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(jí)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(gè)選項(xiàng)中，第1418題只有一項(xiàng)符合題目要求，第1921題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分；有選錯(cuò)的得0分）。1.電子顯微鏡工作原理是用高電壓對(duì)電子束加速，最后打在感光膠片上，觀察顯微圖像?，F(xiàn)用電子顯微鏡觀測(cè)某生物大分子的結(jié)構(gòu)，為滿足測(cè)量要求，將顯微鏡工作時(shí)觀測(cè)線度設(shè)定為電子的德布羅意波長(zhǎng)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(jì)，顯微鏡工作時(shí)的加速電壓為U，則該顯微鏡的觀測(cè)線度為（）A. B.C D.【答案】C【解析】【詳解】電子被加速，由動(dòng)能定理又，，L=nλ可得故選C。2.傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)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(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。如圖所示是測(cè)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(jì)，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(jì)左邊接線柱流進(jìn)電流計(jì)，指針向左偏。如果在導(dǎo)電液體的深度h發(fā)生變化時(shí)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(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明流過(guò)電流計(jì)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(hào)為“HIP65426b”第一張系外行星圖像公布。這顆系外行星圍繞編號(hào)為“HIP65426”的恒星公轉(zhuǎn)，該恒星的質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的2倍，單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的能量為太陽(yáng)的4倍，若“HIP65426b”行星單位時(shí)間單位面積獲得的恒星輻射能量與處在太陽(yáng)系中的地球相同，系外行星和地球繞恒星的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，恒星單位時(shí)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(shí)間單位面積獲得的輻射能量設(shè)地球繞太陽(yáng)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(shí)間單位面積獲得的能量相同，即不變，由于“HIP65426”恒星單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的能量是太陽(yáng)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(wàn)有引力提供向心力有解得地球繞太陽(yáng)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(diǎn)有一個(gè)點(diǎn)光源，僅靠P點(diǎn)右側(cè)A點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小球水平拋出，不計(jì)空氣阻力，小球打在豎直墻上的位置離A點(diǎn)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(shí)，小球重力的瞬時(shí)功率大小為（）A B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】小球從A點(diǎn)平拋擊中Q點(diǎn)，有可得，當(dāng)小球在豎直墻上的影子下移時(shí)，即平拋至A1點(diǎn)，影子在A2點(diǎn)，如圖所示由A至A1點(diǎn)由相似三角形有而解得則重力做功的瞬時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)為a的正方形，B是長(zhǎng)邊長(zhǎng)為2a的長(zhǎng)方形。瞬間關(guān)閉恒定電流I，假設(shè)線框不會(huì)與長(zhǎng)直導(dǎo)線碰撞，A、B最終獲得的動(dòng)量之比為（）A.3∶8 B.3∶4 C.1∶4 D.9∶16【答案】A【解析】【詳解】時(shí)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(dòng)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(guò)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(shí)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(shí)、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(dòng)摩擦力相等，滑塊與桌面間的動(dòng)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(shuō)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(duì)A滑塊受力分析如圖所示根據(jù)牛頓第二定律得對(duì)B滑塊受力分析如圖根據(jù)牛頓第二定律得解得，A錯(cuò)誤；B．調(diào)換后對(duì)B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)A受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得解得，B錯(cuò)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(cuò)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(shí)刻，小球A，B分別位于細(xì)圓管最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）（?。〢.輕桿對(duì)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(duì)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(duì)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(shí)桿的下端受到向上的壓力【答案】BD【解析】【詳解】AB．對(duì)小球A、B及細(xì)圓管整體進(jìn)行受力分析，設(shè)桿對(duì)細(xì)圓環(huán)的彈力為，向上為正方向，則故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．由上述表達(dá)式可知，當(dāng)滿足時(shí)，桿對(duì)細(xì)圓管彈力為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)、時(shí)，解得，故桿對(duì)細(xì)圓管的彈力向下，桿下端受壓力向上，選項(xiàng)D正確。故選BD。8.如圖所示，空聞?dòng)邪霃綖镽的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(shí)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為，則（）A.粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)問(wèn)為B.粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)城中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為C.時(shí)刻，出磁場(chǎng)與未出磁場(chǎng)的粒子數(shù)之比為D.時(shí)刻，出磁場(chǎng)與未出磁場(chǎng)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(zhǎng)時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間最小，由幾何關(guān)系得圓心角為，故粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．因粒子均勻分布于各個(gè)方向，故粒子數(shù)之比與角度成正比，如圖2所示，當(dāng)時(shí)，由幾何關(guān)系知出磁場(chǎng)與未出磁場(chǎng)的粒子數(shù)之比為，故C錯(cuò)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(gè)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(jì)時(shí)器”來(lái)研究小車在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小。如圖甲所示，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，用手輕推一下小車，在小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滴水計(jì)時(shí)器間隔相等時(shí)間滴下小水滴。圖乙記錄了桌面上連續(xù)5個(gè)水滴的位置，已知滴水計(jì)時(shí)器每滴下25個(gè)小水滴，小車的總質(zhì)量為。（1）滴水計(jì)時(shí)器等間隔時(shí)間為_(kāi)________s。（2）經(jīng)分析可得小車的加速度大小為_(kāi)________，若忽略滴水對(duì)小車質(zhì)量的影響，則小車受到的阻力大小為_(kāi)________N。（兩個(gè)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(jì)時(shí)器等間隔時(shí)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(cè)組在某化工廠的排污管末端安裝了如圖甲所示的流量計(jì)，用此裝置測(cè)量污水的流速和等效電阻。測(cè)量管由絕緣材料制成，其直徑為D，左右兩端開(kāi)口，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上（未畫(huà)出）、大小為，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面上固定有豎直正對(duì)的金屬板作為電極（未畫(huà)出，電阻不計(jì)），金屬板電極與開(kāi)關(guān)、電阻箱和靈敏電流計(jì)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(guò)。（1）先利用圖乙中的電路測(cè)量靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)的讀數(shù)為B.合上開(kāi)關(guān)C.分別將和的阻值調(diào)至最大D.合上開(kāi)關(guān)E.調(diào)節(jié)，使的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，記下此時(shí)的示數(shù)①正確的操作步驟順序是___________；②測(cè)出靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為_(kāi)__________。（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量測(cè)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(jì)的___________（填“正”或“負(fù)”）接線柱。（4）閉合圖甲中的開(kāi)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(jì)的讀數(shù)I，繪制圖像，如圖丁所示，則污水的流速為_(kāi)__________，接入電路的等效電阻為_(kāi)__________。（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(shí)驗(yàn)是用半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻。為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將變阻器阻值調(diào)至最大，合上開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)，使待測(cè)靈敏電流計(jì)滿偏，記下此時(shí)的示數(shù)，就等于靈敏電流計(jì)的滿偏電流值；再合上開(kāi)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(shí)、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?yàn)镃BEDA。（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(duì)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(dòng)、負(fù)離子往A處電極方向運(yùn)動(dòng)，所以與A處電極相連的是靈敏電流計(jì)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(chǎng)，直到電場(chǎng)力與洛倫茲力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，有得電源電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)，電場(chǎng)區(qū)域間距為，在該區(qū)域下邊界的點(diǎn)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(kāi)電場(chǎng)，再次進(jìn)入電場(chǎng)后在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)下邊界的點(diǎn)，已知小球到達(dá)點(diǎn)的速度大小為從點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度大小的倍，動(dòng)量方向與水平面的夾角為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為。求：（1）角的正切值和該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）小球由到的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；；（2）【解析】【詳解】（1）令小球在點(diǎn)的速度為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，小球到達(dá)時(shí)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(dòng)，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(dòng)，可知小球在電場(chǎng)中的兩段運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，且水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)區(qū)域上方小球水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)。令小球從A點(diǎn)向上離開(kāi)電場(chǎng)，從B點(diǎn)再次進(jìn)入電場(chǎng)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(jì)的“彈球入筐”游戲如圖所示，在高為L(zhǎng)的光滑水平臺(tái)面上，排列著三個(gè)小球1、2、3，臺(tái)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(duì)心彈性碰撞，接著小球2再與小球3發(fā)生對(duì)心彈性碰撞，碰撞后小球3從水平臺(tái)面邊緣的O點(diǎn)飛出，并在A點(diǎn)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(diǎn)的小框里。已知小球1的質(zhì)量為，小球3的質(zhì)量為，A點(diǎn)距O點(diǎn)的水平距離為，小球在A點(diǎn)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(guò)程中對(duì)地面的壓力遠(yuǎn)大于小球的重力，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。（1）求小球3從O點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小v；（2）小球在地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球與地面間的摩擦力與對(duì)地面的壓力的比值；（3）為何值時(shí)，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(diǎn)到A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，則有，解得（2）設(shè)小球3在A點(diǎn)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(duì)小球的摩擦力為，小球?qū)Φ孛娴膲毫Υ笮?，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有，可得由題意知小球在A點(diǎn)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(duì)小球3A點(diǎn)碰撞過(guò)程中水平方向和豎直方向由動(dòng)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(dòng)量守恒定律和能量守恒可得由以上各式可得當(dāng)時(shí)小球1的速度有最小值，最小值為（二）選考題（共45分，請(qǐng)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(shuō)法中正確的是（）A.長(zhǎng)時(shí)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(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能必定增加C.布朗運(yùn)動(dòng)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?yàn)橐后w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(dòng)能和分子勢(shì)能的總和【答案】ADE【解析】【詳解】A．物質(zhì)的分子是不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的，不同的物質(zhì)在相互接觸時(shí)，由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，彼此進(jìn)入對(duì)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(duì)氣體做功，但不確定氣體是吸熱還是放熱，無(wú)法確定氣體的內(nèi)能變化情況，故B錯(cuò)誤；C．布朗運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；D．液體表面存在著張力是因?yàn)橐后w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(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故E正確。故選ADE。14.如圖所示，向一個(gè)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(zhǎng)度可以忽略）。如果不計(jì)大氣壓的變化，這就是一個(gè)簡(jiǎn)易的氣溫計(jì)。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(zhǎng)度為，當(dāng)溫度為時(shí)，油柱離管口。已知大氣壓強(qiáng)為。（1）氣溫計(jì)的最大測(cè)量值是多少？（2）已知?dú)鉁赜?jì)的溫度從緩慢上升到最大值的過(guò)程中，氣體從外界吸收了的熱量，則此過(guò)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(mén)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程解得（2）設(shè)氣體對(duì)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(jiàn)，并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了X射線與晶體相遇時(shí)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(gè)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(duì)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(zhǎng)具有相同數(shù)量級(jí)，所以將一定波長(zhǎng)的X射線照射到晶體時(shí)，就會(huì)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(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.一定波長(zhǎng)的X射線照射到非晶體時(shí)，不會(huì)得到明顯的衍射圖樣B.一定波長(zhǎng)X射