2021
年
1
月山西省高三适应性调研考试
理科综合物理部分
二、选择题:本题共
8
小题,每小题
6
分,共
48
分。在每小题给出的四个选项中,第
14~18
题只有一项符合题目要求,第
19~21
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,有选错的得
0
分。
14.2020
年
12
月
1
日报道:中国科学院成都研究所的“人工太阳”将在
2020
年年底投入使用,这一科技成果令世界各国科学界刮目相看。人工太阳是利用氘核核聚变实现的,反应方程是H
+H
→He
+
n
,下列说法正确的是
A.
该反应过程中满足电荷守恒和质量守恒
B.
重核裂变比轻核聚变更为安全、清洁
C.
聚变反应相比裂变反应中平均每个核子释放的能量多
D.
目前核反应堆产生的能量主要来自轻核聚变
15.
航母阻拦索用于拦停高速着舰的舰载机,被喻为“舰载机生命线”。如图所示为其结构简图,滑轮
1
、
2
、
3
、
4
及带定滑轮的液压缸
a
、b
、
c
固定在甲板平面上,阻拦索绕过滑轮组后闭合。某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索,形成图示的夹角时,单个柱塞所受阻拦索的合力大小
为
F
。不考虑阻拦索、滑轮的质量及摩擦,则此时舰载
机受到阻拦索的合力大小为
A.
B.
F
C.
D.
F
16.2020
年
12
月
6
日上午,我国发射的嫦娥五号探测器在月球上空成功实现上升器与返回器轨道器组合体(简称轨返组合体)的连接,科学界将其形象的誉为“月上之吻”,已知上升器在月球表面获取月壤之后升空的加速度大小为
8m
/s2
,上升器在与轨返组合体相互作用连接过程中获得的加速度的大小为月面升空加速度大小的千分之一,经
1
s
后连接过程结束,上升器的总质量约
800kg
,轨返组合体的总质量约
2000kg
,连接过程不计空气阻力和月球引力,关于连接过程中的说法正确的是
A.
轨返组合体的速度变化大小约
3.2×10-3
m/
s
B.
上升器给轨返组合体的冲量大小约
6400N
·
s
C.
上升器的速度变化大小约
8m
/
s
D.
轨返组合体给上升器的冲量大小约
16N
·
s
17.
我国发射的“天问一号”探测器预计
2021
年
5
月到达火星表面,已知地球半径约为火星半径的
2
倍,地球质量约为火星质量的
10
倍,地球表面的重力加速度大小为
g
,地球半径
R
,将一个质量为
m
的小球以初速度
v0
分别从地球和火星表面相同高度
h
处水平抛出,不计空气阻力,以下说法正确的是
A.
小球在火星表面的落地时间为
B.
小球在火星表面落地瞬间的动能为
C.
火星的第一宇宙速度为
D.
圆运动的近火卫星周期为近地卫星周期的倍
18.
如图所示,光滑水平面内有一光滑导体棒
MN
放在“
V
”字形导轨上,导体棒
MN
左侧空间存在垂直纸面向内的匀强磁场,导体棒
MN
和导轨材料、粗细均完全相同,现将导体棒固定,用一水平向左的外力
F
从图示位置匀速将“V
”字形导轨拉入磁场中,在此过程中导体棒与导轨始终接触良好,导体棒与导轨两触点间的电势差为
U
,导体棒的发热功率为
P
,回路中产生的热量为
Q
,则下列图像正确的是
19.
如图所示,轻质橡皮绳上端固定在
O
点,下端连接一质量为
m
的物块,物块与水平面之间的摩擦因数为
μ
,用外力将物块拉至
A
点,在
A
点时橡皮绳的弹性势能为
E
P
,将物块从
A
点由静止释放,途径
O'点到达最左侧的
B
点(图中未画出),
O'
点在
O
点的正下方,
O'
点时橡皮绳恰好处于原长,O'
点与
A
点之间的距离为
L
,在物块由A
点运动至
B
点的过程中,下列说法正确的是
A.
物块的速度先增大后减小,在
O'
点时动能最大
B.
物块在
B
点时橡皮绳的弹性势能等于
EP
-2
μ
mgL
C.
物块在
O'
点时的动能大于
EP
-
μ
mgL
D.
物块的动能和橡皮绳的弹性势能之和一直在减小
20.
如图所示,电路中变压器为理想变压器,电压表和电流表均为理想表,
a
、b
、c
、d
、p
均为接线柱,
p
恰为副线圈对应匝数的中点,理想二极管正向电阻为
0
,反向电阻无穷大,副线圈接
p
接线柱时,电容器
C中的带电液滴恰好处于静止状态,在
ab
端输入电压有效值不变的正弦交流电,下列说法正确的是
A.
将副线圈上接线柱由
p
接到
c
上时,电流表
A
的示数变为原来的
4
倍,电压表
V1的示数变为原来的
2
倍
B.
将副线圈上接线柱由
p
接到
c
上时,电流表
A
的示数变为原来的
2
倍,电流表
A1
的示数变为原来的
2
倍
C.
接线柱不动,将滑动变阻器的触头由上端下移,灯泡变亮,电容器中的液滴仍处于静止状态
D.
接线柱不动,将滑动变阻器的触头由上端下移,电压表
V1
的示数减小,电容器中的液滴将下移
21.
如图所示,整个平面存在与矩形
ABCD
平行的匀强电场,矩形边长
AD=
L
、
AB
=
3
L
,
O
和
O'
分别为
AD
和
BC
边的中点,
∠
EOO'
=60
°
、∠
FOO'
=30
°
,
O
点有一电子发射源,可以向平面内各个方向发射速率均为
v
的电子,到达
E
点和
O'
点时速率分别为v
、
2
v
,电子的质量和电荷量分别为
m
、e
,若电子到达
F
点时的速率为
v
F
,匀强电场的场强大小为
E
,则
A.
E
=
B.
E
=
C.
vF
=
v
D.
vF
=
v
三、非选择题:共
174
分,第
22~32
题为必考题,每个试题考生都必须作答。第
33~38
题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:(共
129
分)
22.
(
6
分)某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。电磁打点计时器所用电源的频率为
50
Hz
,接通打点计时器后,用木槌敲击物块,物块下滑后做匀减速运动,得到纸带的一部分如图乙所示,图中相邻两个计数点间有四个点未标出,重力加速度为
9.80m
/
s2
。
(1
)物块下滑过程中加速度
a
的大小为_____
m
/
s2
(计算结果保留两位有效数字)
(2
)若斜面倾角为
θ
,则物块与木板间的摩擦因数的表达式
μ
=
____(用
a
、
g
、
θ
表示)
(3
)代入数值计算后发现,该同学对摩擦因数的测量值总是比真实值偏大,试分析原因可能是_____________________________。
23.
(
9
分)夏天经常会看到学生利用便携式手持小风扇来降温,某位同学想要探究小风扇的输出功率,可供使用的器材有:
A.
小型电风扇
M
(额定电压
3.7
V
、额定电流
0.5
A
);
B.
电压表
V1
(量程
3
V
,内阻等于
3kΩ
);
C.
电压表
V2
(量程
15
V
,内阻等于
15kΩ
);
D.
电流表
A1
(量程
0.6
A
,内阻约
0.1Ω
);
E.
电流表
A2
(量程
3
A
,内阻约
0.1Ω
);
F.
滑动变阻器
R
(量程
30Ω
,允许通过的最大电流
2A
);
G.
定值电阻
R1
(
3kΩ
);
H.
单刀双掷开关、导线若干;
I.
学生电源
6
V
;
(1)实验电路图如右图所示,请在虚线框中补全该电路图(标明所用器材符号)
(2
)实验前先将电风扇里的电池取出,部分实验步骤如下,完成填
空部分:
A.
调节滑动变阻器的触头到最______端(填“左”或“右”),闭合开关
S1
;
B.
卡住电风扇不转,将开关
S2
闭合到_____(填“a
”或“
b
”),适当调节滑动变阻器
R
,记下电压表和电流表的示数分别为
U1
、I1
;(注意此过程中动作要迅速,时间要短)
C.
将开关
S2
闭合到_____(填“
a
”或“
b
”),适当调节滑动变阻器
R
,电风扇正常旋转,记下电压表和电流表的示数分别为
U2
、I2
;
(3
)由以上实验步骤可得:该电风扇的内阻
r
=______
;该电风扇的输出功率为
P
=____
(用字母
U1
、I1
、
U2
、
I2
表示)
24.
(
12
分)如图甲所示,冰车是农村孩童在冰面上滑行的玩具,现在演变成一种大人小孩都非常喜欢的游乐项目,其简化图如图乙所示。在某一滑冰场,冰车
B
静止在光滑的水平面上,若冰车
A
以初速度
v0
与冰车
B
发生弹性碰撞,碰后冰车
A
的速度为
v
(v0和
v
均为未知量);若冰车
A
、
B的碰撞是完全非弹性碰撞,碰后冰车
A
的速度为
2v
,设冰车质量为冰车和冰车上人的总质量,求冰车
A
、
B
的质量之比。
25.
(
20
分)如图所示,静止于
A
处的离子,经电压为
U
的加速电场加速后,沿图中圆弧虚线通过
圆弧形静电分析器,从P
点沿半径
方向进入半径为
R
的圆形区域,该区域内有垂直纸面向里的匀强
磁场。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,圆弧虚线所在
处场强大小为
E0
,方向如图所示;离子的质量为
m
、电荷量为
q
;
不计离子重力,求
(1
)离子进入圆形区域时的速度大小
v
;
(2
)圆弧虚线对应的半径
R0
的大小;
(3
)若离子经过圆形区域后速度方向偏转一角度
θ
(
θ
已知),则圆
形区域内磁场的磁感应强度
B
的大小;
(4)撤去圆形区域内的匀强磁场,在该圆形区域内加水平向右的匀强电场,为使离子穿过电场前后动量变化量大小与射入电场前的初动量大小相同,求此时圆形区域内匀强电场的电场强度
E
的大小
.
33.
[物理———选修
3-3
](
15
分)
(1
)(
5分)一定量的理想气体从状态
A
开始,经状态
B
、
C
、
D
回到状态
A
,其压强-温度图像(
P
-
T
图像)如图所示。下列说法正确的是
(填正确答案标号,选对
1
个得
2
分,选对
2
个得
4
分,选对
3
个得
5
分。每选错
1
个扣
3
分,最低得分为
0
分)
A.
从
A
到
B
过程中,气体对外界做功
B.
从
B
到
C
过程中,气体对外放热
C.
从
B
到
C
过程中,气体的体积增大
D.
从
C
到
A
过程中,气体对外界做功
E.
气体在
B
和
D
状态时的体积相等
(2)(
10
分)如图所示,一导热性能良好的气缸放置在水平面上,其横截面积
S=40cm2
,内壁光滑,固定的卡口
A
、B
与缸底的距离
L
=1m
,厚度不计
.活塞在气缸内封闭了一段长为
2
L
的理想气体。环境温度为
T0
=320
K
。现缓慢调整气缸开口至竖直向上,稳定时缸内气体高度为
1.6m
。随着环境温度的降低,
活塞与卡口
A
、
B
间距离会逐渐变小。取重力加速度
g
=
10m
/
s2
,大气压强为P0
=1.0×105
Pa
.
求:
(ⅰ)活塞的质量;
(ⅱ)当活塞与卡口
A
、B
接触且无作用力时的环境温度
.
34.
[物理———选修
3-4
](
15
分)
(1)(5分)一束复色光,照射到底面有反射涂层的平行玻璃砖上表面后,经下表面反射从玻璃砖上表面射出,光线分为
a
、b
两束,如图所示。下列说法正确的是
(填正确答案标号,选对
1
个得
2
分,选对
2
个得
4
分,选对
3
个得
5
分。每选错
1
个扣
3
分,最低得分为
0
分)
A.
a
光的频率大于
b
光的频率
B.
a
光在玻璃中的速度大于
b
光在玻璃中的速度
C.
用同一装置进行双缝干涉实验,
a
光的条纹间距小于
b
光的条纹间距
D.
从同种玻璃射人空气发生全反射时,
a
光的临界角大于
b
光的临界角
E.
a
光的折射率大于
b
光的折射率
(2)(
10
分)如图所示,甲、乙两列简谐横波分别沿
x
轴正方向和负方向传播,两波源分别位于
x
=-0.2m
和
x
=1.2m
处,两列波的速度大小均为
v
=1m
/
s
,两列波的振幅均为
2cm
,图示为
t=0
时刻两列波的图象,此刻
P
、Q
两质点刚开始振动
.
质点
M
的平衡位置处于
x
=0.5m
处
.
(ⅰ)甲波源的振动频率为多少?
(
ⅱ
)0~1s
内乙波源处的质点通过的路程为多少?模物理试题答案
选择题(48分)
4.核反应过程中前后质
恒,所以A选项
轻核聚变相比重核裂变更为安全
所以B选项错误
聚变反应相比裂变反应中平均每个核子释放的能量多,C选项正确
核反应堆产生
主要来自重核裂变,D选项错误
对阻拦索与柱塞接触处做受力分析知:阻拦索的作用力大小为
对舰载机受力分析
舰载机
受到阻拦索的合力大小为√3F,故
相互连接过程
加速度大小为a
升器的速
为
s2选项C
升器受到
大小为F
800×0.008
器与轨返组合体之间的冲量大小约
4
错误
对轨返组合体用动量定理
得△
0°m/s故选
2000
地球与火星质量分别为M
半径R,和R
黄金代换GM
火星表面重力加速度
瞬间的动能为E
速度v2=√
故选项C错
42R
得T
结合黄金代换
T1,故选
第1页
扌刻“V字形导轨在磁场中与导体棒MN构成回路为ABC
k为常数
点
均为常数,故选项C错误
××
几何关系知回路周长与LAB成
变,可知
定,安培力
知
的热功率P=I2R,I不变,电阻R与回路周长成正比,可知周长与t成正比,知功率P与t成正比
所以选项B错误
热量为Q
知
成正比,所以选项D错误
点
放后,到B点的过程中先加速后减速,合力为零
动能最大,受力
右侧合力为零,故A选项错误
过程中,除了O′点外摩檫
mgL,B点速度
O
簧处于原长状态
过
物块克服摩檫力做功
统能量
知,故物块
动能大于Ep-1m
故选项C
能量守恒可知,摩擦生热
在增加
块的动能和弹簧的弹性势能之和一直在减小,故选项
副线圈上接线
副线圈两端匝数加倍,原线圈两端
数均不变,可知副线圈
两端电压加倍,电压表V的示数变为原来的2倍,副线圈回路电阻不变,可知副线圈
流变为
流
示数变为原来
变压器两端输入功率等
合题意原线圈两端电压U不变,则原线
变为原来的4倍,故A
接线柱不动,滑动变阻器的触头由上端下移,滑动变阻器在电路中的阻值变小,由串反并同可知灯泡变亮
端电压减
容器上的电压减
极管不能放电,所以液滴仍然
选项C
错
点到E点用动能定理:U
得:U
第2页
B
则取OO的
点与E点的电势相
场线垂直于等
60
做ON垂直于EM于点N,则ON为电场线
M
△EOM为等边三角形
E·ON,可得电场强度的大小为
选项正确,对电子从O到F用动能定理可得Ee·
OF
cos6
得
实验题(15分)
纸带与限位孔之间的摩擦力或者物块受到空气阻
案
点即可得2分)
解析
加速度大
块做匀减速运
牛顿第二定律可得
得:p
或者
6
(3)纸带与限位
的摩擦力或者物块受
阻力,使得减速过程中加速度变大
(9分)
压表
阻箱R1串联(2分)
图正确并标注清楚V1和
项不对均不得
分)
分
R
)电风扇额定电压为3.7V,题中所给电压表V量程过大,电压表V量程又小,故将电压表V和定
第3页
