2021-2022學(xué)年陜西省西安交大附中高三第二次模擬考試物理試卷含解析

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。考試結(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。1．一輛汽車在水平公路上拐彎，其運(yùn)動(dòng)可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。沿圓周運(yùn)動(dòng)半徑方向的汽車輪胎與路面的最大靜摩擦力為。圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，汽車的質(zhì)量為。在汽車做圓周運(yùn)動(dòng)過程中（）A．受重力、支持力、半徑方向的靜摩擦力、向心力B．為避免側(cè)滑，向心加速度不能超過C．為避免側(cè)滑，最大速度為D．速度為時(shí)，在半徑方向輪胎與地面間的摩擦力為2．如圖甲所示，將由兩根短桿組成的一個(gè)自鎖定起重吊鉤放入被吊的空罐內(nèi)，使其張開一定的夾角壓緊在罐壁上，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。當(dāng)鋼繩向上提起時(shí)，兩桿對罐壁越壓越緊，當(dāng)摩擦力足夠大時(shí)，就能將重物提升起來，且罐越重，短桿提供的壓力越大。若罐的質(zhì)量為m，短桿與豎直方向的夾角θ=60°，勻速吊起該罐時(shí)，短桿對罐壁的壓力大小為(短桿的質(zhì)量不計(jì)，重力加速度為g)（）A．mgB．32mgC．13．下列說法正確的是（）A．速度公式和電流公式均采用比值定義法B．速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和沖量均為矢量C．彈簧勁度系數(shù)k的單位用國際單位制基本單位表達(dá)是kg·sD．將一個(gè)帶電小球看成是一個(gè)不計(jì)大小的點(diǎn)電荷采用的是等效處理方法4．已知長直導(dǎo)線中電流I產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布規(guī)律是B=（k為常數(shù)，r為某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離）。如圖所示，在同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線甲和乙，兩導(dǎo)線通有大小分別為2I和I且方向相反的電流，O點(diǎn)到兩導(dǎo)線的距離相等?，F(xiàn)測得O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為。則甲導(dǎo)線單位長度受到的安培力大小為（）A． B． C． D．5．如圖所示，粗糙水平地面上用拉力F使木箱沿地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)F的方向與水平面夾角θ從0°逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度和動(dòng)摩擦因數(shù)都保持不變，則F的功率（）A．一直增大 B．先減小后增大 C．先增大后減小 D．一直減小6．在勻強(qiáng)磁場中有粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc，磁場方向垂直于線框平面，ac兩點(diǎn)間接一直流電源，電流方向如圖所示．則（）A．導(dǎo)線ab受到的安培力小于導(dǎo)線ac受到的安培力B．導(dǎo)線abc受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力C．線框受到安培力的合力為零D．線框受到安培力的合力方向垂直于ac向上二、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，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），自A點(diǎn)以初速度v0射入半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面，速度方向平行于CD，CD為圓的一條直徑，粒子恰好從D點(diǎn)飛出磁場，A點(diǎn)到CD的距離為。則（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度為C．粒子在磁場中的飛行時(shí)間為 D．粒子在磁場中的飛行時(shí)間為8．如圖甲所示，一個(gè)小球懸掛在細(xì)繩下端，由靜止開始沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能E與路程x的關(guān)系圖像如圖乙所示，其中O-x1過程的圖像為曲線，x1-x2過程的圖像為直線。忽略空氣阻力。下列說法正確的是A．O-x1過程中小球所受拉力大于重力B．小球運(yùn)動(dòng)路程為x1時(shí)的動(dòng)能為零C．O-x2過程中小球的重力勢能一直增大D．x1-x2過程中小球一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)9．如圖甲所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為11∶2，其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈通過電流表與負(fù)載電阻R相連。若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說法中正確的是（）A．變壓器輸入電壓的最大值是220VB．電壓表的示數(shù)是40VC．若電流表的示數(shù)為0.50A，變壓器的輸入功率是20WD．原線圈輸入的正弦交變電流的是頻率是100Hz10．如圖所示，光滑的四分之一圓弧軌道豎直放置，軌道的末端的切線水平，一傾角為的斜面體的頂端緊挨著圓弧軌道的末端點(diǎn)放置，圓弧上的點(diǎn)與圓心的連線與水平方向的夾角為。一個(gè)小球從點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，經(jīng)點(diǎn)水平飛出，恰好落到斜面上的點(diǎn)。已知小球的質(zhì)量，圓弧軌道的半徑，重力加速度。下列說法正確的是（）A．小球在點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為 B．、兩點(diǎn)的高度差為C．、兩點(diǎn)的水平距離為 D．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間為三、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）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)：一木板固定在桌面上，一端裝有定滑輪；滑塊的左端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（未畫出）的紙帶相連，右端用細(xì)線通過定滑輪與托盤連接。在托盤中放入適量砝碼，接通電源，釋放滑塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。(1)如圖乙為實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0、1、2、3、4、5、6是選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），測得計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知交流電源的頻率為50Hz，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算滑塊加速度a=________m/s2，計(jì)數(shù)點(diǎn)3對應(yīng)的滑塊速度v3=_________m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。(2)滑塊、托盤（含砝碼）的質(zhì)量分別用M、m表示，滑塊的加速度用a表示，重力加速度為g，則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝__________（用題中字母表示）。(3)若實(shí)驗(yàn)測得的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大，主要原因可能是_______________________。A．紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦B．滑輪存在摩擦阻力C．木板未調(diào)節(jié)水平，左端偏高D．未滿足M遠(yuǎn)大于m12．（12分）某同學(xué)在做“用雙縫干涉測量光的波長”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．某同學(xué)經(jīng)過粗略的調(diào)試后，出現(xiàn)了干涉圖樣，但不夠清晰，以下調(diào)節(jié)做法正確的是______．A．旋轉(zhuǎn)測量頭上下?lián)軇?dòng)金屬撥桿C．左右撥動(dòng)金屬撥桿前后撥動(dòng)金屬撥桿該同學(xué)通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，如圖2所示，若要使兩者對齊，該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)_______．A．僅左右轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡僅旋轉(zhuǎn)單縫C．僅旋轉(zhuǎn)雙縫僅旋轉(zhuǎn)測量頭如圖3所示中條紋間距表示正確是______．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，質(zhì)量為m=0.1kg閉合矩形線框ABCD，由粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞制而成，其總電阻為R=0.004Ω，其中長LAD=40cm，寬LAB=20cm，線框平放在絕緣水平面上。線框右側(cè)有豎直向下的有界磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，磁場寬度d=10cm，線框在水平向右的恒力F=2N的作用下，從圖示位置由靜止開始沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，線框CD邊從磁場左側(cè)剛進(jìn)入磁場時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v1，AB邊從磁場右側(cè)離開磁場前，線框已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v2，整個(gè)過程中線框始終受到大小恒定的摩擦阻力F1=1N，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。求：(i)速度v1和v2的大??；(ii)求線框開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，CD邊距磁場左邊界距離x；(iii)線圖穿越磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。14．（16分）如圖所示，水平地面上固定一個(gè)傾角，高的斜面，時(shí)刻起在斜面底端A處有一個(gè)小物塊質(zhì)量，以初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，并且時(shí)刻起有一平行于斜面的斜向下的的恒力作用在物塊上，作用時(shí)間為。已知物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)，，，，物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，不計(jì)空氣阻力影響，求：(1)物塊向上滑行的距離及時(shí)間；(2)撤掉外力后物塊經(jīng)多長時(shí)間停下來。15．（12分）如圖所示，開口向上的汽缸C靜置于水平桌面上，用一橫截面積S=50cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，一輕繩一-端系在活塞上，另一端跨過兩個(gè)定滑輪連著一勁度系數(shù)k=1400N/m的豎直輕彈簧A，A下端系有一質(zhì)量m=14kg的物塊B。開始時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度t=27°C，活塞到缸底的距離L1=120cm，彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓強(qiáng)恒為p=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)一切摩擦?，F(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻，求:(1)當(dāng)B剛要離開桌面時(shí)汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度(2)氣體的溫度冷卻到-93°C時(shí)離桌面的高度H

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．汽車在水平面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿圓周半徑方向的靜摩擦力提供向心力，這不是獨(dú)立的兩個(gè)力，A錯(cuò)誤；B．汽車向心力的最大值為，對應(yīng)有最大向心加速度B正確；C．汽車達(dá)最大速度時(shí)有則C錯(cuò)誤；D．速度為時(shí)，對應(yīng)的向心力則半徑方向輪胎與地面間的靜摩擦力為，D錯(cuò)誤。故選B。2、B【解析】

先對罐整體受力分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件求解細(xì)線的拉力；再將細(xì)線的拉力沿著兩個(gè)短桿方向分解；最后將短桿方向分力沿著水平和豎直方向正交分解，水平分力等于短桿對罐壁的壓力?！驹斀狻肯葘拚w受力分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件，拉力等于重力，故：T=mg；再將細(xì)線的拉力沿著兩個(gè)短桿方向分解，如圖所示：解得：T1T1x=T【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是靈活選擇研究對象，畫出受力分析圖，然后多次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式分析。3、B【解析】

A．速度公式采用的是比值定義法，而電流公式不是比值定義法，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和沖量均為矢量，選項(xiàng)B正確；C．彈簧勁度系數(shù)k的單位用國際單位制基本單位表達(dá)是選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．將一個(gè)帶電小球看成是一個(gè)不計(jì)大小的點(diǎn)電荷采用的是理想模型法，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。4、C【解析】

設(shè)兩導(dǎo)線間距為d，根據(jù)右手螺旋定則知，甲導(dǎo)線和乙導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均為垂直紙面向里，根據(jù)矢量疊加有乙導(dǎo)線在甲導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小則甲導(dǎo)線單位長度受到的安培力大小C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】

木箱的速度和動(dòng)摩擦因數(shù)都保持不變，據(jù)平衡條件可得：解得：F的功率θ從0°逐漸增大到90°的過程中，增大，F(xiàn)的功率一直減小，故D項(xiàng)正確，ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤。6、A【解析】

A．導(dǎo)線ab受到的安培力大小為，導(dǎo)線ac受到的安培力，由于ab、bc串聯(lián)再與ac并聯(lián)，則有所以故A正確；B．導(dǎo)線abc的有效長度為L，故受到的安培力大小為：，導(dǎo)線ac受到的安培力，且則故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)左手定則，導(dǎo)線abc受安培力垂直于ac向下，導(dǎo)線ac受到的安培力也垂直于ac向下，合力方向垂直于ac向下，故CD錯(cuò)誤。故選A。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、AC【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：AB．A點(diǎn)到CD的距離，則：∠OAQ=60°，∠OAD=∠ODA=15°，∠DAQ=75°則∠AQD=30°，∠AQO=15°粒子的軌道半徑：粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：故A正確B錯(cuò)誤；CD．粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角：α=∠AQD=30°粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：故C正確D錯(cuò)誤。故選：AC。8、BD【解析】

A．小球在豎直向上的拉力和豎直向下的重力下運(yùn)動(dòng)，拉力做功改變小球的機(jī)械能，則：可知題中機(jī)械能-路程圖像斜率的大小為拉力的大?。籓-x1過程中小球所受拉力豎直向上且減小，拉力做正功，小球的機(jī)械能增加，開始時(shí)小球從靜止開始加速，拉力大于重力，運(yùn)動(dòng)過程中拉力逐漸減小，x1之后，拉力豎直向上做負(fù)功，小球向下運(yùn)動(dòng)，所以x1處速度為零，動(dòng)能為零，說明O-x1過程中小球先加速后減速，所以在減速階段拉力小于重力，A錯(cuò)誤，B正確；C．O-x1過程中小球向上運(yùn)動(dòng)，重力做負(fù)功，重力勢能增大，x1-x2過程中小球向下運(yùn)動(dòng)，重力做正功，重力勢能減小，C錯(cuò)誤；D．x1-x2過程中重力大于拉力，小球向下運(yùn)動(dòng)，圖像斜率不變，拉力不變，所以小球加速度恒定，向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，D正確。故選BD。9、BC【解析】

A．由圖乙可知交流電壓最大值Um=220V；故A錯(cuò)誤；B．輸入電壓的有效值為220V，根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)成正比知電壓表示數(shù)電壓表的示數(shù)是40V，選項(xiàng)B正確；C．流過電阻中的電流為0.5A，變壓器的輸入功率是P入=P出=UI=40×0.5W=20W故C正確；D．變壓器不改變頻率，由圖乙可知交流電周期T=0.02s，可由周期求出正弦交變電流的頻率是50Hz，故D錯(cuò)誤；故選BC。10、BD【解析】

A．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理有在c點(diǎn)時(shí)有代入數(shù)據(jù)解得，據(jù)牛頓第三定律，小球在點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為，故A錯(cuò)誤；BCD．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)有解得又由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知水平位移豎直位移故B正確，D正確，C錯(cuò)誤。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、0.50m/s20.26m/s或0.27m/sAB【解析】

（1）[1]每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，說明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.1s，根據(jù)逐差法有[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律知道3點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于2點(diǎn)到4點(diǎn)的平均速度有（2）[3]以整個(gè)系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得（3）[4]紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力和滑輪存在摩擦阻力都會使測得的摩擦力增大，根據(jù)可知，摩擦力增大，故摩擦因數(shù)增大。木板未調(diào)節(jié)水平，左端偏高和未滿足M遠(yuǎn)大于m均不會影響摩擦力變大，故AB正確，CD錯(cuò)誤。故選AB。12、CDCE【解析】

使單縫與雙縫相互平行，干涉條紋更加清晰明亮，則要增大條紋的寬度，根據(jù)公式可知，增大雙縫到屏的距離L或減小雙縫之間的距離都可以增大條紋的間距，所以需要左右移動(dòng)撥桿．故