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。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、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動。已知物體在t＝1s到t＝3s這段時間的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磁場Ⅰ、Ⅱ的邊界。磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強度分別為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點射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點進入磁場Ⅱ，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域。不計粒子重力，該帶電粒子在磁場中運動的總時間為()A． B． C． D．4、如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A靜止于動摩擦因數(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由細線繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為2.5kg物體B相連。開始時用手托住B，讓細線恰好伸直，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)機械能守恒B．物體B機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，彈簧伸長了25cmD．當(dāng)物體B獲得最大速度時，物體B速度為m/s5、如圖所示，一個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，則氣體剛噴出時鋼瓶頂端對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、如圖所示，在垂直于紙面向外的勻強磁場中，水平放置兩個同心金屬環(huán)，半徑分別是r和3r，磁感應(yīng)強度為B，在兩環(huán)間連接有一個電容為C的電容器，a、b是電容器的兩個極板。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做順時針方向（從垂直環(huán)面向里看）的勻速圓周運動。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中氣體分子單位時間內(nèi)對容器壁的碰撞次數(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．布朗運動是指懸浮在液體中的花粉分子的無規(guī)則熱運動C．在一定條件下，可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素D．氣體被壓縮時，內(nèi)能一定增加E.從單一熱源吸收熱量使之全部變成機械功是可能的10、如圖，把一個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，彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略，小球運動時空氣阻力很小，也可以忽略。系統(tǒng)靜止時小球位于O點，現(xiàn)將小球向右移動距離A后由靜止釋放，小球做周期為T的簡諧運動，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)歷的時間至少為E.若某過程經(jīng)歷的時間為，則該過程中彈簧彈力做的功一定為零三、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）某同學(xué)利用如圖裝置來研究機械能守恒問題，設(shè)計了如下實驗．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，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度．整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實驗操作如下：(1)開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實驗中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復(fù)第(1)步．①該實驗中，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，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）為了驗證機能守恒定律，同學(xué)們設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置：（1）實驗時，該同學(xué)進行了如下操作：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)過光電門的時間為，擋光片的寬度以及和和）。（2）實驗進行過程中，有同學(xué)對裝置改進，如圖乙所示，同時在的下面掛上質(zhì)量為的鉤碼，讓，經(jīng)過光電門的速度用表示，距離用表示，若機械能守恒，則有______。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，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，傳動輪（輪半徑很小）做順時針轉(zhuǎn)動，帶動傳送帶以恒定的速度v0運動。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點離傳送帶右端的水平距離，B點在洞口的最右端?，F(xiàn)使質(zhì)量為的小物塊從M點由靜止開始釋放，經(jīng)過傳送帶后做平拋運動，最終落入洞中，傳送帶與小物塊之間的動摩擦因數(shù)，g取10m/s2，求：(1)小物塊到達圓軌道末端N時對軌道的壓力；(2)若，求小物塊在傳送帶上運動的時間；(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，跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從點水平飛出，經(jīng)過落到傾斜雪道上的點。在落到點時，運動員靠改變姿勢進行緩沖使自已只保留沿斜面的分速度而不彈起，已知點是傾斜雪道的起點，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，滑雪板與雪道的動摩擦因數(shù)均為，不計空氣阻力，取，，，求：(1)運動員離開點時的速度大小及點到點的距離；(2)運動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動，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水平面壓力的0.3倍。某時刻撤去水平拉力，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?。?2)撤去拉力后，小車向右運動的總路程。

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、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A錯誤；B.對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B正確；CD.在t＝1s到t＝3s這段時間內(nèi)，物體動能增大ΔEk＝12m根據(jù)速度—時間圖象面積等于位移，可知物體向上運動位移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C、D錯誤。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)樵瓉淼囊话耄斎牍β首優(yōu)樵瓉淼囊话?，故C錯誤；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錯誤。3、B【解析】

粒子在磁場中運動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運動，洛倫茲力做向心力，故有所以粒子垂直邊界ae從P點射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點進入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運動的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達式，由兩磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度大小關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運動的半徑為磁場寬度，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點沿fd方向進入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉(zhuǎn)過在e點沿ea方向進入磁場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動的總時間為故選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)的機械能不守恒，故A錯誤；B.對物體B分析，受到重力和拉力作用，W拉力=△E機，物體B機械能的減少量等于所受拉力做的功，故B錯誤；C.A與B為連接體，物體B速度達到最大時，物體A速度也最大，此時A和B的加速度為零，所受合力也為零，對物體B受力分析，繩子的拉力對物體A受力分析彈簧彈力則彈簧伸長了故C錯誤；D.以A和B整體為研究對象，從靜止到A和B速度達到最大的過程中，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】

對噴出氣體分析，設(shè)噴出時間為，則噴出氣體質(zhì)量為，由動量定理，有其中F為瓶子對噴出氣體的作用力，可解得根據(jù)牛頓第三定律，噴出氣體對瓶子作用力大小為F，再對瓶子分析，由平衡條件和牛頓第三定律求得鋼瓶頂端對豎直墻壁的作用力大小也是F，故D正確，ABC錯誤。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、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)電動勢，但由于電路沒有閉合，所以沒有感應(yīng)電流，故A錯誤；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)電動勢故C正確；D．電容器所帶電荷量故D錯誤。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的每點與坐標(biāo)原點連線構(gòu)成的斜率逐漸減小，表示理想氣體的溫度逐漸降低，可知平均動能減小，故A錯誤；B.圖象過程②的每點與坐標(biāo)原點連線構(gòu)成的斜率逐漸逐漸增大，則溫度升高，吸收熱量，平均動能增大，故B正確，C錯誤；D.過程③可讀出壓強增大，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可讀出壓強增大，溫度不變，分子的平均動能不變，根據(jù)理想氣體壓強的微觀意義，氣體壓強與氣體分子單位時間內(nèi)對容器壁的碰撞次數(shù)、氣體分子平均動能有關(guān)，在壓強增大，溫度不變以及體積減小的情況下，氣體分子對容器壁的碰撞次數(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)則運動，即為布朗運動，所以布朗運動是懸浮顆粒的運動，故B錯誤；C．分子永不停息地做無規(guī)則熱運動，所以在一定條件下，可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素，故C正確：D．氣體被壓縮時，同時對外傳熱，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，使之全部變成機械功是可能的，但會產(chǎn)生其他影響，故E正確。故選：ACE。10、CDE【解析】

AB．彈簧振子振動過程中從平衡位置或最大位移處開始的時間內(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錯誤；CE．根據(jù)振動的對稱性，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)歷的時間可能為，也可能為多個周期再加，故D正確。故選CDE。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、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要剛釋放C時，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由上表達式可知，，解得．考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】理解彈簧有壓縮與伸長的狀態(tài)，掌握依據(jù)圖象要求，對表達式的變形的技巧．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)極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，則系統(tǒng)的末速度為則系統(tǒng)動能的增加量為系統(tǒng)重力勢能的減小量為若系統(tǒng)機械能守恒則有（2）[3]若系統(tǒng)機械能守恒則有解得四、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