陕西省西安中学2021届高三下学期第十次模拟考试物理试题+答案

这是一份陕西省西安中学2021届高三下学期第十次模拟考试物理试题+答案，共13页。试卷主要包含了5 Fe，40Ω的电阻，质量为m=0，5s内木板B 的位移大小等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量： H:1 Li:7 B:11 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 P:31 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Se:79
第I卷（选择题 共126分）
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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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．下列说法正确的是（ ）
A．核反应是衰变
B．核反应是重核裂变
C．核反应是重核裂变，其中K为10个中子
D．核反应是轻核聚变，其中Z为氢核
15．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（ ）
A． B． C． D．
16．火星的质量约为地球质量的，半径约为地球的，已知地球的第一宇宙速度为，则火星探测器绕火星表面作圆周运动的线速度大小约为（ ）
A． B． C． D．
17．汽车抛锚或肇事后需要通过拖车来救援，一般有两种救援方式，第一种救援方式是用拖车绳直接牵引，第二种是将汽车装在拖车上进行救援，某次救援时拖车的质量为汽车的倍，设拖车运动过程中所受的阻力恒为拖车总车重的，汽车运动过程中所受的阻力恒为车重的，两种救援过程均在水平路面上进行且拖车启动的加速度相同。下列说法正确的是（ ）
A．第一种救援比第二种救援启动拖车的牵引力大
B．两种救援启动过程中，拖车的牵引力相同
C．第一种救援比第二种救援启动拖车对汽车在水平方向的作用力大
D．两种救援启动过程中，拖车对汽车在水平方向的作用力相同
18．平行四边形ABCD区域之外有垂直纸面向里（磁场未画出）的有理想边界匀强磁场，磁感应强度为，现有一质量为，电荷量为的粒子从A点沿垂直于AD边以某一速度射入平行四边形区域中，结果粒子恰好可通过平行四边形的某一顶点，已知、，，，关于此粒子的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中转过的圆心角可能为
B．粒子在磁场中运动的时间不可能为
C．粒子不可能再次通过A点
D．粒子的速度可能为
19．如图，在真空中有两个不等量异种点电荷（）和（）．其中，，所带电荷量之比值为（）．将它们分别固定在坐标轴原点O（即）和的位置上，选无穷远处电势为0．在轴上引入一负的试探电荷，下列结论正确的是（ ）
O
r0
x
Q1
Q2
A．在轴上所受电场力为0的点有两处
B．在轴上电势能为0的点有两处
C．从紧靠处沿轴移送至无穷远，电势能一直增加
D．从紧靠处沿轴移送至无穷远，电势能先减少后增加
20．如图，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离s与时间t的关系如下表所示，导轨电阻不计，g=10m/s2，则（ ）
A．磁感应强度B的大小为0.1T
B．在t=0.7s时，金属棒ab两端的电压值为0.7V
C．在前0.7s的时间内，电阻R上产生的热量为0.06J
D．在前0.4s的时间内，通过金属棒ab的电荷量为0.2C
21．在足够长的光滑斜面底端，有一质量为的小滑块（可视为质点），受平行斜面向上的恒力作用，由静止开始沿斜面向上运动，经过一段时间t，位移为．撤去恒力，滑块经相同的时间t恰返回至斜面底端，取沿斜面向上的方向为坐标轴的正方向，斜面底端为坐标原点，滑块运动的位移－时间图像如图所示，图中曲线对应抛物线，已知滑块始终在斜面上运动，则（ ）
t
O
x
t
2t
x
xm
tm
A．位移最大值为
B．与位移最大值对应的时刻为
C．恒力对滑块做的功为
D．滑块返回至斜面底端的动能为
第II卷（非选择题 共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～40题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
22．（6分）某实验小组采用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则，请完成下列操作步骤：
a．在圆形桌面上平铺一张白纸，桌子边缘安装两个可沿桌边滑动的光滑定滑轮，将橡皮筋的一端用图钉固定在圆形桌面上的P点，另一端栓接两个细绳套。
b．使一个绳套跨过光滑定滑轮，挂上5个质量相等的钩码，拉升橡皮筋，记录下结点O的位置和 。
c．使两个绳套均跨过两光滑定滑轮，分别挂上3个和4个质量相同的钩码，调整滑轮的位置，直至 ，并记录两细绳的方向。
d．以O为起点，分别作出前后两次拉升过程中拉力的图示如图所示，其中为挂3个钩码时对橡皮筋的拉力。
e．如果力的平行四边形定则得到验证，那么图中
23．（10分）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为5.0V的电压表。该同学测得微安表内阻为1200Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准电压表，根据图(a)所示电路对改装后的电表进行校正（虚线框内是改装后的电表）
（d）

（1）改装时，该同学选用的电阻R的阻值应为_____Ω，与微安表___联（填“串”或“并”）。
（2）根据校正电路（a），补全图（b）中的实物连线；
（3）当标准电压表的示数为4.80 V时，微安表的指针位置如图（c）所示。由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是_____V（答案填三位有效数字）。要修正改装电表的量程，可以采用以下措施中的___（填正确答案标号）
A.在R上并联一个比R大得多的电阻 B.在R上并联一个比R小得多的电阻
C.在R上串联一个比R大得多的电阻 D.在R上串联一个比R小得多的电阻
（4）如果将该改装修正好的电压表（图中用V′表示）再连接到如图（d）所示电路中，可以作为万用表的欧姆档使用，若已知电源电动势为6.0V，与电压表并联的电阻，则该欧姆档的中值电阻为_______Ω。
24．（14分）如图建立坐标系，α射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成，放置在第II象限，细管C离两板等距，细管C开口在y轴上。放射源P在A极板左端，可以沿特定方向发射某一速度的α粒子。若极板长为L，间距为d，细管C长度为x0，当A、B板加上某一电压时，α粒子刚好能以速度v0从细管C水平射出，进入位于第I象限的静电分析器，且α粒子在静电分析器中恰好做匀速圆周运动，然后垂直x轴进入第IV象限的交变电场中，交变电场随时间变化关系如图乙，规定沿x轴正方向为电场的正方向。静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心O，运动轨迹处的场强大小为E0。已知α粒子电荷量为2e，质量为m（e为元电荷），重力不计。求：
（1）α粒子从放射源发射至运动到C的过程中动能的变化和发射时速度的大小v；
（2）α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径r和运动时间t0；
（3）当时，α粒子的坐标。（）
25．（17分）倾角θ=37°足够长的斜面固定在水平面上，斜面上有一质量mB= 1kg的木板B，B通过平行于斜面的不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮与质量mC= 1kg的物体C相连。当木板B以速度v0= 8m/s沿斜面下滑时，将质量mA= 4kg的物块A相对于地面静止轻放到木板B的最下端，如图所示。已知A、B间的动摩擦因数为μ1=0.25，B与斜面间的动摩擦因数为μ2=0.1。在以后的运动过程中，物块A没有从木板B的上端滑出，物体C也不会与滑轮相碰。重力加速度取g=10 m/s2。sin37° = 0.6，cs37° = 0.8.从物块A放到木板B上开始计时，求：
物体A放到木板B上瞬间，物块A的加速度大小；
经过多长时间A、B速度相同；
（3）1.5s内木板B 的位移大小。
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答。
33．【物理—选修3-3】(15分)
（1）（5分）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验．
（a）下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；
③将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积．根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
（b）实验时将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液．每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL，则一滴酒精油酸溶液中的油酸体积为 m3 。现测得将一滴溶液滴入浅水盘中形成的油酸薄膜面积约为110cm2。根据以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________m。（结果均保留一位有效数字）
（2）（10分）如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B。活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1。已知大气压强为p0，重力加速度为g。
① 加热过程中，若A气体内能增加了△E1，求B气体内能增加量△E2。
② 现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2。求此时添加砂粒的总质量△m .
34．【物理—选修3-4】(15分)
（1）（5分）某实验小组利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。
图中①所示的装置名称为 ，它在实验中的作用是获得线光源；
（ii）调整好装置进行实验，若将滤光片由紫色换为红色，则干涉条纹间距将
（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（iii）某次实验中，若测得双缝之间的距离为，双缝到光屏之间的距离为，相邻两明纹之间的距离为，则这种光的波长为 （结果保留两位有效数字）。
（2）（10分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v=25 cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。求：
t=0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；
(ii)从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm的质点的时间。
西安中学高2021届高三第十次模拟考试
理科综合答案
物理答案
选择题
实验题（22题6分，23题10分）
（1）细绳的方向（2分） （2）橡皮筋的结点伸长到O点（2分）
（3）（2分）
23.（1）18800（1分） 串（1分）
（2）如图（2分）
（3）6.00V（2分） A（2分） 1500（2分）
计算题（24题14分，25题17分）
24【答案】（1）△Ek =—，v=v0；（2）r=，t0=
（3）[+n，- v0nT]
解：（1）设α粒子运动到C处时速度为v0，α粒子反方向的运动为类平抛运动，
水平方向有L＝v0t，
竖直方向有eq \f(d,2)＝eq \f(1,2)at2，
由牛顿第二定律，2e=ma，。
联立解得：U＝
α粒子从放射源发射出到C的过程，由动能定理，－ 2e·eq \f(1,2)U＝△Ek，
解得：△Ek =-eU=-
设α粒子发射时速度的大小为v，α粒子从放射源发射至运动到C的过程，由动能定理，
－eq \f(1,2)·2eU＝eq \f(1,2)mv02－eq \f(1,2)mv2，解得：v=v0
由牛顿第二定律2eE0=m 解得：r=
由=v0t0，解得：t0=
（3）时，α粒子在x方向的速度为
所以一个周期内，离子在x方向的平均速度：=
每个周期α粒子在x正方向前进=
因为开始计时时α粒子横坐标为r=
所以nT时，α粒子的横坐标为x=r+nx0=+n
α粒子的纵坐标为y=- v0nT
在nT时α粒子的坐标为：[+n，- v0nT]。
24.【答案】（1） （2） （3）7m
解：(1)小物块A放到木板B上瞬间时，由牛顿第二定律可得：
mAgsin θ+μ1mAgcs θ=mAa1
解得：a1=8m/s2
(2)对B、C一起研究，设减速运动的加速度大小为a2，则有
mcg+μ1mAgcs θ+μ2(mA+mB)gcs θ-mBgsin θ=(mB+mC)a2
解得：a2=8m/s2
设经过t1，A、B速度相同
对A： v=a1t1
对B： v=v0-a2t1
解得：v=4m/s；t1=0.5s
(3)A、B速度相同后，假设A相对于B斜向下滑动，A、B沿斜面向下的加速度分别为aA、aB，
对A： mAgsin θ-μ1mAgcs θ=mAaA，解得：aA=4m/s2
对B： mBgsin θ+μ1mAgcs θ-μ2(mA+mB)gcs θ-mcg=(mB+mC)aB，解得：aB=0
所以，1.5s内木板B的位移大小 xB=v0+v2t1+vt2=7m
四、选做题
33.3—3（1） EQ \\ac(○,4) EQ \\ac(○,1) EQ \\ac(○,2) EQ \\ac(○,5) EQ \\ac(○,3) （2） 7×10-10
3—3（2）解：
34.
3—4（1）（i）单缝（1分） （ii）增大（2分）（iii）（2分）
（2）解：(i) t = 0时，在x = 50 cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为l6 cm。两列波的波峰
相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm。
从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为
λ1 = 50 cm，λ2 = 60 cm ①
甲、乙两列波波峰的x坐标分别为
由①②③式得，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的菇坐标为
x = (50+300n)cm n=0，±l，±2，…
(ii)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为－16cm。t = 0时，两波波谷间的x坐标之差为
式中，m1和m2均为整数：将①式代入⑤式得

由于m1、m2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为
从t = 0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－l6cm的质点的时间为
代入数值得
t = 0.1 s
14
15
16
17
18
19
20
21
C
A
B
C
D
BD
CD
AD