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干
燥路面的平均速度
B．从s到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
C．从到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍
D．从到停下，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多12m
16．我国的电动自行车保有量很大，《电动自行车安全技术规范》强制性国家标准已经正式实施，新标准全面提升了电动自行车的安全性能，最高车速调整为25 km/h，整车质量(含电池)不超过55 kg，蓄电池标称电压不超过48 V．假定一个成人在平直公路上以最高车速骑行时，受到的阻力约为总重力的0．03倍，电动自行车电能转化效率为50%，则电动自行车电动机的正常工作时电流最接近下列那个值
A．0.1 A B．1 A C．10 A D．100 A
17．2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举 着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。“天问一号”探测器靠近火星时需要通过变轨过程逐渐靠近火星，轨道Ⅰ是贴近火星表面
的圆轨道，其轨道半径为R,在此轨道上的运行周期为T。
轨道Ⅱ和轨道Ⅲ为椭圆轨道，已知引力常量为G，则下列
说法正确的是
A．“天问一号”的发射速度必须大于第三宇宙速度
B．“天问一号”在轨道Ⅱ上的机械能小于在轨道Ⅰ上的机械能
C．“天问一号”在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要推进器在P点向后喷气
D．若已知P、Q两点间的距离为L，则“天问一号”在轨道II上的周期为
a
30o
Ea
Eb
60o
b
18．如图所示，一带正电的粒子以某一初速度进入某点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60°角。
若粒子只受电场力的作用，下列说法正确的是
A．粒子在a点电势能小于在b点的电势能
B．电场中a点电势低于b点电势
C．a点与b点连线中点的场强大小为Eb
D．粒子在b点的加速度等于在a点加速度的倍
19．如图所示，AB是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过细线悬吊着一质量为m的小球．现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为θ，则以下说法正确的是
A．杆对物块的支持力为
B．细线上的拉力为
C．
D．物块和小球的加速度为
20．如图所示，粗细均匀的边长为L的正方形金属线框abcd自宽度也为L的水平有界匀强磁场上方自由释放，ab边刚进入磁场时线框恰能匀速下落。已知线框在下落过程中始终保持竖直且ab边始终水平，以沿abcd的方向为电流的正方向，则线框通过匀强磁场过程中的电流强度I、ab边的电势差Uab随时间t的变化关系可能正确的是

21．如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h．物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升到最高点时到水平面的距离为．小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则
A．碰撞后小球A反弹的速度大小为
B．碰撞过程B物块受到的冲量大小
C．碰后轻弹簧获得的最大弹性势能
D．小球C的最大速度大小为
三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
22．（6分）
某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力（图中未画出）。

(1)该实验中小车所受的合力________（填“等于”或“不等于”）力传感器的示数，该实验________（填“需要”或“不需要”）满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量；
(2)通过实验可以获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s．若某次实验过程中测得力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是F=________。

23．(9分)
实际电流表有内阻，测量电流表G1的内阻r1采用如图甲所示的电路。可供选择的器材如下：
①待测电流表G1：量程为0－5 mA，内阻约为300 Ω
②电流表G2：量程为0－10 mA，内阻约为40 Ω
③定值电阻R1：阻值为10 Ω
④定值电阻R2：阻值为200 Ω
⑤滑动变阻器R3：阻值范围为0－1000 Ω
⑥滑动变阻器R4：阻值范围为0－20 Ω
⑦干电池E：电动势约为1.5 V，内阻很小
⑧电键S及导线若干

(1)定值电阻R0应选________，滑动变阻器R应选________。(在空格内填写序号)
(2)实验步骤如下：
①按电路图连接电路(为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端)
②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；
③多次移动滑动触头，记录各次G1和G2的读数I1和I2；
④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图乙所示。
⑤根据I1－I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为
r1＝________。(用k、R0表示)
(3)用G1表改装成如图丙的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程的挡位。1、2两个挡位为电流表挡位，量程分别为300 mA和100 mA。
关于此多用表，下列说法正确的是________
A．当转换开关S旋到位置4时，是电阻挡
B．当转换开关S旋到位置6时，是电压挡
C．转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大
D．A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔
24．（12分）
“电磁炮”是利用电磁力対弹体加速的新型武器，具有速度快，效率高等特点，最新记录电磁炮炮弹发射速度已经达到2km/s－3km/s．如图是电磁炮光滑加速轨道示意图，轨道宽度L=0.2m,轨道的电阻不计，已知某型号“电磁炮”弹体总质量m=0.2 kg,其中弹体在轨道间的电阻R=0.4 Ω;可控电源的内阻r=0.6 Ω,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射,在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是I=2×103A，轨道磁场的磁感应强度B=1×102T,方向垂直轨道平面向外，不计空气阻力。求:

(1)弹体从静止加速到2km/s,轨道至少要多长?
(2)弹体从静止加速到2km/s过程中,该系统消耗的总能量是多少？

25．（20分）
如图所示,xOy平面内的第二、三象限存在着沿y轴负
方向的匀强电场;第一、四象限内有以坐标原点O为圆心、
半径为L的半圆形区域,区域内存在着垂直坐标平面向里的
匀强磁场。一质量为m、带电量为q的带电粒子自坐标为
的M点射出,射出时的速度大小为v0,方向沿x轴正方向,经过一段时间恰好在坐标原点O进入y轴右侧的匀强磁场,再经过一段时间后又与x轴平行沿x轴正方向离开匀强磁场,不计带电粒子重力。
求:
(1)此带电粒子到达坐标原点O时的速度大小;
(2)此带电粒子自M点射出至离开磁场时的时间间隔;
(3)要使此粒子进入磁场后,不再自圆弧边界离开磁场,可以仅通过改变磁场的磁感应强度大小来实现,计算改变后的磁感应强度大小需满足的条件。

33．[物理——选修3-3]（15分）
(1)(5分)如图所示，一定质量的理想气体经历A→B的等压过程和B→C的绝热过程（气体与外界无热交换），则下列说法正确的是_________。（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A．A→B过程中，外界对气体做功
B．A→B过程中，气体分子的平均动能变大
C．A→B过程中，气体从外界吸收热量
D．B→C过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞
的分子数减少
E．B→C过程中，单位体积内气体分子数增多
(2)(10分)如图为打气筒给足球充气的示意图。先上提活塞,阀
门B关闭,阀门A打开,外界大气进入气筒内;再下压活塞,阀门A关
闭，阀门B打开,气筒内气体全部进入足球,完成一次打气。如此重
复多次，即可给足球充足气。外界大气压强P0=1.0×105 Pa,环境
温度t0=17°C ,气筒的体积V0=1.0×10-4 m3。初始时,足球内气体压
强p=0.60×105Pa, 足球的体积V=5.0×10-3 m3(始终保持不变) ,
忽略连接部件的体积,气体可视为理想气体。求
(1)不考虑气筒和足球内气体温度的变化,打气一次后,足球内气体的压强为多大?
(2)打气过程中,气筒内气体温度与环境温度保持一致,球内气体温度最终升高至t=27°C。为使足球内气体的压强不低于Pn =1.1 ×105 Pa ,求打气的次数n至少为多少?
34．[物理——选修3–4]（15分）
(1)(5分)如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波t=1s时刻波形图，该时刻M点开始振动，再过1.5s，N点开始振动。
下列判断正确的是______（填正确答
案标号。选对1个得2分，选对2个
得4分，选对3个得5分。每选错1
个扣3分，最低得分为0分）
A．波的传播速度4m/s
B．质点M的振动方程
C．质点M、N相位差是
D．时刻，处质点在波峰
E．时刻，质点M、N与各自平衡位置的距离相等
（2）（10分）如图所示，为折射率的扇形玻璃砖截面，一束单色光照射到面上的点，在点折射后的光线平行于。已知点是的中点，点是延长线上一点，°。
①求入射光在点的入射角；
②通过计算判断光射到弧能否从弧射出。
银川一中2021届高三第一次模拟考试物理试题答案
题目
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
B
C
C
D
C
AC
BD
AC
22.（（1）等于 不需要 （2）
23.(1)④，⑥ (2)⑤ (3)ABD
24【解析】(1)由安培力公式F=IBL=4×104 N
解法一:由动能定理Fx=mv2弹体从静止加速到2 km/s,代入数值得x=10 m
解法二 :由牛顿第二定律F=ma 得加速度a=4×105 m/s2
由v2-=2asv=4 km/s代入数值得x=10 m
(2)根据F=ma,v=at知发射弹体用时
t==1×10-2 s发射弹体过程产生的焦耳热Q=I2(R+r)t=4×104 J
弹体的动能Ek=mv2=4×105 J
系统消耗的总能量E=Ek+Q=4.4×105 J
25【解析】(1)粒子自M点到坐标原点O,沿x轴方向L=v0t1
沿y轴方向L=a
到达O点时vy=at1,得vy=v0
粒子在O点的速度大小v==2v0
(2)粒子运动轨迹如图所示由tanα==
得在O点时速度与y轴负方向成α=30°角,
由几何知识得,粒子在磁场中运动的半径也为L,粒子在磁场中的
运动时间t2==
自M点射出至离开磁场时的时间间隔t=t1+t2=+
(3)要使此粒子进入磁场后,不再自圆弧边界离开磁场,粒子做圆
周运动的半径r< 又qvB= 得B>

3-3
（1） （5分）BCD
(2) (i)打气前后气体温度不变，对气筒内的气体，设压缩后在球内占据的体积为。由玻意耳定律
对足球内的气体，压缩后在球内占据的体积为。由玻意耳定律
解得Pa
(ii)设打气次数为n次，相当于第一次将压强为p0，体积为nV0，温度为T0=290K的气体与足球内原有气体一起压缩成体积为V，温度为T=300K的气体。由理想气体状态方程

解得n=23.2次 所以，打气次数至少为24次。
3-4
（1）ACE------（5分）
（2）（10分）①光在介质中传播的光路图如图所示：
设入射光在C点的入射角为i，折射角为r，由于在C点折射后的光线平行于OB，所以∠OCP=∠AOD=60°，r=30°，根据折射定律有：
代入数据解得：i=60°；
②在C点折射后的光线射到AB弧上P点，连接O、P，OP是法线，过O点做CP的垂线交CP于Q，则折射光线在AB弧的入射角为i1，玻璃砖临界角为C，扇形半径为L，则：，
根据几何知识有∠COQ=30°，LOQ＝LOC•cos∠COQ=
根据
可得：，
则：i1＜C，所以光射到AB弧能从AB弧射出。