陜西省師范大學(xué)附屬中學(xué)高三下學(xué)期第十一次模擬理綜物理試題

陜西師大附中20222023學(xué)年度高三年級第十一次?？祭砭C物理試題第I卷選擇題二、選擇題（本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第1418題只有一項符合題目要求，第1921題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分；有選錯的得0分）。1.電子顯微鏡工作原理是用高電壓對電子束加速，最后打在感光膠片上，觀察顯微圖像。現(xiàn)用電子顯微鏡觀測某生物大分子的結(jié)構(gòu)，為滿足測量要求，將顯微鏡工作時觀測線度設(shè)定為電子的德布羅意波長的n倍，其中。已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e，電子的初速度不計，顯微鏡工作時的加速電壓為U，則該顯微鏡的觀測線度為（）A. B.C D.【答案】C【解析】【詳解】電子被加速，由動能定理又，，L=nλ可得故選C。2.傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求，它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。如圖所示是測定液面高度h的電容式傳感器示意圖，E為電源，G為靈敏電流計，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液體。已知電流從靈敏電流計左邊接線柱流進(jìn)電流計，指針向左偏。如果在導(dǎo)電液體的深度h發(fā)生變化時觀察到指針正向左偏轉(zhuǎn)，則（）A.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加，液體的深度h在增大B.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度h在增大C.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加，液體的深度h在減小D.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度h在減小【答案】D【解析】【詳解】電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，說明流過電流計G的電流方向由左→右，則導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，由Q＝CU可知，導(dǎo)體芯A與液體形成的電容器的電容減小，根據(jù)電容的決定式可知液體的深度h在減小。故選D。3.2022年9月2日，韋布空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的編號為“HIP65426b”第一張系外行星圖像公布。這顆系外行星圍繞編號為“HIP65426”的恒星公轉(zhuǎn)，該恒星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的2倍，單位時間內(nèi)向外輻射的能量為太陽的4倍，若“HIP65426b”行星單位時間單位面積獲得的恒星輻射能量與處在太陽系中的地球相同，系外行星和地球繞恒星的運(yùn)動均可視為勻速圓周運(yùn)動，則“HIP65426b”行星繞“HIP65426”恒星公轉(zhuǎn)的周期約為（??）A.2年 B.4年 C.8年 D.16年【答案】A【解析】【詳解】設(shè)行星繞恒星做半徑為的圓周運(yùn)動，恒星單位時間內(nèi)向外輻射的能量為，以恒星為球心，以為半徑的球面上，單位時間單位面積獲得的輻射能量設(shè)地球繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為，“HIP65426b”行星繞“HIP65426”恒星公轉(zhuǎn)的半徑為，若“HIP65426b”行星和地球單位時間單位面積獲得的能量相同，即不變，由于“HIP65426”恒星單位時間內(nèi)向外輻射的能量是太陽的4倍，可得設(shè)恒星的質(zhì)量為，行星在軌道上的運(yùn)行周期為，由萬有引力提供向心力有解得地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期“HIP65426b”行星繞“HIP65426”恒星公轉(zhuǎn)的周期可得年故選A。4.如圖所示，空間P點有一個點光源，僅靠P點右側(cè)A點有一個質(zhì)量為m的小球水平拋出，不計空氣阻力，小球打在豎直墻上的位置離A點的高度為h，A到豎直墻面間的距離也為h，重力加速度為g。則當(dāng)小球在豎直墻上的影子下移時，小球重力的瞬時功率大小為（）A B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】小球從A點平拋擊中Q點，有可得，當(dāng)小球在豎直墻上的影子下移時，即平拋至A1點，影子在A2點，如圖所示由A至A1點由相似三角形有而解得則重力做功的瞬時功率為故選B。5.如圖所示，在光滑水平平面上有一根通有恒定電流I的長直導(dǎo)線，用同種均勻材料做成的單匝線框A、B平鋪在水平平面上。A是邊長為a的正方形，B是長邊長為2a的長方形。瞬間關(guān)閉恒定電流I，假設(shè)線框不會與長直導(dǎo)線碰撞，A、B最終獲得的動量之比為（）A.3∶8 B.3∶4 C.1∶4 D.9∶16【答案】A【解析】【詳解】時間極短，可認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，設(shè)線框左右兩邊的磁感應(yīng)強(qiáng)度差為，由動量定理可知有根據(jù)題意AB為同種均勻材料，可得所以有故選A。6.如圖所示，兩同種材料的滑塊A、B，用輕質(zhì)細(xì)繩通過光滑定滑輪相連，A放在粗糙的水平桌面上，由靜止釋放A、B兩滑塊，此時A、B兩滑塊的加速度大小均為；和B調(diào)換位置并也都由靜止釋放，此時、B兩滑塊的加速度大小均為，已知兩滑塊與水平面間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等，滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)，滑塊的質(zhì)量為，B滑塊的質(zhì)量為，重力加速度為。下列說法正確的是（）A.調(diào)換前和B的加速度大小均為B.調(diào)換后和B的加速度大小均為C.調(diào)換前后繩的拉力不變D.調(diào)換后繩的拉力變大【答案】C【解析】【詳解】A．調(diào)換前，對A滑塊受力分析如圖所示根據(jù)牛頓第二定律得對B滑塊受力分析如圖根據(jù)牛頓第二定律得解得，A錯誤；B．調(diào)換后對B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有對A受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得解得，B錯誤；CD．根據(jù)上述可知，調(diào)換前后，繩上的拉力不變，C正確，D錯誤。故選C。7.如圖所示，質(zhì)量為4，半徑為的光滑勻質(zhì)細(xì)圓管用輕桿固定在豎直平面內(nèi)，小球A和B的直徑略小于細(xì)圓管的內(nèi)徑，它們的質(zhì)量均為2。某時刻，小球A，B分別位于細(xì)圓管最低點和最高點，則下列說法正確的是（）（?。〢.輕桿對細(xì)圓管的彈力與A、B兩球的速度差成線性關(guān)系B.輕桿對細(xì)圓管的彈力與A、B兩球的速度平方差成線性關(guān)系C.桿對細(xì)圓管彈力不可能為零D.若A、B兩球的速度大小為、，此時桿的下端受到向上的壓力【答案】BD【解析】【詳解】AB．對小球A、B及細(xì)圓管整體進(jìn)行受力分析，設(shè)桿對細(xì)圓環(huán)的彈力為，向上為正方向，則故選項A錯誤，B正確；C．由上述表達(dá)式可知，當(dāng)滿足時，桿對細(xì)圓管彈力為零，選項C錯誤；D．當(dāng)、時，解得，故桿對細(xì)圓管的彈力向下，桿下端受壓力向上，選項D正確。故選BD。8.如圖所示，空聞有半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面，在距圓心O為處有一粒子源，時刻沿紙面內(nèi)的任意方向上均勻發(fā)射出速度大小相同的大量帶電粒子，粒子比荷為k，粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為，則（）A.粒子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動的最短時問為B.粒子在圓形磁場區(qū)城中運(yùn)動的最短時間為C.時刻，出磁場與未出磁場的粒子數(shù)之比為D.時刻，出磁場與未出磁場的粒子數(shù)之比為【答案】AD【解析】【詳解】AB．如圖1所示，當(dāng)粒子的軌跡以AB為弦長時經(jīng)歷的時間最小，由幾何關(guān)系得圓心角為，故粒子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動的最短時間為故A正確，B錯誤；CD．因粒子均勻分布于各個方向，故粒子數(shù)之比與角度成正比，如圖2所示，當(dāng)時，由幾何關(guān)系知出磁場與未出磁場的粒子數(shù)之比為，故C錯誤，D正確。故選AD。第Ⅱ卷非選擇題三、非選擇題（包括必考題和選考題兩部分。第22題第32題為必考題，每個小題考生都必須做答。第33題—第38題為選考題，考生根據(jù)要求做答。）（一）必考題（共11題，129分）9.某同學(xué)用自制的“滴水計時器”來研究小車在水平桌面上運(yùn)動時受到的阻力大小。如圖甲所示，將該計時器固定在小車旁，用手輕推一下小車，在小車的運(yùn)動過程中滴水計時器間隔相等時間滴下小水滴。圖乙記錄了桌面上連續(xù)5個水滴的位置，已知滴水計時器每滴下25個小水滴，小車的總質(zhì)量為。（1）滴水計時器等間隔時間為_________s。（2）經(jīng)分析可得小車的加速度大小為_________，若忽略滴水對小車質(zhì)量的影響，則小車受到的阻力大小為_________N。（兩個結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.②.③.【解析】【詳解】（1）[1]滴水計時器等間隔時間為（2）[2]經(jīng)分析可得小車的加速度大小為[3]小車受到的阻力大小為10.污水中有大量的正、負(fù)離子，某污水質(zhì)量檢測組在某化工廠的排污管末端安裝了如圖甲所示的流量計，用此裝置測量污水的流速和等效電阻。測量管由絕緣材料制成，其直徑為D，左右兩端開口，勻強(qiáng)磁場方向豎直向上（未畫出）、大小為，在前后兩個內(nèi)側(cè)面上固定有豎直正對的金屬板作為電極（未畫出，電阻不計），金屬板電極與開關(guān)、電阻箱和靈敏電流計連接，管道內(nèi)始終充滿污水，污水以恒定的速度自左向右通過。（1）先利用圖乙中的電路測量靈敏電流計的內(nèi)阻，實驗過程包含以下步驟：A.反復(fù)調(diào)節(jié)和，使的示數(shù)仍為，的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時的讀數(shù)為B.合上開關(guān)C.分別將和的阻值調(diào)至最大D.合上開關(guān)E.調(diào)節(jié)，使的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，記下此時的示數(shù)①正確的操作步驟順序是___________；②測出靈敏電流計內(nèi)阻為___________。（2）用游標(biāo)卡尺測量測量管的直徑D，如圖丙所示，讀數(shù)___________。（3）圖甲中與A極相連的是靈敏電流計的___________（填“正”或“負(fù)”）接線柱。（4）閉合圖甲中的開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記下電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)靈敏電流計的讀數(shù)I，繪制圖像，如圖丁所示，則污水的流速為___________，接入電路的等效電阻為___________。（用題中的字母a、b、c、B、D、表示）【答案】①.CBEDA②.③.④.負(fù)⑤.⑥.【解析】【詳解】（1）[1][2]本實驗是用半偏法測電流表內(nèi)阻。為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前應(yīng)將變阻器阻值調(diào)至最大，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)，使待測靈敏電流計滿偏，記下此時的示數(shù)，就等于靈敏電流計的滿偏電流值；再合上開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)和，使的示數(shù)仍為，的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時、的電流之和等于，即等于的滿偏電流，也即、的電流相等，故因此正確的順序為CBEDA。（2）[3]游標(biāo)卡尺讀數(shù)由主尺讀數(shù)加游標(biāo)尺讀數(shù)，從主尺讀出整毫米刻度，從游標(biāo)尺讀出對齊的刻度數(shù)再乘以游標(biāo)卡尺的精度，由圖讀得直徑為（3）[4]由左手定則可得正離子往C處電極方向運(yùn)動、負(fù)離子往A處電極方向運(yùn)動，所以與A處電極相連的是靈敏電流計的負(fù)接線柱。（4）[5][6]由磁流體發(fā)電機(jī)的原理知，污水中正負(fù)粒子在洛倫茲力作用下向兩處電極偏轉(zhuǎn)，在兩極處形成電場，直到電場力與洛倫茲力達(dá)到動態(tài)平衡，有得電源電動勢為由歐姆定律可得其中為污水的電阻，所以由圖像可得斜率縱截距解得11.豎直平面內(nèi)存在方向水平的勻強(qiáng)電場，電場區(qū)域間距為，在該區(qū)域下邊界的點將質(zhì)量為、電荷量為的小球以一定的初速度豎直上拋，小球從上邊界離開電場，再次進(jìn)入電場后在電場中做直線運(yùn)動，到達(dá)下邊界的點，已知小球到達(dá)點的速度大小為從點進(jìn)入電場時速度大小的倍，動量方向與水平面的夾角為。不計空氣阻力，重力加速度大小為。求：（1）角的正切值和該電場的電場強(qiáng)度；（2）小球由到的運(yùn)動時間?！敬鸢浮浚?）；；（2）【解析】【詳解】（1）令小球在點的速度為，根據(jù)運(yùn)動的獨立性，小球到達(dá)時速度的豎直分量為由題意得可得即小球到達(dá)之前做直線運(yùn)動，合力方向與合速度方向共線即可得（2）小球在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動，可知小球在電場中的兩段運(yùn)動時間相同，且水平方向做勻加速直線運(yùn)動，電場區(qū)域上方小球水平方向做勻速運(yùn)動。令小球從A點向上離開電場，從B點再次進(jìn)入電場可得即由此可得由，在豎直方向上，有且可得即12.小寧同學(xué)設(shè)計的“彈球入筐”游戲如圖所示，在高為L的光滑水平臺面上，排列著三個小球1、2、3，臺面左側(cè)放有一彈射裝置。某次游戲中，小球1在彈射裝置的作用下以某一水平速度與小球2發(fā)生對心彈性碰撞，接著小球2再與小球3發(fā)生對心彈性碰撞，碰撞后小球3從水平臺面邊緣的O點飛出，并在A點與地面發(fā)生碰撞，經(jīng)地面反彈后，最終落入水平地面上B點的小框里。已知小球1的質(zhì)量為，小球3的質(zhì)量為，A點距O點的水平距離為，小球在A點與地面發(fā)生碰撞前、后瞬間的速度方向與水平地面的夾角相等，小球反彈后距地面的最大高度為，重力加速度的大小為g，小球與地面碰撞過程中對地面的壓力遠(yuǎn)大于小球的重力，小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力。（1）求小球3從O點飛出時的速度大小v；（2）小球在地面上運(yùn)動時，小球與地面間的摩擦力與對地面的壓力的比值；（3）為何值時，小球1、2碰撞前小球1的速度最小，并求出該最小速度的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），【解析】【詳解】（1）小球3從O點到A點做平拋運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動時間為，則有，解得（2）設(shè)小球3在A點與地面發(fā)生碰撞前瞬間速度的豎直分量為，碰后瞬間速度的水平、豎直分量分別為、，地面對小球的摩擦力為，小球?qū)Φ孛娴膲毫Υ笮?，由運(yùn)動學(xué)公式有，可得由題意知小球在A點與地面發(fā)生碰撞前后瞬間的速度方向與水平地面的夾角相等，因此有分別對小球3A點碰撞過程中水平方向和豎直方向由動量定理可得解得（3）設(shè)小球1、2碰撞前瞬間小球1的速度為，碰撞后瞬間小球1、2的速度分別為、，小球2、3碰撞后瞬間，小球2的速度為，則由動量守恒定律和能量守恒可得由以上各式可得當(dāng)時小球1的速度有最小值，最小值為（二）選考題（共45分，請考生從給出的2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題做答）[物理——選修3–3]（15分）13.下列說法中正確的是（）A.長時間壓在一起的鉛板和金板互相滲入，這種現(xiàn)象是擴(kuò)散現(xiàn)象B.外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能必定增加C.布朗運(yùn)動是由懸浮在液體中的微粒之間相互碰撞引起的D.液體表面存在著張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離E.物體的內(nèi)能是物體中所有分子動能和分子勢能的總和【答案】ADE【解析】【詳解】A．物質(zhì)的分子是不停地做無規(guī)則運(yùn)動的，不同的物質(zhì)在相互接觸時，由于分子的無規(guī)則運(yùn)動，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，鉛板和金板互相滲入就屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，故A正確；B．外界對氣體做功，但不確定氣體是吸熱還是放熱，無法確定氣體的內(nèi)能變化情況，故B錯誤；C．布朗運(yùn)動是由于懸浮在液體中的顆粒受到液體分子的碰撞引起的，故C錯誤；D．液體表面存在著張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，故D正確；E.物體的內(nèi)能是物體中所有分子動能和分子勢能的總和，故E正確。故選ADE。14.如圖所示，向一個空的鋁制易拉罐中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱（長度可以忽略）。如果不計大氣壓的變化，這就是一個簡易的氣溫計。已知鋁罐的容積是，吸管內(nèi)部粗細(xì)均勻，橫截面積為，吸管的有效長度為，當(dāng)溫度為時，油柱離管口。已知大氣壓強(qiáng)為。（1）氣溫計的最大測量值是多少？（2）已知氣溫計的溫度從緩慢上升到最大值的過程中，氣體從外界吸收了的熱量，則此過程中氣體內(nèi)能增加了多少？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)最高溫度為T，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程解得（2）設(shè)氣體對外界做功為W代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有[物理——選修3–4]（15分）15.1912年勞埃等人根據(jù)理論預(yù)見，并用實驗證實了X射線與晶體相遇時能發(fā)生衍射現(xiàn)象，證明了X射線具有電磁波的性質(zhì)，成為X射線衍射學(xué)的第一個里程碑。X射線衍射分析是利用晶體形成的X射線衍射圖樣，對物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)部原子在空間分布狀況的結(jié)構(gòu)分析方法。X射線衍射的原理是：由于晶體內(nèi)部規(guī)則排列的原子間距離與X射線波長具有相同數(shù)量級，所以將一定波長的X射線照射到晶體時，就會得到明顯的X射線衍射圖樣。衍射圖樣在空間分布的方位和強(qiáng)度，與晶體微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。根據(jù)以上材料和所學(xué)的知識，下列說法正確的是（）A.一定波長的X射線照射到非晶體時，不會得到明顯的衍射圖樣B.一定波長X射