2022西安中学高三下学期第四次模拟考试理综物理含答案

陕西省西安中学高2022届高三第四次模拟考试

理科综合物理试题

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中。第1-4题只有一项符合题目要求，第5-8题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。

1. 图甲为烤肠机，香肠放置于两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量均匀的圆柱体，烤熟后质量不变，半径变大，金属杆不再转动。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩。若金属杆对香肠的支持力为FN；两根金属杆对香肠的合力为F合，则香肠烤熟后（　　）

A. FN增大，F合增大 B. FN增大，F合不变

C. FN减小，F合增大 D. FN减小，F合不变

【1题答案】

【答案】D

2. 如图所示，在2022年北京冬奥会冰壶比赛中，某次运动员从投掷线MN放手投掷后，发现冰壶投掷的初速度v0较小，直接滑行不能使冰壶沿虚线到达更近圆心O的位置，于是运动员在冰壶到达前用毛刷摩擦冰壶运行前方的冰面，这样可以使冰壶与冰面间的动摩擦因数从μ减小至某一较小值μ′，恰使冰壶滑行到圆心O点。在运动过程中，只要投掷成功，以下说法正确的是（  ）

A. 在冰壶直线滑行路径上任意区间擦冰，擦冰距离都是一样的

B. 在冰壶直线滑行路径上靠近O点的区间擦冰，擦冰距离要小一些

C. 在冰壶直线滑行路径上靠近O点的区间擦冰，冰壶滑行的总时间要小些

D. 在冰壶直线滑行路径上任意区间擦冰，冰壶滑行的总时间都一定

【2题答案】

【答案】A

3. 某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（　　）

A B.  C.  D.

【3题答案】

【答案】B

4. 设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，字航员可通过竖直的电梯直通太空站，图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有（　　）

A. 随着r增大，宇航员的角速度增大

B. 宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度

C. 图中r0为地球同步卫星的轨道半径

D. 随着r增大，宇航员感受到“重力”也增大

【4题答案】

【答案】C

5. 中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分，中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN接高压直流电源，其间产生非匀强电场E；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电荷，另一端带等量负电荷；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确的是（　　）

A. 水分子在B处时，上端带正电荷，下端带负电荷

B. 水分子在B处时，带负电荷一端受到的电场力等于带正电荷一端受到的电场力

C. 水分子沿轨迹上ABCD运动过程中电场力一直做正功

D. 如果把高压直流电源的正负极反接，水分子仍从A处开始将向上运动

【5题答案】

【答案】D

6. 研究光电效应现象的实验装置如图（a）所示，用光强相同的紫光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图（b）所示。已知电子的质量为m，电荷量为，紫光和蓝光的频率分别为和，且。则下列判断正确的是（　　）

A. U1>U2

B. 图（b）中的乙线是对应蓝光照射

C. 根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率

D. 用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU2

【6题答案】

【答案】AD

7. 图甲是一种振动发电机的示意图，半径、匝数的线圈（每匝的周长相等）位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度的大小均为，外力F作用在线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙（正弦函数曲线）所示。发电机通过灯泡L后接入理想变压器，对图中电路供电，发电机正常工作时三个小灯泡均正常发光，灯泡完全相同且，不计线圈电阻，下列说法中正确的是（　　）

A. 发电机产生的电动势的瞬时值表达式为

B. 变压器原、副线圈的匝数比为2：1

C. 每个小灯泡正常发光时的功率为4W

D. 时理想电压表的示数为6V

【7题答案】

【答案】AB

8. 如图（a），质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的a-t图像如图（b）所示，S1表示0到t1时间内A的a-t图线与坐标轴所围面积大小，S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积大小。下列说法正确的是（　　）

A. 0到时间内，墙对B的冲量为0

B. B运动后，弹簧的最大形变量等于

C. mA：mB＝S3：S2

D. S1－S2=S3

【8题答案】

【答案】CD

二、非选择题：共62第9-12题为必考题，每个试题考生必须作答。第13-16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题

9. 某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下：

（1）用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图（b）所示，__________；

（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；

（3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；

（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数和滑块对应的加速度；

（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表：

根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线__________。如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是__________,由图线可得气垫导轨两支点间的长度为__________m。（结果都保留三位有效数字，g=9.8m/s2）

【9题答案】

【答案】    ①. 1.02    ②.     ③. 0.342（0.340~0.350）    ④. 1.18（1.15~1.21）

10. 酒驾严重危害了公共交通安全，打击酒驾现象已成为日常。如题图甲为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度x的关系如图乙所示。

（1）某同学自行设计了简易酒精检测仪，如图丙所示，用到的器材有酒精气体传感器、电源（电动势为，内阻未知）、电流表（满偏电流为，内阻为），闭合开关，周围无酒精气体，发现电流表刚好满偏，则电源内阻为________；用该仪器________（选填“能”“不能”）检测酒驾；

（2）另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表，他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为题图丁。只有绿灯亮表示被测试者非酒驾，红绿灯一起亮表示被测试者酒驾。图丁中电源电动势为，内阻不计，为定值电阻，为酒精气体传感器，是彩色小灯泡，颜色一红一绿，小灯泡电压达到才会发光，则为________（选填“红”“绿”）灯，当红灯刚亮时通过其的电流为_________A（保留两位有效数字）。

【10题答案】

【答案】    ①. 1.5    ②. 不能    ③. 红    ④. 0.18

11. 图是一种花瓣形电子加速器简化示意图，空间有三个同心圆a、b、c围成的区域，圆a内为无场区，圆a与圆b之间存在辐射状电场，圆b与圆c之间有三个圆心角均略小于90°的扇环形匀强磁场区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。各区感应强度恒定，大小不同，方向均垂直纸面向外。电子由静止开始从圆b上P点沿径向进入电场，电场可以反向，保证电子每次进入电场即被全程加速，电子加速后均沿各磁场区边缘进入磁场，且在电场内相邻运动轨迹的夹角均为45°，最终从Q点出射，运动轨迹如图中带箭头实线所示，已知圆a与圆b之间电势差为U，圆b半径为R，圆c半径足够大，电子质量为m，电荷量为e，忽略相对论效应，取。求：

（1）Ⅰ区的磁感应强度大小；

（2）电子在Ⅰ区磁场中的运动时间；

（3）Ⅰ区和Ⅱ区的磁感应强度大小之比。

【11题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）1：

12. 如图所示，底部带有挡板的固定光滑斜面，倾角为θ＝30°，上有质量为m的足够长木板A，其下端距挡板间的距离为L，质量也为m的小物块B置于木板A的顶端，B与木板A之间的动摩擦因数为。无初速释放二者，当木板滑到斜面底端时，与底部的挡板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g，求：

(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中物块B的加速度大小；

(2)木板A从开始到第二次与挡板碰撞过程中运动的总路程；

(3)从开始到A、B最后都静止的过程中，系统因摩擦产生的热量。

【12题答案】

【答案】(1)；(2)；(3)3mgL

（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题记分。

[物理——选修3-3]

13. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中：

（1）下列说法正确的是________；在“用油膜法估测分子的大小”实验中

A．将油膜看成单分子层油膜是一种理想化假设

B．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用

C．用注射器吸取配制好油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液中含有油酸10-2mL

D．在计算油酸膜面积时，只需要数出完整方格的数目，对不完整的方格均不计数

（2）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10-10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为________‰（保留两位有效数字）。

【13题答案】

【答案】    ①. AB    ②. 1.1

14. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为S，与气缸底部相距L，气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为和。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与气缸间的滑动摩擦为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中

（1）内能的增加量；

（2）最终温度T。

【14题答案】

【答案】（1）；（2）

 [物理——选修3-4]

15. 两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s，则简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为_______m，简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为_______s。

【15题答案】

【答案】    ①. 0.48    ②. 0.96

16. 我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播。身高1.6m的人站在水平地面上，其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0cm、深度为1.0cm，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射。

（1）若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？

（2）若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？

【16题答案】

【答案】（1）1.13；（2）1.414