2021届八省联考高三上学期预测模拟试卷 物理B卷

2021届八省联考高三预测模拟卷 物理B卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

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α衰变时,能够产生电子,并伴随着γ射线产生

2.如图所示,上表面粗糙倾角37°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,sin37°0.6,cos37°0.8,则物块与斜面体间的动摩擦因数μ应满足的条件为( )

A.

4 3

B.4 3C.

3 4

D.4 33.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( )

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θ,则轻绳OP与天花板间的夹角为( )

A.

π 2B.θ C.

π 42D.

π 425.如图所示为某静电场中x轴上各点电势φ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

D.粒子从x1运动到x3,加速度先减小后增大

C.粒子从x1运动到x3,加速度先增大后减小

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F1;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F2.则磁感应强度大小为( )

A.

F2F1 ILB.

F2F1 2ILC.

2(F2F1) ILD.

2(F2F1) 3IL7.2020年7月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 C.火星探测器的动能与所受引力

B.火星的密度与第一宇宙速度 D.火星探测器的线速度与加速度

8.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

9.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( )

A.增大双缝的间距 B.将光屏移近双缝

D.更换滤光片,改用波长更长的单色光

C.将光源向双缝移动一小段距离 二、实验题

10.晓宇在验证动量守恒定律时,设计了如图1所示的实验装置,并进行了如下的操作:将光电门A、B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2的质量分别为间,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、m1、m2,滑块1通过光电门A、B时的挡光时间分别为t1、t2,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vA_________,vB___________;(用以上物理量表示)

(3)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) 11.张敏同学设计了如图甲所示电路测量未知电阻阻值Rx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.

1(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R图像如图丙所示(电流

I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Rx等于__________Ω.(结果保留两位有效数字)

(3)若实验室的电流表内阻为rg0.1,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.

三、计算题

12.雨雾天行车经常发生车辆追尾相撞或山体滑坡等事故，现有一辆汽车以v072km/h的速度正在某长直公路上匀速行驶，突然发现前方s72m处道路上有一大石头，石头质量为M3000kg.司机紧急刹车，由于雨天路滑，刹车时产生的平均阻力大小F1.5103N，

汽车（含司机）质量M1500kg，已知司机的质量为m70kg，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t00.1s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t22s，则司机受到的平均作用力是多少（不考虑重力）？汽车在t00.1s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？

13.如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距L0.2m，另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m0.1kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆接入电路的电阻均为R0.2（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10m/s2.

（1）若将PQ杆固定，让MN杆在竖直向上的恒定拉力F1.8N的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度B1.0T，杆MN的最大速度为多少？

（2）若将MN杆固定，MN和PQ的间距为d0.4m，现使磁感应强度从零开始以B0.5T/s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？ t14.如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，AB、CD段竖直，BC、DE段水平，AB90cm，BC40cm，CD60cm，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.

（1）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； （2）环境温度在（1）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）

15.在x轴上有一列简谐横波，M、P是均匀介质中的两个质点，从P开始振动时计时，其在t9s时的波形图如图甲所示，图乙是质点P的振动图象.求： 4

（1）波速及波的传播方向； （2）质点P的平衡位置的横坐标. 四、多选题

16.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A、B，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A、B运动的路程之比为2:1 B.物块A、B的加速度之比为1:1 C.轻绳的拉力为

6mg 7

D.B下落高度h时速度为2gh 517.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

n3决定 n4D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

18.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2L0，短轴BD竖直且长为3L0.原长为L0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v0，弹簧始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是( )

A.小球在C点的速度大小为v0 B.小球在D点时的动能最大 C.小球在B、D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

参

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β衰变时,能够产生电子,并伴随着γ射线产生,故选项D错误. 2.答案：B

解析：当F0时,物块能静止在斜面上,可知mgsinmgcos,解得tan,即3,当F4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fmgsinmacos,垂直于斜面方向有Nmgcosmasin,又fN,由于F可以取无穷大,加速度无穷大,所以以上各式中的mgsin和mgcos可忽略,联立解得

144,综合分析得,故A、C、D错误,B正确. tan333.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h(251)3m72m，自由下落时间t12h3.8s，与地面的碰撞时间约为t22ms=0.002s，全过程根据动量定理可得gmg(t1t2)Ft20，解得F950N1000N，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垂直于杆,由几何关系可知，轻绳PQ与竖直方向间的夹角是θ;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11ππ()，C正确. 22242

5.答案：D

解析：由题图可知,从x1到x2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B错误;由x图像的斜率大小等于电场强度的大小可知,从x1到法判断带电粒子的电性,A、

x3,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,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F2.导线框处于匀强磁场中,则左,如图甲所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°示,设受到的安培力合力为F安,则有F安2BIL1cos60°BIL,F2mgF安,当磁场在虚线22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F安1BIL,根据平衡条件,2mg,可得BILF2F1,那么B则有F1F安F2F1,故A正确,B、C、D错误. IL

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GMm4π2M4π23m(Rh)Gg得，M(Rh)，可得火星的质量，在火星表面，由

(Rh)2T2R2GT24π2(Rh)3火星表面的重力加速度g，即能估算出火星的质量与表面重力加速度，故A

T2R2不符合题意；由密度公式

M43可估算出火星的密度，对于质量为m0，贴近火星表面做πR3

Mm0v12匀速圆周运动的卫星有G2m0，解得火星的第一宇宙速度

RRGM2π(Rh)3，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v1RTR测器的质量m未知，其运行的动能EkGMm12mv及受到的万有引力F均不能估算出，

(Rh)222π(Rh)4π2(Rh)故C符合题意；火星探测器的线速度v，加速度a，均能估算出，

TT2故D不符合题意. 8.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,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. 9.答案：D

解析：由干涉条纹间距公式xL知,为了增大光屏上干涉条纹的间距,应使得双缝的间距dd减小,或者增大L或λ,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. 10.答案：(1)5.10 dd(2); t1t2(3)

m1m1m2 t1t2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,d5mm0.052mm5.10mm。

(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vAdd,vB。 t1t2(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m1mmm2dd(m1m2),即11。 t1t2t1t211.答案：(1)见解析 (2)4.0;2.0102 (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,如图所示.

(2)根据闭合电路欧姆定律,EI(RRx),变形得

R1111Rx;即R图线的斜率代表,IEEIERx1(0.150.05)10311RxV0.25V,50A1,可得纵轴截距代表,即2EE410EE4.0V,Rx2.0102.

(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R0.1的电阻.

12.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FMa1，故刹车过程加速度a11m/s2

2v0200m72m，会撞上 根据0v2a1x，得车速减为零时通过的位移x2a1202撞上时的速度vv02a1s16m/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F司机t20mv，故司机受到的平均作用力F司机=560N

根据动量定理可知，汽车在t00.1s时间内受到的平均作用力 FMv2.4105N t0汽车在t00.1s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v8m/s. 解析：

13.答案：（1）MN杆切割磁感线产生的电动势为E1BLv 由闭合电路欧姆定律得回路中电流I1E1 2R

MN杆所受安培力大小为F安BI1L

对MN杆应用牛顿第二定律得FmgF安ma 当MN杆速度最大时，MN杆的加速度a0 联立以上各式得MN杆的最大速度为vm8m/s. （2）感生电动势为E2BLd ttE2 2R由闭合电路欧姆定律得回路中电流I2t时刻的磁感应强度为B0Bt tPQ杆对平台的压力恰好为零时有mgB0I2L

联立以上各式得时间t100s. 解析：

14.答案：（1）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

L1(901010)cm40cm10cm120cm

升温前封闭气体的压强为p175cmHg10cmHg65cmHg 升温前封闭气体的温度为T1300K

设温度升高到T2时CD段中水银柱下端刚好接触D点，此时气体的长度为 L2(901010)cm40cm(6010)cm160cm

升温过程中气体做等压变化，设玻璃管横截面积为S，升温前封闭气体的体积为V1，升温后封闭气体的体积为V2

V1V2由盖—吕萨克定律得,V1L1S,v2L2S

T1T2解得温度升高到T2V2T1400K. V1（2）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 p375cmHg

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

L39010cm40cm60cm180cm

设此时的温度为T3，由理想气体状态方程得 p1V1p3V3 T1T3又V3L3S 解得温度升高到T3解析：

15.答案：（1）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T2s 波速为vp3V3T1519K. p1V1T12cm/s

9s时，P向y轴正方向运动，结合题图甲可得， 4由题图乙知，当t该波沿x轴负方向传播.

（2）设质点M、P平衡位置的横坐标分别为xM、xP.由题图甲知，x0处yA30°Asin(30°)，因此xM2cm 2360°由题图乙知，在t0时P处于平衡位置 结合题图甲可知经txPxMvt3cm

1s，其振动状态向x轴负方向传播至M点处，则有 4解得质点P的平衡位置的横坐标为 xP5cm.

解析： 16.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aA21212，B错误；对A分析有TmaA，对B止开始运动的，故有2aBtaAt，解得

aB122分析有3mg2T3maB，解得T6mg613,aAg，C正确；对B，加速度为aBaAg，77276gh，D错误. 7

根据匀加速直线运动规律有v22aBh，解得B下落高度h时速度为v

17.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T2102s，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Um311V，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UUm23112V220V，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PI2R，可知损失功率减小，故D正确. 18.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L0，半长轴的长为L0，故在A点弹簧处于压缩状态，压缩

11量等于PO的长度，即L0（由椭圆公式知PO长为L0）.小球在C点时弹簧长度等于

22131L0L0L0，故伸长量也等于PO的长度，即L0，所以在A、C两点弹簧的形变量相等，

222弹簧的弹性势能相等，故在高度相同的A、C两点小球的动能相等，小球在C点的速度大小也为v0，A正确.由几何关系可知PDL0，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B、D两点时，小球到P点的距离都等于L0，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.