2022届陕西省渭南市高三下学期教学质量检测（一模）物理试题（解析版）

第1页/共1页渭南市2022年高三教学质量检测（I）物理试题第I卷（选择题共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1.如图所示，为现代人在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图．实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小；如果右侧斜面变成水平，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等．对于这个实验，以下叙述正确的是A.小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的B.小球最终也会在右侧水平面上停下来，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的C.因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的D.上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的【答案】D【解析】【详解】解：A、小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的．故A错误；B、小球最终也会在右侧水平面上停下来，是由于受到摩擦力的作用的原因．故B错误；C、因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是一种理想的推论，但是却有着非常重要的现实意义，它开创了物理量研究的新的方法．故C错误；D、上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的．故D正确．故选D．【点评】此题是为了推翻“力是维持物体运动的原因”这一错误观点进行的一次实验，通过事实去理论推导，这是跨出条件束缚的一种途径．2.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源。刚开始，滑动变阻器滑片在a端，L1、L2两灯均发光，在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终工作在额定电压以内，下列说法正确的是（）A.L1变暗，L2变亮B.L1变亮，L2变亮C.L1变暗，L2变暗D.L1变亮，L2变暗【答案】D【解析】【详解】滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，滑动变阻器连入电路电阻减小，有图可以看出，灯泡L1、L2两灯与滑动变阻器分别等效为间接串联和直接并联，由串反并同的方法可知，L1变亮，L2变暗。故选D。3.心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15，如果充电后电容器的电压为4.0kV，电容器在大约2.0ms内放电至两极板电压为0，则这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为（）A.6×10-2A B.30A C.2×103A D.A【答案】B【解析】【详解】由电容定义式得所以放电过程通过人体电荷量所以放电过程通过人体组织的平均电流强度约为故选B。4.“中星94”是我国首颗国产广播电视直播卫星，2017年7月5日通过10次变轨，成功定点于东经101.4°赤道上空的同步静止轨道。如图甲为“中星9A”在定位过程中所进行的10次调整轨道的示意图，其中的三条轨道如图乙所示，曲线1是最初发射的椭圆轨道，曲线Ⅱ是第5次调整后的椭圆轨道，曲线Ⅲ是第10次调整后的最终预定圆轨道。轨道I与Ⅱ在近地点A相切，轨道Ⅱ与Ⅲ在远地点B相切。卫星在变轨的过程中质量变化忽略不计，下列说法正确的是（）A.卫星在轨道Ⅲ上运行的速度大于第一宇宙速度B.卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度C.卫星在轨道I上经过A点时的机械能小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的机械能D.卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度【答案】C【解析】【详解】A．第一宇宙速度是最大环绕速度，故卫星在轨道Ⅲ上运行的速度小于第一宇宙速度，故A错误；B．卫星从轨道Ⅱ到轨道Ⅲ上需要在B点加速，所以卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度，故B错误；C．卫星从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ上需要在A点加速，机械能增加。在椭圆轨道上机械能不变，卫星从轨道Ⅱ到轨道Ⅲ上需要在B点加速，机械能增加。故卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的机械能小于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的机械能，故C正确；D．根据得到可知卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度等于卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度，故D错误。故选C。5.如图正方形ABCD的三个顶点A、B、C放置三个点电荷，a、O、c三点将正方形的一个对角线四等分，其中O点的电场强度大小为E，方向指向B点，c点的电场强度等于零，则a点的电场强度大小为（）A.2E B. C.4E D.【答案】D【解析】【详解】根据c点的电场强度等于零，可知，A、C两点的点电荷在c点产生的电场的合场强与B点电荷在c点产生的电场的电场强度大小相等，方向相反，且A、C两点的点电荷为同种电荷，则A、C两点的点电荷在O点产生的电场的电场强度的大小相等，方向相反，则B点电荷在O点的电场强度大小为E，方向指向B点，设Ba的距离为，则根据点电荷场强公式得则B点电荷在c点产生的电场的电场强度大小为方向指向B，则A、C两点的点电荷在c点产生的电场的合场强的大小为，方向指向D，根据对称性可知，A、C两点的点电荷在a点产生的电场的合场强的大小为，方向指向B，B点电荷在a点产生的电场的电场强度大小为方向指向B，根据电场的叠加原理可知，a点的电场强度大小为故ABC错误D正确。故选D。6.2022年2月4日冬奥会在北京举行，冰雪运动逐渐受到人们喜爱。冰壶运动是运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶的运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。在某次训练中，运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶，冰壶在冰面上滑行30m停下。现该运动员仍以3.4m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，使冰面和冰壶的动摩擦因数减为原来的80%，则这次冰壶的滑行距离为（）A.25m B.32m C.34 D.35m【答案】D【解析】【详解】没有摩擦冰面时，对冰壶的运动的全过程，由动能定理滑行10m后摩擦冰面，对冰壶运动的全过程，由动能定理解得故ABC错误，D正确。故选D。7.将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图所示。已知弹簧的劲度系数为125N/m，重力加速度g取10m/s2，物体在下落过程中的最大动能为（）A.0.1J B.0.2J C.2J D.10J【答案】A【解析】【详解】物体在下降的过程中，第一阶段弹簧弹力小于重力，合力向下，做加速直线运动，加速度减小；第二阶段向上的弹簧弹力大于重力，合力向上而向下做减速运动；当弹力等于重力时，物体速度（动能）有最大值，设物体质量为m，由图像知x=4cm时弹力等于重力可解得m=0.5kg此时动能达到最大值，设此时物体速度为vm，由，结合图像可知0~4cm位移上图线与坐标轴围的面积表示，等于0.2，则物体的最大动能为故BCD错误，A正确。故选A。8.如图所示，垂直于纸面的匀强磁场存在于半径为r的圆内，一束速度为v0的带电粒子对圆心从P点入射时，经磁场后速度方向偏转60°射出，现将磁感应强度调整为原来的2倍，粒子束的速度大小不变，方向可在纸面内调节、不计重力及粒子束之间相互作用，则粒子束出射点距P点的最远距离为（）A. B.1.5r C. D.【答案】A【解析】【详解】由题意可知，原来粒子做匀速圆周运动的半径由几何关系得因为得所以将磁感应强度调整为原来的2倍，粒子束的速度大小不变时，粒子做匀速圆周运动的半径为想让粒子束出射点距P点最远，即粒子在磁场中轨迹对应弦长最大，因为所以当弦长为粒子做圆周运动的直径时，弦长最大，即故选A。9.质量为m的物体，放在质量为M的斜面体上，斜面体放在水平粗糙的地面上，物体和斜面体均处于静止状态，如图所示。当在物体上施加一个水平力F，且F由零逐渐加大到Fm的过程中，物体和斜面体仍保持静止状态。在此过程中，下列判断正确的是（）A.斜面体对物体的支持力逐渐增大B.斜面体对物体的摩擦力逐渐增大C.地面受到的压力逐渐增大D.地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到Fm【答案】AD【解析】【详解】AB．对物体进行研究，物体受到重力mg、水平推力F、斜面的支持力N1（见图1，摩擦力f1不确定）当F=0时，物体受到的静摩擦力大小为f1=mgsin方向沿斜面向上，支持力N1=mgcos在F不为零时，斜面对物体的支持力N1=mgcos+Fsin所以支持力逐渐增大；对于静摩擦力，当Fcos≤mgsin时，静摩擦力大小f1=mgsin-Fcos可见随F的增大而减小，当Fcos＞mgsin时，静摩擦力f1=Fcos-mgsin随F的增大而增大，故A正确，B错误；CD．对于整体，受到总重力（M+m）g、地面的支持力N2、静摩擦力f2和水平推力F，如图2，由平衡条件得N2=（m+M）g地面的摩擦力f2=F可见，当F增大时，f逐渐增大。由牛顿第三定律得知，地面受到的压力保持不变，地面给斜面体的摩擦力由零逐渐增大到Fm，故C错误，D正确。故选AD。10.1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能关系的正确性。在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为Li+H→Be→2X。已知H、Li、X的质量分别为m1=1.00728u、m2=7.01601u、m3=4.00151u，其中u为原子质量单位，1u=931.5MeV/c2（c为真空中的光速）则在该核反应中（）A.铍原子核内中子数是4B.X表示的是氚原子核C.质量亏损△m=4.02178uD.释放的核能△E=18.88MeV【答案】AD【解析】【详解】AB．根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知方程为则，，铍原子核内的中子数是4，X表示的是氦核，故A正确，B错误；CD．核反应质量亏损为则释放的核能为解得故C错误，D正确。故选AD。11.如图所示，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向竖直向下，宽度为l的水平U型导体框置于磁场中，左端连接一阻值为R的电阻，质量为m的导体棒ab置于导体框上，导体棒接入电路的电阻为r。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中（）

A.导体棒中感应电流的方向为a→bB.电阻R消耗的总电能为C.导体棒运动的总位移为D.通过电阻R的电量为【答案】BC【解析】【详解】A．由右手定则知，导体棒中感应电流的方向为b→a，故A错误；B．由能量守恒知，导体棒损失的动能转化为电阻R和r上的焦耳热，则由知R和r上的焦耳热之比可解得故B正确；C．设导体棒运动的位移为x，平均速度为，时间为t，由动量定理，有x=t联立可得故C正确；D．由公式得由于电阻R和导体棒是串联关系，所以通过电阻R的电量即为通过干路横截面的电荷量，即故D错误；故选BC。12.如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，小球分别落到斜面上的A点、B点，以及水平面上的C点。已知B点为斜面底端点，P、A、B、C在水平方向间隔相等，不计空气阻力，则（）A.三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间之比为1：2：3B.小球落到A、B两点时，其速度方向相同C.若小球落到A、B两点，则两次抛出时小球的速率之比为1：2D.若小球落到A、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为：3【答案】BD【解析】【详解】A．根据解得设落在A点的小球下落的高度为，由图根据几何关系可知则三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间之比为故A错误；B．小球落到A、B两点时，则小球都落在斜面上，则小球位移与水平方向夹角的正切值为则小球速度方向与水平方向夹角的正切值为可知，小球速度方向与初速度的大小无关，则小球落到A、B两点时，其速度方向相同，故B正确；CD．根据解得则小球落到A、B两点，则两次抛出时小球的速率之比为则小球落到A、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为故C错误D正确。故选BD。第Ⅱ卷：非选择题二、实验题（2小题，共15分）：把答案填写在题目中的横线上或按题目要求作答。13.某实验小组利用放在斜面上的气垫导轨研究滑块下滑过程中重力做功与动能改变关系，装置如图甲所示。实验时，让质量为M的滑块从气垫导轨顶端滑下，测得滑块通过A、B两个光电门的时间为和，已测得A、B之间的距离为L，遮光板的宽度为d，斜面倾角为，当地重力加速度为g。（1）图乙为用游标卡尺测量遮光板宽度时刻度示意图，由此可读出d=____________mm。（2）从A到B过程中，重力做功W=____________，滑块动能改变为=____________。（3）若要用此实验探究动能定理，____________（填“需要”或“不需要”）测量滑块的质量。【答案】①.3.70②.③.④.不需要【解析】【详解】（1）[1]由图可得（2）[2]从A到B过程中，重力做功为[3]滑块动能改变为（3）[4]若要用此实验探究动能定理，因为重力做功和动能变化量表达式都有质量，能消去，故不需要测量滑块的质量。14.小李同学在实验室测量一电阻Rx阻值，器材连线如图所示。（1）请在虚线框中画出对应的电路图_________。（2）①实验时先将开关S2闭合，电阻箱调到一较小的值R1，闭合S1后，调节滑动变阻器，使电压表（量程为3V）读数取一合适值，记录电压表示数及电阻箱的值如图所示，则电压表的示数为_________V，电阻箱的阻值R1为________。②保持滑动变阻器阻值不变，再将开关S2打开，调节电阻箱阻值，使电压表的示数回到原来记录的值，此时电阻箱的示数为R2=3.4，则待测电阻的阻值为Rx=____________。【答案】①.②.1.80V③.9.2Ω④.5.8Ω【解析】【详解】（1）[1]根据实物图画电路图，得；（2）[2]电压表的分度值为0.1V，读数为1.80V；[3]电阻箱的阻值R1为9.2Ω；[4]待测电阻的阻值为三、计算题（共2小题，32分。计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15.如图所示，倾角=30°的光滑斜面固定在地面上。一质量m=1.0kg的物体在沿斜面向上的力F作用下由静止开始从斜面底部向上运动。已知在物体运动的第1s内力F的大小为8.0N，在随后2s时间力F的大小变为4.0N，物体运动3s后撤去力F。设斜面足够长，重力加速度g取10m/s2，求物体向上运动的最大位移s及整个过程中力F对物体所做的功WF。【答案】5.6m；28J【解析】【详解】对物体受力分析，由牛顿第二定律得第1s内物体加速度为位移为速度为2s~3s内，加速度为速度为位移为撤去F后，加速度为位移为所以整个过程位移为整个过程中力F对物体所做的功为16.粗糙水平面上方存在水平向左的匀强电场，电场强度大小E=2.0×103N/C。带正电的滑块（可视为质点）置于绝缘长木板左端，与长木板保持相对静止共同向右运动，当长木板右端距墙时，滑块与长木板的速度v0=2.0m/s，长木板与墙碰撞时间极短，速度大小不变，方向反向，滑块没有从长木板右端滑出。已知长木板质量M=2.0kg，滑块带电量q=1.5×10-3C、质量m=1.0kg，长木板与地面之间的动摩擦因数1=0.1，滑块与长木板之间的动摩擦因数2=0.2，重力加速度g取10m/s2。求：（1）长木板与墙碰撞前瞬间的速度大小；（2）长木板的长度应满足的条件；（3）长木板最后静止时的位置。【答案】（1）；（2）；（3）长木板最后静止时的位置距离墙的距离为【解析】【详解】（1）由题意知滑块与长木板保持相对静止共同向右运动，则把两者作为整体可得解得所以长木板与墙碰撞前瞬间的速度大小满足解得（2）长木板与墙碰后对滑块和木板分别受力分析，由牛顿第二定律得解得因为滑块没有从长木板右端滑出，所以满足当两者共速时，是恰好滑不下去的条件，设经过时间t两者共速，设向左为正，则有解得此时间内两者的对地位移为则木板长度为即长木板的长度应满足（3）两者共速时，木板离开墙的距离为共速的速度为之后对木板受力分析得解得则共速后减为零的位移为故长木板最后静止时的位置距离墙的距离为四、选考题：请考生从给出的17、18题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。【选修3-3模块】17.“奋斗者”号是我国研发的万米载人潜水器，于2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，刷新我国载人深潜的新纪录。已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1和2（2>1），空气的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数NA。若潜水员呼吸一次吸入空气的体积为V，则潜水员在海底比在岸上每呼吸