陜西省渭南市華陰市2021-2022學年高三上學期摸底考試物理試題（含答案解析）

第1頁/共1頁華陰市2022屆高三年級摸底考試物理注意事項：1．本試卷共6頁，全卷滿分100分，答題時間100分鐘；2．答卷前，考生須準確填寫自己的姓名、準考證號，并認真核準條形碼上的姓名、準考證號；3．第Ⅰ卷選擇題必須使用2B鉛筆填涂，第Ⅱ卷非選擇題必須使用0.5毫米黑色墨水簽字筆書寫，涂寫要工整、清晰；4．考試結束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理：試題卷不回收．第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（本大題共12小題，每小題4分，計48分．在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求：第9~12題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分）1.2021年7月4日早上，“神舟十二號”航天員劉伯明和湯洪波先后出艙，成為我國第二和第三位在太空中行走的航天員。為此，中國銀行發(fā)行了面值10元的紀念幣。關于宇航員在太空行走，下面說法正確的是（）A.宇航員不受地球引力 B.宇航員處于平衡狀態(tài)C.宇航員相對于地球表面是靜止的 D.宇航員加速度方向總是指向地【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．宇航員在太空受地球引力作用，受到的合力不為零，AB錯誤；CD．宇航員圍繞地球做圓周運動加速度方向指向地心，C錯誤，D正確。故選D。2.2021年3月23日，考古工作者對三星堆遺址新發(fā)現的6個“祭祀坑”的73份碳屑樣本使用年代檢測方法進行分析，初步判定其中4號坑最有可能屬于商代晚期。發(fā)生的是衰變，半衰期年。則下列說法正確的是（）A.發(fā)生衰變產生的新核是B.釋放的核外電子形成射線C.1g經過22920年有發(fā)生了衰變D.隨著全球變暖，生物體中的衰變會加快【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．發(fā)生衰變的方程為所以，產生的新核是，故A正確；B．釋放的射線是原子核內的中子轉變?yōu)橘|子時形成的，故B錯誤；C．半衰期是指放射性元素的原子核有一半發(fā)生衰變時所用的時間，22920年為四個半衰期，因此還未發(fā)生衰變的質量為故C錯誤，D．半衰期與外界的物理和化學狀態(tài)無關，所以地球氣候變化不會影響半衰期，故D錯誤。故選A。3.在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內軌，當火車以規(guī)定的行駛速度轉彎時，內、外軌均不會受到輪緣的側向擠壓，為了提高轉彎速度，僅改變一個下列可行的措施是（）A.減小火車質量 B.增大火車質量C.減小轉彎半徑 D.增大軌道傾斜角【答案】D【解析】【分析】【詳解】火車拐彎時不側向擠壓車輪輪緣，靠重力和支持力的合力提供向心力，設轉彎處斜面的傾角為θ，根據牛頓第二定律得解得為了提高轉彎速度，可以增大傾角或增大轉彎半徑。故選D。4.內陸鹽礦中開采的氯化鈉稱為巖鹽．如圖所示，巖鹽晶體結構中相鄰的四個離子處于正方形的四個頂點，O點為正方形中心，A、B為兩邊中點，取無窮遠處電勢為零，關于這四個離子形成的電場，下列說法正確的是（）A.O點電場場強不為零B.O點電勢不為零C.A、B兩點電場強度相等D.A、B兩點電勢相等【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．兩等量正離子在O點的合場強為0，兩等量負離子在O點的合場強為0，則四個離子的合場強為0，所以A錯誤；BD．由于等量異種電荷的連線的中垂線為等勢線，則A、O、B都在同一等勢線上各點電勢相同，都為0，所以B錯誤；D正確；C．A、B兩點電場強度大小相等，方向相反，所以C錯誤；故選D。5.如圖所示，光滑斜面底端有一固定擋板，輕彈簧一端與擋板相連，一滑塊從斜面上距彈簧上端處由靜止釋放，運動一段時間后壓縮彈簧直至最低點，已知彈簧始終在彈性限度內，下列是物塊速度v與時間t，物塊加速度a、物塊機械能E、彈簧的彈性勢能與物塊位移x的關系圖像，其中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】A．當滑塊未與彈簧接觸時，在斜面上做勻加速運動，當滑塊與彈簧接觸后，隨著彈力的增大，速度先增大后減小，當彈力與重力沿斜面向下的分力相等時速度最大，根據牛頓第二定律可知，滑塊的加速度先不變，接著減小再增大，v-t圖像的斜率先不變，接著減小再增大，選項A錯誤；B．設斜面的傾角為θ，根據牛頓第二定律可得，滑塊在與彈簧接觸前，加速度a1=gsinθ當滑塊與彈簧接觸后，滑塊速度達到最大以前，加速度為滑塊速度達到最大以后到速度為零過程中選項B正確；C．E-x圖像的斜率表示除重力以外的其它外力，本題中是指彈簧的彈力，滑塊與彈簧接觸前，滑塊的機械能不變，滑塊與彈簧接觸后，彈力逐漸增大，則圖像的斜率逐漸增大，選項C錯誤；D．滑塊與彈簧接觸前，彈簧的彈性勢能Ep不變；滑塊與彈簧接觸后，彈力逐漸增大，彈性勢能逐漸增大，選項D錯誤。故選B。6.2021年夏季，河南鄭州突如其來的洪澇災害造成路面塌陷、橋梁垮塌，一汽車行駛中不慎陷入泥潭，天無絕人之路，碰巧在車前方30m處有一棵大樹，如圖甲所示，司機拿出后備箱里的繩索一端系在車上，一端系在樹上，他在繩索中點垂直繩子施加的水平恒力，將繩索中點拉離原位置，如圖乙所示，結果就把車拉了出來。則車被拉出時繩子對車的拉力約為（角度很小時，）（）A.500N B.1000N C.2500N D.5000N【答案】C【解析】【詳解】設車被拉出時繩子對車的拉力大小為T，如圖所示根據力的合成與分解有根據幾何關系可得解得故選C?！军c睛】同一根繩子各處的受力大小相等，選擇恰當的研究對象，對其分析受力，再根據力的分解與合成進行解答。7.同一交流電源分別用甲、乙兩個電路給相同燈泡供電，兩個電路中的燈泡均正常發(fā)光，甲圖中理想變壓器原、副線圈的匝數比為，則甲、乙兩個電路的電功率之比為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】設燈泡的額定電流為I，則乙圖中電路的功率為根據變流比可知，甲圖中原線圈中電流為，甲圖中的功率為因此甲、乙兩個電路中的功率之比為。故選C。8.如圖所示為示波管的示意圖，以屏幕的中心為坐標原點，建立如圖所示的直角坐標系，當在這對電極上加上恒定的電壓，同時在電極上加上恒定的電壓時，熒光屏上光點的坐標為。則當在這對電極上加上恒定的電壓，同時在電極上加上恒定的電壓時，熒光屏上光點的坐標為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】由于帶電粒子在電場中的運動時間相同，根據運動的獨立性原理可知，電極上的電壓改變熒光屏上光點的橫坐標，電極上的電壓改變熒光屏上光點的縱坐標，由于相同電壓在相同時間里的發(fā)生的偏轉相同，根據牛頓第二定律可得電子在的加速度為2在內運動的時間為則偏轉位移為聯立解得由此可以看出偏轉位移和電壓成正比，同理可以證明方向上的偏轉位移也與電壓成正比，所以當在這對電極上加上恒定的電壓，同時在電極上加上恒定的電壓時，熒光屏上光點的坐標為，所以A正確；BCD錯誤；故選A。9.如圖，花樣滑冰運動員所穿冰鞋的冰刀與冰面間的動摩擦因數是相同的，為表演一個動作，甲、乙兩人站在一起互推一把，分開后兩人都不再蹬地，甲在冰上滑行的距離比乙遠，下列有關說法正確的是（）A.甲的質量比乙的小 B.在互推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力C.在剛分開時，甲的初速度大于乙的初速度 D.分開后，乙的滑行時間比甲的滑行時間長【答案】AC【解析】【詳解】AC．由勻變速直線運動規(guī)律及牛頓運動定律，可知甲在冰上滑行的距離比乙遠，所以甲剛分開時的初速度大小v甲大于乙剛分開時初速度大小v乙，由動量守恒可知甲的質量小于乙的質量。AC正確；B．由牛頓第三定律知，在互推的過程中，甲推乙的力等于乙推甲的力，二力方向相反，B錯誤；D．由運動學公式可知甲滑行時間比乙的滑行時間長，D錯誤。故選AC。10.2021年2月5日20時，“天問一號”探測器發(fā)動機點火工作，順利完成地火轉移段第四次軌道中途修正，以確保按計劃實施火星捕獲。若“天問一號”被火星捕獲后，經過多次調整，進入預設的環(huán)火圓軌道做勻速圓周運動。如圖所示的橢圓軌道1、2為兩次調整軌道，A是兩橢圓軌道的近火點，B、C分別是橢圓軌道1、2的遠火點，若A、B間的距離為、A、C間的距離為；“天問一號”在軌道1、2上的運動周期分別為、；橢圓1、2的面積分別為、；“天問一號”在軌道1、2上的A點加速度分別為、。則（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AD．根據開普勒第三定律可知半長軸越長，周期越大，因此，故D項正確，A項錯誤；B．根據牛頓第二定律可知“天問一號”在A點加速度相同，故B項正確；C．根據開普勒第二定律，在同一軌道上單位時間內掃過的面積相等，不同的軌道上單位時間內掃過的面積不等，故C項錯誤。故選BD。11.如圖所示是某科技小組制作的投石機的模型，輕桿可繞固定轉軸在豎直面內自由轉動，A端凹槽內放置一小石塊，B端固定配重，某次試驗中，調整桿與豎直方向的夾角為后，由靜止釋放，桿在配重重力作用下轉到豎直方向時，石塊被水平拋出，打到正前方靶心上方6環(huán)處，不計所有阻力，若要正中靶心，可以采取的措施有（）A.增大石塊的質量 B.增大角 C.增大配重的質量 D.增大投石機到靶的距離【答案】AD【解析】【詳解】A．設石塊和配重的質量分別為m1、m2，石塊和配重到轉軸的距離分別為l1、l2，石塊被拋出時的速度大小為v1，則此時配重的速度大小為①根據機械能守恒定律有②由②式可知，若增大m1，則v1將減小，又因為石塊拋出點到靶心的水平距離不變，所以石塊擊中靶前做平拋運動的時間將增大，此措施可行，故A正確；B．根據杠桿原理可知，輕桿AB之所以能繞轉軸OO′轉動起來從而使石塊被拋出，一定滿足③即④根據②④兩式可知，若增大θ，則v1將增大，又因為石塊拋出點到靶心水平距離不變，所以石塊擊中靶前做平拋運動的時間將減小，此措施不可行，故B錯誤；C．根據②式可知，若增大m2，則v1將增大，又因為石塊拋出點到靶心的水平距離不變，所以石塊擊中靶前做平拋運動的時間將減小，此措施不可行，故C錯誤；D．增大投石機到靶的距離后，由于v1不變，所以石塊擊中靶前做平拋運動的時間將增大，此措施可行，故D正確。故選AD。12.如圖甲所示，水平放置的“[”形光滑導軌寬為L，導軌左端連接阻值為R的電阻。導軌間存在兩個相同的矩形勻強磁場I、Ⅱ。質量為m的金屬桿在恒力作用下向右運動，金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，其速度v隨時間t變化圖像如圖乙所示。T3時刻金屬桿恰好進入磁場Ⅱ，圖中物理量均為已知量，不計其他電阻。下列說法正確的有（）A.金屬桿初始位置與磁場I左邊界距離為B.通過兩磁場區(qū)域時，流經導體棒的電量相等C.磁場的磁感應強度大小為D.金屬桿在磁場Ⅱ中做勻減速直線運動【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．根據v-t圖像可知，金屬桿初始位置與磁場I左邊界距離為，選項A錯誤；B．根據可知因兩磁場完全相同，可知通過兩磁場區(qū)域時，流經導體棒的電量相等，選項B正確；C．導體棒以速度v1在磁場中勻速運動，則而解得磁場的磁感應強度大小為選項C正確；D．金屬桿在t3時刻將進入磁場Ⅱ，因v2>v1，則則金屬棒做減速運動，隨速度減小，安培力減小，加速度減小，則金屬棒做加速度減小的變減速直線運動，選項D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）二、非選擇題（包括必考題和選考題兩部分，13~16題為必考題，每個考生都必須作答：17、18題為選考題，考生應按要求作答）（一）必考題（共4小題，計40分）13.用落體法驗證機械能守恒定律，裝置如圖甲所示，當地重力加速度g。（1）關于打點計時器使用及紙帶選取，下列說法正確的是______。A.打點計時器的兩限位孔應在同一豎直線上B.打點計時器應接220V的交流電C.在打點計時器接通電源的同時釋放紙帶D.紙帶上打的第一個點和第二點距離明顯不為2mm，則不能驗證機械能守恒定律（2）按正確的操作，多打出幾條紙帶，選出一條清晰的紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，打點計時器打下O點時，重物開始下落，A、B、C為打下的三個連續(xù)點，打點計時器所用交流電頻率為50Hz。用刻度尺測得A、B、C到O點距離并標在紙帶上，則打點計時器打B點時重物的速度______m/s。用此方法測出打其他點到O點的距離h，并求出打其他點時重物的速度v，在坐標系上描點作圖，如果作出的圖像是一條過原點的傾斜直線，且圖像的斜率在誤差允許范圍內等于______，則機械能守恒定律得到驗證。（計算結果均保留三位有效數字）【答案】①.AB②.1.92③.19.6【解析】【分析】【詳解】（1）[1]A．打點計時器的兩限位孔應在同一豎直線上，A正確；B．由于是電火花打點計時器，應接220V的交流電，B正確；C．在打點計時器接通電源后，待打點穩(wěn)定時再釋放紙帶，C錯誤；D．在選取紙帶時，如果打的第一個點和第二點距離不是約為2mm，也可以通過選取另外相距較遠的兩點進行機械能守恒驗證，D錯誤；故選AB。（2）[2]；[3]在坐標系上描點作圖，由機械能守恒定律解得：，如果作出的圖像是一條過原點的傾斜直線，且圖像的斜率在誤差允許范圍內等于，則機械能守恒定律得到驗證。14.某同學用如圖甲所示的實驗電路，測量一量程為1mA電流計的內阻。（1）按圖甲中的實驗電路圖進行實物連接，將滑動變阻器的滑片置于B端，為定值電阻。閉合開關S，斷開開關，調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的讀數為（指針偏轉超過量程的三分之一），電流計滿偏。（2）閉合開關，反復調節(jié)電阻箱和滑動變阻器的滑片位置使電壓表的示數仍為，電流計的指針偏轉到滿偏量程的三分之二。讀取此時電阻箱的阻值為。（3）電流計的內阻______Ω。（4）該實驗測得電流計的阻值______真實值（選填“>”“<”或“＝”）（只考慮系統(tǒng)誤差）。（5）同學要將該電流計改裝為量程為20mA的電流表。將阻值為的定值電阻與1mA電流計連接，進行改裝。然后利用一標準毫安表根據圖乙所示電路對改裝后的電表進行檢測（虛線框內是改裝后的電表）。①根據圖乙將圖丙中的實物連接______。②定值電阻______Ω。【答案】①.95②.=③.④.5【解析】【詳解】（3）[1]由電流計的指針偏轉到滿偏量程的三分之二可知則（4）[2]實驗時反復調節(jié)電阻箱和滑動變阻器的滑片位置使電壓表的示數仍為U1，可知電路的總電流不變，通過電流表的電流是滿偏電流的，而通過R0的電流等于電流表滿偏電流的，所以該實驗測得電流計的阻值與真實值相等。（5）[3]電流計改裝為電流表應并聯一個定值電阻，再通過與一標準毫安表串聯，進行檢測，如圖

[4]當電流計滿偏時，由題意知解得15.加速能力是冰球運動員的專項技能之一，在加速能力的訓練中如圖所示，冰球由彈射器每間隔從起始線1彈出，冰球在冰面上做勻減速直線運動，并射入位于終點線的接收盒。當第一顆冰球射出同時，運動員從起始線2由靜止開始做勻加速直線運動。已知運動員（包括裝備）質量，，，，冰球射出時的初速度，冰球與冰面的動摩擦因數，忽略接收盒的大小和運動員的反應時間，冰球和運動員均可視為質點，起始線1、2和終點線相互平行，冰球和運動員均沿垂直起始線的方向運動，求：（1）冰球到達終點線時的速度大小；（2）若運動員的最大加速度為，與第一顆冰球比較，誰先到達終點線；（3）若運動員到達終點線時，第5顆冰球也恰好到達接收盒，則運動員滑行中受到的合外力大小?！敬鸢浮浚?）；（2）第一顆冰球先到終點線；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）以冰球為研究對象，則冰球在冰面上滑行的加速度大小由運動學公式得（2）冰球到達終點線的時間運動員到達終點線的時間，根據第一顆冰球先到終點線（3）第5顆冰球到達接收盒的時間為，此時運動員的加速度。根據由牛頓第二定律，知16.如圖所示，金屬板的右側存在兩種左右有理想邊界的勻強磁場，磁場的上邊界AE與下邊界BF間的距離足夠大。ABCD區(qū)域里磁場的方向垂直于紙面向里，CDEF區(qū)域里磁場的方向垂直于紙面向外，兩區(qū)域中磁感應強度的大小均為B，兩磁場區(qū)域的寬度相同．當加速電壓為某一值時，一電子由靜止開始，經電場加速后，以速度v0垂直于磁場邊界AB進入勻強磁場，經的時間后，垂直于另一磁場邊界EF離開磁場。已知電子的質量為m，電荷量為e。求：（1）每一磁場的寬度d；（2）若要保證電子能夠從磁場右邊界EF穿出，加速度電壓U至少應大于多少？（3）現撤去加速裝置，使ABCD區(qū)域的磁感應強度變?yōu)?B，使電子仍以速率v0從磁場邊界AB射入，可改變射入時的方向（其它條件不變）。要使得電子穿過ABCD區(qū)域的時間最短時，求電子穿過兩區(qū)域的時間t。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）電子在每一磁場中運動的時間為t1＝故電子的在磁場中轉過，如圖電子在磁場中運動時，洛侖茲力提供向心力有由圖可知解得（2）若電子恰好不從EF邊穿出磁場，電子應和CD相切，在ABCD區(qū)域中轉半圈后從AB邊離開磁場，設此時對應的電壓為U，電子進入磁場時的速度為v，則由幾何關系可知又解得（3）若要電子穿過ABCD區(qū)域的時間最短，則需要電子對稱地穿過ABCD區(qū)域，電子在兩區(qū)域的半徑關系r2＝2r1＝由幾何關系知解得第一段時間為在區(qū)域CDEF中的圓心必在EF邊上且有第二段時間通過兩場的總時間（二）選考題（12分．請考生從所給的2道題目中任選一道作答，并在答題卡指定位置答題．如果多做，則按所做的第一題計分）【選修3—3】（12分）17.兩個內壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B，汽缸內用輕質絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示，現向活塞上表面緩慢倒入細沙，若A中細沙的質量大于B中細沙的質量，重新平衡后，汽缸A內氣體的內能______（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B內氣體的內能，圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線______（填圖像中曲線標號）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律?！敬鸢浮竣?大于②.①【解析】【分析】【詳解】[1]對活塞分析有因為A中細沙的質量大于B中細沙的質量，故穩(wěn)定后有；所以在達到平衡過程中外界對氣體做功有則根據因為氣缸和活塞都是絕熱的，故有即重新平衡后A氣缸內的氣體內能大于B氣缸內的氣體內能；[2]由圖中曲線可知曲線②中分子速率大的分子數占總分子數百分比較大，即曲線②的溫度較高，所以由前面分析可知B氣缸溫度較低，故曲線①表示氣缸B中氣體分子的速率分布。18.如圖所示，足夠長的圓柱形氣缸豎直放置，其橫截面積為，氣缸內有質量的活塞，活塞與氣缸壁封閉良好，不計摩擦，開始時活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底，此時氣缸內被封閉氣體的