陜西省西安交大附中2021-2022學年高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、職業(yè)高空跳傘運動員從近萬米高空帶著降落傘跳下，前幾秒內的運動可視為自由落體運動。已知運動員的質量為80kg，重力加速度g取10m/s2，關于運動員所受重力做功的功率，下列說法正確的是（）A．下落第1s末的瞬時功率為4000WB．下落第1s內的平均功率為8000WC．下落第2s末的瞬時功率為8000WD．下落第2s內的平均功率為12000W2、高速公路的ETC電子收費系統(tǒng)如圖所示，ETC通道的長度是識別區(qū)起點到自動欄桿的水平距離．某汽車以21.6km/h的速度勻速進入識別區(qū)，ETC天線用了0.3s的時間識別車載電子標簽，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機發(fā)現自動欄桿沒有抬起，于是采取制動剎車，汽車剛好沒有撞桿．已知司機的反應時間為0.7s，剎車的加速度大小為5m/s2，則該ETC通道的長度約為（）A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m3、太空垃圾是圍繞地球軌道的有害人造物體，如圖所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖，對此有如下說法，正確的是（）A．太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞B．離地越低的太空垃圾運行角速度越小C．離地越高的太空垃圾運行加速度越小D．離地越高的太空垃圾運行速率越大4、雷擊，指打雷時電流通過人、畜、樹木、建筑物等而造成殺傷或破壞，其中一種雷擊是帶電的云層與大地上某點之間發(fā)生迅猛的放電現象，叫做“直擊雷”。若某次發(fā)生“直擊雷”前瞬間，帶電云層到地面的距離為干米，云層與地面之間的電壓為千伏，則此時云層與地面間電場（視為勻強電場）的電場強度大小為（）A． B． C． D．5、甲、乙兩物體零時刻開始從同一地點向同一方向做直線運動，位移-時間圖象如圖所示，則在0～t1時間內A．甲的速度總比乙大B．甲、乙位移相同C．甲經過的路程比乙小D．甲、乙均做加速運動6、在足夠長的光滑絕緣水平臺面上，存在有平行于水平面向右的勻強電場，電場強度為E。水平臺面上放置兩個靜止的小球A和B（均可看作質點），兩小球質量均為m，帶正電的A球電荷量為Q，B球不帶電，A、B連線與電場線平行。開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球開始運動（此時為計時零點，即t0），后與B球發(fā)生正碰，碰撞過程中A、B兩球總動能無損失。若在各次碰撞過程中，A、B兩球間均無電荷量轉移，且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力，則（）A．第一次碰撞結束瞬間B球的速度大小為B．第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右運動了2LC．第二次碰撞結束瞬間B球的速度大小為D．相鄰兩次碰撞時間間隔總為2二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖（a），物塊和木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的細繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連，細繩水平．t=0時，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s時撤去外力．細繩對物塊的拉力f隨時間t變化的關系如圖（b）所示，木板的速度v與時間t的關系如圖（c）所示．木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s1．由題給數據可以得出A．木板的質量為1kgB．1s~4s內，力F的大小為0.4NC．0~1s內，力F的大小保持不變D．物塊與木板之間的動摩擦因數為0.18、如圖所示，三根長均為L的輕桿組成支架，支架可繞光滑的中心轉軸O在豎直平面內轉動，輕桿間夾角均為120°，輕桿末端分別固定質量為m、2m和3m的n、p、q三個小球，n球位于O的正下方，將支架從圖示位置由靜止開始釋放，下列說法中正確的是（）A．從釋放到q到達最低點的過程中，q的重力勢能減少了mgLB．q達到最低點時，q的速度大小為C．q到達最低點時，輕桿對q的作用力為5mgD．從釋放到q到達最低點的過程中，輕桿對q做的功為3mgL9、如圖所示為回旋加速器的原理圖，兩個D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強磁場中，兩D形盒間接入一高頻交流電源，用回旋加速器給A、B兩個不同粒子分別加速，A粒子的電荷量為q1、質量為m1，加速后獲得的最大動能為，最大速度為；B粒子的電荷量為q2、質量為m2，加速后獲得的最大動能為，最大速度為，已知兩次加速過程中所接入的高頻交流電源頻率相等，所加的勻強磁場也相同，則下列關系一定正確的是A．， B．C． D．10、如圖所示，在光滑水平面上有寬度為d的勻強磁場區(qū)域，邊界線MN平行于PQ線，磁場方向垂直平面向下，磁感應強度大小為B，邊長為L（L＜d）的正方形金屬線框，電阻為R，質量為m，在水平向右的恒力F作用下，從距離MN為d/2處由靜止開始運動，線框右邊到MN時速度與到PQ時的速度大小相等，運動過程中線框右邊始終與MN平行，則下列說法正確的是（）A．線框進入磁場過程中做加速運動B．線框的右邊剛進入磁場時所受安培力的大小為C．線框在進入磁場的過程中速度的最小值為D．線框右邊從MN到PQ運動的過程中，線框中產生的焦耳熱為Fd三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某小組用惠斯通電橋測量電阻的阻值：方案一：如圖（a）所示，先閉合開關，然后調整電阻箱的阻值，使開關閉合時，電流表的示數為零。已知定值電阻、的阻值，即可求得電阻。(1)實驗中對電流表的選擇，下列說法正確的是_______A．電流表的零刻度在表盤左側B．電流表的零刻度在表盤中央C．電流表的靈敏度高，無需準確讀出電流的大小D．電流表的靈敏度高，且能準確讀出電流的大小(2)若實驗中未接入電流表，而其它電路均已連接完好，調節(jié)電阻箱，當，則、兩點的電勢的關系滿足_______（選填“>”、“<”或“=”）。方案二：在方案一的基礎上，用一段粗細均勻的電阻絲替代、，將電阻箱換成定值電阻，如圖（b）所示。(3)閉合開關，調整觸頭的位置，使按下觸頭時，電流表的示數為零。已知定值電阻的阻值，用刻度尺測量出、，則電阻________。(4)為消除因電阻絲的粗細不均勻而帶來的誤差，將圖（b）中的定值電阻換成電阻箱，并且按照(3)中操作時，電阻箱的讀數記為；然后將電阻箱與交換位置，保持觸頭的位置不變，調節(jié)電阻箱，重新使電流表的示數為零，此時電阻箱的讀數記為，則電阻_______。12．（12分）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：A．B．C．D．(1)紙帶將被釋放瞬間的四種情景如照片所示，其中操作最規(guī)范的是________.(2)實驗室提供了鐵架臺、夾子、導線、紙帶等器材．為完成此實驗，除了所給的器材，從下圖還必須選取的實驗器材是_______．(填字母代號)(3)若實驗中所用重錘的質量為m，某次實驗打出的一條紙帶如圖所示．在紙帶上選取五個連續(xù)的點A、B、C、D和E，量得相鄰點間的距離分別為S1、S2、S3、S4，當地的重力加速度為g.本實驗所用電源的頻率為f.從打下點B到打下點D的過程中，重錘重力勢能減小量ΔEp=_____________，重錘動能增加量ΔEk=____________________．在誤差允許的范圍內，通過比較就可以驗證重物下落過程中機械能是否守恒．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，用一塊長的木板在墻和桌面間架設斜面，桌子高，長。斜面與水平桌面間的傾角。一個質量為的小滑塊放在桌面最右端，現將質量為的小滑塊A從斜面頂端由靜止釋放，滑塊與斜面間的動摩擦因數，滑塊與水平桌面間的動摩擦因數，忽略滑塊在斜面與桌面交接處的能量損失，滑塊A與滑塊B發(fā)生正碰，碰后滑塊A最終停在離桌面右端處。滑塊與木板及桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、B均可視為質點，重力加速度，，。求：（1）與B相碰前瞬間小滑塊A的速度大小；（2）小滑塊B的落地點距桌面最右端的水平距離。14．（16分）1916年，Tolman和Stewart發(fā)表論文指出，一個繞在圓柱上的閉合金屬線圈當該圓柱以一定的角速度繞軸旋轉時，線圈中會有電流通過，這種效應稱為Stewart-Tolman效應。設有許多匝線圈，每匝線圈的半徑為r，每匝線圈均用電阻為R的細金屬導線繞成，線圈均勻地繞在一個很長的玻璃圓柱上，圓柱的內部為真空每匝線圈的位置用黏膠固定在圓柱上，單位長度的線圈匝數為n，包含每匝線圈的平面與圓柱的軸垂直。從某一時刻開始，圓柱以角加速度β繞其軸旋轉。經過足夠長時間后：請計算每匝線圈中的電流強度。15．（12分）如圖所示，啞鈴狀玻璃容器由兩段粗管和一段細管連接而成，容器豎直放置，容器粗管的截面積為S1=2cm2，細管的截面積S2=1cm2，開始時粗、細管內水銀長度分別為h1=h2=2cm，整個細管長為4cm，封閉氣體長度為L=6cm，大氣壓強為P0=76cmHg，氣體初始溫度為27℃，求：①第一次若要使水銀剛好離開下面的粗管，封閉氣體的溫度應為多少K;②第二次若在容器中再倒入同體積的水銀，且使容器中氣體體積不變，封閉氣體的溫度應為多少K.

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A．下落第1s末的瞬時功率為選項A錯誤；B．下落第1s內的平均功率為選項B錯誤；C．下落第2s末的瞬時功率為選項C錯誤；D．下落第2s內的平均功率為選項D正確；故選D。2、D【解析】

汽車的速度21.6km/h＝6m/s，汽車在前0.3s+0.7s內做勻速直線運動，位移為：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，隨后汽車做減速運動，位移為：3.6m，所以該ETC通道的長度為：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，故ABC錯誤，D正確【點睛】本題的關鍵是明確汽車的兩段運動的特點，然后合理選擇公式．3、C【解析】

A．在同一軌道上的航天器與太空垃圾線速度相同，如果它們繞地球飛行的運轉方向相同，它們不會碰撞，故A錯誤。BCD．太空垃圾在地球的引力作用下繞地球勻速圓周運動，根據可得離地越低的太空垃圾運行角速度越大；離地越高的太空垃圾運行加速度越?。浑x地越高的太空垃圾運行速率越小，故BD錯誤，C正確。故選C。4、A【解析】

根據U=Ed得選項A正確，BCD錯誤。故選A。5、B【解析】

A．因x-t圖像的斜率等于速度，可知在0～t1時間內開始時甲的速度大于乙，后來乙的速度大于甲，選項A錯誤；B．由圖像可知在0～t1時間內甲、乙位移相同，選項B正確；C．甲乙均向同方向做直線運動，則甲乙的路程相同，選項C錯誤；D．由斜率等于速度可知，甲做勻速運動，乙做加速運動，選項D錯誤．6、A【解析】

A．碰前球A的加速度碰前A的速度為碰前B的速度為由于碰撞過程中A、B兩球總動能無損失，動量也守恒，有則碰撞后A、B的速度分別為，即交換速度，故A正確；B．碰后B球向前勻速運動，A向前做勻加速運動，以后面球為參考系，前面球速度設為v，到再次相遇，時間和位移相等，根據可知，則位移為由彈性碰撞可知，第二次碰撞結束瞬間B球的速度大小為碰前A球的速度，即為故BC錯誤；D．由彈性碰撞可知，每次碰撞前后，兩球的速度差為即每次都是后面球的速度增加2后追上前面球，而加速度是固定的，則每次相鄰兩次碰撞時間間隔總為故D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】

結合兩圖像可判斷出0-1s物塊和木板還未發(fā)生相對滑動，它們之間的摩擦力為靜摩擦力，此過程力F等于f，故F在此過程中是變力，即C錯誤；1-5s內木板與物塊發(fā)生相對滑動，摩擦力轉變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，由牛頓運動定律，對1-4s和4-5s列運動學方程，可解出質量m為1kg，1-4s內的力F為0.4N，故A、B正確；由于不知道物塊的質量，所以無法計算它們之間的動摩擦因數μ,故D錯誤.8、BD【解析】

A．從釋放到到達最低點的過程中，的重力勢能減少了故A錯誤；B．、、三個小球和輕桿支架組成的系統(tǒng)機械能守恒，、、三個小球的速度大小相等，從釋放到到達最低點的過程中，根據機械能守恒則有解得故B正確；C．到達最低點時，根據牛頓第二定律可得解得故C錯誤；D．從釋放到到達最低點的過程中，根據動能定理可得解得輕桿對做的功為故D正確；故選BD。9、BC【解析】

AC．由于兩個粒子在同一加速器中都能被加速，則兩個粒子在磁場中做圓周運動的周期相等，由可知，兩粒子的比荷一定相等，即，選項A錯誤，選項C正確；B．粒子最終獲得的速度，由于兩粒子的比荷相等，因此最終獲得的速度大小相等，選項B正確；D．粒子最后獲得的最大動能由于粒子的比荷相等，因此選項D錯誤；故選BC.10、BD【解析】

A、線框右邊到MN時速度與到PQ時速度大小相等，線框完全進入磁場過程不受安培力作用，線框完全進入磁場后做加速運動，由此可知，線框進入磁場過程做減速運動，故A錯誤；B、線框進入磁場前過程，由動能定理得：，解得：，線框受到的安培力：，故B正確；C、線框完全進入磁場時速度最小，從線框完全進入磁場到右邊到達PQ過程，對線框，由動能定理得：解得：，故C錯誤；D、線框右邊到達MN、PQ時速度相等，線框動能不變，該過程線框產生的焦耳熱：Q＝Fd，故D正確；三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BC<【解析】

(1)[1]AB．電流表G零刻度線在中央時，可以判斷電流的流向，判斷B和D兩點電勢的高低，所以要求電流表G的零刻度在表盤中央，所以B正確，A錯誤；CD．根據電流表中表針擺的方向便可判斷B和D兩點電勢的高低，進而進行調節(jié)，無需準確讀出電流的大小，所以C正確，D錯誤。故選BC。(2)[2]當沒有接電流表G時，與串聯，與串聯，然后再并聯，則變形可得所以，當時即(3)[3]閉合開關S后，調節(jié)讓電流表G示數為零，說明則，同時與電流相同，均勻電阻絲電流相同，設電阻絲單位長度的電阻為，則，整理得得(4)[4]將和的電阻記為和，則，聯立得12、DAEF【解析】

（1）在驗證機械能