陜西省渭南市富平縣2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板MN連接，如圖甲所示．導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1~2s內(nèi)A．M板帶正電，且電荷量增加B．M板帶正電，且電荷量減小C．M板帶負(fù)電，且電荷量增加D．M板帶負(fù)電，且電荷量減小2、在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，且AB=2BC，如圖所示，由此可知（）A．小球帶正電B．電場力大小為3mgC．小球從A到B與從B到C的運(yùn)動時(shí)間相等D．小球從A到B與從B到C的速度變化相等3、如圖所示，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l，在兩導(dǎo)線中通有方向垂直于紙面向里的電流．在紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)，每根通電直線產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．若在a點(diǎn)平行于P、Q放入一段長為L的通電直導(dǎo)線，其電流大小為I，方向垂直紙面向外，則關(guān)于它受到的安培力說法正確的是A．大小等于BIL，方向水平向左B．大小等于BIL，方向水平向右C．大小等于，方向豎直向下D．大小等于，方向豎直向上4、如圖所示，四根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2、L3、L4，其橫截面構(gòu)成一角度為的菱形，均通有相等的電流I，菱形中心為O。L1中電流方向與L2中的相同，與L3、L4，中的相反，下列說法中正確的是（）A．菱形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B．菱形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿OL1C．L1所受安培力與L3所受安培力大小不相等D．L1所受安培力的方向與L3所受安培力的方向相同5、一質(zhì)量為m的物體用一根足夠長細(xì)繩懸吊于天花板上的O點(diǎn)，現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細(xì)繩，水平向右緩慢拉動繩子（鉤子與細(xì)繩的接觸點(diǎn)A始終在一條水平線上），下列說法正確的是（）A．鉤子對細(xì)繩的作用力始終水平向右B．OA段繩子的力逐漸增大C．鉤子對細(xì)繩的作用力逐漸增大D．鉤子對細(xì)繩的作用力可能等于mg6、將一物體豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力。用x表示物體運(yùn)動的路程，t表示物體運(yùn)動的時(shí)間，Ek表示物體的動能，下列圖像正確的是（）A．B．C．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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長為L，頂點(diǎn)C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點(diǎn)，光滑直導(dǎo)軌的上端點(diǎn)D到A、B兩點(diǎn)的距離均為L，D在AB邊上的豎直投影點(diǎn)為O．一對電荷量均為－Q的點(diǎn)電荷分別固定于A、B兩點(diǎn)．在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上(忽略它對原電場的影響)，將小球由靜止開始釋放，已知靜電力常量為k、重力加速度為g，且，忽略空氣阻力，則A．軌道上D點(diǎn)的場強(qiáng)大小為B．小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，其加速度為零C．小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，其動能為D．小球沿直軌道CD下滑過程中，其電勢能先增大后減小8、如圖所示為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，經(jīng)過0.2s，M點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，則下列判斷正確的是______A．質(zhì)點(diǎn)P的振動頻率B．該波的傳播速度v=1m/sC．M點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向D．0~1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動的路程為0.2mE.0~1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動的路程為0.08m9、下列說法中正確的是（）A．封閉容器中的理想氣體，若溫度不變，體積減半，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子在容器壁單位面積上碰撞的次數(shù)加倍，氣體的壓強(qiáng)加倍B．液體表面張力是液體表面層分子間距離小，分子力表現(xiàn)為斥力所致C．隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能不一定減小D．導(dǎo)熱性能各向同性的固體，可能是單晶體10、如圖所示，光滑絕緣的圓形管狀軌道豎直放置，管道中央軌道半徑為R，管道內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，空間內(nèi)存在方向相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向水平向里，電場的電場強(qiáng)度大?。╣為重力加速度），方向豎直向上?，F(xiàn)小球從軌道的最低點(diǎn)沿軌道方向以大小為v0的初速度水平射出，下列說法正確的是（）A．無論初速度的方向向右還是向左，小球在運(yùn)動中對軌道的作用力都不可能為0B．小球在最高點(diǎn)對軌道內(nèi)側(cè)的作用力大小可能為，方向豎直向下C．小球在最高點(diǎn)對軌道的作用力為0時(shí)，受到的洛倫茲力大小可能為，方向豎直向下D．若初速度方向向左，小球在最低點(diǎn)和軌道水平直徑右端時(shí)，對軌道外側(cè)有壓力，且壓力差大于mg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)利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ。置于水平桌面的長木板上固定兩個(gè)光電門1、2?；瑝K上端裝有寬度為d的擋光條，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M，右端通過不可伸長的細(xì)線與鉤碼m相連，光電門1、2中心間的距離為x。開始時(shí)直線處于張緊狀態(tài)，用手托住m，實(shí)驗(yàn)時(shí)使其由靜止開始下落，滑塊M經(jīng)過光電門1、2所用的時(shí)間分別為t1、t2。(1)該同學(xué)認(rèn)為鉤碼的重力等于滑塊所受到的拉力，那么他應(yīng)注意__________________。(2)如果滿足(1)中的條件，該同學(xué)得出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)=___________。(3)若該同學(xué)想利用該裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他只需___________就可以完成實(shí)驗(yàn)。12．（12分）如圖甲所示為測量木塊和木板間滑動摩擦因數(shù)μ的實(shí)驗(yàn)裝置圖，足夠長的木板置于水平地面上，小木塊放置在長木板上，并與拉力傳感器相連，拉力傳感器可沿圓弧軌道滑動。長木板在外界作用下向左移動，得到拉力傳感器的示數(shù)F與細(xì)繩和水平方向的夾角θ間的關(guān)系圖線如圖乙所示（g取10m/s2）。（答案保留兩位有效數(shù)字）(1)木塊和木板間的滑動摩擦因數(shù)μ=________________；(2)木塊的質(zhì)量m=__________kg。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，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L、足夠長且電阻忽略不計(jì)，條形勻強(qiáng)磁場的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直。長度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝導(dǎo)線框連接在一起組成裝置，總質(zhì)量為m，置于導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌總是處于接觸狀態(tài)，并在其中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未畫出）。線框的邊長為d（），電阻為R，下邊與磁場區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動到磁場區(qū)域下邊界處返回，導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g。試求：(1)裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；(2)經(jīng)過足夠長時(shí)間后，線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離xm。14．（16分）2019年諾貝爾物理獎(jiǎng)的一半授予詹姆斯·皮伯斯（JamesPeebles）以表彰他“在物理宇宙學(xué)方面的理論發(fā)現(xiàn)”，另一半授予了米歇爾·馬約爾(MichelMayor)和迪迪?！た迤?DidierQueloz)，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞太陽運(yùn)行的系外行星”。對宇宙探索一直是人類不懈的追求?，F(xiàn)假設(shè)有這樣模型：圖示為宇宙中一恒星系的示意圖，A為該星系的一顆行星，它繞中央恒星O的運(yùn)行軌道近似為圓．已知引力常量為G，天文學(xué)家觀測得到A行星的運(yùn)行軌道半徑為R0，周期為T0，求：（1）中央恒星O的質(zhì)量M是多大？（2）長期觀測發(fā)現(xiàn)A行星每隔t0時(shí)間其運(yùn)行軌道便會偏離理論軌道少許，天文學(xué)家認(rèn)為出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B（假設(shè)其運(yùn)行的圓軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同）．根據(jù)上述現(xiàn)象和假設(shè)，試求未知行星B的運(yùn)動周期和軌道半徑．15．（12分）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場（如圖甲所示）。在空間坐標(biāo)（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時(shí)刻向平面內(nèi)各個(gè)方向均勻發(fā)射N個(gè)（N足夠大）質(zhì)量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達(dá)x軸，求磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個(gè)半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，圓心在坐標(biāo)處。保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設(shè)擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達(dá)板上的時(shí)間內(nèi)對擋板的平均作用力。

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、A【解析】

在1~2s內(nèi)，穿過金屬圓環(huán)的磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小，磁通量的變化率變大，假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知感應(yīng)電流磁場與原磁場方向相同，即感應(yīng)電流磁場方向垂直于紙面向里，然后由安培定則可知感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動勢增大，由此可知上極M板電勢高，帶正電，電荷量增加，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A．2、B【解析】

根據(jù)小球從B點(diǎn)進(jìn)入電場的軌跡可看出，小球帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；因?yàn)榈竭_(dá)C點(diǎn)時(shí)速度水平，所以C點(diǎn)速度等于A點(diǎn)速度，因?yàn)锳B=2BC，設(shè)BC的豎直高度為h，則AB的豎直高度為2h，由A到C根據(jù)動能定理：mg×3h-Eqh=0，即Eq=3mg，故B正確；小球從A到B在豎直方向上的加速度為g，所用時(shí)間為：；在從B到C，的加速度為向上，故所用時(shí)間：，故t1=2t2，故C錯(cuò)誤；小球從A到B與從B到C的速度變化大小都等于，但方向相反，故D錯(cuò)誤。3、D【解析】

a點(diǎn)所在通電直導(dǎo)線的受力分析如圖所示：由題意得：，，安培力合力為，方向豎直向上，故D正確，ABC錯(cuò)誤．4、A【解析】

AB．根據(jù)安培定則，L2、L4導(dǎo)線在菱形中心O處的磁應(yīng)強(qiáng)度方向沿OL3斜向上，L3、L1導(dǎo)線在菱形中心O處的磁應(yīng)強(qiáng)度方向沿OL2斜向下，由疊加原理可知，菱形中心O處的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，且不沿OL1方向，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，L1與L3受力如圖所示，由各導(dǎo)線中電流大小相等，則每兩導(dǎo)線間的作用力大小相等，由平行四邊形定則合成可知，L1所受安培力與L3所受安培力大小相等，方向相反，故CD錯(cuò)誤。故選A。5、C【解析】

A．鉤子對繩的力與繩子對鉤子的力是相互作用力，方向相反，兩段繩子對鉤子的作用力的合力是向左下方的，故鉤子對細(xì)繩的作用力向右上方，故A錯(cuò)誤；B．物體受重力和拉力而平衡，故拉力

T=mg

，而同一根繩子的張力處處相等，故

OA

段繩子的拉力大小一直為mg

，大小不變，故B錯(cuò)誤；C．兩段繩子拉力大小相等，均等于

mg

，夾角在減小，根據(jù)平行四邊形定則可知，合力變大，故根據(jù)牛頓第三定律，鉤子對細(xì)繩的作用力也是逐漸變大，故C正確；D．因?yàn)殂^子與細(xì)繩的接觸點(diǎn)A始終在一條水平線上，兩段繩子之間的夾角不可能達(dá)到90°，細(xì)繩對鉤子的作用力不可能等于，鉤子對細(xì)繩的作用力也不可能等于，故D錯(cuò)誤。故選C。6、B【解析】

AB．由機(jī)械能守恒得Ek與x是線性關(guān)系，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得又得m、v0、g都是定值，則Ek是t的二次函數(shù)，Ek-t圖象是拋物線，故CD錯(cuò)誤。故選B。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式可得,軌道上D點(diǎn)的場強(qiáng)為:，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理可得軌道上C點(diǎn)的場強(qiáng)也為:，在C點(diǎn)，由牛頓定律可得：，解得a=0，選項(xiàng)B正確；從D到C，電場力做功為零，根據(jù)動能定理可得：，選項(xiàng)C正確；小球沿直軌道CD下滑過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功，則其電勢能先減小后增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.點(diǎn)睛：解答此題關(guān)鍵是搞清兩個(gè)點(diǎn)電荷周圍的電場分布情況，利用對稱的思想求解場強(qiáng)及電勢的關(guān)系；注意立體圖與平面圖形的轉(zhuǎn)化關(guān)系.8、ACD【解析】

BC．t＝0時(shí)刻波傳播到Q點(diǎn)，Q點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向，在波傳播過程中各點(diǎn)的起振方向都相同，則M點(diǎn)的起振方向也沿y軸負(fù)方向；經(jīng)過t=0.2s，M點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，可知波的傳播速度故B錯(cuò)誤，C正確；A．由圖象可知，波長λ=0.04m，則波的周期，亦即P質(zhì)點(diǎn)振動的周期頻率為周期的倒數(shù)，即2.5Hz，故A正確；D．0～1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Q振動了2.5個(gè)周期，運(yùn)動的路程s=×8cm＝20cm故D正確；E．波傳播到M點(diǎn)的時(shí)間t1＝s＝0.1s則0～1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M振動了2.25個(gè)周期，運(yùn)動的路程故E錯(cuò)誤。故選ACD。9、ACD【解析】

A．由可知，當(dāng)溫度不變，體積減半，則氣體壓強(qiáng)p加倍，即單位時(shí)間內(nèi)氣體分子在容器壁單位面積上碰撞的次數(shù)加倍，故A正確；B．液體表面層分子間的距離大于平衡距離，液體表面層內(nèi)分子間的作用力表現(xiàn)為引力，從宏觀上表現(xiàn)為液體的表面張力，故B錯(cuò)誤；C．隨分子間距離增大，分子間引力以斥力均減小，當(dāng)分子間距離為平衡距離時(shí)分子勢能最小，如果分子間距離小于平衡距離，隨分子間距增大，分子勢能減小，如果分子間距大于平衡距離，隨分子間距增大，分子勢能增大，因此隨分子間距離增大，分子勢能不一定減小，故C正確；D．單晶體只是某些物理性質(zhì)具有各向異性，并不是所有的性質(zhì)都具有各向異性，所以導(dǎo)熱性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的物質(zhì)也有可能是單晶體，故D正確。故選ACD。10、BD【解析】

A．小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，當(dāng)小球向右射出且得此時(shí)小球?qū)壍赖淖饔昧?，故A錯(cuò)誤；B．若小球在最高點(diǎn)對軌道內(nèi)側(cè)的作用力大小可能為，方向豎直向下時(shí)，小球受重力和電場力的合力為，方向豎直向上，小球在豎直方向上的合力為0，由洛倫茲力提供向心力，故B正確；C．小球在最高點(diǎn)對軌道的作用力為0時(shí)，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，若受到的洛倫茲力大小為，當(dāng)小球向右射出時(shí)，在最高點(diǎn)則有得由動能定理有即兩式不相符，若受到的洛倫茲力大小為，當(dāng)小球向左射出時(shí)，在最高點(diǎn)則有得不可能，故C錯(cuò)誤；D．若初速度方向向左，由左手定則可知，小球受到的洛倫茲力豎直向下，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，則在最低點(diǎn)小球?qū)壍劳鈧?cè)有壓力，當(dāng)小球運(yùn)動到軌道水平直徑右端時(shí)，小球受到的洛倫茲力水平向右，由于小球做圓周運(yùn)動，由洛倫茲力與軌道對小球的彈力的合力提供向心力，則小球?qū)壍劳鈧?cè)有壓力，在最低點(diǎn)有在軌道水平直徑右端時(shí)有由動能定理得得由于，則則故D正確。故選BD。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、M遠(yuǎn)大于m將木板左端抬高，平衡摩擦力【解析】

(1)[1]實(shí)際上滑塊所受到的拉力小于鉤碼的重力，對滑塊應(yīng)用牛頓第二定律對鉤碼兩式相加解得加速度而如果滿足題中條件，同理解得加速度為若想M必須遠(yuǎn)大于m。(2)[2]對于滑塊通過光電門時(shí)的速度由動能定理得：解得(3)[3]驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要將摩擦力平衡掉，所以該同學(xué)需將木板左端抬高，平衡摩擦力。12、0.581.0【解析】

(1)[1]木塊受四個(gè)力作用，重力mg、支持力FN、拉力F、滑動摩擦力Ff，豎直方向有mg=FN+Fsinθ水平方向有Ff=Fcosθ由于Ff=μFN聯(lián)立得μmg=F(μsinθ+cosθ)