陕西省西安市五校2021-2022学年高三下学期联考物理试题含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，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、如图所示，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为O、半径为R，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时，

2、轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆轨道向下运动，通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是（）A小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于mgB橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大C小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量D小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量2、下列说法中正确的是（）A光电效应揭示了光的波动性B中子与质子结合成氘核时放出能量C在所有核反应中，都遵从“质量守恒，核电荷数守恒”规律D200个镭226核经过一个半衰期后，一定还剩下100个镭226没有发生衰变3、用光子能量

3、为5.0eV的一束光照射阴极P，如图，当电键K断开时。发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于1.60V时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为（）A1.6eVB2.2eVC3.0eVD3.4eV4、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()ABCD5、一定质量的理想气体，其状态变化的P-T图像如图所示。气体在由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是A分子热运动的平均速率增大B分子热运动的平均

4、速率减小C单位体积内分子数增多D单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多6、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图象如图所示，则该单摆的周期为（）AtB2tC3tD4t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、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光

5、滑轨道平滑连接将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为，则下列说法中正确的是（ ）A电阻R的最大电流为B流过电阻R的电荷量为C整个电路中产生的焦耳热为D电阻R中产生的焦耳热为 8、电阻R接在20V的恒压电源上时，消耗的电功率为P；若将R接在如图所示理想变压器的副线圈电路中时，R消耗的电功率为。已知电路中电阻R0的阻值是R的4倍，a、b两端接在（V）的交流电源上，此变压器（）A副线圈输出电压的频率为100HzB副线圈输出电压的有效值为10VC原、副线圈的匝数之比为21D原、副线圈的电流之比为149、如图所示

6、（俯视图），位于同一水平面内的两根固定金属导轨、，电阻不计，两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、完全相同的铜棒、放在两导轨上，若两棒从图示位置以相同的速度沿方向做匀速直线运动，始终与两导轨接触良好，且始终与导轨垂直，不计一切摩擦，则下列说法中正确的是（）A回路中有顺时针方向的感应电流B回路中的感应电动势不变C回路中的感应电流不变D回路中的热功率不断减小10、如图所示，两根弯折的平行的金属轨道AOB和AOB固定在水平地面上，与水平地面夹角都为，AO=OB=AO=OB=L，OO与AO垂直，两虚线位置离顶部OO等距离，虚线下方的导轨都处于匀强磁场中，左侧磁场磁感应强度为B1，垂直于导

7、轨平面向上，右侧磁场B2（大小、方向未知）平行于导轨平面，两根金属导体杆a和b质量都为m，与轨道的摩擦系数都为，将它们同时从顶部无初速释放，能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v，除金属杆外，其余电阻不计，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上B两个匀强磁场大小关系为：B1=B2C整个过程摩擦产生的热量为Q1=2mgLcosD整个过程产生的焦耳热Q2=mgLsinmgLcosmv2三、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）某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，A、B为固定在铁架台上的光

8、电门，计时电脑记录小球通过光电门的时间，使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情况。计时电脑记录小球通过A、B两光电门的遮光时间分布是和，当地的重力加速度为g。(1)用20分度游标卡尺测量小球直径，刻度线如图乙所示，则_cm；(2)为了验证小球自A到B过程中机械能是否守恒，还需要进行哪些实验测量_A用天平测出小球的质量B测出小球到光电门A的竖直高度CA、B光电门中点间的竖直高度(3)根据实验测得的物理量，如果满足_关系，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒；(4)若计时电脑还记录了小球自A到B的时间，本实验还可以测量当地的重力加速度，则重力加速度_。（使用、和表示）12（12分）图甲为某实

9、验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光电门 A、B 固定在气垫导轨上，细线两端分别与钩码和滑块相连，重力加速度为 g。(1)实验的主要操作如下： 按图组装好实验器材； 让滑块从气垫导轨上光电门A 的右侧某位置由静止释放；记录遮光条通过光电门 A、B 所用的时间分别为t1、t2；改变光电门 B 的位置，进行多次实验。为完成该实验，还缺少的主要操作是_；(2)实验中还需要测量的物理量有_；滑块的长度 D；遮光条的宽度 d；两个光电门之间的距离 L；滑块（含遮光条）的质量 M；钩码的质量 m。(3)对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量Ep=_；动能的增加量Ek=_；（用上述所

10、给的字母表示）(4)实验小组处理采集的多组数据并在坐标系Ep-Ek中描点作图，如图乙所示，若两轴的标度相同，造成该实验结果的原因是_。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）有一四分之一玻璃球，左侧面镀银，光源A在其通过圆心的水平底边BD上（D为球心），如图所示.从光源A发出的一束细光射到球面E上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光经过折射进入玻璃球内，经左侧镀银面反射恰能沿原路返回，若球面半径为，玻璃折射率为，求：光射到球面E上的入射角光源A与球心D之间的距离14（16分）一列简谐横波的波源

11、振动一个周期时波形如甲图所示，乙图为质点Q从该时刻计时的振动图像，P、Q分别是平衡位置为和处的质点。(1)请判断该简谐横波的传播方向和P、Q两点谁先到达波谷，并计算波速；(2)从计时时刻起，当质点Q第三次出现在波峰位置时，请确定处的质点M的振动方向及M在这段时间内的总路程。15（12分）从安全的角度出发，驾校的教练车都经过改装，尤其是刹车装置。为了测试改装后的教练车刹车性能，教练们进行了如下试验：当车速达到某一值v0时关闭发动机，让车自由滑行直到停下来。假设车做的是匀减速直线运动，测得车在关闭发动机后的第1s内通过的位移为16m，第3s内通过的位移为1m。回答下面问题。(1)改装后的教练车的加

12、速度a的大小及开始做匀减速运动的速度v0的大小是多少？(2)如果想让教练车用时t=2s停下来，那么教练员应额外提供多大的加速度？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、D【解析】小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的弹力F=mg+m，故F大于mg，故A错误；根据P=Fvcos可知，开始时v=1，则橡皮筋弹力做功的功率P=1在最低点速度方向与F方向垂直，=91，则橡皮筋弹力做功的功率P=1，故橡皮筋弹力做功的功率先变大后变小，故B错误；小球运动过程中，根据动能定理知，重力做功和橡皮筋弹力所做的功之

13、和等于小球动能增加量，故C错误。小球和弹簧组成的系统机械能守恒，知小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故D正确。2、B【解析】A光电效应揭示了光的粒子性，A错误；B中子与质子结合成氘核时会质量亏损，所以放出能量，B正确；C在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”规律，C错误；D半衰期是大量原子核衰变的统计规律，研究个别原子核无意义，D错误。故选B。3、D【解析】设用光子能量为5.0eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm，当反向电压达到U=1.60V以后，电流表读数为零说明具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此Ekm=eU=1.60eV根据光电效应方程有Ek

14、m=hv-W0，阴极材料的逸出功为W0=hv-Ekm=3.40eV.故选D。4、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B5、A【解析】本题考查分子动理论。【详解】AB温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增加，分子热运动的平均速率增大，A正确，B错误；C由理想气体状态方程，温度升高，压强变小，体积变大，单位体积内分子数减少，C错误；D温度升高，分子热运动的平均速率增大，压强却减小了，故单位面积，单位时间内撞击壁的分子数减少，D错误；故选A。6、D【解析】单摆经过最低点时，速度最大，据牛顿第二定律知，

15、单摆经过最低点时摆线的拉力最大；从最低点到再次到达最低点所需时间等于半个周期，所以据图象得，该单摆的周期为4t，故D项正确，ABC三项错误。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、ABC【解析】金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度，由求出感应电动势，然后求出感应电流；由可以求出流过电阻R的电荷量；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到导体棒产生的焦耳热。【

16、详解】A金属棒下滑过程中，由机械能守恒定律得所以金属棒到达水平面时的速度金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为，最大的感应电流为故A正确；B流过电阻R的电荷量为故B正确；C金属棒在整个运动过程中，由动能定理得则克服安培力做功所以整个电路中产生的焦耳热为故C正确；D克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热为故D错误。故选ABC。【点睛】解决该题需要明确知道导体棒的运动过程，能根据运动过程分析出最大感应电动势的位置，熟记电磁感应现象中电荷量的求解公式。8、BC【解析】A变压器不改

17、变交变电流的频率，由题可知，交流电压的频率为故A错误；B由题意可得解得故B正确；C电源的有效值为设原、副线圈的匝数之比为n，则原、副线圈的电流之比为则R0两端电压为，根据原、副线圈电压比等匝数比即解得故C正确；D由原、副线圈中的电流之比等匝数反比可知，原、副线圈的电流之比为1：2，故D错误。故选BC。9、BD【解析】A两棒以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动，回路的磁通量不断增大，根据楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针，故A错误；BC设两棒原来相距的距离为s，MN与MN的夹角为，回路中总的感应电动势保持不变，由于回路的电阻不断增大，所以回路中的感应电流不断减小，故B正确，C错误；D回路中的热功

18、率为，由于E不变，R增大，则P不断减小，故D正确。故选BD。10、ABD【解析】A.由题意可知，两导体棒运动过程相同，说明受力情况相同，对a分析可知，a切割磁感线产生感应电动势，从而产生沿导轨平面向上的安培力，故a棒受合外力小于mgsinmgcos；对b棒分析可知，b棒的受合外力也一定小于mgsinmgcos，由于磁场平行于斜面，安培力垂直于斜面，因此只能是增大摩擦力来减小合外力，因此安培力应垂直斜面向下，由流过b棒的电流方向，根据左手定则可知，匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上，故A正确；B.根据A的分析可知，a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等，即B1IL=B2IL；解得B

19、1=B2，故B正确；C.由以上分析可知，b棒受到的摩擦力大于mgcos，因此整个过程摩擦产生的热量Q12mgLcos，故C错误；D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等，故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同，设产生焦耳热为Q2，则根据能量守恒定律可知：2mgLsin2mgLcos2Q2=2mv2解得整个过程产生的焦耳热：Q2=mgLsinmgLcosmv2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、1.025 C 【解析】(1)1游标卡尺的主尺刻度为10mm，游标尺刻度为50.05mm=0.25mm，所以小球直径=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm(2)2如果机械能守恒，则小球减小的重力势能等于增加的动能，则即所以不需要测量小球的质量。研究的过程是小球在两光电门之间的能量变化，需要A、B光电门中点间的竖直高度。故AB错误，C正确。(3)3由以上分析可知，如果满足，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒。而即(4)4根据匀变速运动的速度时间关系，有得12、将气垫导轨调节水平 mgL 气垫导轨没有调水平且B端偏低 【解析】(1)1为完成该实验，还缺少的主要操作是将气垫导轨调