2021届高三八省联考物理期末预测模拟卷B卷及答案.doc

1、 2021 届高三八省联考物理预测模拟卷届高三八省联考物理预测模拟卷 B 卷卷 一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分。每小题只有一个选项符合题目要分。每小题只有一个选项符合题目要 求。求。 1.电子是我们高中物理中常见的一种微观粒子，下列有关电子的说法正确的是( ) A.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量 B.光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中的自由电子 C.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的 D.元素发生 衰变时，能够产生电子，并伴随着 射线产生 2.如图所示,上表面粗糙倾角3

2、7的斜面体放在光滑的水平地面上,一物块静止在斜面体 上.现给斜面体一水平向左的推力 F,发现无论 F 多大,物块均能与斜面体保持相对静止.若最 大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin370.6,cos370.8,则物块与斜面体间的动摩擦因数 应 满足的条件为( ) A. 4 3 B. 4 3 C. 3 4 D. 4 3 3.如图所示为高空坠物的公益广告， 形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性.小明同学用下 面的实例来检验广告的科学性：设一个 50 g 的鸡蛋从 25 楼的窗户自由落下，相邻楼层的高 度差为 3 m，鸡蛋与地面撞击时间约为 2 ms.不计空气阻力，则该鸡蛋对地面平均冲击力约 为( )

3、A.5000 N B.1000 N C.500 N D.100 N 4.如图所示,在竖直平面内固定一直杆,将轻环套在杆上.不计质量的滑轮用轻绳OP悬挂在天 花板上,另一轻绳通过滑轮系在环上,不计所有摩擦.现向左缓慢拉绳,当轻环静止时,与手相连 的轻绳水平,若杆与地面间的夹角为 ,则轻绳OP与天花板间的夹角为( ) A. 2 B. C. 42 D. 42 5.如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图,一个带电粒子仅在静电力作用下从坐标 原点 O 沿 x 轴正方向运动,则( ) A.粒子一定带正电 B.粒子一定带负电 C.粒子从 1 x运动到 3 x,加速度先增大后减小 D.粒子从 1 x运动到

4、 3 x,加速度先减小后增大 6.如图所示为测磁感应强度大小的一种方式,边长为 L、 一定质量的等边三角形导线框用绝缘 细线悬挂于天花板,导线框中通以逆时针方向的电流.图中虚线过ab边中点和ac边中点,在虚 线的下方有垂直于导线框平面向里的匀强磁场,导线框中的电流大小为 I.此时导线框处于静 止状态,通过传感器测得细线中的拉力大小为 1 F;保持其他条件不变,现将虚线下方的磁场移 至虚线上方,此时测得细线中的拉力大小为 2 F.则磁感应强度大小为( ) A. 21 FF IL B. 21 2 FF IL C. 21 2()FF IL D. 21 2() 3 FF IL 7.2020 年 7 月

5、 23 日 12 时 41 分，我国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌发射升空. 如图所示，假定火星探测器在距火星表面高度为 h 的轨道上做圆周运动的周期为 T，已知火 星半径为 R，引力常量为 G，根据以上数据，不可能估算出的物理量是( ) A.火星的质量与表面重力加速度 B.火星的密度与第一宇宙速度 C.火星探测器的动能与所受引力 D.火星探测器的线速度与加速度 二、多项选择题：本二、多项选择题：本题共题共 3 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 18 分。每小题有多个选项符合题目要求，分。每小题有多个选项符合题目要求， 全部选对得全部选对得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全

6、的得 3 分，有选错或不选的得分，有选错或不选的得 0 分。分。 8.如图所示，质量为 m 的物块 A 静置在水平桌面上，通过足够长的轻绳和轻质滑轮悬挂着 质量为3m的物块 B.现由静止释放物块AB、，以后的运动过程中物块 A 不与定滑轮发生碰 撞.已知重力加速度大小为 g，不计所有阻力，下列说法正确的是( ) A.在相同时间内物块AB、运动的路程之比为 2:1 B.物块AB、的加速度之比为 1:1 C.轻绳的拉力为 6 7 mg D.B 下落高度 h 时速度为 2 5 gh 9.如图所示，图甲是远距离输电示意图，图乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则下列 说法正确的是( ) A.用户用电器

7、中交流电的频率是 100 Hz B.发电机输出交流电的电压有效值是 220 V C.输电线中的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比 3 4 n n 决定 D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 10.如图所示，一定质量的小球（可视为质点）套在固定的竖直光滑椭圆形轨道上，椭圆的 左焦点为 P， 长轴AC水平且长为 0 2L， 短轴BD竖直且长为 0 3L.原长为 0 L的轻弹簧一端套 在过 P 点的垂直纸面的光滑水平轴上，另一端与位于 A 点的小球连接.若小球逆时针沿椭圆 轨道运动， 在 A 点时的速度大小为 0 v， 弹簧始终处于弹性限度内， 则下列说法正确的是( ) A.小球

8、在 C 点的速度大小为 0 v B.小球在 D 点时的动能最大 C.小球在BD、两点的机械能不相等 D.小球在从 A 点经过 D 点到达 C 点的过程中机械能先变小后变大 三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 5 小题小题，共，共 54 分分，包括必考题和选考题两部分。第包括必考题和选考题两部分。第 11 题题第第 14 题题 为必考题，每个试题考生都必须作答。第为必考题，每个试题考生都必须作答。第 15 题题第第 16 题为选考题，考生根据要求作答。题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（共（一）必考题（共 42 分）分） 11.（8 分）晓宇在验证动量守恒定律时,设计了如图 1

9、所示的实验装置,并进行了如下的操作: 将光电门AB、固定在长木板上,并适当地将长木板的右端垫高,以平衡材料相同的两个滑块 1 和 2 在长木板上运动时受到的滑动摩擦力;将滑块 1 放在光电门 A 右侧,将滑块 2 放在两光 电门之间,轻推滑块 1 使其沿长木板向下运动,两滑块碰后粘合为一体。 已知滑块 1、 2 的质量 分别为 12 mm、,滑块 1 通过光电门AB、 时的挡光时间分别为 12 tt、,遮光条的宽度为 d。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度如图 2 所示,则其读数为d _mm; (2)滑块 1 通过两光电门时的速度分别为 A v _, B v _;(用以上物理量表 示) (3)

10、若两滑块碰撞过程动量守恒,则关系式_成立。(用以上物理量表示) 12.（8 分）张敏同学设计了如图甲所示电路测量未知电阻阻值 x R和电源电动势 E(电源内阻 不计): (1)请用笔画线代替导线把图乙所示器材连接成实验电路. (2)若通过改变电阻箱的读数 R,得到对应的电流表读数 I,作出了 1 R I 图像如图丙所示(电流 表内阻不计),根据图像可求得电源的电动势等于_V,被测电阻 x R等于_.(结 果保留两位有效数字) (3)若实验室的电流表内阻为g 0.1r ,现需要把量程扩大到原来的 2 倍,则需要_(填“串 联”或“并联”)阻值为R _的电阻. 13.（10 分）雨雾天行车经常发生

11、车辆追尾相撞或山体滑坡等事故，现有一辆汽车以 0 72 km/hv 的速度正在某长直公路上匀速行驶，突然发现前方72ms 处道路上有一大石 头，石头质量为 3000kgM.司机紧急刹车，由于雨天路滑，刹车时产生的平均阻力大小 3 1.5 10 NF ，汽车（含司机）质量 1500kgM ，已知司机的质量为 70kgm ，刹车过 程可以视为匀减速运动. （1）该车会不会撞上石头？如果会撞上，求撞上时的速度大小；如果撞不上，求从刹车到 停止用的时间. （2）如果能撞上，汽车与石头作用时间 0 0.1st 且相撞后汽车立即停止，但由于汽车安全 气囊打开，司机与车相互作用的时间为 2 2st ，则司机

12、受到的平均作用力是多少（不考虑 重力） ？汽车在 0 0.1st 时间内受到的平均作用力是多少？石头获得的速度是多少？如果撞 不上，刹车时汽车对司机的作用力大小是多少？ 14.（16 分）如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距 0.2 mL ，另外两 根水平金属杆MN和PQ的质量均为 0.1kgm ，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆 接入电路的电阻均为 0.2R （竖直金属导轨电阻不计），PQ杆放置在水平绝缘平台上， 整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g 取 2 10m/s. （1）若将PQ杆固定，让MN杆在竖直向上的恒定拉力 1.8 NF 的作用下由静止开始向上 运动

13、，磁感应强度 1.0TB ，杆MN的最大速度为多少？ （2）若将MN杆固定，MN和PQ的间距为 0.4 md ，现使磁感应强度从零开始以 0.5T/s B t 的变化率均匀增大，经过多长时间，杆PQ对平台的压力恰好为零？ (二二)选考题选考题：共共 12 分分，在所给的在所给的 2 道题中任选一题作答 道题中任选一题作答。如果多答如果多答，则按所做的第一题计则按所做的第一题计 分分。 15.【物理物理选修选修 3 3- -3 3】（12 分） （1）如图所示,绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分,活塞质量不计,活塞用销钉 锁住,活塞与汽缸之间没有摩擦,汽缸左边装有一定质量的理想气体,右边

14、为真空,现在拔去销 钉,抽去活塞,让气体向右边的真空做绝热自由膨胀,下列说法正确的是( ) A.气体在向真空膨胀的过程中对外做功,气体内能减少 B.气体在向真空膨胀的过程中,分子平均动能变小 C.气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵不可能增加 D.若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空 （2）如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，ABCD、段竖直，BCDE、段 水平， 90cm40cm60cmABBCCD， ，竖直段CD内有一长 10 cm 的水银柱.在环境 温度为 300 K 时，保持BC段水平，将玻璃管 A 端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使 A 端在

15、水银面下 10 cm，此时CD段中的水银柱上端距 C 点 10 cm.已知封闭气体可视为理想气体， 大气压为 75 cmHg 且保持不变. 环境温度缓慢升高，求温度升高到多少时，CD段中水银柱下端刚好接触 D 点； 环境温度在问的基础上再缓慢升高，求温度升高到多少时，CD段中水银柱刚好全部进 入水平管DE中.（计算结果保留三位有效数字） 16.【物理物理选修选修 3 3- -4 4】（12 分） （1） 如图所示为双缝干涉的实验示意图,光源发出的光经滤光片成为单色光,然后通过单缝和 双缝,在光屏上出现明暗相间的条纹.若要使干涉条纹的间距变大,在保证其他条件不变的情 况下,下列做法正确的是( )

16、 A.增大双缝的间距 B.将光屏移近双缝 C.将光源向双缝移动一小段距离 D.更换滤光片,改用波长更长的单色光 （2）在 x 轴上有一列简谐横波，MP、是均匀介质中的两个质点，从 P 开始振动时计时， 其在 9 s 4 t 时的波形图如图甲所示，图乙是质点 P 的振动图象.求： 波速及波的传播方向； 质点 P 的平衡位置的横坐标. 答案以及解析答案以及解析 1.答案：B 解析：汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，但电子的电荷量是由密立根通过“油滴实验”测 出的，故选项 A 错误；根据光电效应的定义可知，光电效应实验中，逸出的光电子来源于 金属中的自由电子，故选项 B 正确；玻尔理论认为核外电子的轨

17、道半径是量子化的，卢瑟 福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个体积很小的核， 叫原子核， 原子的全部正电 荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动，故选项 C 错误； 元素发生 衰变时，能够产生电子，并伴随着 射线产生，故选项 D 错误。 2.答案：B 解析：当0F 时,物块能静止在斜面上,可知 sincosmgmg ,解得tan,即 3 4 ,当 F 特别大时,对物块受力分析,将加速度沿斜面方向和垂直于斜面方向分解,由牛顿第二定律,沿 斜面方向有 sincosfmgma,垂直于斜面方向有cossinNmgma,又fN,由于 F 可以取无穷大,加速度无穷大,所以以上各

18、式中的 sinmg和cosmg可忽略,联立解得 14 tan3 ,综合分析得 4 3 ,故 A、C、D 错误,B 正确. 3.答案：B 解析：相邻楼层高度差为 3 m，则鸡蛋下落的总高度约为 (25 1) 3m72mh ，自由下落 时间1 2 3.8s h t g ，与地面的碰撞时间约为 2 2 ms=0.002st ，全过程根据动量定理可得 122 ()0mg ttFt，解得950 N1000 NF ，由牛顿第三定律可知，该鸡蛋对地面平均冲 击力约为 1000 N，故 B 正确. 4.答案：C 解析： 当轻环静止时,轻绳PQ对轻环的拉力与杆对轻环的弹力等大、 反向、 共线,所以轻绳PQ 垂直

19、于杆,由几何关系可知，轻绳PQ与竖直方向间的夹角是 ;对滑轮进行受力分析,如图所 示,由于滑轮的质量不计,则轻绳OP对滑轮的拉力与PM PQ、 轻绳上拉力的合力大小相等、 方向相反,所以轻绳OP的方向一定在PM PQ、 轻绳间夹角的角平分线上,由几何关系得轻绳 OP与天花板间的夹角 11 () 22 2 2 4 ，C 正确. 5.答案：D 解析：由题图可知,从 1 x到 2 x电势逐渐升高,说明电场方向水平向左,粒子运动情况未知,故无 法判断带电粒子的电性,A、 B 错误;由 x 图像的斜率大小等于电场强度的大小可知,从 1 x到 3 x,图像斜率的绝对值先减小后增大,故电场强度先减小后增大,

20、则粒子所受的电场力先减小 后增大,粒子的加速度先减小后增大,C 错误,D 正确. 6.答案：A 解析： 将虚线下方的磁场移至虚线上方,此时细线中的拉力为 2 F.导线框处于匀强磁场中,则左 右两边受到的安培力大小相等,依据左手定则可知,两边所受的安培力夹角为 120 ,如图甲所 示,设受到的安培力合力为F安,则有 2 1 2cos60, 22 L FBIBIL FmgF 安安 ,当磁场在虚线 的下方时,导线框处于静止状态,依据左手定则可知,各边受到的安培力如图乙所示.结合矢量 的合成法则可知,导线框受到安培力的合力方向竖直向上,大小为 1 2 FBIL 安 ,根据平衡条件, 则有 1 FFmg

21、 安 ,可得 21 BILFF,那么 21 FF B IL ,故 A 正确,B、C、D 错误. 7.答案：C 解析：火星探测器环绕火星做圆周运动，设火星探测器质量为 m，由万有引力提供向心力有 2 22 4 () () GMm mRh RhT ，可得火星的质量 2 3 2 4 ()MRh GT ，在火星表面，由 2 M Gg R 得， 火星表面的重力加速度 23 22 4 ()Rh g T R ，即能估算出火星的质量与表面重力加速度，故 A 不符合题意；由密度公式 3 4 3 M R 可估算出火星的密度，对于质量为 0 m，贴近火星表面做 匀速圆周运动的卫星有 2 01 0 2 Mmv Gm

22、RR ，解得火星的第一宇宙速度 3 1 2()GMRh v RTR ，则能估算出火星的第一宇宙速度，故 B 不符合题意；因火星探 测器的质量 m 未知， 其运行的动能 2 k 1 2 Emv及受到的万有引力 2 () GMm F Rh 均不能估算出， 故 C 符合题意；火星探测器的线速度 2()Rh v T ，加速度 2 2 4 ()Rh a T ，均能估算出， 故 D 不符合题意. 8.答案：AC 解析：根据动滑轮的特点可知 B 下降 s，则 A 向右移动2s，A 正确；因为两物块都是从静 止开始运动的，故有 22 11 2 22 BA a ta t，解得 2 1 A B a a ，B 错误

23、；对 A 分析有 A Tma，对 B 分析有323 B mgTma，解得 66 , 77 A mg Tag，C 正确；对 B，加速度为 13 27 BA aag， 根据匀加速直线运动规律有 2 2 B va h，解得 B 下落高度 h 时速度为 6 7 gh v ，D 错误. 9.答案：BD 解析：由题图乙可知，发电机的输出电压随时间变化的周期 2 2 1s0T ，远距离输电不改 变交流电的频率，故用户用电器中交流电的频率为 50 Hz，故 A 错误；由题图乙可知发电机 输出交流电的电压最大值为 m 311VU ，根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知， 其有效值 m 311 V220V

24、22 U U ，故 B 正确；由题意可知，输电线中的电流由负载中电流 和线圈匝数比共同决定，故 C 错误；当用户用电器的总电阻增大时，用户的总电流减小， 则输电线上电流减小，输电线上损失的功率 2 PI R ，可知损失功率减小，故 D 正确. 10.答案：AB 解析：小球运动过程中小球与弹簧组成的系统的重力势能、弹性势能和动能相互转化，但三 者之和保持不变.因为弹簧原长为 0 L，半长轴的长为 0 L，故在 A 点弹簧处于压缩状态，压缩 量等于PO的长度，即 0 1 2 L（由椭圆公式知PO长为 0 1 2 L）.小球在 C 点时弹簧长度等于 000 13 22 LLL， 故伸长量也等于PO的

25、长度， 即 0 1 2 L， 所以在AC、两点弹簧的形变量相等， 弹簧的弹性势能相等，故在高度相同的AC、两点小球的动能相等，小球在 C 点的速度大小 也为 0 v，A 正确.由几何关系可知 0 PDL，小球在 D 点时系统的重力势能、弹性势能都最 小，所以此时小球动能最大，B 正确.在BD、两点时，小球到 P 点的距离都等于 0 L，即等 于弹簧原长，弹簧的弹性势能相同（一般视为零），小球的机械能也是相等的，C 错误.小 球在从 A 点经过 D 点到达 C 点的过程中弹簧的弹性势能先变小后变大，故小球的机械能先 变大后变小，D 错误. 11.答案：(1)5.10 (2) 12 ; d d t

26、t (3) 112 12 mmm tt 解析：(1)由游标卡尺的读数规则可知,该尺的读数应为主尺和游标尺两部分读数之 和,5mm0.05 2mm 5.10mmd 。 (2)滑块 1 经过光电门时的速度应为挡光时间内的平均速度,即滑块 1 通过两光电门时的速度 分别为 12 , AB dd vv tt 。 (3)若碰撞过程动量守恒,则碰前滑块 1 的动量应等于碰后两滑块 1、2 的总动量,有 112 12 () dd mmm tt ,即 112 12 mmm tt 。 12.答案：(1)见解析 (2)4.0; 2 2.0 10 (3)并联;0.1 解析：(1)用笔画线代替导线把器材连接成实验电路

27、,如图所示. (2)根据闭合电路欧姆定律,() x EI RR,变形得 11 x R R IEE ;即 1 R I 图线的斜率代表 1 E , 纵轴截距代表 x R E ,即 3 111 2 1(0.150.05) 10 V0.25V ,50A 4 10 x R EE ,可得 2 4.0V,2.0 10 x ER. (3)把电流表量程扩大到原来的 2 倍,则需要并联阻值等于电流表内阻的电阻,即 0.1R 的 电阻. 13.答案：（1）选车为研究对象，初速度方向为正方向，由牛顿第二定律有 1 FMa，故刹 车过程加速度 2 1 1m/sa 根据 2 01 02va x，得车速减为零时通过的位移

28、2 0 1 200m72m 2 v x a ，会撞上 撞上时的速度 2 01 216m/svva s. （2） 从第 （1） 问可知汽车能撞上石头.选司机为研究对象， 根据动量定理有 2 0Ftmv 司机 ， 故司机受到的平均作用力=560 NF司机 根据动量定理可知，汽车在 0 0.1st 时间内受到的平均作用力 5 0 2.4 10 N Mv F t 汽车在 0 0.1st 时间内与石头碰撞可认为动量守恒，根据动量守恒定律有Mv M v 故石头获得的速度 8m/sv . 14.答案：（1）MN杆切割磁感线产生的电动势为 1 EBLv 由闭合电路欧姆定律得回路中电流 1 1 2 E I R

29、MN杆所受安培力大小为 1 FBI L 安 对MN杆应用牛顿第二定律得F mgFma 安 当MN杆速度最大时，MN杆的加速度0a 联立以上各式得MN杆的最大速度为 m 8 m/sv. （2）感生电动势为 2 BLd E tt 由闭合电路欧姆定律得回路中电流 2 2 2 E I R t 时刻的磁感应强度为 0 B Bt t PQ杆对平台的压力恰好为零时有 02 mgB I L 联立以上各式得时间 100st . 15.（1）答案：D 解析：气体在向真空膨胀的过程中没有力的作用,所以不对外做功,该过程为绝热过程,温度不 变,气体内能不变,分子平均动能不变,故 A、B 错误;气体在向真空膨胀的过程中

30、,系统的熵是 增加的,故 C 错误;若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空, 故 D 正确. （2）由题意知，在升温前，AB段内高出槽中水银面的水银柱高度为 10 cm，封闭气体的 长度为 1 (901010) cm40 cm10 cm120 cmL 升温前封闭气体的压强为 1 75cmHg10 cmHg65cmHgp 升温前封闭气体的温度为 1 300 KT 设温度升高到 2 T时CD段中水银柱下端刚好接触 D 点，此时气体的长度为 2 (901010) cmL 40cm(60 10)cm160cm 升温过程中气体做等压变化，设玻璃管横截面积为 S，升温前封闭气体

31、的体积为 1 V，升温后 封闭气体的体积为 2 V 由盖吕萨克定律得 12 1122 12 , VV VLvL S TT S 解得温度升高到 2 21 1 400 K V TT V . CD段中水银柱刚好全部进入水平管DE时，封闭气体的压强为 3 75cmHgp 此时AB段内水银柱恰好与槽中水银面相平，封闭气体的长度为 3 90 10 cm40cm60cm180cmL 设此时的温度为 3 T，由理想气体状态方程得 331 1 13 p VpV TT 又 33 VL S 解得温度升高到 33 31 1 1 519 K p V TT pV . 16（1）.答案：D 解析：由干涉条纹间距公式 L x

32、 d 知,为了增大光屏上干涉条纹的间距,应使得双缝的间距 d 减小,或者增大 L 或 ,故 A、B 错误,D 正确;将光源向双缝移动一小段距离,根据以上分析可 知,干涉条纹间距不变,故 C 错误. （2）答案：由题图甲可以看出，该波的波长为 24cm 由题图乙可以看出，周期为 2sT 波速为12 cm/sv T 由题图乙知，当 9 s 4 t 时，P 向 y 轴正方向运动，结合题图甲可得， 该波沿 x 轴负方向传播. 设质点MP、平衡位置的横坐标分别为 MP xx、.由题图甲知，0 x 处 sin( 30 ) 2 A yA ，因此 30 2 cm 360 M x 由题图乙知，在0t 时 P 处于平衡位置 结合题图甲可知经 1 s 4 t ，其振动状态向 x 轴负方向传播至 M 点处，则有 3cm PM xxv t 解得质点 P 的平衡位置的横坐标为 5cm P x