广西桂林、崇左、贺州2021届高三下学期4月联合模拟考试 物理 Word版含答案.zip

- 1 - 绝密启用前 2021 年高考桂林、崇左、贺州市联合模拟考试 理科综合 物理部分 (考试时间：150 分钟 满分：300 分) 本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。共 38 题，共 16 页。考试结束后， 将本试卷和答题卡一并交回。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2.选择题必须使用 2B 铅笔填涂；非选择题必须使用 0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工 整、笔迹清楚。 3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区书写的答案无效；在草稿纸、试 题卷上答题无效。 4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 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 题第 18 题 只有一项符合题目要求，第 19 题第 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，有选错或不选的得 0 分。 14.2021 年 1 月 12 日消息，北斗三号氢原子钟性能碾压 GPS 系统的原子钟，是世界上最先进 的原子钟。如图为氢原子能级图，让一束单色光照射到大量处于基态(量子数 n=1)的氢原子上， 被激发的氢原子只辐射出三种不同波长的光 a、b、c，波长 abc，下列说法正确的是 A.照射氢原子的光子能量为 15.11eV B.从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级辐射出的光波长为 a - 2 - C.从 n=3 能级跃迁到 n=1 能级辐射出的光波长为 c D.光 a 能使逸出功为 10.2eV 的某金属发生光电效应 15.如图所示，固定的光滑绝缘斜面 OM 的倾角 =37，空间存在着平行于斜面向上的匀强电 场，电场强度的大小 E=3.0103N/C。现有一带电量为 q=2.0103C 的带正电的小滑块从 O 点沿斜面匀速下滑(g 取 10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)，则小滑块的质量 m 为 A.1kg B.2kg C.3kg D.4kg 16.滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，整个滑雪轨道在同一竖直平面内，弯曲滑道 OA 与长直滑道 AB 平滑衔接，某运动员从高为 H 的 O 点由静止滑下，到达 A 点水平飞出后 落到长直滑道上的 B 点，不计空气阻力，不考虑任何能量损失，若弯曲滑道 OA 的高 H 加倍， 运动员仍落在斜面上，则 A.运动员在 A 点水平飞出的速度加倍 B.运动员在 A 点飞出后在空中运动的时间加倍 C.运动员落到斜面上的速度大小不变 D.运动员落到斜面上的速度方向不变 17.供电部门会将超高电压降为 50Hz、10kV 的交流电，通过地下电缆输送到各居民小区，小 区变压器将电压降为 220V 再输送到各户。如图所示是供电电路的模拟图，R1为地下电缆的 电阻，R2为小区变压器输出线路电阻。下列说法正确的是 A.该小区家家户户所用的交流电，电流的方向每秒钟改变 50 次 B.小区变压器的原、副线圈匝数比等于 500：11 C.生活用电在高峰值时，小区变压器的输出电压要降低 - 3 - D.当进入生活用电高峰期，整个供电电路的供电效率会有小幅上升 18.2021 年，航天科技集团计划安排 40 多次宇航发射任务。其中，载人航天空间站工程是全 年宇航任务的重中之重。若某航天空间站绕地周期为 T0=90min，设地球半径为 R，地球表面 的重力加速度为 g，下列关于该航天空间站说法正确的是 A.地球对该空间站的万有引力的大小与空间站到地心的距离成反比 B.空间站在轨运行速度一定大于 7.9km/s C.空间站离地高度大于地球同步卫星离地高度 D.该空间站处的重力加速度大小为 42 3 4 0 16R g T 19.2021 年 1 月 19 日，广西自治区气象局发布了去年十大天气气候事件，1 月除夕夜的冰雹 入围。如图所示为冰雹从高空由静止下落过程中速度随时间变化的图象。冰雹所受的空气阻 力可认为与物体速度大小成正比关系，图中作出了 t=0.8s 时刻的切线，冰雹的质量为 0.5kg， 重力加速度 g 取 10m/s2，则 A.冰雹在 t=0.8s 时刻的加速度大小为 2.5m/s2 B.冰雹所受的空气阻力与速度大小的比例系数的数值大小为 15 16 C.冰雹最终达到最大速度的大小为 6m/s D.冰雹在 0 至 0.8s 内所受的平均阻力大小为 2.5N 20.如图所示，在竖直平面内有一可视为质点的光滑小球在圆筒最低点，内壁光滑、半径为 R 的圆筒固定在小车上。小车与小球一起以速度 v0向右匀速运动，当小车遇到墙壁时突然停止 运动，后一直保持静止，要使小球不脱离圆桶运动，初速度 v0应满足(半径 R=0.4m，小球的 半径比 R 小很多，不计空气阻力，g=10m/s2) - 4 - A.v02m/s B.v04m/s C.v03m/s D.v02m/s522 21.如图甲所示，在倾角为 的光滑斜面上分布着垂直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上 为磁感应强度正方向，其磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示。质量为 m、电阻为 R 的矩形金属框从 t=0 时刻由静止释放，t3时刻的速度为 v，移动的距离为 L，重力加速度为 g，线框面积为 S，t1=t0、t2=2t0、t3=3t0。在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是 A.t1t3时间内金属框中的电流方向会发生变化 B.0t3时间内金属框做匀加速直线运动 C.0t3时间内金属框做加速度逐渐增加的直线运动 D.t1t3时间内金属框中产生的焦耳热为 22 0 0 2B S Rt 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 题第 32 题为必考题，每个试题考生都 必须作答。第 33 题第 38 题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共 129 分。 22.(6 分)某同学设计了如图所示的装置验证动量守恒定律： (1)小车 a 的前端粘有质量不计的橡皮泥，在小车 a 后连着纸带，纸带通过电磁打点计时器， 长木板下垫着小木块，开始时未放小车 b，移动长木板下的小木块，轻推小车 a，直到纸带上 打下的点迹 。(填“均匀”或“不均匀”) (2)在小车 a 的前方放置一个与 a 材料相同的静止小车 b，推动小车 a 使之运动，后与小车 b 相碰并粘合成一体，若已测得打点的纸带如图乙所示，O 为运动的起点，x1、x2、x3、x4分别 为 OA、AB、BC、CD 的长度，则应选 段来计算 a 碰撞前的速度，应选 段来 计算 a 和 b 碰后的共同速度。(以上两空均选填“x1” “x2” “x3”或“x4”) - 5 - (3)设 a 的质量为 ma、b 的质量为 mb，要验证碰撞中的动量守恒定律，要验证的关系为 (选 ma、mb、x1、x2、x3、x4来表示) 23.(9 分)某同学欲测量一阻值大约为 10，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡 尺、螺 旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择： A.电源 E(电动势为 6.0V) B.电压表 V(量程为 06V，内阻约为 8k) C.电流表 A(量程为 00.6A，内阻约为 0.2) D.电流表 A2(量程 3A，内阻约 0.05) E.滑动变阻器 R，(最大阻值 5，额定电流 2A) (1)用游标卡尺测得该材料的长度 L 如图甲所示，读数 L= mm；用螺旋测微器测得 该材料的直径 D 如图乙所示，读数 D= mm。 (2)测量导电材料的电阻时，为了便于调节，测量尽可能地准确，实验中所用电流表应选用 (填所选仪器前的字母符号)，选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图 补充完成，把器材符号标在电路图上。 (3)设测得导电材料的电阻为 R，导电材料的长度为 L，导电材料的直径为 D，求得导电材料 的电阻率为 (用 R、L、D 三个物理量表述)。 24.(12 分)如图甲所示，在水平面上固定一倾角为 =37底端带有挡板足够长的斜面，斜面体 底端静止一质量为 m=1kg 的物块(可视为质点)，从某时刻起，物块受到一个沿斜面向上的拉 力 F 作用，拉力 F 随物块从初始位置第一次沿斜面向上的位移 x 变化的关系如图乙所示，随 后不再施加外力作用，已知物块与斜面之间的动摩擦因数 =0.5，sin37=0.6，cos37=0.8，g 取 10m/s2。求： - 6 - (1)物块在上滑过程中达到最大动能时拉力 F 的大小； (2)物块沿斜面上滑的最大位移的大小。 25.(20 分)如图所示，在直角坐标 xOy 平面 y 轴的左侧(含 y 轴)有沿 y 轴负方向的匀强电场， 一质量为 m，电荷量为 q 的带正电的粒子从 x 轴上 P 点以速度 v0沿 x 轴正方向进入电场，从 y 轴上 Q 点离开电场时速度方向与 y 轴负方向间夹角 =30，Q 点坐标为(0，d)，在 y 轴右 侧有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场区域(图中未画出)，磁场磁感应强度大小 B=，粒 0 mv qd 子能从坐标原点 O 沿 x 轴负方向再进入电场，不计粒子重力，求： (1)电场强度大小 E； (2)粒子从 P 点运动到 Q 点所用的时间； (3)如果有界匀强磁场区域为矩形，求磁场区域的最小面积和粒子在磁场区域内运动的时间。 (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 题作答，并用 2B 铅笔在答题卡.上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂 题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计 分。 33.物理选修 33(15 分) (1)(5 分)做功和热传递是改变物体内能的两种方式。现有一内壁光滑的汽缸固定竖直放置， 如图所示，其上端有一挡板，使一厚度忽略不计的轻质活塞不能离开汽缸，汽缸内封闭着一 - 7 - 定质量的理想气体，活塞距汽缸上端的距离为 0.1m。现对封闭气体加热，活塞缓慢上移到汽 缸的上端后，一段时间后停止加热。已知活塞的横截面积为 0.02m2，外部大气压强为 1105Pa，加热过程中封闭气体吸收的热量为 1000J，加热过程中，气体对外所做的功为 ；封闭气体的内能变化量为 。 (2)(10 分)如图所示为某社区在今年防治新冠疫情中用于喷洒消毒液的喷雾器，由三部分构成， 左侧喷雾阀门连接手持式喷雾管，中间为贮液桶，右侧为用软细管(不计体积)相连的打气筒。 已知贮液桶的体积为 V0，装入 V1=V0的药液后，密封加水口，关闭喷雾阀门。用打气筒 4 5 向贮液桶内再压入压强为 1 atm，体积为 VV0的空气。设大气压强恒为 p01 atm，打气 1 5 过程中贮液桶内气体温度保持不变。药液的密度为 ，其摩尔质量为 M。阿伏加德罗常数为 NA，求：(空气可视为理想气体，不考虑空气溶于液体) (i)压入空气后贮液桶内药液上方的气体压强； (ii)若打开喷雾头阀门至贮液桶内气压变为 p1=1.5 atm 时，贮液桶向外喷出药液的分子数 N。 34.物理选修 34(15 分) (1)(5 分)前不久，中科院光电技术研究所宣布，其承担的国家重大科研装备研制项目“超分 辨光刻装备研制”通过验收。这是世界上首台用紫外光源实现了 22 纳米分辨率的光刻机。 光刻机是生产大规模集成电路(芯片)的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高。 “浸 没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分 辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为 1.40，当不加液体时光刻胶的曝光波长为 189nm，则加上液体时光在液体中的传播速度为 m/s，光刻胶的曝光波长变为 nm(光在在真空中的传播速度 c=3.0108m/s)(计算结果保留三位有效数字)。 - 8 - (2)(10 分)一列简谐横波沿 x 轴传播，图中实线为 t=0 时刻的波形图，图中虚线为 t=0.3s 时刻 的波形图。t=0.3s 时刻，平衡位置在 x=5m 处的质点正沿 y 轴正向振动，从 t=0 时刻到 t=0.3s 时刻这段时间内，该质点运动路程 s 满足 10cms20cm，求： (i)波传播的方向及传播速度的大小； (ii)平衡位置在 x=1m 处质点的振动方程及该质点从 t=0.3s 时刻开始到达波峰需要的最短时间。 - 9 - - 10 - - 11 - - 12 - - 1 - - 2 - - 3 - - 4 -