2021-2022學(xué)年陜西省咸陽市武功縣高三下學(xué)期第一次聯(lián)考物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖甲所示，傾角θ＝30°的足夠長固定光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉著質(zhì)量m＝1kg的物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知物體在t＝1s到t＝3s這段時(shí)間的v－t圖象如圖乙所示，彈簧的勁度系數(shù)k＝200N/m，重力加速度g取10m/s2。則在該段時(shí)間內(nèi)()A．物體的加速度大小為2m/s2 B．彈簧的伸長量為3cmC．彈簧的彈力做功為30J D．物體的重力勢能增加36J2、如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為10︰1，原線圈兩端連接正弦交流電源u=311sin314t(V)，副線圈接電阻R，同時(shí)接有理想電壓表和理想電流表。下列判斷正確的是（）A．電壓表讀數(shù)約為31.1VB．若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則電流表的讀數(shù)增大到原來的2倍C．若僅將R的阻值增加到原來的2倍，則輸入功率也增加到原來的2倍D．若R的阻值和副線圈匝數(shù)同時(shí)增加到原來的2倍，則輸出功率增加到原來的4倍3、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的邊界。磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，且B2＝2B1，其中bc=ea=ef.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅱ，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域。不計(jì)粒子重力，該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為()A． B． C． D．4、如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A靜止于動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25的足夠長的水平桌而上，左邊通過勁度系數(shù)為100N/m的輕質(zhì)彈簧與固定的豎直板P拴接，右邊物體A由細(xì)線繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為2.5kg物體B相連。開始時(shí)用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直，彈簧處于原長，然后放開手靜止釋放B，直至B獲得最大速度已知彈簧的憚性勢能為（其中x為彈簧的形變量）、重力加速度g=10m/s2.下列說法正確的是（）A．A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．物體B機(jī)械能的減少量等于它所受的重力與拉力的合力做的功C．當(dāng)物體B獲得最大速度時(shí)，彈簧伸長了25cmD．當(dāng)物體B獲得最大速度時(shí)，物體B速度為m/s5、如圖所示，一個(gè)下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，頂端與豎直墻壁接觸，現(xiàn)打開尾端閥門，氣體往外噴出，設(shè)噴口面積為S，氣體密度為，氣體往外噴出的速度為，則氣體剛噴出時(shí)鋼瓶頂端對(duì)豎直墻的作用力大小是（）A． B． C． D．6、氡是一種化學(xué)元素，符號(hào)為Rn，無色、無嗅、無味具有放射性，當(dāng)人吸人體內(nèi)后可在人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，引發(fā)肺癌，而建筑材料是室內(nèi)氡的主要來源。氡的一種衰變?yōu)閯t下列判斷正確的是A．該衰變?yōu)棣滤プ傿．衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)不守恒C．的結(jié)合能小于的結(jié)合能D．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，水平放置兩個(gè)同心金屬環(huán)，半徑分別是r和3r，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在兩環(huán)間連接有一個(gè)電容為C的電容器，a、b是電容器的兩個(gè)極板。長為2r的金屬棒AB沿半徑方向放置在兩環(huán)間且與兩環(huán)接觸良好，并繞圓心以角速度ω做順時(shí)針方向（從垂直環(huán)面向里看）的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是（）A．金屬棒AB中有從B到A的持續(xù)電流B．電容器b極板帶負(fù)電C．電容器兩端電壓為D．電容器所帶電荷量為8、如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)隨體積變化的圖像，其中段為雙曲線，段與橫軸平行，則下列說法正確的是（）A．過程①中氣體分子的平均動(dòng)能不變B．過程②中氣體需要吸收熱量C．過程②中氣體分子的平均動(dòng)能減小D．過程③中氣體放出熱量E.過程③中氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)增大9、關(guān)于熱現(xiàn)象和熱力學(xué)定律，下列說法正確的是A．一定質(zhì)量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子勢能一定增加B．布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的花粉分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)C．在一定條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素D．氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能一定增加E.從單一熱源吸收熱量使之全部變成機(jī)械功是可能的10、如圖，把一個(gè)有小孔的小球連接在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球套在光滑的桿上，能夠自由滑動(dòng)，彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力很小，也可以忽略。系統(tǒng)靜止時(shí)小球位于O點(diǎn)，現(xiàn)將小球向右移動(dòng)距離A后由靜止釋放，小球做周期為T的簡諧運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．若某過程中小球的位移大小為A，則該過程經(jīng)歷的時(shí)間一定為B．若某過程中小球的路程為A，則該過程經(jīng)歷的時(shí)間一定為C．若某過程中小球的路程為2A，則該過程經(jīng)歷的時(shí)間一定為D．若某過程中小球的位移大小為2A，則該過程經(jīng)歷的時(shí)間至少為E.若某過程經(jīng)歷的時(shí)間為，則該過程中彈簧彈力做的功一定為零三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)利用如圖裝置來研究機(jī)械能守恒問題，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí)，就觸發(fā)速度傳感器測定此時(shí)重物C的速度．整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)開始時(shí)，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細(xì)繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí)，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實(shí)驗(yàn)中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復(fù)第(1)步．①該實(shí)驗(yàn)中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測重物的速度時(shí)，其已下降的高度應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．12．（12分）為了驗(yàn)證機(jī)能守恒定律，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：①將質(zhì)量分別為和的重物、（的含擋光片、的含掛鉤）用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測量出____________（填“的上表面”、“的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離。②如果系統(tǒng)（重物、）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為_______。（已知重力加速度為，經(jīng)過光電門的時(shí)間為，擋光片的寬度以及和和）。（2）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，有同學(xué)對(duì)裝置改進(jìn)，如圖乙所示，同時(shí)在的下面掛上質(zhì)量為的鉤碼，讓，經(jīng)過光電門的速度用表示，距離用表示，若機(jī)械能守恒，則有______。四、計(jì)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，半徑的光滑四分之一圓軌道MN豎直固定放置，末端N與一長的水平傳送帶相切，水平銜接部分摩擦不計(jì)，傳動(dòng)輪（輪半徑很?。┳鲰槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)傳送帶以恒定的速度v0運(yùn)動(dòng)。傳送帶離地面的高度，其右側(cè)地面上有一直徑的圓形洞，洞口最左端的A點(diǎn)離傳送帶右端的水平距離，B點(diǎn)在洞口的最右端?，F(xiàn)使質(zhì)量為的小物塊從M點(diǎn)由靜止開始釋放，經(jīng)過傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)，最終落入洞中，傳送帶與小物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取10m/s2，求：(1)小物塊到達(dá)圓軌道末端N時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)若，求小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)若要使小物塊能落入洞中，求v0應(yīng)滿足的條件。14．（16分）如圖所示，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過落到傾斜雪道上的點(diǎn)。在落到點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員靠改變姿勢進(jìn)行緩沖使自已只保留沿斜面的分速度而不彈起，已知點(diǎn)是傾斜雪道的起點(diǎn)，傾斜雪道總長，下端經(jīng)過一小段圓弧過渡后與足夠長的水平雪道相接，傾斜雪道與水平面的夾角，滑雪板與雪道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，不計(jì)空氣阻力，取，，，求：(1)運(yùn)動(dòng)員離開點(diǎn)時(shí)的速度大小及點(diǎn)到點(diǎn)的距離；(2)運(yùn)動(dòng)員在水平雪道上滑行的距離。15．（12分）如圖所示，水平地面上有一輛小車在水平向右的拉力作用下，以v0=6m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車內(nèi)底面光滑，緊靠左端面處有一小物體，小車的質(zhì)量是小物體質(zhì)量的2倍，小車所受路面的摩擦阻力大小等于小車對(duì)水平面壓力的0.3倍。某時(shí)刻撤去水平拉力，經(jīng)小物體與小車的右端面相撞，小物體與小車碰撞時(shí)間極短且碰撞后不再分離，已知重力加速度g=10m/s2。求：(1)小物體與小車碰撞后速度的大小；(2)撤去拉力后，小車向右運(yùn)動(dòng)的總路程。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

A.根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度可知，物體的加速度大小為a＝ΔvΔt＝1m/s選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.對(duì)斜面上的物體受力分析，受到豎直向下的重力mg、斜面的支持力和輕彈簧的彈力F，由牛頓第二定律，F(xiàn)－mgsin30°＝ma解得F＝6N。由胡克定律F＝kx可得彈簧的伸長量x＝3cm，選項(xiàng)B正確；CD.在t＝1s到t＝3s這段時(shí)間內(nèi)，物體動(dòng)能增大ΔEk＝12m根據(jù)速度—時(shí)間圖象面積等于位移，可知物體向上運(yùn)動(dòng)位移x＝6m，物體重力勢能增加ΔEp＝mgxsin30°＝30J根據(jù)功能關(guān)系可知，彈簧彈力做功W＝ΔEk＋ΔEp＝36J選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。2、B【解析】

根據(jù)u=220sin314t(V)可知，原線圈的電壓有效值為，電壓表的讀數(shù)為變壓器的輸出電壓的有效值，由得，電壓表讀數(shù)為，故A錯(cuò)誤；若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，根據(jù)可知，U2增大到原來的2倍，由可知，電流表的讀數(shù)增大到原來的2倍，故B正確；輸入電壓和匝數(shù)比不變，則輸出電壓不變，僅將R的阻值增加到原來的2倍，由可知，電流變?yōu)樵瓉淼囊话?，輸入功率變?yōu)樵瓉淼囊话?，故C錯(cuò)誤；若副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則U2增加到原來的2倍，同時(shí)R的阻值也增加到原來的2倍，故輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯(cuò)誤。3、B【解析】

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故有所以粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達(dá)式，由兩磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點(diǎn)沿fd方向進(jìn)入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉(zhuǎn)過在e點(diǎn)沿ea方向進(jìn)入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個(gè)磁場區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為故選B。4、D【解析】

A.由于在物體B下落的過程中摩擦力做負(fù)功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B.對(duì)物體B分析，受到重力和拉力作用，W拉力=△E機(jī)，物體B機(jī)械能的減少量等于所受拉力做的功，故B錯(cuò)誤；C.A與B為連接體，物體B速度達(dá)到最大時(shí)，物體A速度也最大，此時(shí)A和B的加速度為零，所受合力也為零，對(duì)物體B受力分析，繩子的拉力對(duì)物體A受力分析彈簧彈力則彈簧伸長了故C錯(cuò)誤；D.以A和B整體為研究對(duì)象，從靜止到A和B速度達(dá)到最大的過程中，由功能關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)可得故D正確。故選D。5、D【解析】

對(duì)噴出氣體分析，設(shè)噴出時(shí)間為，則噴出氣體質(zhì)量為，由動(dòng)量定理，有其中F為瓶子對(duì)噴出氣體的作用力，可解得根據(jù)牛頓第三定律，噴出氣體對(duì)瓶子作用力大小為F，再對(duì)瓶子分析，由平衡條件和牛頓第三定律求得鋼瓶頂端對(duì)豎直墻壁的作用力大小也是F，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6、D【解析】

AB．衰變過程中滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知為粒子，所以該衰變?yōu)樗プ儯珹B錯(cuò)誤；C．衰變過程中要釋放核能，所以的結(jié)合能大于的結(jié)合能，C錯(cuò)誤；D．比結(jié)合能越大的原子核越牢固，所以的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A．根據(jù)右手定則可知，金屬棒AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，但由于電路沒有閉合，所以沒有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)右手定則可判斷B端為電源的正極，a端為電源的負(fù)極，所以電容器b極板帶負(fù)電，故B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢故C正確；D．電容器所帶電荷量故D錯(cuò)誤。故選BC。8、BDE【解析】

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可得：故可知，圖象的斜率為：而對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體而言，斜率定性的反映溫度的高低；A.圖象在過程①的每點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線構(gòu)成的斜率逐漸減小，表示理想氣體的溫度逐漸降低，可知平均動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；B.圖象過程②的每點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線構(gòu)成的斜率逐漸逐漸增大，則溫度升高，吸收熱量，平均動(dòng)能增大，故B正確，C錯(cuò)誤；D.過程③可讀出壓強(qiáng)增大，斜率不變，即溫度不變，內(nèi)能不變，但是體積減小，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外界放出熱量，故D正確；E.過程③可讀出壓強(qiáng)增大，溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，根據(jù)理想氣體壓強(qiáng)的微觀意義，氣體壓強(qiáng)與氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)、氣體分子平均動(dòng)能有關(guān)，在壓強(qiáng)增大，溫度不變以及體積減小的情況下，氣體分子對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)增大，故E正確；故選BDE。9、ACE【解析】

A．一定質(zhì)量100℃的水變成100℃的水蒸氣，一定吸收熱量，分子平均動(dòng)能不變，則分子勢能一定增加，故A正確；B．懸浮顆粒受到液體分子不均勻的撞擊從而做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，即為布朗運(yùn)動(dòng)，所以布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，所以在一定條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素，故C正確：D．氣體被壓縮時(shí)，同時(shí)對(duì)外傳熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能可能不變，故D錯(cuò)誤；E．由熱力學(xué)第二定律可知，從單一熱源吸取熱量，使之全部變成機(jī)械功是可能的，但會(huì)產(chǎn)生其他影響，故E正確。故選：ACE。10、CDE【解析】

AB．彈簧振子振動(dòng)過程中從平衡位置或最大位移處開始的時(shí)間內(nèi)，振子的位移大小或路程才等于振幅A，否則都不等于A，故AB錯(cuò)誤；CE．根據(jù)振動(dòng)的對(duì)稱性，不論從何位置起，只要經(jīng)過，振子的路程一定等于2A，位置與初位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，速度與初速度等大反向，該過程中彈簧彈力做的功一定為零，故CE正確；D．若某過程中小球的位移大小為2A，經(jīng)歷的時(shí)間可能為，也可能為多個(gè)周期再加，故D正確。故選CDE。三、實(shí)驗(yàn)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、大于相同v2-【解析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài)，那么C的質(zhì)M要大于A的質(zhì)量m；②要?jiǎng)傖尫臗時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，不論C的質(zhì)量如何，要使壓力傳感器示數(shù)為零，則A物體上升了，則C下落的高度為，即C下落的高度總相同；③選取AC及彈簧為系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，則有：，整理得，，為得到線性關(guān)系圖線，因此應(yīng)作出圖線．④由上表達(dá)式可知，，解得．考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】理解彈簧有壓縮與伸長的狀態(tài)，掌握依據(jù)圖象要求，對(duì)表達(dá)式的變形的技巧．12、擋光片中心【解析】

（1）①[1]需要測量系統(tǒng)重力勢能的變化量，則應(yīng)該測量出擋光片中心到光電門中心的距離；②[2]根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，則系統(tǒng)的末速度為則系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為系統(tǒng)重力勢能的減小量為若系統(tǒng)機(jī)械能守恒則有（2）[3]若系統(tǒng)機(jī)械能守恒則有解得四、計(jì)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