陕西省西安市新城区西安中学2021-2022学年高三六校第一次联考物理试卷含解析

2021-2022学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0．5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．用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0~6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（）A．0~2s内物体做匀加速直线运动B．0~2s内物体速度增加了4m/sC．2~4s内合外力冲量的大小为8NsD．4~6s内合外力对物体做正功2．如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向内．一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）．取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t=0），规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流号时间关系的是（）A． B． C． D．3．某篮球运动员垂直起跳的高度为100cm，则该运动员的滞空时间（运动员起跳后，从双脚都离开地面到任意一只脚接触地面的时间间隔）约为（）A．0.20s B．0.45s C．0.90s D．1.60s4．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量．让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．则下列判断正确的是()A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D．a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚5．由于太阳自身巨大的重力挤压，使其核心的压力和温度变得极高，形成了可以发生核聚变反应的环境。太阳内发生核聚变反应主要为：，已知部分物质比结合能与质量数关系如图所示，则该反应释放的核能约为（）A．5MeV B．6MeVC．24MeV D．32MeV6．在光滑水平面上静止着物体A，物体B与一质量不计的弹簧相连并以一定速度与A相碰，如图所示，则弹簧被压缩的过程中①当弹簧处于最大压缩状态时，两物体速度相等②只有A、B速度相等时，系统的动量才守恒③作用过程中，系统的动量总是守恒的④A、B速度相等时，系统动能最小下列选项组，完整、正确的一组是（）A．①② B．①③④ C．①②④ D．③④二、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．如图所示，空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动，飞椅和人的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，钢绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是A．运动周期为B．线速度大小为ωRC．钢绳拉力的大小为mω2RD．角速度θ与夹角的关系为gtanθ=ω2R8．牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想，物体抛出的速度很大时，就不会落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星．如图所示，将物体从一座高山上的O点水平抛出，抛出速度一次比一次大，落地点一次比一次远，设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道．已知B是圆形轨道，C、D是椭圆轨道，在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力，永远地离开地球，空气阻力和地球自转的影响不计，则下列说法正确的是（）A．物体从O点抛出后，沿轨道A运动落到地面上，物体的运动可能是平抛运动B．在轨道B上运动的物体，抛出时的速度大小为11.2km/C．使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道，这个圆轨道可以过O点D．在轨道E上运动的物体，抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s9．如图所示，倾角为α=37°的斜面体固定在水平面上，质量为m=1kg可视为质点的物块由斜面体的顶端A静止释放，经过一段时间物块到达C点。已知AB=1.2m、BC=0.4m，物块与AB段的摩擦可忽略不计，物块与BC间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（）A．物块在BC段所受的摩擦力大小为6NB．上述过程，物块重力势能的减少量为9.6JC．上述过程，因摩擦而产生的热量为1.6JD．物块到达C点的速度大小为4m/s10．如图所示，某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中A．所受滑道的支持力逐渐增大B．所受合力保持不变C．机械能保持不变D．克服摩擦力做功和重力做功相等三、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）某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条（质量不计），两挡光条间的距离为L，挡光条宽度为d，小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x，挂上质量为m的钩码后，释放小车，测得两遮光条的挡光时间分别为t1、t2。（1）用游标卡尺测量挡光条的宽度，示数如图乙所示，则挡光条的宽度为d=____cm；（2）本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是____；（3）正确平衡摩擦力后，实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离x，记录两遮光条的挡光时间t1、t2，作出图像如图丙所示，图线的纵截距为k，小车加速度为____；小车的质量为____（用题中的字母表示）。12．（12分）某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示：实验次数12345R（Ω）4.010.016.022.028.0I（A）1.000.500.340.250.20(1)该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取____________作为横坐标。(2)利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象__________________。(3)由图象可知，该电池的电动势E=_________V，内电阻r=_________Ω。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）如图所示，一个高L=18cm、内壁光滑的绝热汽缸，汽缸内部横截面积S=30cm2，缸口上部有卡环，一绝热轻质活塞封闭一定质量的气体，活塞与汽缸底部距离L1=9cm。开始时缸内气体温度为27℃，现通过汽缸底部电阻丝给气体缓慢加热。已知大气压强p=1×105Pa，活塞厚度不计，活塞与汽缸壁封闭良好且无摩擦。①封闭气体温度从27℃升高到127℃的过程中，气体吸收热量18J，求此过程封闭气体内能的改变量；②当封闭气体温度达到387℃时，求此时封闭气体的压强。14．（16分）细管AB内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状。长L＝0.5m的BD段竖直，其B端与半径R＝0.3m的光滑圆弧轨道平滑连接，P点为圆弧轨道的最高点。CD段是半径R＝0.3m的四分之一圆弧，AC段在水平面上。管中有两个可视为质点的小球a、b，质量分别为ma＝6kg、mb＝2kg。最初b球静止在管内AC段某一位置，a球以速度v0水平向右运动，与b球发生弹性碰撞。重力加速度g取10m/s2。（1）若v0＝4m/s，求碰后a、b两球的速度大小：（2）若a球恰好能运动到B点，求v0的大小，并通过分析判断此情况下b球能否通过P点。15．（12分）如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2，磁感应强度为B，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且R≫d，两盒间电压为U。A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q。(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。①求粒子可获得的最大动能Ekm；②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1，粒子第2次进入D1盒在其中的轨道半径为r2，求r1与r2之比；③求粒子在电场中加速的总时间t1与粒子在D形盒中回旋的总时间t2的比值，并由此分析：计算粒子在回旋加速器中运动的时间时，t1与t2哪个可以忽略？（假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数）；(2)实验发现：通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到25~30MeV后，就很难再加速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。

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】

A．0~2s内物体的加速度变大，做变加速直线运动，故A错误；B．图像下面的面积表示速度的变化量，0~2s内物体速度增加了，故B错误；C．2~4s内合外力冲量的大小故C正确；D．由图可知，4~6s内速度变化量为零，即速度不变，由动能定理可知，合外力对物体做功为零，故D错误。故选C。2、A【解析】

先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，再由感应电动势公式和欧姆定律，分段分析感应电流的大小，即可选择图象．【详解】线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针，电流i应为正方向，故BC错误；线框进入磁场的过程，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小；线框完全进入磁场的过程，磁通量不变，没有感应电流产生．线框穿出磁场的过程，磁通量向里减小，根据楞次定律得知感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流i应为负方向；线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故A正确，D错误．3、C【解析】

根据物体做自由落体运动时可知可得物体自由落体运动下落1m需要的时间约为0.45s，根据竖直上抛运动和自由落体运动的关系可知，滞空时间约为0.90s，C正确，ABD错误。故选C。4、A【解析】

A.根据qU=得,v=，比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A正确；B.根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；C.时间为t=，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D.进入偏转磁场有qvB=，解得：R=，氕比荷最大，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D错误故选A【点睛】根据qU=求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据qvB=求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序．5、C【解析】

由图象可知的比结合能约为1.1MeV，的比结合能约为7.1MeV，由比结合能的定义可知，该反应释放的核能约为故选C。6、B【解析】

当弹簧接触A后，A做加速运动，B做减速运动，当两物体速度相等时弹簧处于最大压缩状态，则①正确；当AB相互作用过程中，系统受合外力为零，则系统的动量守恒，则②错误，③正确；A、B速度相等时，弹簧弹性势能最大，此时系统动能最小，则④正确；A．①②，与结论不相符，选项A错误；B．①③④，与结论相符，选项B正确；C．①②④，与结论不相符，选项C错误；D．③④，与结论不相符，选项D错误；故选B。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．运动的周期：A错误；B．根据线速度和角速度的关系：B正确；CD．对飞椅和人受力分析：根据力的合成可知绳子的拉力：根据牛顿第二定律：化解得：，C错误，D正确。故选BD。8、AC【解析】

（1）第一宇宙速度是最小的卫星发射速度，却是最大的环绕速度；（2）当物体以第一宇宙速度被抛出，它的运动轨道为一圆周；当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间，它的运动轨迹为一椭圆；当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间，物体将摆脱地球引力，成为绕太阳运动的行星；当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度，物体必然会离开太阳系；（3）卫星变轨时的位置点，是所有轨道的公共切点．【详解】A、物体抛出速度v＜7.9km/s时必落回地面，若物体运动距离较小时，物体所受的万有引力可以看成恒力，故物体的运动可能是平抛运动，A正确；B、在轨道B上运动的物体，相当于地球的一颗近地卫星，抛出线速度大小为7.9km/s，B错误；C、轨道C、D上物体，在O点开始变轨到圆轨道，圆轨道必然过O点，C正确；D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时，物体将离开太阳系，故D错误．【点睛】本题考查宇宙速度，知道第一宇宙速度是最小的发射速度、最大的环绕速度，掌握卫星变轨模型，知道各宇宙速度的物体意义至关重要．9、BCD【解析】

A．物块在BC段，所受的摩擦力大小故A项错误；B．物块从顶端A到达C点，物块重力势能的减少量故B项正确；C．物块在通过BC段时，因摩擦产生的热量等于克服摩擦力做功故C项正确；D．物块从顶端A到达C点，根据动能定理解得：物块到达C点的速度大小故D项正确。10、AD【解析】

由图可知，从A到B斜面倾角θ一直减小，运动员对轨道的压力为mgcosθ，可知运动员对斜面的压力会逐渐增大，故A正确；因为运动员在下滑过程中始终存在向心力，合外力充当向心力，向心力绳子指向圆心，方向不断变化，所以合外力是变力，故B错误；由于速度不变，则动能不变，高度下降，重力势能减小，则机械能减小，故C错误；由于速度不变，则动能不变，由动能定理可知，摩擦力做功和重力做功相等．故D正确．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、0.650去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相等【解析】

(1)[1]．挡光条的宽度为d=0.6cm+0.05mm×10=0.650cm.(2)[2]．本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相等；(3)[3][4]．两遮光片经过光电门时的速度分别为则由可得即由题意可知解得由牛顿第二定律可得mg=(M+m)a解得12、I-1/A-16.0（5.8~6.2）1.0（0.8.~1.2）【解析】

(1)[1]根据闭合电路欧姆定律，有公式变形，得到所以若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取作为横坐标；(2)[2]运用描点法作出图象：

(3)[3][4]对比一次函数y=kx+b，R相当于y，E相当于k，相当于x，（-r-R0）相当于b；故E=k-r-R0=b解得：E=kr=-b-R0所以由图象可知，该电池的电动势E=6.0V，内电阻r=1.0Ω。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、①9J；②【解析】

①活塞上升过程中封闭气体做等压变化，根据盖一吕萨克定律有解得气体温度为127℃时，活塞与汽缸底部距离此