2023届陕西省咸阳市高考模拟检测物理试题（一）(含答案)

这是一份2023届陕西省咸阳市高考模拟检测物理试题（一）(含答案)，共28页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列关于静电场与磁场的应用，正确的是( )
A.图甲为示波器的示波管，要使荧光屏中间的亮斑向上移动，需要使竖直偏转板中上极板的电势低于下极板的电势
B.图乙为静电除尘装置，煤粉等粉尘在强大的电场作用下电离成正负离子分别吸附到B和A上
C.图丙是用线圈电阻产生的焦耳热来进行金属的冶炼
D.图丁是磁流体发电机示意图，由图可判断通过电阻的电流方向向上
2、滑沙是能够放松和解压的新兴旅游项目游客坐在一块板上沿沙山斜坡下滑，其过程可以简化为一物块沿倾斜角为θ的斜面下滑，如图所示若物块所受阻力的大小与速度大小的关系满足（k为定值），则( )
A.物块做匀加速直线运动
B.如果斜面足够长，物块最后做匀速直线运动
C.物块做加速度逐渐增大的加速运动
D.物块初始时刻加速度最小
3、如图所示是户外露营中使用的一种便携式三脚架，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动，将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架正中央离地高度为h且小于杆长，吊锅和细铁链的总质量为m，支架与铰链间的摩擦忽略不计，则( )
A.吊锅受3个力
B.减小h时，每根轻杆对地面压力减小
C.减小h时，每根轻杆对地面摩擦力增大
D.每根轻杆受到地面的作用力大小为
4、中国跳水“梦之队”在东京奥运会上荣获7金5银12枚奖牌。某同学将一小球（可看成质点）从平台边缘竖直向上抛出来模拟运动员的跳水运动，从小球抛出时开始计时，若小球的速度与时间关系的图象如图所示，不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.小球在1.2s时到达最高点B.小球在水中最深处时加速度最大
C.跳台与水面的高度差是2.4mD.小球潜入水中的深度为3.2m
5、某同学骑自行车在水平地面转弯时发现，自行车与竖直方向有一定的夹角才不会倾倒。查阅有关资料得知，只有当水平地面对自行车的支持力和摩擦力的合力方向与自行车的倾斜方向相同时自行车才不会倾倒。若该同学某次骑自行车时的速率为8m/s，转弯的半径为10m，取重力加速度大小。则自行车与竖直方向的夹角的正切值为( )
A.B.C.D.1
6、在2013年的下半年，我国将实施“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取月球的相关数据，如果该卫星在月球上空绕月做匀速圆周运动，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是1弧度，万有引力常量为G，根据以上数据估算月球的质量是( )
A.B.C.D.
7、等量异种电荷、的等势线分布如图所示，相邻的等势线间电势差均相等，点a、b、c连线与两电荷的连线平行，且。一带负电的点电荷M仅在电场力的作用下经过a点时速度方向如图，经过b所在等势线到达c所在等势线，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是( )
A.a、c两点的电势相等
B.a、c两点的电场强度相同
C.点电荷M在电场中运动运动轨迹关于等势线b对称
D.点电荷M穿越a、b、c等势线时电势能满足
8、外电路为纯电阻的情况下，电源输出功率P随路端电压U变化的函数关系如图所示，则有( )
A.电源电动势为，内阻为
B.路端电压为时，电源输出功率为
C.外电阻的阻值为时，电源效率为75%
D.外电阻分别为与时，电源输出功率相同
9、如图所示是某同学自制的电流表原理图，质量为m的均匀金属杆与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在边长为，的矩形区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度，的长度大于，当中没有电流通过且处于静止状态时，与边重合，且指针指在标尺的零刻度；当中有电流时，指针示数可表示电流大小，始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g，设该电流表的量程为，则下列说法中错误的是( )
A.要使电流表正常工作，金属杆中电流方向应从M至N
B.当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量不为零
C.该电流表的刻度在范围内是均匀的
D.该电流表的量程是
10、一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为3:1，电阻和阻值分别为和，电流表、电压表均为理想电表，a、b端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为
B.电流表的示数为
C.0~0.04s内，电阻产生的焦耳热为0.20J
时，通过电阻的电流为
二、多选题
11、如图所示，在滑雪场中，现有甲乙两名运动员（均视为质点）从跳台a处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则甲乙两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是( )
A.他们飞行的水平位移之比为
B.他们飞行时间之比为
C.他们落到坡面上的瞬时速度方向平行
D.他们落到坡面上的瞬时速度大小之比为
12、如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，恰好处于以AB为直径的圆周上，圆周所在平面与电场方向平行。已知A、B、C三点的电势分别为、0、0，AC的长度为，与AB夹角为30°。则下列说法正确的是( )
A.圆周上A点电势最高B.圆周上BC弧的中点电势最低
C.O点的电势为D.该电场的电场强度大小为
13、质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示，物体在时刻开始运动，其图象如图所示乙，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则( )
A.物体与地面间的动摩擦因数为
B.物体在时刻的加速度大小为
C.物体所受合外力在时刻的功率为
D.水平力F在到这段时间内的平均功率为
14、如图所示，水平粗糙地面上有两磁场区域，左右两磁场区域内的匀强磁场宽度均为L，磁感应强度大小分别为B和2B，左磁场区磁场方向竖直向下，右磁场区磁场方向竖直向上，两磁场间距为2L。一个质量为m、匝数为n、电阻为R、边长为L的正方形金属线框以速度水平向右进入左磁场区域，当金属线框刚离开右磁场区域时速度为，金属线框离开右磁场区运动一段距离后停下、金属线框与水平面间的动摩擦因数为μ。关于金属线框的运动下列判断正确的是( )
A.金属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的电荷量为0
B.金属线框从刚进入左磁场时到最终停止的过程中一直做匀减速直线运动
C.金属线框通过两个磁场区域全过程中产生的焦耳热为
D.若金属线框从刚进入左磁场区域到刚好完全进入左磁场区域过程所用时间为t，则金属线框刚好完全进入左磁场区域时的速度为
15、如图（a），质量分别为、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两物体运动的图象如图（b）所示，表示0到时间内A的图线与坐标轴所围面积大小，、，分别表示到时间内A、B的图线与坐标轴所围面积大小。下列说法正确的是( )
A.O到时间内，墙对B的冲量为0
B.运动后，弹簧的最大形变量等于x
C.
D.
三、实验题
16、（1）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）
实验时，一定要进行的操作是________。
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留两位有效数字）。
（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。
17、某实验小组欲将一量程为2V的电压表改装成量程为3V的电压表，需准确测量电压表的内阻，经过粗测，此表的内阻约为2kΩ。可选用的器材有：
电压表(量程为5V，内阻为5kΩ)
滑动变阻器(最大值为100Ω)
电流表(量程为0.6A，内阻约为0.1Ω)
电源(电动势，内阻不计)
定值电阻R(阻值已知且满足实验要求)。
图甲为测量电压表V的内阻实验电路图，图中M、N为实验小组选用的电表。
（1）请选择合适的电表替代M、N，按照电路图用线条替代导线连接实验电路________；
（2）实验电路正确连接，调节滑动变阻器，M表的读数为Y，N表的读数为X，请用两表的读数和定值电阻R表示电压表的内阻________；
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组M表和与之对应的N表的读数，建立直角坐标系，通过描点作出M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数图象。若使M表和N表可同时达到满偏，则函数图象的斜率约为_______；(结果保留2位有效数字)
（4）若测得电压表V的内阻准确值为，则将此表改成量程为3V的电压表需_______(选填“串”或“并”)联电阻的阻值为_______。
四、计算题
18、重庆云巴（ChngqingSkyShuttle），是服务于中国重庆市的城市轨道交通系统，2021年2月15日至24日，重庆璧山云巴开展试乘车；4月16日，重庆云巴首条线路在璧山通车运营并举行通车启动仪式。甲车进站前，以的初速度从减速线处开始减速，到站台停车线处时速度刚好减为0，停车时间后再加速至驶离，已知云巴加速和减速的加速度大小均为，将云巴视为质点。
（1）甲车从到达减速线到再次加速至v，总共通过的路程和所需的时间；
（2）为了提高运行的效率，乙车到此站时没有停车，而是以的速度匀速通过，为了保证安全，乙车与甲车在正常匀速行驶的安全距离至少为多少。（假设正常匀速行驶时的速度均16m/s，两站台距离足够远，且轨道是直的。）
19、在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图，是离子注入工作原理示意图，正离子质量为m，电荷量为q，经电场加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的正离子，经偏转系统后注入处在水平面上的晶圆硅片。速度选择器、磁分析器和偏转系统中匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直面向外；速度选择和偏转系统中匀强电场的电场强度大小均为E，方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为和的四分之一圆弧，其两端中心位置M和N处各有一小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是一棱长为L的正方体，晶圆放置在偏转系统底面处。当偏转系统不加电场和磁场时，正离子恰好竖直注入到晶圆上的O点，O点也是偏转系统底面的中心。以O点为原点建立xOy坐标系，x轴垂纸面向外。整个系统处于真空中，不计正离子重力，经过偏转系统直接打在晶圆上的正离子偏转的角度都很小，已知当α很小时，满足：，。
（1）求正离子通过速度选择器后的速度大小v及磁分析器选择出的正离子的比荷；
（2）当偏转系统仅加磁场时，设正离子注入到显上的位置坐标为，请利用题设条件，求坐标的值。
20、如图，质量为的滑块A（可视为质点）叠放在质量为、长度为的长木板B上，B放在足够长的水平面上，A、B均处于静止状态。现用力敲B的左端，使B瞬间获得水平向右、大小为的初速度。已知A、B间的动摩擦因数为，B与水平面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。求：
（1）B被敲击后的瞬间，A、B的加速度大小；
（2）A最终停在B上的位置距B右端的距离；
（3）A、B达到共速的瞬间，一质量为的滑块C（可视为质点，图中未画出）以水平向左、大小为的速度从B右端滑上B，已知B、C间的动摩擦因数为，求最终A、C之间的距离。
参考答案
1、答案：D
解析：A.图甲为示波器的示波管，要使荧光屏中间的亮斑向上移动，需要使电子受向上的电场力，即使竖直偏转板中上极板的电势高于下极板的电势，选项A错误；
B.图乙为静电除尘装置，空气分子被电离为电子和正离子，煤粉等烟尘俘获电子后被吸在A上，故B错误；
C.图丙是用根据高频交流电产生涡流使金属发热来进行金属的冶炼，选项C错误；
D.图丁是磁流体发电机示意图，由图可判断正离子偏向下极板，则下极板电势高，通过电阻的电流方向向上，选项D正确。
故选D。
2、答案：B
解析：AC.根据牛顿第二定律，得可知，随速度增加，加速度减小。故AC错误；
B.由A选项可知，当物块受力平衡，做匀速直线运动。故B正确；
D.由A选项可知，初始时物块加速度最大。故D错误。
故选B。
3、答案：C
解析：A.吊锅受到自身重力及细铁链的拉力两个力的作用，故A错误；
B.以整个装置为研究对象，设地面对每根杆的支持力为N，根据受力平衡可得
解得
显然减小h，N仍然保持不变，根据牛顿第三定律知每根杆对地面的压力不变，B错误；
C.以吊锅和细铁链为研究对象，设每根杆中的弹力为，杆与竖直方向夹角为θ，在竖直方向上，受力平衡有
解得
水平方向上，地面对杆的摩擦力为
当减小h时，θ增大，则可知f增大，根据牛顿第三定律可知：每根轻杆对地面的摩擦力均增大，故C正确。
D.以杆为研究对象，设每根轻杆受到地面的作用力大小为F，则有
故D错误。
故选C。
4、答案：C
解析：A.小球在0.4s到达最高点时速度为零，达到最高点，A项错误；
B.速度—时间图象的斜率表示加速度，1.2s刚入水时图象斜率最大，此时小球的加速度最大，B项错误；
C.跳台与水面的高度差
C项正确；
D.若小球入水后做匀减速直线运动，小球潜入水中的深度
因为小球做变减速运动，图象中不规则图形的面积小于三角形的面积，所以小球潜入水中的深度小于3.2m，D项错误。
故选C。
5、答案：B
解析：自行车（含该同学）受力如图所示
由牛顿第二定律得
其中
解得自行车与竖直方向的夹角的正切值为
故B正确，ACD错误。
故选B。
6、答案：B
解析：根据题意得：卫星运行的角速度
由几何知识可知弧长
所以
设月球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力则得
解得
故选B。
7、答案：D
解析：A.a、c两点分别位于正、负电荷附近，则有，故A错误；
B.a、c两点关于中轴对称，由等量异种电荷电场分布可知，两点场强大小相同，方向不同，故B错误；
C.在M到达等势线b时，竖直方向速度为不为0，在b右侧仍有一段向下运动的过程，所以不可能对称，故C错误；
D.M穿越a、b、c，M带负电，所以电场力做负功，电势能变大，故D正确。
故选D。
8、答案：C
解析：A.根据
有图象可知，当时，，有
当时，，有
解得
故A项错误；
B.根据之前的分析有
可知，当路端电压为4V时，电源输出功率为8W，故B项错误；
C.滑动变阻器的阻值为时，有
故C项正确；
D.外电阻为时，路端电压为
电源输出功率为
外电阻为时，路端电压为
电源输出功率为
故D项错误。
故选C。
9、答案：D
解析：A.要使电流表正常工作，金属杆应向下移动，所受的安培力应向下，由左手定则知金属杆中的电流方向应从M至N，故A正确，不符合题意；
B.当该电流表的示数为零时，MN与ab边重合，弹簧的弹力与杆的重力平衡，弹簧处于伸长状态，故B正确，不符合题意；
C.设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为，由平衡条件得
解得
当电流为I时，安培力为
静止时弹簧伸长量的增加量为x，根据胡克定律，得
故该电流表的刻度是均匀；当
则有
得
故C正确，D错误。
本题选错误的，故选D。
10、答案：A
解析：AB.设电流表的示数为，则有
解得
理想变压器原、副线圈匝数之比为3:1，根据理想变压器规律
解得副线圈电流峰值为
因原线圈中电流只有前半个周期电流大小变化时才能输出到副线圈中，设副线圈中交变电
电的有效值为，则
求得
因此电压表的示数为
故A正确，B错误；
C.在0~0.04s内，电阻产生的焦耳热为
故C错误；
D.由图可知，在0.07s的前后，原线圈中的电流不变化，则副线圈中没有感应电流，所以通过电阻的瞬时电流为0，故D错误。
故选A。
11、答案：AC
解析：B.设斜坡倾角为θ，则有
解得
可知他们飞行时间之比为
B错误；
A.根据
可得他们飞行的水平位移之比为
A正确；
CD.根据平抛运动的推论：瞬时速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，只要是落在斜面上，位移与水平方向夹角相同，所以两人落到斜坡上的瞬时速度方向一定相同，故落在斜面上的速度大小之比等于初速度之比为
C正确，D错误。
故选AC。
12、答案：BC
解析：C.在匀强电场中，B、C两点电势相同，说明BC是等势线，根据几何关系可知AC与BC垂直，所以AC方向就是电场线的方向。因为匀强电场中沿任何一条电场线，电势都是均匀降低的，所以
显然O点电势为，选项C正确；
AB.过O点作AC的平行线，如图所示，交圆周于D、P两点，P为圆周上电势最高点，D为电势最低点，根据几何关系可知D点即为圆周上BC弧的中点，选项A错误，B正确；
D.该电场的电场强度为
选项D错误；
故选BC。
13、答案：AD
解析：A.物体在时刻开始运动，说明阻力等于水平拉力故为
摩擦因数为
故A正确；
B.在时刻有牛顿第二定律可知
解得
故B错误；
C.物体受到的合外力为
功率为
故C错误；
D.时刻速度为
在时刻的平均速度为
故平均功率为
故D正确。
故选AD。
14、答案：ACD
解析：A.由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势
由闭合电路欧姆定律可知，平均感应电流
通过金属线框的电荷量
联立得
金属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的磁通量变化量
则金属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的电荷量为0，故A正确；
B.金属线框穿过磁场区域时，由于速度减小，则产生的感应电动势减小，导致安培力减小，做加速度减小的变减速直线运动，故B错误；
C.设金属线框通过两个磁场区域全过程中产生的焦耳热为Q，金属线框从开始运动到离开右磁场区域过程，由能量守恒定律得
解得
故C正确；
D.金属线框进入左侧磁场过程中穿过金属线框的磁通量
通过金属线框的电荷量
设金属线框刚好完全进入左侧磁场区域时的速度大小为v，该过程，对金属线框，由动量定理得
其中
解得
故D正确。
故选ACD。
15、答案：CD
解析：A.由图象可以看出，末B开始离开墙壁。在时间内，弹簧处于压缩状态，物体B静止，则墙对B的冲量大小等于弹簧对B的冲量大小，不为零，A错误；
B.B运动后，当A、B速度相等时弹簧形变量（伸长量或压缩量）最大，此时A、B的速度不为零，A、B的动能不为零，由能量守恒定律可知，弹簧形变量最大时A、B的动能与弹簧的弹性势能之和与撤去外力时弹簧的弹性势能相等，则弹簧形变量最大时弹簧弹性势能小于撤去外力时弹簧的弹性势能，弹簧形变量最大时弹簧的形变量小于撤去外力时弹簧的形变量x，故B错误；
CD.图线与坐标轴所围图形的面积大小等于物体速度的变化量，因时刻A的速度为零，时刻A的速度大小
时刻A的速度大小
B的速度大小
由图（b）所示图象可知，时刻A的加速度为零，此时弹簧恢复原长，B开始离开墙壁，到时刻两者加速度均达到最大，弹簧伸长量达到最大，此时两者速度相同，即
则
到时间内，A与B组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得
联立解得
故CD正确。
故选CD。
16、答案：（1）BCD（2）1.3（3）
解析：（1）AE.本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故AE错误；
B.该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；
C.打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C正确；
D.改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确。
故选BCD。
（2）由于两计数点间还有两个点没有画出，计数点间的时间间隔
由
可知，加速度为
（3）由于
则有
对图来说，有
故小车质量为
17、
（1）答案：
解析：将一量程为2V的电压表改装成量程为3V的电压表，应将定值电阻与电压表串联，为测量电压表的内阻，再将电压表并联到电压表和定值电阻两端，电路如图
（2）答案：
解析：根据欧姆定律可得，M表（纵坐标）和与之对应的N表的读数（横坐标）的函数关系为
（3）答案：2.5
解析：约为2kΩ，而电路分压需要5V，分到电压为2V，故要求R分压为3V，电阻约为3kΩ，图象斜率约为
（4）答案：串；
解析：将电压表改装成大量程的电压表时应串联电阻分压，根据串联电路规律可知，串联电阻应分1V电压即为电压表的一半，串联电路中电流相等，则串联电阻应为电压表的一半即为。
18、答案：（1）256m，62s（2）736m
解析：（1）由
可得甲车从到达减速线至停车的位移为
则从到达减速线到再次加速至v的位移为
甲车运动方向没有变化，路程等于位移的大小，即
由
可得减速时间为
加速时间为
甲车从到达减速线到再次加速至v，总共所需的时间为
（2）乙车通过这段距离用时
甲车需要
故甲比乙车通过这段路多用的时间
甲乙安全距离至少为
19、答案：（1）,（2）
解析：（1）在速度选择器中有
解得
在磁分析器中，根据洛伦兹力提供向心力有
根据几何关系
解得
（2）在偏转系统中，因为只加有磁场，所以带电离子做匀速圆周运动。设离子轨迹的圆心角为α，如图所示
由几何关系得
所以有
由题设条件
，
可得
所以正离子注入到显上的位置坐标为。
20、答案：（1）；（2）（3）
解析：（1）以向右为正方向，B被敲击后的瞬间，A、B的加速度分别为
由此可知B被敲击后的瞬间，A的加速度大小为、B的加速度大小为。
（2）A、B达到共速所用的时间为，该过程中A、B的相对位移为
解得
假设共速之后A、B能够保持相对静止，则两者的加速度为
对物块A受力分析可知，A、B之间的摩擦力为
解得
A、B之间的摩擦力大小为，方向向左
又因为A、B之间的最大静摩擦力为
假设成立，A、B共速之后保持相对静止，A最终停在B上的位置距B右端的距离为
（3）物块C滑上B之后的加速度为
假设C滑上之后A、B能保持相对静止，则两者的共同加速为
对物块A受力分析可知，A、B之间的摩擦力为
解得
A、B之间的摩擦力大小为，方向向左
又因为A、B之间的最大静摩擦力为
假设成立，物块C滑上B之后A、B保持相对静止，三者达到共速所用的时间为，这段时间中B、C的相对位移为
解得
假设共速之后A、B、C能保持相对静止，则三者的共同加速为
对A、C受力分析可知两者受到的摩擦力分别为
均小于最大静摩擦，假设成立，A、B、C共速之后保持相对静止，最终A、C之间的距离为