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陕西西安市长安区第一中学高三第二次模拟考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（共40分）
1．（本题5分）如图所示为超声波测速示意图，一固定的超声波测速仪每隔向小汽车发出一个超声波脉冲信号，已知第一个超声波时刻发出，遇到小汽车后返回，时刻接收到反射波同时发出第二个超声波，时刻接收到第二个反射波。若超声波在空气中的传递速度为，小汽车在这段时间的运动视为匀速运动，根据上述条件可知（　　）
A．小汽车向超声波测速仪运动，速度为
B．小汽车向超声波测速仪运动，速度为
C．小汽车背离超声波测速仪运动，速度为
D．小汽车背离超声波测速仪运动，速度为
2．（本题5分）2023年1月，在临淄赵家徐姚遗址中，发现了火塘三处、动物骨骼等，这是人类用火管理景观的最早的、直接的考古证据。通过对遗址中的红烧土进行碳14年代测定，发现其年份为距今1.1万至1.5万年。已知的半衰期为5730年，它很容易发生衰变，变成一个新核。下列说法正确的是（ ）
A．骨骼中以碳酸钙形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长
B．发生衰变，其衰变方程为：
C．衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子
D．经过11460年后，红烧土中剩余的为原来的一半
3．（本题5分）如图所示，真空中有两个点电荷和，分别固定在x坐标轴的和的位置上。关于x坐标轴上的各点的场强，下列说法中正确的是（　　）
A．的位置场强为零
B．在x坐标轴上场强为零的点有两处
C．x坐标轴上所有点的场强都沿x轴正方向
D．x坐标轴上所有点的场强都沿x轴正方向
4．（本题5分）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（　　）
A．气体在a状态时的体积大于在b状态时的体积
B．气体在状态a时的内能小于它在状态c时的内能
C．在过程da中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D．在过程ab中气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，违背了热力学第二定律
5．（本题5分）测量大型圆筒的内径时，技术工人用直径为的小钢球置于圆筒内部，使其在筒横截面内做小幅摆动（如图）。测得钢球在时间内完成全振动的次数为，假定圆筒内壁光滑，重力加速度已知，则圆筒的内半径为（　　）
A． B． C． D．
6．（本题5分）2025年1月英国牛津大学发布公报，一个由国际研究小组组成的团队在一颗类太阳恒星的宜居带上发现了一颗名为HD 20794 d的“超级地球”，“超级地球”的质量为地球的6倍，距离地球约20光年，这一发现为探索类地行星的生存可能性提供了崭新的线索。“超级地球”绕类太阳恒星的运动可看作匀速圆周运动，设运动的周期为T，“超级地球”与类太阳恒星距离足够远，“超级地球”对类太阳恒星的最大视角为，如图所示，则该类太阳恒星的密度为（　　）
A． B． C． D．
7．（本题5分）一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示。若将一个质量为m的小球分别拴在链条左端和右端，如图b、c所示，约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（本题5分）如图，利用平面镜也可以实现杨氏双缝干涉实验的结果，下列说法正确的是（　　）

A．光屏上的条纹关于平面镜M上下对称
B．相邻亮条纹的间距为
C．若将平面镜向右移动一些，相邻亮条纹间距不变
D．若将平面镜向右移动一些，亮条纹数量保持不变
9．下列四幅插图中说法正确的是（　　）
A．甲图中，铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快
B．乙图中，大量粒子以初速度为0进入加速电场，之后粒子轨迹半径越大，比荷越大
C．丙图中，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触并保持静止，通电后弹簧会上下振动
D．丁图中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电流的磁效应
10．某同学剪辑分析巴黎奥运会金牌获得者全红婵的女子10米跳台跳水高清视频。她在下落阶段翻腾3周半后完美入水。以起跳为计时起点，得到其竖直方向的位移y和时间t的一些坐标值，如图所示。忽略空气阻力，取，可估算得出（　　）
A．起跳时竖直向上的速度大小约为1.5m/s
B．入水时竖直向下的速度大小约为14.4m/s
C．入水后的平均加速度大小约为
D．她翻腾过程的平均角速度最小约为
11．地球静止卫星位于地面上方高度约为三万六千千米处，周期与地球自转周期相同，其中一种的轨道平面与赤道平面成零度角，运动方向与地球自转方向相同，其相对地面静止，也称静止卫星，还有一种为地球同步倾斜轨道卫星，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图a所示。关于地球同步倾斜轨道卫星的说法正确的是（ ）
A．可相对静止在北京上空
B．发射速度小于第一宇宙速度
C．一天2次经过赤道正上方同一位置
D．若该卫星相对地面的运行轨迹为“8”字形（图b），是因为地球对卫星的万有引力偏离了地心
12．如图所示为机械手抓取篮球的照片。为便于研究，将机械手简化为三根“手指”，且不考虑篮球的明显形变。抓取点平均分布在同一水平面内，抓取点与球心的连线与该水平面夹角为，“手指”与篮球间的动摩擦因数为，篮球的重力大小为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）
A．只要“手指”对篮球的压力足够大，不论取何值都能将篮球抓起
B．若与的关系满足，则一定能将篮球抓起
C．若能抓起篮球，则每根“手指”对篮球压力的最小值
D．若抓起篮球竖直向上做匀速运动，则每根“手指”对篮球的压力一定变大
13．如图甲所示，铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置，用红光照射时，肥皂膜上的明暗相间的条纹上疏下密，条纹如图乙所示，O为铁丝圈上沿，以向下为正方向．则肥皂膜的厚度变化可能是（ ）
D．
14．如图甲所示，水滴滴在平静的水面上，会形成水波向四周传播（可视为简谐波）。可利用两个能够等间隔滴水的装置、来研究波的叠加现象，图乙所示为以、为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知、的振幅均为A，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法正确的是（　　）
A．a处质点做简谐运动，振幅为0
B．b处质点此刻的位移大小为2A
C．若想观察到稳定的干涉现象，可将滴水间隔调小
D．只要将的滴水间隔调至和的相等，c处质点就做振幅为2A的简谐运动
15．在甲、乙两图中，足够长的光滑平行金属导轨水平固定放置在方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端分别接有电荷量为零且电容足够大的电容器和阻值为R的定值电阻，金属杆ab、cd垂直导轨静止放置，除了电阻R以外不计其它电阻。若给棒ab施加水平向右恒力F，棒cd瞬间获得水平向右的初速度，则下列关于两棒在运动过程中所受安培力和棒两端电压U随棒的位移x变化的图像中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题（共12分）
16．（本题6分）如图将甲、乙两个完全相同的直尺斜立在水平面上，摆成“人”字形，甲尺略高出一些，两个直尺均处于静止状态。关于两个直尺的受力情况，下列说法正确的是（　　）
A．甲所受地面的摩擦力一定比乙的小
B．甲、乙受到地面的摩擦力大小一定相等
C．甲、乙所受地面的支持力方向一定相同
D．甲、乙所受地面的支持力大小一定相等
17．（本题6分）在高能物理研究中，常用环状磁场来约束带电粒子的活动范围，其简化模型如图所示：内、外圆半径分别为的环形区域有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为。到圆心的距离为（）的点有一粒子源，可向纸面内发射速度大小不同的质量为、电荷量为的粒子，点发出的各种速度的粒子向各个方向均匀分布。不计重力和粒子间的相互作用。则（　　）
A．若，速度小于的粒子都被约束在环的外圆以内
B．若，速度为的粒子中，有一半被约束在环的外圆以内
C．若，速度大于的粒子都会从环的外圆出去
D．若，速度小于的粒子都被约束在环的外圆以内
18．如图甲所示为压气式消毒喷壶，若该壶容积为，内装消毒液。闭合阀门K，缓慢向下压，每次可向瓶内储气室充入的的空气，经n次下压后，壶内气体压强变为时按下，阀门K打开，消毒液从喷嘴处喷出，喷液全过程气体状态变化图像如图乙所示。（已知储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，）下列说法正确的是（　　）
A．充气过程向下压的次数次
B．气体从状态变化到状态的过程中，气体吸收的热量大于气体做的功
C．乙图中和的面积相等
D．从状态变化到状态，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少
19．用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，当闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在10V。先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器，通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时I=1.0mA，图中M、N区域面积比为8∶7下列说法正确的是（　　）
A．在开关S1接1的过程中，电流表的示数先增大，后稳定在某一非零数值
B．在开关S1接2的过程中，电流方向从
C．电路中电阻R约为5.2
D．电路中电阻R约为4.7
20．传送带转动的速度大小恒为，顺时针转动。两个物块A、B用一根轻弹簧连接，开始弹簧处于原长，A的质量为1kg，B的质量为2kg，A与传送带的动摩擦因数为0.5，B与传送带的动摩擦因数为0.25。时，将两物块放置在传送带上，给A一个向右的初速度，B的速度为零，弹簧自然伸长。在t=2s时，A与传送带第一次共速，此时A相对地面的位移为1.4m，传送带足够长，A可在传送带上留下痕迹，则（　　）
A．在t=2s时，B的速度为0.5m/s
B．t=2s时，弹簧的形变量为0.2m
C．t=2s时，弹簧的弹性势能为0.75J
D．0～2s过程中，A与传送带的痕迹等于0.05m
三、实验题（共16分）
21．（本题8分）做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：
（ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
（ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；
（ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。
①实验获得如图所示的纸带，已知打点计时器所用交流电频率为，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小_____（保留两位有效数字）；
②需要满足条件的方案是_____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作图象时，把作为F值的是_____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。
22．（本题8分）小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响．所用器材有：干电池（电动势约1.5V，内阻不计）2节；两量程电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ；量程0~15V，内阻约15kΩ）1个；滑动变阻器（最大阻值50Ω）1个；定值电阻（阻值50Ω）21个；开关1个及导线若干．实验电路如题1图所示．

（1）电压表量程应选用________（选填“3V”或“15V”）．
（2）题2图为该实验的实物电路（右侧未拍全）．先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________（选填“B”“C”“D”）连接，再闭合开关，开始实验．

（3）将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压．某次测量时，电压表指针位置如题3图所示，其示数为________V．根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线，如题4图中实线所示．

（4）在题1图所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为，定值电阻的总阻值为，当被测电阻为R时，其两端的电压________（用E、、、R表示），据此作出理论图线如题4图中虚线所示．小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小．
（5）分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小．小明认为，当R较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因．你是否同意他的观点？请简要说明理由______．
23．在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律”的实验后，同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验装置。实验中，将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片时间，测出部分数据如表，表中高度h为0的位置为重力势能的零势能点：
高度h/m 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0
势能Ep/J 0.0295 0.0236 0.0177 0.0118 0.0059 0.0000
动能Ek/J 0.0217 A 0.0328 0.0395 0.0444 0.0501
机械能E/J 0.0512 0.0504 0.0505 0.0503 0.0503 0.0501
（1） 若挡光片的宽度极小且为d，挡光时间为，则摆锤经过挡光片时的速度大小为_________________（用题目给的符号表示）。
（2）表中A处数据应为___________J（写具体数值）。
（3）另一小组记录了每个挡光板所在的高度h及其相应的挡光时间后，绘制了四幅图像。其中可以说明机械能守恒的图像最合适的是___________。
A． B． C． D．
24．某实验小组使用某个多用电表测量电学中的物理量，并探究欧姆表的原理。
(1)某次测量时，多用电表表盘指针指在如图甲所示的位置，下列说法错误的是（　　）
A．若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的，应该更换“×10”倍率，欧姆调零后再次进行测量
B．多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的，若选用“×10”倍率测量电阻，则欧姆表内阻约为20Ω
C．测直流电流时，应让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路的负极
D．测二极管正向电阻时，应让红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极
(2)该小组进一步探究欧姆表的原理，设计了如图乙所示的电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率，可用器材如下：
A．干电池（电动势E=1.5V，内阻不计）；
B．电流表G（满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=90Ω）；
C．定值电阻R0（阻值为5.0Ω）；
D．滑动变阻器R1（最大阻值为150Ω）；
E．定值电阻R2（阻值为1.0Ω）、R3未知；
F．开关一个红、黑表笔各一支，导线若干。
虚线框内是双量程电流表，已知当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A；
①定值电阻R3=__________Ω；
②当开关S拨向__________（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”，欧姆调零后，欧姆表内阻为__________Ω。
③使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω，但仍可调零，正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为150Ω，则这个电阻的阻值应为__________Ω。
(3)实验小组又用该多用电表的欧姆挡探测黑箱内的元件，黑箱有A、B、C三个接线柱，箱内有一只定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如下表所示：
红表笔 A B A C B C
黑表笔 B A C A C B
阻值（Ω） 2100 120 2000 20 100 100
请在图中画出“黑盒子”内的电路结构图，并在图中标明定值电阻的阻值；
四、解答题（共32分）
25．（本题10分）如图所示，长l=1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-5 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：
（1）小球所受电场力F的大小。
（2）小球的质量m。
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
26．（本题10分）如图，足够长水平U形光滑导体框架，宽度L=1m，电阻不计，左端连接电阻R=0.9Ω；体杆ab质量m=0.2kg，阻值r=0.1Ω，匀强磁场的磁感应强度B=1T，方向垂直框架向上，现用恒力F=2N由静止拉动ab杆。
（1）当ab的速度达到时，ab杆哪端电势高？并求此时ab杆两端的电压；
（2）当ab的速度达到时，求ab杆此时的加速度大小；
（3）求ab杆所能达到的最大速度是多少？速度最大时，电阻R消耗的电功率为多少？
27．（本题12分）如图，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直。已知M =4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg, g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；
（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；
（3）管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
28．如图所示，正三角形ABC为玻璃薄板，以正三角形ABC的几何中心O点为圆心挖出一圆孔（可视为真空），现将一点光源放置在O点处，该光源向各方向均匀发光且发射波长为的蓝光，CH为AB边的中垂线。已知光在真空中的传播速度为c，蓝光在正三角形ABC玻璃薄板中传播的波长为，求：
(1)蓝光在玻璃薄板中传播时的速度；
(2)正三角形ABC玻璃薄板对蓝光的折射率；
(3)射到AB边的光子中能直接从AB边射出和不能直接从AB边射出的光子个数比（不考虑多次反射）。
29．如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取，，求：
（1）装置静止时，弹簧弹力的大小F；
（2）环A的质量M；
（3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。
30．如图为一种新型粒子收集装置，一个绕竖直轴以速度逆时针转动的粒子源放置在边长为m的立方体的中心，立方体四个侧面均为荧光屏，上下底面、为空，立方体处在竖直向下的磁感应强度T匀强磁场中。在时刻，粒子源的发射方向恰好水平向右指向的中心，并发射一种比荷为C/kg带正电粒子。已知每秒发射粒子总数为，粒子源发射的粒子数量随速度均匀分布，即不同速度的粒子数量相同。粒子打到荧光屏上后被荧光屏所吸收，不考虑粒子间的相互作用和荧光屏吸收粒子后的电势变化，不考虑粒子源的尺寸大小，重力忽略不计。
（1）若无粒子打到荧光屏上，求粒子源发射的粒子的速度大小范围；
（2）若使粒子源发射粒子全部打在荧光屏上，求粒子源发射粒子的速度大小范围；
（3）撤去磁场，在立方体内施加一个竖直向下的匀强电场，电场强度为N/C，若粒子源发射的粒子速度范围为，求每秒打在荧光屏上的粒子数量n。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C A C C A C C C B
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C C A B B BC ABD CD BD AC
21． 0.18～0.19 甲 甲和乙
22． 3V D 1.50 不同意
23． 0.0268 C
24．(1)B
(2) 9 b 150 140
(3)
25．（1）3.0×10-2 N；（2）4.0×10-3 kg；（3）2.0 m/s
26．（1）b端电势高，；（2）；（3），
27．（1）a1=2g，a2=3g；（2）；（3）
28．(1)
(2)
(3)
29．（1）；（2）；（3）
30．（1）m/s，没有粒子打到荧光屏上；（2）m/s，粒子能全部打在荧光屏上；（3）
答案第1页，共2页
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