陕西省咸阳市2022-2023学年高三第二次诊断性检测物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势分布如图所示，图线关于纵轴对称,则()Ax1处和x1处场强方向相同Bx1处和x2处场强大小相等C某带电粒子在x2处和x2处电势能相等D某带电粒子在x2处的电势能大于在x2处的电势能2、三个相同的建筑管材（可看作圆柱体）静止叠放于水平地面上，其截面示意图如图所示，每个管材的质量均为m。各管材间接触，设管材间光滑、管材与地面间粗糙。对此下列说法中正确的是（ ）A管材与地面接触处的压力大小为B上下管材接触处的压力大小为C管材与地面接触处没有摩擦力D下方两管材之间一定有弹力3、如图，两质点a，b在同一平面内绕O沿逆时针方向做匀速圆周运动，a，b的周期分别为2 s和20 s，a，b和O三点第一次到第二次同侧共线经历的时间为()ABCD4、横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c。下列判断正确的是Aa球落在斜面上的速度方向与斜面平行B三小球比较，落在c点的小球飞行时间最长C三小球比较，落在b点的小球飞行过程速度变化最快D无论小球抛出时初速度多大，落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直5、如图所示，两根通电长直导线在同一水平面内，且垂直纸面固定放置，通电电流相等且均垂直纸面向外，在两根导线正中间竖直放有一可自由移动的通电导线，通电导线的电流方向竖直向上，则通电导线在安培力作用下运动的情况是（）A静止不动B沿纸面顺时针转动C端转向纸外，端转向纸内D端转向纸内，端转向纸外6、在物理学的发展过程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法的说法中，错误的是（ ）A合力与分力的关系体现了等效替换的思想B库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想C加速度a、电场强度E都采用了比值定义法D牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证二、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、如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零当小球以2ms的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度.则下列判断正确的是A匀强电场的场强大小为B小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4JC小球做顺时针方向的匀速圆周运动D小球所受的洛伦兹力的大小为3N8、如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且长为l，左端O处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为F质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落则（ ）A细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为B细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为C弹簧恢复原长时滑块的动能为D滑块与木板AB间的动摩擦因数为9、电磁波在生产生活中有广泛应用。关于电磁波，下列说法正确的是（）A在同一介质中所有电磁波传播速度都相同B紫外线有助于人体合成维生素DC一切物体都在不停地发射红外线D电磁波谱中射线的波长最短E.医学上用射线透视人体，检查体内病变等10、如图所示，两个等量异种点电荷、固定在同一条水平线上，电荷量分别为和。是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球，其质量为，电荷量为（可视为试探电荷，不影响电场的分布）。现将小球从点电荷的正下方点由静止释放，到达点电荷的正下方点时，速度为，为的中点。则（）A小球从至先做加速运动，后做减速运动B小球运动至点时速度为C小球最终可能返回至点D小球在整个运动过程中的最终速度为三、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）如图所示为测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置，挡光条固定在物块的最前端，光电门固定在木板上，并靠近物块的初始位置,当地重力加速度为g。(1)如图所示，利用游标卡尺测得的挡光条宽度为_cm(2)调整实验装置，使木板水平，物块被弹射器弹开，在木板上做减速运动。某次测量时发现挡光条通过光电门时，数字计时器记录挡光条的挡光时间为t，测得物块被弹开时挡光条与光电门中心的距离为x0，物块停止时光电门中心与挡光条中心的距离为x，挡光条宽度用d表示，物块的质量用m表示，则物块与木板间的动摩擦因数=_，弹射器对物块做的功为_(均用字母表示)(3)考虑到空气阻力的影响，的测量值与真实值相比_ (填“ 偏大”“偏小”或“相等”)。12（12分）测量物块（视为质点）与平板之间动摩擦因数的实验装置如图所示。是四分之一的光滑的固定圆弧轨道，圆弧轨道上表面与水平固定的平板的上表面相切、点在水平地面上的垂直投影为。重力加速度为。实验步骤如下：A用天平称得物块的质量为；B测得轨道的半径为、的长度为和的高度为；C将物块从点由静止释放，在物块落地处标记其落地点；D重复步骤，共做5次；E将5个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量其圆心到的距离。则物块到达点时的动能_；在物块从点运动到点的过程中，物块克服摩擦力做的功_；物块与平板的上表面之间的动摩擦因数_。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）如图甲所示，将一间距为L=1m的足够长U形导轨固定，导轨上端连接一阻值为R=2.0的电阻，整个空间存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场，B=0.2T，质量为m=0.01kg、电阻为r=1.0的金属俸ab垂直紧贴在导轨上且不公滑出导轨，导轨与金属棒之间的动摩擦因数=0.5，金属棒ab从静止开始下滑，下滑的x-t图像如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计且金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且紧密接触，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8。求：(1)导轨的倾角。(2)从开始到t=2.5s过程中金属棒上产生的焦耳热。14（16分）两根长为L的绝缘轻杆组成直角支架，电量分别为+q、-q的两个带电小球A、B固定在支架上，整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。在电场力之外的力作用下，整体在光滑水平面内绕竖直轴O以角速度顺时针匀速转动，图为其俯视图。不计两球之间因相互吸引而具有的电势能。试求：（1）在支架转动一周的过程中，外力矩大小的变化范围。（2）若从A球位于C点时开始计时，一段时间内（小于一个周期），电场力之外的力做功W等于B球电势能改变量，求W的最大值。（3）在转动过程中什么位置两球的总电势能变化最快？并求出此变化率。15（12分）实验室内有一容积为的储气罐，里面充有压强为的空气（可视为理想气体），现用该储气罐给原来气体压强为的篮球充气，使篮球内气体的压强达到。已知每个篮球的体积为。不考虑温度变化及篮球体积的变化。（1）求给两个篮球充气后，储气罐中气体的压强大小?（2）该储气罐最多能给几个这种篮球充足气？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、C【解析】ABx图象的斜率大小等于电场强度，x1处和-x1处场强大小相等，方向相反，x1处和-x2处场强大小不相等，故AB错误；CD在x2处和-x2处电势相等，根据Ep=q知某带电粒子在x2处和-x2处电势能相等，故C正确，D错误。 故选C。2、B【解析】A由对称性知，上面管材的受力情况左右对称，下面两个管材的受力情况相同。整体分析三个管材竖直方向受力平衡，有则即管材与地面接触处的压力大小为，选项A错误；B隔离上面管材，其受力如图所示，则选项B正确； CD隔离下面左管材。若左右两管材间不挤压，则下方两管材之间没有弹力，左管材受力如图所示，地面对其有静摩擦力。若左右两管材间挤压，则两管之间有弹力，地面对其的静摩擦力更大，选项CD错误。故选B.3、B【解析】a、b和O三点第一次到第二次同侧共线即质点a要比质点b多运动一周则要满足,代入数据得解得：，B正确故选B4、D【解析】A根据平抛运动的推论可知，设a球落在斜面上的速度方向与水平方向夹角为，对应处位置位移与水平方向偏转角为，即 ，根据题意 ，所以=45°，不可能与斜面平行，选项A错误。B根据平抛运动规律 ，a球竖直方向下落距离最大，所以a球飞行时间最长，选项B错误；C三个球都做平抛运动，即速度变化快慢（加速度）均相同，选项C错误。D通过A的分析可知，a球不可能与斜面垂直。对于b、c点而言，竖直方向分速度gt，水平速度v0，假设能与斜面垂直，则对应的竖直方向的距离为水平方向的距离为显然这是不可能满足的，因此选项D正确。5、C【解析】由右手定则可判断通电直导线在导线处产生的磁场方向如图所示：由左手定则可判断，端转向纸外，端转向纸内，故C符合题意，ABD不符合题意。6、D【解析】A合力与分力的关系体现了等效替换的思想，故A正确，不符合题意；B库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想，故B正确，不符合题意；C加速度a、电场强度E都采用了比值定义法，故C正确，不符合题意；D牛顿第一定律是在实验的基础上经逻辑推理而得出的，采用的是实验加推理的方法，反映了物体不受外力时的运动状态，而不受外力的物体不存在的，所以不能用实验直接验证，故D错误，符合题意；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、BD【解析】A、据题意和乙图可知，故A错误；B、据题意可知，小球所受的电场力等于重力，洛伦兹力提供向心力，所以小球重力势能增加最多，电势能减少最多，大小为：2q=2×6×107×2106J=2.4J，故B正确；C、以上分析可知，洛伦兹力提供向心力，据左手定则可知，小球做逆时针运动，故C错误；D、以上可知：mg=Eq，联立以上解得：f=3N，故D正确故选BD【点睛】本题感觉较难，但读懂题意，把小球的受力情况和特点挖掘出来，此题就会迎刃而解；还需注意利用乙图求场强，能量守恒求电势能的减小8、ABD【解析】A细绳被拉断瞬间，对木板分析，由于OA段光滑，没有摩擦力，在水平方向上只受到弹簧给的弹力，细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F，根据牛顿第二定律有：解得，A正确；B滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，到弹簧压缩量最大时速度为0，由系统的机械能守恒得：细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为，B正确；C弹簧恢复原长时木板获得的动能，所以滑块的动能小于，C错误；D由于细绳被拉断瞬间，木板速度为零，小滑块速度为零，所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能，即，小滑块恰未掉落时滑到木板的右端，且速度与木板相同，设为，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得联立解得，D正确。故选ABD。9、BCD【解析】A一切电磁波在真空中传播速度相同，在同一介质中，不同电磁波传播速度不同，A错误；B紫外线有助于人体合成维生素D，但不宜过量，B正确；C红外线应用在遥感技术中，是利用一切物体都在不停地发射红外线，C正确；D电磁波谱中射线的频率最高，波长最短，D正确；E医学上用X射线透视人体，检查体内病变等，E错误。故选BCD。10、BD【解析】A根据等量异种点电荷的电场线分布，可知，两点电荷连线的中垂面是等势面，电势为0，正点电荷附近电势大于0，负点电荷附近电势小于0，根据对称关系可得其中，所以小球从C到D运动过程中，只有电场力做功，且由于电势降低，所以电势能减小，电场力做正功，小球在做加速运动，所以A错误；B小球由C到D，由动能定理得则由C到O，由动能定理可得所以B正确；C由分析可知无穷远处电势也是0，小球由O到D加速运动，再由D到无穷远处，电势升高，电势能增加，电场力做负功，小球做减速运动，所有不可能返回O点，所以C错误；D小球从O到无穷远处，电场力做功为0，由能量守恒可知，动能变化量也是0，即无穷远处的速度为所以D正确。故选BD。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、0.450 偏大 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为4mm，游标尺上第10个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为4mm+0.50mm=4.50mm=0.450cm(2)2物体通过光电门时的速度为由动能定理，则有解得3再根据功能关系，弹射器对物块做的功除到达光电门的动能外，还在滑行过程中产生内能，则有解得(4)4考虑空气阻力的影响，则有因此值的测量值与真实值相比偏大；12、 【解析】1从A到B，由动能定理得：mgR=EKB-0，则物块到达B时的动能：EKB=mgR，离开C后，物块做平抛运动，水平方向：x=vCt，竖直方向：，物块在C点的动能，联立可得：；23由B到C过程中，由动能定理得：，B到C过程中，克服摩擦力做的功：可得：。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)37°；(2) 0.01625J.【解析】(1)由x-t图象可知t=1.5s后金属棒开始匀速运动，速度为 金属棒做匀速直线运动时切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv金属棒受到的安培力为 金属棒做匀速直线运动，由平衡条件得 代入数据解得=37°(2)从开始到t=2.5s过程，由能量守恒定律得mgxsin=mgxcos+mv2+Q金属棒产生的热量为 解得Qr=0.01625J。14、（1）0qEL（2）W=2qEL（3）OA杆与电场线平行时，电势能变化最快，变化率qEL【解析】(1)设OA与电场线夹角，电场力矩与外力矩平衡，外力矩：，故外力矩大小的变化范围为0qEL(2)支架匀速转动，由动能定理可得W+W电场力=0，根据题意W=EpB，得W电场力=-EpB，电场力做功仅改变了B球电势能，所以A球电势能变化为零，则A球在这段时间初末应在同一个等势面上，根据B球前后位置关系，得：W=-2qEL；(3)因为电场力做功等于电势能改变量，所以电势能变化最快的位置应是电场力功率最大的位置。设OA与电场线夹角，由公式有电场力功率：，显然在一周内=0或时有最值，即OA杆与电场线平行时，电势能变化最快。为变化率qEL可能存在的另一类解法：以OA与电场线平行，A在右端位置为t=0，以任意位置为零电势，均能得到整体电势能Ep=qELsin(t)，求导得电势能变化率=qELcos(t)，显然一周内t =0或时有最值，即OA杆与电场线平行时，电势能变化最快。变化率qEL。15、（1）；（2）36【解析】（1）设给两个篮球充气后储气罐中气体的压强大小为，由于温度不变，则根据理想气体状态方程有解得（2）设该储气罐最多能给个这种篮球充足气，温度不变根据理想气体状态方程有解得