陕西省西安市长安区2022-2023学年高三第二次模拟考试物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力。用x表示物体运动的路程，t表示物体运动的时间，Ek表示物体的动能，下列图像正确的是（ ）ABCD2、如图所示，有10块完全相同的长方体木板叠放在一起，每块木板的质量为100g，用手掌在这叠木板的两侧同时施加大小为F的水平压力，使木板悬空水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，则F至少为（）A25NB20NC15ND10N3、如图所示，一圆球固定在水平地面上，球心为O。直细棒AB的B端搁在地面上，棒身靠在球面上并和球心在同一竖直平面内，切点为P，细棒与水平面之间的夹角为。若移动棒的B端沿水平地面靠近圆球，使切点P恰好以O点为圆心做匀速圆周运动，则AB端向右匀速运动B角随时间均匀增大CPB长度随时间均匀减小D以上说法都不对4、一列简谐横波沿x轴传播，图（甲）是t=0时刻的波形图，图（乙）是x=1.0m处质点的振动图像，下列说法正确的是（）A该波的波长为2.0mB该波的周期为1sC该波向x轴正方向传播D该波的波速为2.0m/s5、氚核发生衰变除了产生粒子和新核外，还会产生质量数和电荷数都是0的反中微子Ve。若氚核在云室中发生衰变后，产生的反中微子和粒子的运动方向在同一条直线上，设反中微子的动量为P1，粒子动量为P2，则。A上述核反应方程为B粒子在云室中穿过会留下清晰的路径，此体现了粒子的波动性C氚核内部某个中子转变为质子时，会向外发射粒子D新核的动量为6、下列说法中正确的是( )A射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线弱B氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C已知质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是（2m1+2m2-m3）c2D放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核外的电子发生电离产生的二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、某同学为了研究物体下落的过程的特点，设计了如下实验，将两本书AB从高楼楼顶放手让其落下，两本书下落过程中没有翻转和分离，由于受到空气阻力的影响，其图像如图所示，虚线在P点与速度图线相切，已知，由图可知（）A时A处于超重状态B下落过程中AB的机械能守恒C时AB的加速度大小为D02s内AB机械能减少量大于96J8、一定质量的理想气体状态变化如图所示，则（）A状态b、c的内能相等B状态a的内能比状态b、c的内能大C在a到b的过程中气体对外界做功D在a到b的过程中气体向外界放热E.在b到c的过程中气体一直向外界放热9、如图所示，在光滑水平桌面上有一xOy平面直角坐标系，y轴右侧有两根完全相同的均匀金属丝M和N连接成闭合回路，金属丝M的形状满足，电阻为R。在y轴左侧有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场宽度为，两金属丝在沿x轴负方向的外力作用下，以速度v匀速穿过磁场，下列判断正确的是A金属丝中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B金属丝中感应电流的最大值为C金属丝运动过程中外力的最大功率为D金属丝穿过磁场过程中产生的热量为10、如图所示，长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A(可视为质点)，杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触，立方体B的质量为M。今有微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而A与B刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为 ，重力加速度为g，则下列说法正确的是AA与B刚脱离接触的瞬间，A、B速率之比为2:1BA与B刚脱离接触的瞬间，B的速率为CA落地时速率为DA、B质量之比为1：4三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某同学用图甲电路测量一电源的电动势和内阻，其中电流表A的量程为0.6 A，虚线框内为用电流计G改装的电压表。(1)已知电流计G的满偏电流Ig= 300 A，内阻Rg=100 ，改装后的电压表量程为3V，则可计算出电阻R1=_。(2)某次测量时，电流计G的示数如图乙，则此时电源两端的电压为 _V。(3)移动滑动变阻器R的滑片，得到多组电流表A的读数I1和电流计G的读数I2，作出I1-I2图像如图丙。由图可得电源的电动势E=_V，内阻r=_。(4)若电阻R1的实际阻值大于计算值，则电源内阻r的测量值_实际值（填“小于”“等于”或“大于”）。12（12分）某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路测量该铅笔芯的电阻值所用器材有电流表、，电阻箱、滑动变阻器、待测铅笔芯、电源E、开关S及导线等操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值：记录两个电流表、的示数分别为、，请回答以下问题：（1）若电流的内阻可忽略则电流表示数_时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值（2）用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该笔芯的直径为_mm（3）已测得该笔芯的长度，电阻箱的读数为，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率_（结果保留3位有效数字）（4）若电流表的内阻不能忽略，仍利用（l）中方法，则笔芯电阻的测量值_真实值（填“大于”“小于”或“等于”）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图甲，两个半径足够大的D形金属盒D1、D2正对放置，O1、O2分别为两盒的圆心，盒内区域存在与盒面垂直的匀强磁场。加在两盒之间的电压变化规律如图乙，正反向电压的大小均为Uo，周期为To，两盒之间的电场可视为匀强电场。在t=0时刻，将一个质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子由O2处静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在时刻通过O1.粒子穿过两D形盒边界M、N时运动不受影响，不考虑由于电场变化而产生的磁场的影响，不计粒子重力。(1)求两D形盒边界M、N之间的距离；(2)若D1盒内磁场的磁感应强度，且粒子在D1、D2盒内各运动一次后能到达 O1，求D2盒内磁场的磁感应强度；(3)若D2、D2盒内磁场的磁感应强度相同，且粒子在D1、D2盒内各运动一次后在t= 2To时刻到达Ol，求磁场的磁感应强度。14（16分）如图所示，一全反射棱镜BCD，D=90°，BD=CD，E是BD的中点，某单色光AE从E点射入棱镜，AEBC，已知该色光在棱镜中传播的全反射临界角为30°，BC边长为1，光在真空中传播的速度为c，求：在BD界面发生折射时折射角的正弦值：该色光从进入棱镜到第一次射出棱镜的时间。15（12分）研究比较复杂的运动时，可以把一个运动分解为两个或几个比较简单的运动，从而使问题变得容易解决。(1)如图，一束质量为m，电荷量为q的粒子，以初速度v0沿垂直于电场方向射入两块水平放置的平行金属板中央，受到偏转电压U的作用后离开电场，已知平行板长为L，两板间距离为d，不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。试求粒子在电场中的运动时间t；粒子从偏转电场射出时的侧移量y。(2)深刻理解运动的合成和分解的思想，可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题。小船在流动的河水中行驶时，如图乙所示。假设河水静止，小船在发动机的推动下沿OA方向运动，经时间t运动至对岸A处，位移为x1；若小船发动机关闭，小船在水流的冲击作用下从O点沿河岸运动，经相同时间t运动至下游B处，位移为x2。小船在流动的河水中，从O点出发，船头朝向OA方向开动发动机行驶时，小船同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和，即此时小船将到达对岸C处。请运用以上思想，分析下述问题弓箭手用弓箭射击斜上方某位置处的一个小球，如图丙所示。弓箭手用箭瞄准小球后，以初速度v0将箭射出，同时将小球由静止释放。箭射出时箭头与小球间的距离为L，空气阻力不计。请分析说明箭能否射中小球，若能射中，求小球下落多高时被射中；若不能射中，求小球落地前与箭头的最近距离。 参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】AB由机械能守恒得Ek与x是线性关系，故A错误，B正确；CD根据机械能守恒定律得又得m、v0、g都是定值，则Ek是t的二次函数，Ek-t图象是抛物线，故CD错误。故选B。2、B【解析】先将所有的书当作整体，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有再以除最外侧两本书为研究对象，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有联立解得选项B正确，ACD错误。故选B。3、B【解析】A将B点速度沿着平行杆和垂直杆方向分解，如图所示：故其中v1=vp，P点做匀速圆周运动，故vp不变，由于变大，故v变大，即B端向右加速，故A错误；B结合几何关系，经过时间t后的角增加为：故角随时间均匀增大，故B正确；CPB的长度等于CB的长度，由于B点向右是加速运动，故PB长度不是随时间均匀减小，故C错误；D由于B正确，故D错误；故选B。4、D【解析】ABD根据甲、乙图可知，波长4m，周期2s，波速选项AB错误，D正确；C根据图乙t=0s时，质点向下振动，所以甲图x=1m坐标向下振动，由同侧法可得波向x轴负方向传播，选项C错误。故选D。5、C【解析】A氚核在云室中发生衰变，没有中子参与，故核反应方程为，故A错误；B粒子在云室中穿过会留下清晰的路径，此体现了粒子的粒子性，故B错误；C氚核内部某个中子转变为质子时，会发射电子，即射线，故C正确；D由于不知道氚核的初始动量，故由动量守恒无法求出新核的动量，故D错误；故选C。6、C【解析】A、射线是电子流，不是电磁波，穿透本领比射线弱，故A错误；B、半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B错误；C、根据爱因斯坦质能方程可得释放的能量是，故C正确；D、衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，故D错误；故选C二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解析】A根据图象的斜率表示加速度，知时A的加速度为正，方向向下，则A处于失重状态，A错误；B由于空气阻力对AB做功，则AB的机械能不守恒，B错误；C根据图象的斜率表示加速度，时AB的加速度大小为选项C正确；D02s内AB下落的高度AB重力势能减少量动能增加量则AB机械能减少量选项D正确。故选CD。8、ABD【解析】A根据理想气体状态方程结合图象可知，状态b、c的温度相同，故内能相等，故A正确；B根据理想气体状态方程结合图象可知，状态a的温度比状态b、c的温度高，故状态a的内能比状态b、c的内能大，故B正确；C在a到b的过程中，体积减小，外界对气体做功，故C错误；Da到b的过程，温度降低，内能减小，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体应从外界放热，故D正确；E状态b、c的内能相等，由b到c的过程气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，整个过程气体吸热，由a到b的过程气体放热，故在c到a的过程中气体应吸热；故E错误9、AB【解析】A导体切割磁感线，根据右手定则可知，金属丝进入磁场过程中感应电流沿逆时针方向，离开磁场过程中感应电流沿顺时针方向，A正确；B金属丝在磁场中切割磁感线的最大有效长度为：最大的感应电动势：最大感应电流：B正确；C导体棒匀速运动，外力与安培力等大反向，最大外力：最大功率：C错误；D根据金属丝形状的表达式可知回路中产生的是正弦式交变电流，电流的有效值：电流存在的时间：根据焦耳定律：D错误。故选AB。10、ABD【解析】A. 设小球速度为vA，立方体速度为vB，分离时刻，小球的水平速度与长方体速度相同，即：vAsin30=vB，解得：vA=2vB，故A正确；B. 根据牛顿第二定律有：mgsin30=m，解得vA=，vB=vA/2=，故B正确；C. A从分离到落地，小球机械能守恒，mgLsin30°=，v=，故C错误；D. 在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中，小球和长方体组成的系统机械能守恒，则有：mgL(1sin30)= +把vA和vB的值代入，化简得：m：M=1：4，故D正确。故选：ABD.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、9900 2.40 2.90 1.0 小于 【解析】(1)1由改装原理可知，要串联的电阻(2)2电流计G的示数为240A，则此时电源两端的电压为240A×10-6×10000V=2.40V；(3)34由图像可知，纵轴截距为290A，则对应的电压值为2.90V，即电源电动势为E=2.90V；内阻(4)5若电阻R1的实际阻值大于计算值，则通过电流计G的电流会偏小，则图像I2-I1的斜率会偏小，则电源内阻r的测量值小于实际值。12、 1.000 小于 【解析】(1)1若电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值，则两条支路的电流相等，所以：(2)2主尺上的刻度为0.5mm，副尺上的刻度为50格，所以读数为：(3)3 铅笔芯的横截面积：带入电阻定律得：带入数据得：(4)4若电流表的内阻不能忽略，则笔芯电阻的测量值为，真实值为,则笔芯电阻的测量值小于真实值四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1) (2) (3) 【解析】(1)设两盒之间的距离为d，盒间电场强度为E，粒子在电场中的加速度为a，则有U0=EdqE=ma联立解得(2)设粒子到达O1的速度为v1，在D1盒内运动的半径为R1，周期为T1，时间为t1，则有可得t1=T0故粒子在时刻回到电场；设粒子经电场再次加速后以速度v2进入D2盒，由动能定理设粒子在D2盒内的运动半径为R2，则粒子在D1D2盒内各运动一次后能到达O2应有R2=R1联立各式可得(3)依题意可知粒子在D1D2盒内运动的半径相等；又故粒子进入D2盒内的速度也为v1；可判断出粒子第二次从O2运动到O1的时间也为 粒子的运动轨迹如图；粒子从P到Q先加速后减速，且加速过程的时间和位移均相等，设加速过程的时间为t2，则有则粒子每次在磁场中运动的时间又联立各式解得14、；。【解析】根据全反射临界角，由公式求出棱镜的折射率，再根据折射定律求光线在BD界面发生折射时折射角的正弦值，做出光在棱镜中的传播路径，根据几何关系求出光线在棱镜内通过的路程，由 求出光在棱镜中传播速度，从而求得该色光从进入棱镜到第一次射出棱镜的时间。【详解】已知光在棱镜中传播的全反射临界角为，由：得：在BD界面发生折射时，由折射定律得：解得：光在BD边上折射后射到BC边上，由于入射角大于30°，所以在BC边上发生全反射，最后从CD边射出，光在介质中的传播路径如图所示：在 中，根据正弦定理有：解得：，则：在中根据正弦定理有：则：则光在棱镜中传播的路径长为：则光在棱镜中传播的时间为：答：在BD界面发生折射时折射角的正弦值为。该色光从进入棱镜到第一次射出棱镜的时间为。15、 (1)；(2)能，【解析】(1)沿垂直电场方向粒子不受外力，做匀速直线运动粒子在偏转电场中运动的加速度根据运动学公式，得(2)箭能够射中小球，如答图1所示：箭射出后，若不受重力，将沿初速度方向做匀速直线运动，经时间t从P运动至小球初始位置D处，位移为x1=L脱离弓后，若箭的初速度为零，将沿竖直方向做自由落体运动，经相同时间t从P运动至E，位移为x2；箭射出后的实际运动，同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和（遵循平行四边形定则），即此时箭将到达F处。小球由静止释放后做自由落体运动，经相同时间t运动的位移与箭在竖直方向的分位移x2相同，即小球与箭同时到达F处，能够射中小球。若不受重力，箭从P运动至小球初始位置D处的时间射中时小球下落的高度h=gt2，解得h=