陕西省宝鸡市2022届高三模拟检测（三）物理试卷(含答案)

陕西省宝鸡市2022届高三模拟检测（三）物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、在物理学的发展过程中，科学家们总结出了许多物理学研究方法，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是(   )

A.在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫微元法

B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时采用了假设法

C.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法

D.伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法

2、一个中子被捕获后生成和的过程中释放出的核能。已知真空中的光速为c，则下列有关叙述正确的是(   )

A.该反应过程中释放了10个中子 B.该反应是原子核的人工转变

C.该反应过程中的质量亏损为 D.的比结合能为

3、2021年6月23日，我国成功发射北斗系统第55颗导航卫星。这是“北斗三号”中的第3颗地球静止轨道卫星。该卫星在星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥着关键作用。下列对该卫星的分析正确的是(   )

A.该卫星在轨道上运行时一定会经过宝鸡的正上空

B.若只已知地球表面的重力加速度和地球自转周期，则可以求出该卫星距地面的高度

C.若只已知地球的自转周期，则可以求出该卫星的角速度大小

D.若只已知地球第一宇宙速度和地球表面的重力加速度，则可以求出该卫星的轨道半径

4、如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，木板B受到不断增大的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的图像、已知g取，则(   )

A.滑块A的质量为1kg

B.木板B的质量为4kg

C.当时木板B加速度为

D.滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1

5、两个等量异种点电荷形成的电场等势面如图虚线所示，现有一正电荷以某一水平初速度从左侧P点进入该区域，只在电场力作用下通过Q点。下列说法正确的是(   )

A.P点的电场强度比Q点的电场强度小

B.P点的电势比Q点的电势低

C.该电荷在P点的电势能比Q点的电势能大

D.该电荷在P点的动能比Q点的动能大

二、多选题

6、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置。它的核心部分是两个相距很近的D形金属盒，其两端与高频交流电源相连，在两盒间的狭缝中形成周期性变化的匀强电场，且两盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中。若用此装置分别对氘核（）和氚核（）加速，则下列说法正确的是(   )

A.回旋加速器加速的次数越多，原子核获得的最大动能越大

B.D形盒间的交变电压越大，原子核获得的最大动能越大

C.加速氘核和氚核的交流电源周期之比为2:3

D.氘核和氚核获得的最大动能之比为3:2

7、在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为匝、匝，加在原线圈两端的电压为，原线圈中串联一个0.2A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则(   )

A.负载功率不能超过44W B.副线圈电流的最大值不能超过1A

C.副线圈电流的有效值不能超过1A D.副线圈电流的有效值不能超过0.2A

8、2022年2月8日北京冬奥会，中国小将谷爱凌夺得自由式滑雪女子大跳台冠军。现设运动员从跳台顶端a处以初速度水平跃出，最终落在斜坡上的b点，如图所示。a、b间的距离为s，斜坡与水平面的夹角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是(   )

A.运动员从a点跃出时的速度越大，落在斜坡上时速度方向与水平方向夹角越大

B.运动员从a点跃出时的速度越大，落在斜坡上时重力的瞬时功率越大

C.经过运动员离斜坡最远

D.运动员从a点跃出时的速度大小为

9、下列说法正确的是(   )

A.附着层内分子间距离大于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润

B.一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大

C.在分子间距离增大的过程中，分子间的作用力可能增大，也可能减小

D.一定质量的气体，当温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强一定增大

E.熵是物体内分子运动无序程度的量度

三、实验题

10、某同学为“验证机械能守恒定律”，采用了如图甲所示的装置，将质量相等的两个重物用轻绳连接，放在光滑的轻质滑轮上，系统处于静止状态。该同学在左侧重物上附加一个小铁块，使系统从静止开始运动，滑轮右侧重物拖着纸带打出一系列的点。某次实验打出的纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点未标出，交流电频率为50Hz。用刻度尺测得点“0”到点“4”的距离，点“4”到点“5”的距离，点“5”到点“6”的距离，重力加速度用g表示。

（1）依据实验装置和操作过程，下列说法正确的是________；

A.需要用天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量m

B.需要用天平直接测出重物的质量M和小铁块的质量m之和

C.只需要用天平测出小铁块质量m

D.不需要测量重物的质量M和小铁块的质量m

（2）系统在打点0~5的过程中，经过点5位置时的速度________m/s（结果保留两位有效数字），系统重力势能的减少量的表达式_______（用实验测量物理量的字母表示），在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略______系统动能的增加量（填“大于”或“小于”），从而验证机械能守恒定律。

11、某物理兴趣小组的小明和小华两同学走进实验室，准备利用实验室现有器材进行电学知识实验探究。实验室可供探究的器材有：

A.干电池（电动势，内阻r约为2Ω）；

B.电流表A（满偏电流为3mA，内阻约为9Ω）；

C.电压表V（量程为1.5V，内阻约为1000Ω）

D.电阻箱（最大阻值为999.9Ω）；

E.滑动变阻器（最大阻值为1000Ω）；

F.定值电阻（阻值约为1Ω）；

G.开关，导线若干。

（1）小明同学将干电池、电流表A和滑动变阻器R串联，设计了如图甲所示的欧姆表，完成测试后表盘上1.5mA刻度对应的电阻值为_______Ω。

（2）小华同学为了对图甲的欧姆表进行改装，他首先测量了电流表A的内阻，他将电流表A与电阻箱串联，设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，当电流表满偏时电压表的示数为1.47V，电阻箱的读数为480Ω，则电流表的内阻_______Ω。

（3）小华同学在上述实验基础上继续利用电流表A和电压表V来测量定值电阻的阻值，用伏安法的内接和外接两种电路进行测量，则采用伏安法的_______（填“内接”或“外接”）测量较准确。在测量中，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则定值电阻阻值的表达式为_______（用实验测量的物理量的字母表示）。

（4）小华同学经过多次测量得到定值电阻的电阻为，他利用该定值电阻对小明同学设计的如图甲所示的欧姆表进行改装，从而实现了对欧姆表倍率的转换，改装电路如图丙所示。则图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为_______。

四、计算题

12、某同学在玩弹力球时做了这样一个实验；如图所示，一大一小A、B两个弹力球可视为质点，A球质量为，B球质量为，A距离地面的高度将两小球同时无初速度地释放，释放时两球球心在同一竖直线上，两球间有微小间隔。A球落地先与水平地面碰撞，再与B球碰撞，所有碰撞的作用时间极短，且A球与地面碰撞没有动能损失，碰撞前后小球都在竖直方向上运动，A、B两球碰撞结束后B球上升的最大高度为。重力加速度，不考虑空气阻力，求：

（1）A球对地面的冲量大小；

（2）A球上升的最大高度。

13、如图所示，光滑绝缘斜面与水平面的夹角，斜面所在空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，磁场边界水平，两磁场的磁感应强度方向相反，且与斜面垂直，大小均为，宽度均为。现有一边长也为L，电阻的正方形闭合导线框abcd从距磁场Ⅰ上边界线处由静c止释放，已知线框ab边刚进入磁场Ⅰ时恰好做匀速直线运动，进入磁场Ⅱ区域后经一段时间后，在ab边未出磁场Ⅱ区域下边界之前又做匀速直线运动，整个线框在穿过磁Ⅰ场区域的过程中边始终水平，g取，求：

（1）导线框abcd的质量m；

（2）导线框从开始运动到ab边刚到达磁场Ⅱ下边界线过程中线框产生的内能Q；

（3）导线框从开始运动到ab边刚到达磁场Ⅱ下边界线过程中运动的总时间t。

14、如图甲所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量、横截面积，大气压强。。当温度时，活塞封闭的气柱长；若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通，如图乙所示。（取，不计活塞与汽缸之间的摩擦）求：

（1）将汽缸正放时，要使活塞缓慢上升，则气体温度升高多少℃？

（2）保持温度不变，将汽缸倒过来放置稳定后，活塞比正放时位置下降了多少cm?

参考答案

1、答案：D

解析：

2、答案：A

解析：A、一个中子被捕获后生成和的过程中，1381根据质量数和电荷数守恒，可得核反应方程为：，故A正确；

B、该反应属于原子核的裂变反应，不是原子核的人工转变，故B错误；

C、根据爱因斯坦质能方程可知，，故该反应过程中的质量亏损为，故C错误；

D、的结合能并不是它衰变时放出的能量，故的比结合能不是，故D错误。

3、答案：C

解析：A、地球静止轨道卫星即地球同步卫星，轨道平面位于赤道平面，运行时不会通过宝鸡的上空，故A错误；

B、已知地球表面的重力加速度和地球自转周期，根据，根据黄金代换式：，解得同步卫星离地高度：，地球半径未知，无法求出该卫星距地面的高度h，故B错误；

C、同步卫星的周期为地球自转周期，根据周期与角速度的关系可知，，已知地球的自转周期，则可以求出该卫星的角速度大小，故C正确；

D、根据，已知地球第一宇宙速度和地球表面的重力加速度，则可以求出地球的半径，不能求出该卫星的轨道半径，故D错误。

4、答案：C

解析：ABD、设滑块A质量为M，木板B质量为m，滑块与木板间的动摩擦因数为山，由题目中图2得，当时，A和B达到最大共同加速度为：；根据牛顿第二定律得：，解得：，当时，A与B发生相对滑动，对B单独受力分析，由牛顿第二定律得：，，即图像的斜率为，由图得，斜率，故，故ABD错误；

C、当，B的加速度为：，代入数据解得：，故C正确；

5、答案：C

解析：A.正电荷在P点受到的电场力方向跟图中的等势线垂直，粒子要通过Q点，故粒子在P点受到的电场力方向如图所示

可知两个等量异种点电荷，左侧为正点电荷，右侧为负点电荷，P点离点电荷更近，故P点的电场强度比Q点的电场强度大，故A错误；

B.电场方向由正电荷指向负电电荷，沿电场方向电势降低，故P点的电势比Q点的电势高，故B错误；

C.正的试探电荷所处位置的电势越高，电势能越大，故该电荷在P点的电势能比Q点的电势能大，故C正确；

D.电荷从P运动O的过程，电场力做正功，电荷的动能增加，故该电荷在P点的动能比Q点的动能小，故D错误；

故选：C。

6、答案：CD

解析：

7、答案：AC

解析：原、副线圈的匝数分别为匝、匝，电源的电压为，输入电压的最大值为311V，则有效值为；所以副线圈电压是，副线圈允许的电流有效值最大为，所以负载功率不能超过，电流的最大值，故AC正确，BD错误。

故选：AC。

8、答案：BC

解析：A.运动员从a点跃出到落在斜坡上过程，设水平位移为x，竖直位移为y，所用时间为t，落在斜坡上时速度方向与水平方向夹角为α，则有

可得

，

可知落在斜坡上时速度方向与水平方向夹角α与初速度无关，A错误；

B.落在斜坡上时重力的瞬时功率为

可知运动员从a点跃出时的速度越大，落在斜坡上时重力的瞬时功率越大，B正确；

D.运动员在水平方向做匀速直线运动，则有

代入

解得

D错误；

C.当运动员的速度方向与斜面平行时，运动员离斜坡最远，则有

解得

C正确；

故选BC。

9、答案：BCE

解析：A、浸润现象是由分子间作用力形成的，附着层内分子间距离大于液体内部分子间距离时，液体分子间为引力，与固体间表现为不浸润，故A错误；

B、一定温度下的饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽分子的平均速率增大，饱和汽的密度增大，故B正确；

C、分子间距离增大时，分子间先为斥力后为引力，其大小先减小再增大再减小，所以在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力可能减小，故C正确；

D、气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，如果体积增大，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力不一定增大，则压强不一定增大，故D错误；

E、熵是物体内分子运动无序程度的量度，分子运动无序程度越大，熵越大，故E正确；

故选：BCE。

10、答案：（1）A（2）2.4；；大于

解析：（1）要验证的关系是，则需要用天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量m，故选A；

（2）经过点5位置时的速度，系统重力势能的减少量的表达式，由于阻力的影响，系统重力势能的减少量略大于系统动能的增加量，从而验证机械能守恒定律。

11、答案：（1）500（2）10（3）内接；（4）10:1

解析：（1）测量电阻前先进行欧姆调零，根据闭合电路欧姆定律可得，解得调零后欧姆表内阻为，设表盘刻度对应的电阻值为，根据闭合电路欧姆定律可得为，，解得：。

（2）根据欧姆定律可得，解得电流表的内阻。

（3）由于电流表内阻已经测得，故应采用电流表内接法测定值电阻，根据欧姆定律可得，解得：。

（4）图甲欧姆调零后的欧姆表内阻为，图丙与电流表并联，相当于变成一个大量程的电流表，最大电流，代入数据解得：，图丙欧姆调零后的欧姆表内阻为，代入数据解得：，假设图甲欧姆表和图丙欧姆表测电阻时指针指在同一刻度，对于图甲，根据闭合电路欧姆定律可得，对于图丙，此时电路总电流，入数据解得：，根据闭合电路欧姆定律可，联立可得：，故图甲和图丙两种欧姆表的倍率之比为10:1。

12、答案：（1）（2）

解析：（1）A、B两球同时做自由落体运动，设落地时的速度为v，由运动学公式可得

解得

因A球与地面碰撞没有动能损失，碰后A球速度大小不变，方向竖直向上。在A球与地面相碰的过程中，设地面对A球冲量为I，选竖直向上为正方向，由于A球与地面作用时间极短，重力冲量可以忽略不计，由动量定理可得

根据相互作用可得，A球对地面的冲量大小为

（2）A、B两球碰撞的过程中满足动量守恒定律，选竖直向上为正方向，则有

碰后A、B两球都是做竖直上抛运动，则有

联立解得A球上升的最大高度为

13、答案：（1）（2）（3）

解析：（1）线框由静止开始做匀加速运动，设加速度为a，到达磁场Ⅰ上边界线时速度为，则

线框ab边进入磁场Ⅰ边界切割磁感线产生感应电流，根据电磁感应定律可得

解得

（2）当ab边进入磁场区域Ⅱ后，再次匀速运动时的速度为，线框ab边和cd边同时切割磁感线，产生同方向感应电流，同理可得

线框ab边和cd边同时受到沿斜面向上的安培力，由受力平衡可得

从线框开始运动到ab边刚到达磁场Ⅱ下边界线过程中，由能的转化和守恒定律可得

解得

（3）设线框ab边在磁场外匀加速运动时间为，在磁场Ⅰ中运动的时间为，在磁场Ⅱ中运动的时间为，则

在时间段内，选沿斜面向下正方向，由动量定理可得

在时间段内流过线框横截面电荷量

解得

14、答案：（1）（2）

解析：（1）当汽缸正放时，气体温度升高体积增大的过程属于等压变化，由盖-吕萨克定律得

所以可得

（2）设汽缸正放和倒放时的压强分别为和，则

汽缸正放改为倒放的过程属于等温变化，由玻意耳定律得

联立可得