2021届陕西省汉中市高三（上）校际联考物理试题

汉中市高三校际联考 物理试卷 考生注意：‎ ‎1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共110分．考试时间90分钟．‎ ‎2．请将各题答案填写在答题卡上．‎ ‎3．本试卷主要考试内容：高考全部内容．‎ 第Ⅰ卷（选择题 共50分）‎ 一、选择题：本题共10小题，共50分．在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项正确，第7～10小题有多个选项正确；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．‎ ‎1．现代物理学以相对论和量子力学为基础，它的研究范围涵盖了从基本粒子到宇宙天体的各个领域，形成了许多分支学科和边缘学科．下列说法正确的是（ ）‎ A．汤姆孙首先发现了电子 B．若入射光的频率和强度不变，增大光电管两极所加正向电压，饱和电流增加 C．在康普顿效应中，入射光子与晶体中的电子碰撞，有些光子散射后的波长变短 D．结合能越大，原子核越稳定 ‎2．如图所示，竖直放置的螺线管与导线构成闭合回路，导线所围区域内有一方向垂直于导线所在平面向里的匀强磁场，在螺线管正下方的水平绝缘桌面（图中未画出）上放置一导体环．若导体环受到竖直向下的磁场力则导线所围区域内磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的关系可能是下面四幅图中的（ ）‎ 13‎ A． B． C． D．‎ ‎3．如图所示，光滑水平面上放置着质量分别为、、m的三个物块A、B、C，其中B放在C上，B与A间用水平轻绳相连．现用一水平拉力拉A，结果B与C恰好不相对滑动．重力加速度大小为g，B、C间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．该水平拉力的大小为（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎4．2020年12月1日，“嫦娥五号”探测器在月球预选着陆区成功着陆．若“嫦娥五号”着陆前在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，月球的平均密度为、半径为R，引力常量为G，则“嫦娥五号”绕月球做圆周运动的线速度大小为（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．一个小型电热器，当将它接在输出电压为的直流电源上时，其消耗的电功率为P；当将它接在某个正弦交流电源上时，其消耗的电功率为．若电热器的电阻不变，则该交流电源输出电压的最大值为（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．如图所示，是固定在竖直面内的光滑圆弧轨道，圆弧轨道最低点B的切线水平，最高点A到水平地面的高度为h．现使一小球（视为质点）从A点由静止释放．不计空气阻力，小球落地点到B点的最 13‎ 大水平距离为（ ）‎ A． B． C．h D．‎ ‎7．A、B两质点从时刻起同时沿同一直线运动，它们的速度—时间图像如图所示．下列说法正确的是（ ）‎ A．在内，A的位移大小是B的位移大小的3倍 B．在内的某一时刻，A、B的加速度大小相等 C．在内，A的平均速度大于B的平均速度 D．在第末，A、B恰好相遇 ‎8．如图所示，细线的上端系在墙上的A点，下端连一光滑小球B（视为质点），圆柱体静置于粗糙水平地面上，细线恰好与圆柱体相切于B．现对圆柱体施加一水平向右的拉力，使之沿地面缓慢向右移动，直至小球B到达C点，则在该过程中（ ）‎ 13‎ A．细线的拉力减小 B．圆柱体对小球的支持力减小 C．地面对圆柱体的支持力大小不变 D．地面对圆柱体的摩擦力增大 ‎9．半径为R、均匀带正电的绝缘球体在空间产生对称的电场，电场强度沿半径方向随距离球心的位置变化的关系如图所示（其中距离范围内的图像未画出）．已知电荷分布均匀的球壳在壳内任意一点产生的电场强度为零，过球心的直线上有A、B两点，离球心的距离分别为、，则下列说法正确的是（ ）‎ A．图线与坐标轴包围的图形面积所表示的物理量单位为牛顿 B．球体内某点电场强度的大小与该点到球心的距离成正比 C．一个带负电的点电荷离均匀带电球体越近，其所具有的电势能越小 D．从球面到A点间的电势差小于A、B两点间的电势差 ‎10．如图所示，三个质量均为m的小滑块A、B、C通过铰链用长度为L的刚性直杆连接，A套在固定的竖直光滑杆上，B、C间用轻弹簧连接，放在光滑的水平槽中，用手控制A使弹簧处于原长，此时为正三角形．现将A由静止释放，当A运动到最低点时，．重力加速度大小为g，A、B、C均视为质点，铰链与直杄的质量均不计，不考虑摩擦影响，整个过程中A、B、C始终在同一竖直平面内，A始终在水平槽上方运动，弹簧在弹性限度内．在A下降的过程中（ ）‎ 13‎ A．A、B、C组成的系统机械能守恒 B．A、B的速度大小始终相等 C．弹簧弹性势能的最大值为 D．当A的速度最大时，C对槽的压力大小为 第Ⅱ卷（非选择题 共60分）‎ 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第11～14题为必考题，每道试题考生都必须作答．第15、16题为选考题，考生根据要求作答．‎ ‎（一）必考题：共45分．‎ ‎11．（6分）某同学利用图示装置做“探究合力一定时，物体的加速度跟质量的关系”的实验．‎ ‎（1）不挂矿泉水瓶，改变长木板的倾角，推动小车，直至纸带上的点迹_________．‎ ‎（2）挂上装有水的矿泉水瓶，质量为的小车靠近打点计时器，应_________（选填“先释放小车后接通电源”或“先接通电源后释放小车”），记下拉力传感器的示数T，利用打出的纸带算出小车的加速度大小．‎ 13‎ ‎（3）在小车上添加质量为的钩码，重复实验，改变瓶中水量使得在小车运动过程中拉力传感器的示数为______________，利用打出的纸带算出小车的加速度大小．‎ ‎（4）重复步骤（3），可获得多组数据，作出加速度a与小车及钩码的总质量M的倒数之间的关系图像．‎ ‎12．（9分）某同学有个超霸（GP）电池如图甲所示，他欲测量该电池的电动势和内阻（内阻约为）．提供的器材如下：电流表（量程为，内阻为），开关S，电阻箱（最大阻值为），电阻箱（最大阻值为）和若干导线．‎ ‎（1）由于电流表的量程太小，需将电流表改装成量程为的电压表，则电流表应与电阻箱__________（选填“并联”、“串联”、“并联”或“串联”），并将该电阻箱的阻值调为_______．‎ ‎（2）设计的测量电路如图乙所示，调节电阻箱R的阻值，读出相应的电压表示数U，获得多组数据，画出图线如图丙所示．若不考虑电表对电路的影响，则根据图线可得该电池的电动势________V、内阻_________．（结果均保留三位有效数字）‎ ‎（3）若考虑电表对电路的影响，则该电池的电动势测量值__________真实值，内阻的测量值__________真实值．（均选填“大于”、“等于”或“小于”）‎ ‎13．（12分）质量的玩具飞机Q吊着一质量的物块P（可视为质点）以大小的速度共同匀速竖直上升．某时刻P、Q 13‎ 间的轻质细线断裂，空气阻力不计，玩具飞机的动力不变，取重力加速度大小，求从细线断裂到P的速度为零的过程中：‎ ‎（1）Q所受合力的冲量大小I；‎ ‎（2）Q上升的高度h．‎ ‎14．（18分）如图所示，在坐标系的第Ⅰ象限内存在方向与坐标平面平行且与y轴夹角的匀强电场第Ⅱ、Ⅲ象限内存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标原点O出发，在坐标平面内沿与y轴正方向夹角的方向以速率v射入磁场，并从y轴上的A点离开磁场．已知第Ⅰ象限内匀强电场的电场强度大小，不计粒子所受重力以及粒子间的相互作用．‎ ‎（1）求A点的纵坐标；‎ ‎（2）求粒子从原点O出发到第二次经过A点所用的时间t；‎ ‎（3）若撤去第Ⅰ象限内的匀强电场，在整个坐标平面内加上一方向沿y轴负方向、电场强度大小的匀强电场在第Ⅰ、Ⅳ象限也加上方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小也为B，其他条件不变，求粒子运动过程中的最小动能．‎ ‎（二）选考题：共15分．请考生从15、16两题中任选一题作答．如果多答，则按所答的第一题计分．‎ ‎15．[选修3-3]（15分）‎ 13‎ ‎（1）（5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．温度相同的不同物体，其分子热运动的平均速率一定相同 B．晶体均有固定的熔点 C．存在分子力时，分子间的斥力总是随着分子间距离的减小而增大 D．气体吸收了热量，其内能一定变大 E．热量不能自发地从低温物体传给高温物体 ‎（2）（10分）如图所示，开口向上竖直放置、内壁光滑且足够长的绝热汽缸下部有温度控制装置（体积不计），质量为、横截面积为S的绝热活塞处于平衡状态，缸内理想气体的热力学温度为．外界大气压强恒为，重力加速度大小为g．现对缸内气体缓慢加热，当气体的高度变为原来高度的两倍时停止加热．‎ ‎（ⅰ）求当缸内气体的高度变为原来高度的两倍时，气体的热力学温度T；‎ ‎（ⅱ）若停止加热后，在活塞上逐渐添加砂子（认为缸内气体的温度保持不变），直到活塞回到初始位置，求添加砂子的质量m．‎ ‎16．[选修3-4]（15分）‎ ‎（1）（5分）一列简谐横波在时刻的波形如图所示，已知时刻a质点第一次到达波谷，且从时刻起，a质点比b质点晚到达波谷，则该波沿x轴__________（选填“正”或“负”）方向传播；该波的波速大小为________；内，a质点通过的路程为________m．‎ 13‎ ‎（2）（10分）如图所示，为半圆柱透明体的横截面，圆心在O点、半径为R．一细束单色光在真空中从面上无限靠近A处以入射角斜射入半圆柱，结果恰好在B点发生全反射．已知光在真空中的传播速度为c，求：‎ ‎（ⅰ）半圆柱对该单色光的折射率n；‎ ‎（ⅱ）该单色光在半圆柱中传播的时间t．‎ 汉中市高三校际联考 物理试卷参考答案 ‎1．A 2．C 3．D 4．D 5．B 6．C 7．BC 8．AD 9．BC 10．CD ‎11．（1）均匀分布（2分）‎ ‎（2）先接通电源后释放小车（2分）‎ ‎（3）T（2分）‎ ‎12．（1）串联（1分） 44500（2分）‎ ‎（2）8.62（8.55～8.70均可给分）（2分） 19.1（18.6～19.3均可给分）（2分）‎ ‎（3）小于（1分） 小于（1分）‎ 13‎ ‎13．解：（1）细线断裂前后，P、Q组成的系统所受的外力之和始终为零，根据动量守恒定律有 ‎ （2分）‎ 又 （2分）‎ 解得 ．（1分）‎ ‎（2）细线断裂后，P做竖直上抛运动，设其减速过程所用的时间为t，有 ‎ （2分）‎ 由（1）得，P的速度为零时，Q的速度大小为 ‎ （1分）‎ 在这段时间内，Q做匀加速直线运动，有 ‎ （2分）‎ 解得． （2分）‎ ‎14．解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图甲所示，设粒子轨迹圆的半径为R，‎ 有 （2分）‎ 由几何关系有 （1分）‎ 13‎ 解得． （1分）‎ ‎（2）粒子在磁场中做圆周运动的周期 （1分）‎ 粒子从O点运动到A点所用的时间 （1分）‎ 由对称性可知，粒子进入磁场时的速度方向与电场方向平行，故粒子先在电场中做匀减速直线运动，然后反向做匀加速直线运动回到A点，加速度大小 ‎ （1分）‎ 设粒子从A点运动到C点再回到A点所用的时间为，有 ‎ （2分）‎ 又 （1分）‎ 解得 （1分）‎ ‎（3）构造，可得 （2分）‎ 刚好是v沿图乙所示方向分解的分速度，而分速度 （1分）‎ 粒子的运动可视为以分速度做匀速直线运动和以分速度做顺时针方向的匀速圆周运动的合运动，粒子到达最高点时两个分速度方向相反，速度最小，故 ‎ （2分）‎ 又 （1分）‎ 13‎ 解得． （1分）‎ ‎15．[选修3-3]‎ ‎（1）BCE（5分）‎ ‎（2）解：（ⅰ）对气体加热时，因气体的压强不变，故气体做等压变化，设加热前缸内气体的高度为，有： （3分）‎ 解得． （1分）‎ ‎（ⅱ）在添加砂子前，缸内气体的压强为：‎ ‎ （2分）‎ 在添加砂子后，缸内气体的压强为：‎ ‎ （1分）‎ 由玻意耳定律有：‎ ‎ （2分）‎ 解得． （1分）‎ 13‎ ‎16．[选修3-4]‎ ‎（1）负（1分） 2（2分） 2（2分）‎ ‎（2）解：（ⅰ）该单色光在圆柱体中传播的光路图如图所示，有 （1分）‎ 折射角，其中 （1分）‎ 根据光的折射定律有 ‎ （1分）‎ 解得． （2分）‎ ‎（ⅱ）由几何关系可知，该单色光恰好从面上无限靠近D处射出半圆柱，在半圆柱中传播的路程 （2分）‎ 设该单色光在半圆柱中的传播速度大小为v，有 ‎，其中 （2分）‎ 解得． （1分）‎ 13‎