宁夏银川一中2021届高三下学期第四次模拟考试理综-物理试题+答案

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2021年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试试题卷-物理

( 银川一中第四次模拟考试 )

14．下列叙述正确的是

A．力、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位

B．根据功率的定义式，当时间间隔非常小时，就可以用这一间隔内的平均功率表示间隔内某一时刻的瞬时功率，这应用了控制变量法

C．探究加速度与质量、合外力关系实验采用的是等效替代的方法

D．国际单位制中磁感应强度的单位是T，如果用国际单位制的基本单位来表示，则可以表示为

15．塔吊吊着某建筑材料竖直向上运动时的速度-时间图像如图所示，由图像可知，该建筑材料

A．前15s内先上升后下降

B．前15s内速度先增加后减小

C．前5s内处于失重状态

D．前10s内的平均速度等于0.5m/s

16．2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等差等势面，一电子在其中运动的轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，则

A．a点的电场强度大于b点的电场强度 

B．b点电场强度的方向水平向右

C．a点的电势高于b点的电势 

D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能

17．某同学做家务时，使用浸湿的拖把清理地板上的油渍。假设湿拖把的质量为2kg，拖把杆与水平方向成53°角，当对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为10N的力F1时，恰好能推动拖把向前匀速运动。当遇到地板上的油渍时，如果想要把地板上的油渍清理干净，必须克服油渍与地板间的静摩擦力，该同学需将沿拖把杆向下的力至少增大到F2=25N。拖把杆与水平方向仍成53°角，设拖把与地板、油渍间的动摩擦因数相等且始终不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速

度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。则此时油渍与地板

间的最大静摩擦力约为

A．7.7N  B．8.6N  C．13.3N  D．15N

18．半径为R的内壁绝缘光滑的半圆筒如图所示固定，在a、b、c三点分别垂直于纸面放置三根等长的长直导线（a、b两点位于水平直径两端），导线a中通有垂直纸面向里、大小为I1的恒定电流，导线c中电流方向也垂直纸面向里，但大小未知。导线a、b固定，导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，Oc与Oa的夹角为θ=60°。已知长直导线在距导线r处产生磁场的磁感应强度大小为B=（k为常数，I为长直导线中的电流），不考虑边缘效应，则b中通过电流的大小和方向为

A．电流大小为I1、方向垂直纸面向里

B．电流大小为I1、方向垂直纸面向里

C．电流大小为I1、方向垂直纸面向外

D．电流大小为I1、方向垂直纸面向外

19．三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图

所示．已知地球自转周期为，B的运行

周期为，则下列说法正确的是

A．C加速可追上同一轨道上的A

B．经过时间，A、B相距最远

C．A、C向心加速度大小相等，且小于B的向心加速度

D．卫星A、C受到地球的万有引力大小一定相等

20．如图甲所示为风力发电的简易模型。在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，转速与风速成正比。若某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列说法正确的是

A．电流的表达式为i＝0.6sin10πt（A）             

B．磁铁的转速为10 r/s

C．风速加1倍时线圈中电流的有效值为A   

D．风速加1倍时电流的表达式为i＝1.2sin10πt（A）

21．如图所示为质谱仪的结构图，该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成，已知速度选择器中的磁感应强度大小为、电场强度大小为E，荧光屏下方匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为。三个带电荷量均为q、质量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝O进入偏转磁场，最终打在荧光屏上的、、处，相对应的三个粒子的质量分别为、、，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。则下列说法正确的是

A．三个粒子均带负电

B．打在位置的粒子质量最大

C．如果，则

D．粒子进入偏转磁场的速度是

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）

某同学研究自由落体运动的规律时，将小球固定在刻度尺的旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图1所示。图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片I、II、III，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s，刻度尺为毫米刻度尺。

(1)图片II中小球下落速度约为________m/s。（计算结果保留两位小数）

(2)关于实验装置和操作，以下说法正确的是________。

A．刻度尺应固定在竖直平面内

B．铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落

C．手机应正对刻度尺固定

D．手机距离刻度尺越近越好

(3)因为有空气阻力，为了得到更精确的加速度值，该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图3所示。其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像，由图像可知____。

A．图像的斜率表示小球下落的加速度

B．小球P的质量大于小球Q的质量

C．小球P的质量小于小球Q的质量

D．小球P的数据算出的加速度值更接近当地重力加速度

23．(9分)

要描绘一个规格为“3V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室准备了以下器材：

①直流电源（电动势E=3V，内阻不计）

②电流表A（量程600mA，电阻约0.01ῼ）

③电压表V（量程15V，电阻约1000ῼ）

④表头G（量程10mA，内阻10ῼ）

⑤滑动变阻器R1（0~5ῼ，最大电流0.8A）

⑥定值电阻R=290ῼ

⑦开关K及导线若干

(1)为了尽可能的减小实验误差完成此实验，实验

时除了选①⑤⑦器材外，还需要选的实验器材有：

__________（填写仪器前面的序号）；

(2)根据所选的器材在框中设计最合理的实验电路图；

(3)某同学通过合理的实验电路图得到了6组灯泡两端

电压和流过灯泡电流的数据如下表：

由表格数据画小灯泡的图像__________；

(4)将此小灯泡与电动势为1.5V、内阻为10ῼ的电源串接，小灯泡的实际工作功率为__________W（保留两位有效数字）。

24．(14分)

如图1所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图象如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求金属棒与导轨间的动摩擦因数；

(2)求金属棒在磁场中能够达到的最大速率；

(3)已知金属棒从进入磁场到速度达到5m/s时通过电阻的电荷量为1.3C，求此过程中电阻产生的焦耳热。

25.（18分）

质量分别为、的两弹性小球（可看作质点）放在质量、内部长度且内表面光滑的U形槽内，U形槽静止在水平面上，且与水平面间的动摩擦因数，开始时两球间夹有一压缩的弹簧（弹簧未与两球连接、长度忽略），球和弹簧共储存能量、静止在U形槽中央，如图所示.假设所有碰撞时间极短，且碰撞过程中没有能量损失，释放两球（然后弹簧被清除），已知，取，求：

（1）两球分离时的速度大小；

（2）与U形槽首次碰撞后瞬间，与U形槽的速度；

（3）释放弹簧后，经多长时间与U形槽发生碰撞.

33．[物理——选修3-3]（15分）

（1）(5分)以下关于分子动理论的说法正确的是______。（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．布朗运动是由悬浮在液体中的固体小颗粒之间的相互碰撞产生的

B．相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度一定相同，内能不一定相同

C．分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小

D．一定质量的某种理想气体绝热压缩，会使封闭气体的温度升高，压强变大

E. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=V/V0

（2）(10分)如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为、质量为厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为12，在活塞的右侧6处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强。现将汽缸竖直倒置，如图乙所示，取。求：

(1)稳定后，活塞与汽缸底部之间的距离；

(2)乙中气体加热到720K时封闭气体的压强。

34．[物理——选修3–4]（15分）

（1）（5分）关于光现象及其应用，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．白光只有通过三棱镜的折射，才能产生光的色散现象

B．拍摄玻璃橱窗中的物品时，为消除玻璃表面反射光的干扰，需要在照相机镜头前加装偏振片，目的是增加透射光的强度

C．利用光的干涉现象可检查平面的平整度

D．光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率

E．光经过大头针尖儿时，大头针尖儿边缘轮廓会模糊不清，这是光的干涉现象

（2）如图，ABC是某三棱镜的横截面，，，边长，一条平行于BC的光线人射到AB边上D点，经棱镜两次折射从AC边中点E射出，出射光线与AC边的夹角

（1）求该棱镜材料的折射率；

（2）若平行于BC边平移入射光线，当AB边的入射点

在F（图中未画出）时，光线再次从E点射出。请判断光线

是否会在BC边发生全反射，并求F点到D点的距离。

（每条边只考虑一次反射或折射）

银川一中2021届高三第四次模拟物理试卷参考答案

22.（1）；  （2）AC    (3)BD

23.（1）②④⑥ （2分）   (2)如图(3分）  （3）伏安特性曲线如下图(2分）                        

（4）0.048（2分）

24.（14分）

解析：（1）在0-1s内，金属棒的加速度为：，解得a=4m/s2

由牛顿第二定律得：,解得

（2）金属棒速度达到最大速率时，此时处于平衡状态，假设金属棒的最大速度为vm,

此时金属棒切割磁感线产生的感应电动势为：E=BLvm

根据闭合电路的欧姆定律可得：

由安培力公式可得:F=BIL

对金属棒：

联立得：vm=8m/s

（3）由闭合电路欧姆定律和欧姆定律以及电流的定义式可得：q, ,  ,

得:

=2.6m

由动能定理得：

电阻产生的焦耳热等于克服安培力所做的功，则Q=W=2.95J

25.（20分）

答案：（1） ；    （2）； （3）

解析：（1）根据动量守恒定律和机械能守恒定律有

联立两方程并代入数据解得

，

（2）取向左为正方向，碰撞过程与M组成的系统动量和机械能守恒得

得

（3）两球分离后各自做匀速运动，U形槽不动；先与U形槽碰撞

此时运动的距离

所以与U形槽碰撞时与U形槽右侧边缘的距离为0.5 m

U形槽与碰撞后，仍以2 m/s的速度向右运动

U形槽以1.6 m/s的速度向左做匀减速运动，由牛顿第二定律有

  解得

假设U形槽一直做匀减速运动，则后停止运动

由可知与U形槽碰撞发生在槽停止运动前，则有

解得（舍去）

则从释放弹簧到与U形槽发生碰撞需要的时间

33. （1）BCD

(2)解析：

34.（1）BCD

（2）解析：