2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷

2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷第=page1414页，共=sectionpages1414页第=page1313页，共=sectionpages1414页2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷物理学家通过艰辛的实验和理论研究，探究自然规律，为科学业做出了巨大贡献，下列描述中符合物理学史实的是(    )A.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说

B.法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律

C.牛顿发现了万有引力定律并测出引力常量G的数值

D.伽利略利用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点，而且通过合理的外推得到自由落体运动是匀加速直线运动19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提的。如图所示是氢原子的能级图，现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应，下列判断正确的是(    )A.该氢原子在跃迁过程中能向外辐射两种不同频率的光子

B.能使某金属发生光电效应的光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子

C.若氢原子从激发态n=2跃迁到n=1，辐射出的光子一定不能使该金属产生光电效应2021年2月10日19时52分，我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”目标的第一步--环绕火星成功。如图所示，P为“天问一号”探测器，P到火星表面的高度为h，环绕周期为T1；Q为静止在火星赤道表面的物体，Q到火星中心的距离为R，火星自转周期为T2。已知万有引力常量为G，则(    )A.火星的质量M=4π2R3GT12

B.火星的第一宇宙速度大小为v=2πRT用导线将两块水平放置的金属板与一金尽线圈连接，线圈中存在方向竖直向上的磁场，如图所示。两板间有一个带正电的油滴恰好静止，则线圈中磁场的磁感应强度B随时间变化的图像应该为图乙中的(    )2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第1页。A.

B.

C.

D.

2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第1页。如图所示，在半径R的圆形区域内有垂直于竖直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AC为该圆的一条直径，O为圆心。一带电粒子以初速度v0从C点垂直磁场沿竖直方向射入圆形区域，离开磁场时速度方向恰好水平。已知该粒子从C点入射时速度方向与直径AC的夹角θ=45°，不计粒子重力，则有(    )A.该粒子一定带负电

B.该粒子的比荷为2v02BR

C.该粒子在磁场中做圆周运动的半径为R

如图所示，一固定光滑斜面倾角为θ。轻质弹簧的一端固定在斜面底端的挡板上，另一端与斜面上质量为m的物块连接。开始时用手压住物块使弹簧压缩量为x1，放手后物块由静止开始上滑，到达最高点时弹簧的伸长量为x2，重力加速度为g。则在物块由静止上滑到最高点的过程中(    )A.物块的加速度先减小后增大

B.物块克服重力做功的功率先减小后增大

C.物块的重力势能增加mg(x1+2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第2页。如图所示、A、B、C、D为水平圆周上的四个点，C、D、E、F为竖直圆周上的四个点，其中AB与CD交于圆心O且相互垂直，CD与EF交于圆心O且相互垂直，两个圆的半径均为R。在A点放置一个电荷量为+Q的点电荷，在B点放置一个电荷量为-Q的点电荷。在两点电荷产生的电场中(    )2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第2页。A.C点电势高于E点电势

B.一个正电荷q在E点受到的电场力方向沿直径EF指向O点

C.将一个正电荷q从A点附近沿半径移动到O点后再沿半径移动到E点，该电荷电势能先减小后不变

D.将一个正电荷q沿CD连线由C移到D、该电荷受到的电场力先增大后减小如图所示，两固定直杆相互靠近且异面相交成53°角，质量均为m的两个滑块A、B分别在水平直杆和倾斜直杆上，两直杆足够长且忽略两直杆间的垂直距离，A、B通过饺链用长度为L=0.5m的刚性轻杆(初始时轻杆与水平直杆垂直)连接。现使滑块B以初速度v0=4m/s沿倾斜杆上滑，并使A沿水平直杆由静止向右滑动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，A.A、B组成的系统机械能守恒

B.A到达最右端时，B的速度为零

C.当B到达A所在的水平面时，A的速度大小为22m/s

D.2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第3页。在实验室里为了验证动量守恒定律，采用如图装置：先将入射小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在四分之一圆弧轨道上留下压痕，再把被碰小球b放在斜槽轨道末水平段的最后端，让入射小球a仍从固定点由静止开始滚下，和被碰小球b相碰后，两球分别落在圆弧的不同位置处，重复多次，找到平均落点M、P、N。用量角器量出O'P，O'M，O'N与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2、θ3。

(1)若入射小球a质量为m1，半径为r1；被碰小球b质量为m2，半径为r2，则______。

A.m1>m2；r1>r2

B.m1>m2；r1<r2

C.m1>m2，r1=r2

D2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第3页。某实验小组的同学欲测一组废旧电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：

A.废旧电池组：电动势E约为4V、内阻约为5Ω

B.电压表V：量程为0～3V，内阻r1为12kΩ

C.电流表A：量程为0～0.6A，内阻r2不超过10Ω

D.滑动变阻器R：最大阻值30Ω

E.电阻箱R'：阻值0～9999.9Ω

F.开关，导线若干

(1)由于电压表量程太小，实验小组利用电压表V和电阻箱改装了一个0～4V的电压表(表盘刻度未改)，则电压表V应与电阻箱______(选填“串联”或“并联”)，电阻箱的阻值应为______。

(2)为了比较精确测量电池组的电动势与内阻，请在图甲的虚线框内画出实验电路图，并标明所用器材代号。

(3)该实验小组的同学利用设计的合理电路测出的数据绘出的U-I图线(U为电压表V2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第4页。2019年12月17日，中国首艘自主建造的国产航母“山东”舰正式入役，中国海军真正拥有了可靠的航母作战能力，国产航母上的“歼-15”舰载机采用滑跃式起飞，如图所示，AB为水平甲板，BC为倾斜甲板，倾角为θ，B处由光滑圆弧平滑连接。舰载机从A点启动做匀加速直线运动，经过2s到达B点时速度为60m/s，此时舰载机发动机的功率恰好达到额定功率，随后滑上倾斜甲板继续加速，在C点实现起飞。已知舰载机总质量为1.0×104kg，滑跑过程中受到的阻力(空气阻力与摩擦阻力总和)恒为自身重力的0.1倍，方向与速度方向相反。倾斜甲板舰艏高度H=4m，sinθ=0.2，g=10m/s2，舰载机可视为质点，航母始终处于静止状态。

(1)求航母水平甲板AB之间的距离和舰载机发动机的额定功率；

(2)若舰载机在倾斜甲板上继续以额定功率加速，又经过2s2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第4页。如图所示，AC为表面粗糙的水平轨道，CDF为竖直面内的光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，半圆轨道的直径CF竖直，CF左侧(含CF线在内)有垂直纸面向里、磁感应强度B=1×103T的匀强磁场，CF右侧有水平向右、电场强度E=1.5×103N/C的匀强电场。一个轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电小球P接触但不连接，水平轨道AC长度大于弹簧原长。现向左压缩弹簧后由静止释放，当小球P运动到C点瞬间对轨道压力变为重力的11倍。已知小球P的质量和电量分别为m=200g，q=1.0×10-3C，忽略小球P与轨道间电荷转移，小球P可视为质点，重力加速度为g=10m/s2。

(1)

下列说法正的是(    )A.只要增强气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高

B.露珠由空气中的水蒸气凝结而成，凝结过程中分子间的引力、斥力都减小

C.同种物质要么是晶体，要么是非晶体，不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现

D.在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强不变

E.第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第5页。如图所示，固定于地面的绝热汽缸A与导热汽缸B中各封闭着一定质量的理想气体，绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，且有刚性杆连接。开始时两汽缸中气体体积均为V0=2.0×10-3m3、温度均为T0=300K，压强均为p0=1.0×105Pa，两汽缸横截面积相等。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，B2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第5页。

下列说法正确的是(    )A.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理

B.露珠呈现彩色是光的色散现象

C.紫外线在工业上可以检查金属零件内部缺陷

D.摄影机镜头前加一个偏振片，这样做是为了增加光的透射强度

E.全息照相是利用了光的干涉原理简谐横波沿x轴传播，依次经过x轴上相距d=10m的两质点P和Q，它们的振动图像分别如图甲和图乙所示。求：

①t=0.2s时质点P的振动方向；2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第6页。

2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第6页。答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说，故A错误；

B、法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律，故B错误；

C、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出引力常量G的数值，故C错误；

D、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点，而且通过合理的外推得到自由落体运动是匀加速直线运动，符合物理学史实，故D正确。

故选：D。

本题根据物理学史和常识进行解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，注重历史知识的积累。

2.【答案】C

【解析】解：AB、大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁时，可能的情况为：3→1，3→2→1，可能辐射出三种不同频率的光子，其中能量值最大的为从激发态n=3跃迁到n=1时辐射的光子，由于只有一种能使某金属产生光电效应，可知能使某金属发生光电效应的光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=1时辐射的光子，故AB错误；

C、结合能级图可知，氢原子由n=2向n=1能级跃迁时辐射的光子能量小于氢原子由n=3向n=1能级跃迁时辐射的光子能量，根据光电效应的条件可知，若氢原子从激发态n=2跃迁到n=1，辐射出的光子一定不能使该金属产生光电效应，故C正确；

D、氢原子从激发态跃迁到基态，核外电子运动的半径减小，动能增大，电势能减小，故D错误。

故选：2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第7页。【解析】解：A、设天问一号的质量为m，根据万有引力提供向心力得：

GMm(R+h)2=m(2πT1)2(R+h)

解得；M=4π2(R+h)3GT12，故A错误。

B、设近火星轨道周期为T0，则第一宇宙速度为：

v1=2πRT0，故B错误。

C、根据a=42021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第7页。【解析】解：小球带正电且在电场中处于平衡状态，故电场力方向竖直向上，上极板带负电，线圈中电流方向俯视顺时针，故感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律知原磁场在增加，因为小球受电场力不变，故感应电流产生的电动势不变，故原磁场的磁感应强度B随时间均匀增大，故C正确，ABD错误。

故选：C。

从小球受到重力和电场力平衡可知小球受到竖直方向电场力的特点，根据带正电的小球受到的电场力方向求得两个极板带电情况，判断两个极板的正负极，进而判断线圈中感应电流的方向，根据感应电流的方向判断感应电流产生的磁场方向，根据感应电流的磁场和原磁场的方向应用楞次定律判断原磁场的变化情况。

解决本题关键是掌握法拉第电磁感应定律和用楞次定律判断电动势的方向。

5.【答案】B

2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第8页。【解析】解：A、粒子运动的轨迹如图

由左手定则可知，粒子带正电，故A错误；

BC、由轨迹图结合题意可知粒子在磁场中偏转角度为90°，设O'为圆周运动的圆心，则由几何关系可知

2r2=(2R)2

整理可得r=2R

又洛伦兹力提供向心力，有

qv0B=mv02r

整理可得qm=2v02BR

故B正确，C错误；

D、由图可知粒子在磁场中的偏转角为90°2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第8页。【解析】解：A、物块由静止向，上运动的过程中，弹力先沿斜面向上，且大小减小，物块的合外力减小，加速度减小，当弹力等于重力沿斜面的分力时，合力为零，此后物体受到的合力向下，加速度向下，合力增大，加速度增大，故物体受到的合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，所以加速度先减小后增，故A正确。

B、物块先向上加速，后向上减速，则重力的功率先增大后减小，故B错误；

C、物体克服重力做功为WG=mg(x1+x2)sinθ，故重力势能增加mg(x1+x2)sinθ，故C正确；【解析】解：A、由题可知，CDEF所在的圆面是线段AB的中垂面；A、B两点形成的电场为等量异种点电荷的电场，根据等量异种点电荷的电场的特点可知，该CDEF所在的圆面与电场线垂直，所以CDEF所在的圆面上各点的电势是相等的，则C点的电势等于E点的电势，故A错误；

B、CDEF所在的圆面与电场线垂直，所以一个正电荷q在E点受到的电场力方向与EF垂直，故B错误；

C、根据等量异种点电荷的电场的特点可知，从A到O电场强度方向从A指向O，所以从A到O电势降低，正电荷的电势能减小；CDEF所在的圆面上各点的电势相等，所以将正电荷从O沿半径移动到E点，该电荷电势能不变，故C正确；

D、根据等量异种点电荷的电场的特点可知，CD连线上O点的电场强度最大，从C经O到D的过程中电场强度先增大后减小，所以正电荷从C经O到D的过程中受到的电场力先增大后减小，故D正确。

故选：CD。

等量异号电荷的电场，与两电荷连线的中垂面为等势面，电场线与等势面相互垂直，电场线从高等势面指向低等势面，根据电场线分布分析答题。

本题考查了等量异号电荷的电场，知道电场线的分布，知道等量异号电荷连线的重锤线是等势线，与AB连线垂直的面是等势面，即可正确解题。

8.【答案】ABD

2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第9页。【解析】解：A、不计一切摩擦，在运动的过程中，A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，故A正确；

B、A到达最右端时，刚性轻杆与斜杆垂直，B的速度为零，故B正确；

C、当B到达A所在的水平面时，设A的速度大小为vA，B的速度大小为vB，根据A、B沿刚性轻杆方向的分速度大小相等，则有vBcos53°=vA；

由系统的机械能守恒得：12mv02=12mvA2+12mvB2+mgL，联立解得vA=55117m/s，故C错误；

D、设B到达最高点时距离出发点的竖直高度为h，此时A、B的速度均为0，由系统的机械能守恒得：12mv02=mgh，解得h=0.8m，故D正确。

故选：ABD2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第9页。【解析】解：(1)为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量；为使两球发生对心碰撞，两球半径应相等，故C正确，ABD错误。

故选：C。

(2)小球离开轨道后做平抛运动，设圆弧轨道的半径为R，

设轨道末端与小球落点连线与竖直方向夹角为θ，小球做平抛运动的初速度为v，

水平方向：x=Rsinθ=vt

竖直方向：y=Rcosθ=12gt2

解得：v=gRsin2θ2cosθ

则θ越大小球做平抛运动的初速度v越大，

两球发生碰撞后入射球的速度变小，小于碰撞前入射球的速度，且小于被捧球的速度，

则P点是碰撞前入射球a球的落点，M是入射球a碰撞后的落点，N点是被碰球碰撞后的落点；

(3)入射球碰撞前的速度v0=gRsin2θ12cosθ1，碰撞后的速度v1=gRsin2θ22cosθ2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第10页。【解析】解：(1)把量程为3V的电压表改装成量程是4V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻分压是1V，电压表两端电压是分压电阻电压的3倍，由串联电路特点可知，串联电阻阻值为电压表内阻的13，串联电阻阻值R=13r1=13×12kΩ=4kΩ。

(2)由题意可知，电流表内阻大于电源内阻，为减小实验误差，相对于电源电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；

(3)改装后电压表量程是原电压表量程的43倍，电压表示数为U时，路端电压为43U，

由图示电路图，根据闭合电路的欧姆定律可知，路端电压：43U=E-Ir，整理得：U=34E-34Ir，

由图乙所示图象可知，图象纵轴截距b=34E=3.00V，图象斜率的绝对值k=34r=3.00-1.000.50Ω=4.0Ω

解得，电源电动势：E=4.0V，内阻r≈5.3Ω

故答案为：(1)串联；4kΩ；(2)实验电路图如图所示；(3)4.0；5.3。

(1)扩大电压表量程要串联分压电阻，根据串联电路特点求出串联电阻阻值。

(2)根据实验目的与原理作出实验电路图。

(3)根据实验电路图应用闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式，根据图示图象求出电源的电动势与内阻。

本题考查了电压表改装与测电源电动势与内阻实验，理解实验原理是解题的前提与关键，应用串联电路特点与欧姆定律、闭合电路的欧姆定律即可解题。

11.【答案】解：(1)从A点运动到B2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第10页。2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第11页。【解析】(1)从A点运动到B点舰载机做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移等于平均速度与时间的乘积来求水平甲板AB之间的距离。由v=at求出舰载机的加速度，由牛顿第二定律求出舰载机的牵引力，再由P=Fv求舰载机发动机的额定功率；

(2)舰载机在倾斜甲板上以额定功率加速，根据动能定理求出舰载机到达C点时的速度，与安全起飞速度比较，即可判断舰载机能否安全起飞。

本题考查牛顿第二定律、运动学公式和动能定理的基本运用，要知道在运用动能定理解题时，关键分析出运动过程中有哪些力做功，W=Pt可以求牵引力做功。

12.【答案】解(1)设小球在C点的速度为vc，受到的支持力为FN1，由牛顿第三定律知支持力等于压力，对小球在C点由牛顿第二定律得：

FN1+qBvc-mg=mvc2R

由FN1=11mg代入数据整理得：

vc2-vc-20=0

解得：vc=5m/s和vc=-4m/s(舍)

设小球在F点的速度为vF，受到轨道的支持力为FN2，

对小球从C点到F点应用动能定理有：-2mgR=12mvF2-12mvc22021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第11页。【解析】(1)小球在C点做圆周运动，由牛顿第二定律求解C点的速度，对C到F应用动能定理，求出F点的速度，再由牛顿第二定律和牛顿第三定律，求在F点时对轨道的压力；(2)利用等效重力场的观点，求解小球在等效重力场中最低点的最小速度，对从C点到等效重力场中最低点的过程应用动能定理，求出圆轨道的半径，此半径为满足条件的最大半径。

本题着重考查动能定理和牛顿第二定律及牛顿第三定律的应用，在应用牛顿第二定律列式时，容易丢掉洛伦兹力，列式之前应做好受力分析。对于第(2)问的解答采用等效思想，降低解题难度，值得借鉴。

13.【答案】ADE

2021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第12页。【解析】解：A、根据温度是分子平均动能的标志，增强气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高，故A正确；

B、根据分子力的特点可知，空气中的水蒸气凝结而成露珠的过程中分子之间的距离减小，则此过程中分子间引力、斥力都增大，故B错误；

C、物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体，故C错误；

D、对某种液体来说饱和汽的压强仅与温度有关，与液体的种类有关，与体积无关，所以在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强不变，故D正确；

E、第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，并没有违反能量守恒定律，故E正确。

故选：ADE。

根据温度的微观含义分析；根据分子力的特点判断；非晶体在一定条件下可以转化为晶体；饱和汽压与温度有关，与体积无关；第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律。

本题主要是考查了分子平均动能、分子力、晶体与非晶体、饱和汽压、热力学第二定律等热学基础知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。

14.【答案】解：①汽缸B中气体初状态体积V0=2.0×10-3m3，压强p0=1.0×105Pa，

气体末状态体积VB=1.6×10-3m3，设末状态压强为p1，气体温度不变，

由玻意耳定律得：p0V0=p1VB

代入数据解得：VB=1.25×105Pa

②汽缸A中气体初状态体积均V0=2.0×102021年陕西省宝鸡市高考物理二模试卷全文共14页，当前为第12