2022-2023学年陕西省西安市第二十五中学高三第12次模拟（压轴卷）物理试题试卷

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2022-2023学年陕西省西安市第二十五中学高三第12次模拟（压轴卷）物理试题试卷
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，…称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（　　）
A．2 B．3 C．4 D．5
2、下列说法正确的是（ ）
A．由公式v＝ωr可知，圆形轨道人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越大
B．由公式可知，所有人造地球卫星离地球越远则其线速度越小
C．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度小于7.9km/s
D．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度小于地球自转的角速度
3、生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（　　）
A．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害
B．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
C．在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害
D．小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害
4、中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法。其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。在刚开始的很短时间内，火罐“吸”在皮肤上的主要原因是（　　）
A．火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大
B．火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小
C．火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小
D．火罐内的气体体积不变，温度降低，压强增大
5、如图所示，质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上，斜面B的倾角θ＝30°。现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（ ）

A．地面对B的支持力随着力F的变化而变化
B．A所受摩擦力方向始终沿斜面向上
C．A所受摩擦力的最小值为 ，最大值为mg
D．A对B的压力的最小值为mg，最大值为mg
6、下列说法正确的是（　　）
A．金属发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B．重核裂变（）释放出能量，的结合能比的大
C．8 g经22.8天后有7.875 g衰变成，则的半衰期为3.8天
D．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长
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、关于光的干涉和衍射现象，下列各种说法中正确的是（ ）
A．光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果
B．光可以发生干涉和衍射现象，所以光是一种波
C．干涉和衍射的条纹都是明暗相间的，所以不能通过条纹来判断是干涉现象还是衍射现象
D．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是光的衍射现象
E.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，是由于各种色光传播速度不同
8、2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一．如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从O点由静止开始，在不借助其他外力的情况下，自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，然后落到斜坡上的B点．已知A点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为40 m，斜坡与水平面的夹角θ＝30°，运动员的质量m＝50 kg，重力加速度g＝10 m/s2，忽略空气阻力．下列说法正确的是(　　)

A．运动员从O点运动到B点的整个过程中机械能守恒
B．运动员到达A点时的速度为20 m/s
C．运动员到达B点时的动能为10 kJ
D．运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为s
9、如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如乙图所示．则（ ）

A．v2=c时，小球对杆的弹力方向向下
B．当地的重力加速度大小为
C．小球的质量为
D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等
10、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中(　　)

A．从P到M所用的时间等于
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
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）研究电阻值相近的两个未知元件和的伏安特性，使用的器材有多用电表、电压表（内阻约为）、电流表（内阻约为）。

(1)用多用电表欧姆挡的“”倍率粗测元件的电阻，示数如图（a）所示，其读数为_____。若用电压表与电流表测量元件的电阻，应选用图（b）或图（c）中的哪一个电路_____（选填“（b）”或“（c）”）。
(2)连接所选电路并闭合开关，滑动变阻器的滑片从左向右滑动，电流表的示数逐渐______（选填“增大”或“减小”）；依次记录实验中相应的电流值与电压值。
(3)将元件换成元件，重复上述步骤进行实验。
(4)图（d）是根据实验数据作出的元件和的图线，由图像可知，当元件中的电流增大时其电阻_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
12．（12分） (1)用分度游标卡尺测一工件外径的度数如图(1)所示，读数为______；
用螺旋测微器测一圆形工件的直径读数如图(2)所示，读数为______。

(2)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约为，电压表的内阻约为，电流表的内阻约为，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，电阻由公式计算得出，式中与分别为电压表和电流表的示数，若将图（a）和图（b）中电路图测得的电阻值分别记为和，则______（填“”或“”）更接近待测电阻的真实值，且测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

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，质量mB=2kg的平板车B上表面水平，在平板车左端相对于车静止着一块质量mA=2kg的物块A，A、B一起以大小为v1=0.5m/s的速度向左运动，一颗质量m0=0.01kg的子弹以大小为v0=600m/s的水平初速度向右瞬间射穿A后，速度变为v=200m/s.已知A与B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止时A刚好停在B的右端，车长L=1m，g=10m/s2，求：
（1）A、B间的动摩擦因数；
（2）整个过程中因摩擦产生的热量为多少？

14．（16分）静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为，；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示，某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为，释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度取，A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；
(2)物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？
(3)A和B能否再次发生碰撞？若不能，说明理由；若能，试计算碰后的速度大小。

15．（12分）引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为△r（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，求：
(1)Q、P两颗星的线速度之差△v；
(2)Q、P两颗星的质量之差△m。



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】
电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为

氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为

根据题意有

解得

即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
2、C
【解析】
A．由公式可知，圆形轨道人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越小，选项A错误；
B．由公式可知，所有人造地球卫星绕地球做圆周运动时，离地球越远则其线速度越小，选项B错误；
C．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度小于7.9km/s，选项C正确；
D．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度等于地球自转的角速度，选项D错误；
故选C。
3、C
【解析】
A.印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故A错误；
B.静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故B错误；
C.不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，故C正确；
D.小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接受无线电信号用，不属于防止静电危害，故D错误。
故选C。
4、C
【解析】
在刚开始的很短时间内，火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性良好，所以火罐内气体温度迅速降低，根据可知，气体压强减小，在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上，ABD错误，C正确。
故选C。
5、D
【解析】
A．对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等于，保持不变，A错误；
B．拉力F最大时沿斜面向上的分力为

重力沿斜面向下的分力为

故此时摩擦力沿斜面向下，B错误；
C．对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当时，f最大，

C错误；
D．垂直于斜面方向有

当时， 最小，最小为

当时，最大，最大为

D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A．根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，故A项错误；
B．重核裂变过程释放出能量，组成原子核的核子越多，它的结合能越大，故B项错误；
C．根据衰变规律得

由题意知

t=22.8天
解得，故C项正确;
D．根据可知，入射光的能量与波长成反比，氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，则氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，故D项错误。
故选C。

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、ABD
【解析】
A．干涉条纹是两列频率相同、相位和振动情况相同的光波叠加，衍射条纹是从单缝通过的两列或多列频率相同的光波叠加，故A正确；
B．干涉和衍射是波的特有现象，光可以发生干涉衍射现象，光是波，故B正确；
C．干涉和衍射都产生明暗相间的条纹，但干涉条纹的宽度是相等的，而衍射条纹宽度不等，中央最宽，故C错误；
D．通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，故D正确；
D．白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光，光的颜色由频率决定，不同单色光，频率不同，在真空中传播速度相同，故E错误。
故选ABD。
8、AB
【解析】
运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只受有重力做功，机械能守恒．故A正确；运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中机械能守恒，所以：
mvA2=mgh=mgR（1-cos60°）所以：
，故B正确；设运动员做平抛运动的时间为t，则：x=vAt；y=gt2
由几何关系： ，联立得：，
运动员从A到B的过程中机械能守恒，所以在B点的动能：EkB=mgy+mvA2，代入数据得：EkB=×105J．故C D错误．故选AB.
点睛：本题是常规题，关键要抓住斜面的倾角反映位移的方向，知道平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，难度适中.
9、CD
【解析】
由图象可知，当时，有：F＜0，则杆对小球得作用力方向向下，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的弹力方向向上，故A错误；由图象知，当时，F=0，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有：，得,由图象知，当时，F=a，故有，解得：，故B错误，C正确；由图象可知，当时，由，得F=mg，故D正确；故选CD.
【点睛】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题．
10、CD
【解析】
A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；
B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；
C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；
D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。
故选D。

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、10 （b） 增大 增大
【解析】
(1)[1]选择“”倍率测量读数为，则待测电阻值为。
(2)[2]元件电阻值约为，根据

可知元件与电流表内阻相近，则电流表采用外接法误差较小，应选（b）电路。
(3)[3]在（b）电路中，滑动变阻器的滑片从左向右滑动，元件两端电压增大，则其电流增大则电流表的示数逐渐增大。
(4)[4]根据欧姆定律变形

图像上的点与原点连线斜率的大小为电阻，由图像的变化特点知，元件的电阻随电流的增大而增大。
12、32.7 1.506 大于 小于
【解析】
(1)[1]10分度的游标卡尺，精确度是0.1mm，游标卡尺的主尺读数为32mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为
7×0.1mm=0.7mm
所以最终读数为
32mm+0.7mm=32.7mm
[2]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为
6.0×0.001mm=0.006mm
所以最终读数为
1.5mm+0.006mm=1.506mm
(2)[3]由于待测电阻满足

所以电流表应用内接法，即更接近真实值；
[4]根据串并联规律可知，采用内接法时真实值应为

即测量值大于真实值；
[5]采用外接法时，真实值应为

即测量值小于真实值。

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、（1）0.1（2）1600J
【解析】
（1）规定向右为正方向，子弹与A作用过程，根据动量守恒定律得：
m0v0－mAv1=m0v＋mAvA
代入数据解得：
vA=1.5m/s
子弹穿过A后，A以1.5m/s的速度开始向右滑行，B以0.5m/s的速度向左运动，当A、B有共同速度时，A、B达到相对静止，对A、B组成的系统运用动量守恒，规定向右为正方向，有：
mAvA－mBv1=(mA＋mB)v2
代入数据解得：
v2=0.5m/s
根据能量守恒定律知：
μmAgL=mAvA2＋mBv12－(mA＋mB)v22
代入数据解得：
μ=0.1
（2）根据能量守恒得，整个过程中因摩擦产生的热量为：
Q=m0v02＋(mA＋mB)v12－m0v2－(mA＋mB)v22
代入数据解得：
Q=1600J
14、 (1)，；(2)B，0.50m；(3)不能，见解析
【解析】
(1)设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为、，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有


联立并代入题给数据得


(2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设加速度大小为，则有

假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B，设从弹簧释放到B停止所需时间为，B向左运动的路程为，则有


可得


在时间内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间内的路程都可表示为

这表明在时间内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25 m处，B位于出发点左边0.25 m处，两物块之间的距离为

(3)时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为，由动能定理有

可得

故A与B将发生碰撞，设碰撞后A、B的速度分别为以和，规定以向右为正，由动量守恒定律与机械能守恒定律有


联立并代入题给数据得


这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动，设碰撞后A向运动距离为时停止，B向左运动距离为时停止，由动能定理可得


代入数据得


则有

所以A和B不能再次发生碰撞
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)星的线速度大小

星的线速度大小

则、两颗星的线速度大小之差为

(2)双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，
则有

解得


则、两颗星的质量差为