1、甘肃省庄浪县第一中学2021届高三物理第四次模拟试题一、选择题（本题共15小题，共45分。在每小题给出的四个选项中，第1-10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11-15题有多项符合题目要求，每小题3分，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是( )A.安培发现了电流热效应的规律B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C.楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动2.质点做直线运动的位移x与时间t
2、的关系为x = 5t + t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( )A.第1s内的位移是5m B.前2s内的平均速度是6m/sC.任意相邻1s内的位移差都是1m D.任意1s内的速度增量都是2m/s3.将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图象如图所示。以下判断正确的是( )A.前3s内货物处于失重状态B.最后2s内货物只受重力作用C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D.第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒4.如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为
3、( )A. B. C. D.5如图所示，光滑水平面上，A、B两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，A、B共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则()A a10，a20 Ba1a，a2a Ca1a，a2 Da1a，a2a6.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为( )A. B. C. D.7.利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( )A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球
4、自转)B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离8.下列说法正确的是（ ）A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关9.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C.当滑动变阻器的
5、滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变大10.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2v1，则( )A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0 t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0 t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用11某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到
6、达的最低点，b是人静止悬吊时的平衡位置。不计空气阻力，下列说法正确的是( )A从P至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量B从P至c过程中重力所做的功等于人克服弹力所做的功C从P至b过程中人的速度不断增大D从a至c过程中加速度方向保持不变12.如图所示,绝缘的斜面处在一个竖直向上的匀强电场中,一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端,已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.3J,重力做功1.5J,电势能增加0.5J,则以下判断正确的是( )A. 金属块带正电荷B. 静电力做功0.5JC. 金属块克服摩擦力做功0.7JD. 金属块的机械能减少1.4J13.如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强
7、磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。射入磁场时，P的速度vP垂直于磁场边界，Q的速度vQ与磁场边界的夹角为45。已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则( )A.P和Q的质量之比为1：2 B.P和Q的质量之比为C.P和Q速度大小之比为 D.P和Q速度大小之比为2：114.在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图示.下列说法正确有( ) A.q1和q2带有异种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1移到x2，电势能减小D.负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大15.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一
8、端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接)，弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则（ ）A.撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B.撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为gC.物体做匀减速运动的时间为2D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg(x0)二、实验题（本题共2小题，共15分.）16.( 每空2分，共8分)某实验小组的同学在做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示，接下来该小组的同学完成了如下的操作：(
9、1)首先利游标卡尺测出了小球的直径D，其示数如图乙所示，该示数为_cm；(2)将该小球由光电门1的正上方无初速度释放，先后通过光电门1、2，通过电脑显示的时间分别为t1=510-3s、t2=410-3s，若小球通过两光电门1、2的速度分别用v1、v2表示，由以上数据可知v1=_m/s(结果保留三位有效数字)；(3)该小组的同学测出两光电门之间的距离为h，重力加速度用g表示，若小球的机械能守恒，则需要验证的关系式为_。（用题中所给字母表示）17.某学习小组通过实验探究一小灯泡L（额定电压为2.8V，额定电流为0.56A）的伏安特性曲线。现实验室备有下列器材：A. 灵敏电流计G（量程为Ig=3mA
10、，内阻Rg=150）；B. 电流表A（量程为600mA，内阻约为1）；C. 滑动变阻器R1（阻值范围为010）；D. 滑动变阻器R2（阻值范围为0100）；E. 电阻箱R3（阻值范围为09999）；F. 电源E（电动势为4V，内阻不计）；G. 开关S及导线若干。（1）在描绘该电学元件的伏安特性曲线时，要将灵敏电流计G改装成量程为3V的电压表来满足测量要求，则电阻箱接入电路的阻值R3 =_（2）为了方便调节，测量的准确度较高，其中滑动变阻器应选择_（填“R1”或“R2”）,请设计该实验的电路图。（3）作出的的IU图象如图(a)所示，用另一电源E0（电动势5 V，内阻2.0 ）、定值电阻R0(阻值
11、为8)和题中完全相同的两个小灯泡连接成图（b）所示的电路，其中一个小灯泡的实际功率为_W。（结果均保留2位小数）三、计算题（本题共4小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）18（7分）如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L2.0 m。若将电荷量均为q4.0106 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k9.0109 Nm2/C2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向。19（8分）如图所示，在水平面上固定一个半径R1 m的3/4光滑
12、圆弧轨道的工件，其圆心在O点，AOC连线水平，BOD连线竖直在圆周轨道的最低点B有两个质量分别为m14 kg、m21 kg的可视为质点的小球1和2，两小球间夹有一个极短的轻弹簧，当弹簧储存了Ep90 J的弹性势能时锁定弹簧某时刻解除锁定，弹簧将两个小球弹开，重力加速度g10 m/s2，试求：(1)两小球脱离弹簧瞬间的速度；(2)通过计算说明小球2第一次沿轨道上滑过程中能否到达D点？20（12分）如图所示，离子发生器发射一束质量为m、电荷量为q的离子，从静止经PQ两板间的加速电压加速后，以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域，abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界，已知ab长为L，匀强
13、电场的方向与ad边平行且由a指向d(离子间的相互作用及重力可忽略)。(1)求加速电压U0；(2)若离子恰从c点飞离电场，求a、c两点间的电势差Uac；(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv，求此时匀强电场的场强大小E。21. 【选修3-3】（13分）（1）（4分）下列说法正确的是（ ）（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分。每选错1个扣2分，最低得分为0分。）A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低
14、的缘故E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果（2）(9分)如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强=76cmHg。为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少？封闭气体的温度重新回到280K后，为使封闭气柱长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？22. 【选修3-4】（13分）(1)(4分)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则（ ）（填正
15、确答案标号，选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分。每选错1个扣2分，最低得分为0分。）A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中，a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距(2)（9分）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与Q的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=
16、1s，振幅A=5cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：P、Q之间的距离；从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程。物理答案1. B 2.D 3.C 4.C 5.D 6.C 7.D 8.C 9.B 10.B 11.BC 12.AC 13.AC 14.AC 15.BD16.(1)1.21 (2)2.4217. (1). 850 (2). R1 (3) 0.30 (0.28-0.32) 18. (1)F=9.010-3N (2) 方向沿y轴正方向【解析】(1)根据库伦定律，A、B两点间的库仑力大
17、小为：，代入数据得：F=9.010-3N(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为：A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为：代入数据得，方向沿y轴正方向19.(1)m1：3 m/s，水平向左m2：12 m/s，水平向右(2)能解析(1)设小球m1的速度为v1，m2的速度为v2，两小球与弹簧组成的系统，水平方向合外力为零，且只有弹力做功由动量守恒有：m1v1m2v2由能量守恒有：Epm1vm2v联立式并代入数据解得：v13 m/s，水平向左v212 m/s，水平向右(2)小球2水平向右运动，设其能到达圆周的最高点D，由机械能守恒有：m2vm2g2Rm2v代入数据解得：vD m/s又小
18、球能通过竖直面内光滑圆周最高点的条件为：mgm代入数据解得：v m/s比较式知vDv，小球2能到达D点 20.（1）U0=；（2）Uac=；（3）【解析】 (1)对直线加速过程，根据动能定理，有：qU0=解得:U0=(2)设此时场强大小为E，则:ab方向，有:L=v0t ad方向，有:L=Uac=EL 解得:Uac=（3）根据可知，离子射出电场时的速度，方向与ab所在直线的夹角为45，即，根据，可得x=2y，则离子将从bc边上的中点飞出，即根据动能定理，有：解得:21.(1) BCE (2) 【解析】(1)设玻璃管的横截面积为，封闭气体压强为，初始根据水银液面受力平衡可分析得，可得当左端水银面
19、下降，右端液面必然上升，则左右液面高度差变为，此时封闭气体压强为同样根据液面平衡可分析得，可得根据理想气体状态方程，代入温度，可得(2)设此时封闭气体压强为，封闭气体的长度，根据理想气体状态方程可得计算可得此时作用液面高度差左端液面上升，右端上升，所以开口端注入水银的长度为22.（1）ABD （2）133cm 125cm【解析】(1)由题意，O、P两点的距离与波长满足：波速与波长的关系为：在t=5s时间间隔内波传播的路程为vt，由题意有：综上解得：PQ=133cm(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：波源由平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A，由题意可知：故t1时间内，波源运动的路程为s=25A=125cm
