陕西省西安交通大学附中2022年高三最后一卷物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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、地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域。进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示。假设该地区岩石均匀分布且密度为，天然气的密度远小于，可忽略不计。如果没有该空腔，地球表面正

2、常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k1)。已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是ABCD2、某气体星球的半径为，距离星球中心处的点的重力加速度为。若该星球的体积在均匀膨胀，膨胀过程中星球质量不变，且密度均匀。当星球半径膨胀为时，点的重力加速度为。已知质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为零。则与的比值为（）AB1CD3、某实验小组要测量金属铝的逸出功，经讨论设计出如图所示实验装置，实验方法是：把铝板平放在桌面上，刻度尺紧挨着铝板垂直桌面放置，灵敏度足够高的荧光板与铝板平行，并使整个装置处于垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中

3、；让波长为的单色光持续照射铝板表面，将荧光板向下移动，发现荧光板与铝板距离为d时，荧光板上刚好出现辉光。已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为c，电子电量为e，质量为m。下列说法正确的是（）A金属铝的逸出功为B从铝板逸出的光电子最大初动能为C将荧光板继续向下移动，移动过程中荧光板上的辉光强度可能保持不变D将荧光板继续向下移动到某一位置，并增大入射光波长，板上的辉光强度一定增强4、有关量子理论及相关现象，下列说法中正确的是（ ）A能量量子化的观点是爱因斯坦首先提出的B在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比C一个处于n4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出3种频率的光子D射线、射线、

4、射线都是波长极短的电磁波5、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA1 kg，mB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）AvA3 m/s，vB4 m/sBvA5 m/s，vB2.5 m/sCvA2 m/s，vB4 m/sDvA4 m/s，vB7 m/s6、已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4已知普朗克常量为h，电子的质量为m。巴尔末线系是氢原子从n3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线，则下列说法中正确的是（）A巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eVB氢原子从基态跃迁到激发态

5、后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变C基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为D一个处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光二、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、一简谐机械横波沿x轴正方向传播，时刻波形如图甲所示a、b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。则下列说法正确的是（）A该波传播速度大小为3m/sB图乙可以表示d质点的振动C图乙可以表示b质点的振动D时，质点速度沿y轴负方向8

6、、如图甲所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，一总电阻为的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线运动，圆形线圈产生的感应电动势随时间变化的图线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）A圆形线圈的半径为B圆形线圈运动速度的大小为C两实线之间的水平距离D在0.05s，圆形线圈所受的安培力大小为400N9、如图所示，一物块从光滑斜面上某处由静止释放，与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰。设物块运动的加速度为a，机械能为E，速度为v，动能Ek，下滑位移为x，所用时间为t。则在物块由释放到下滑至最低点的过程中（取最低点所在平面为零势能面），下列图象可能正确的是（）ABCD10、下

7、列说法正确的是（ ）A当障碍物或孔的尺寸比波长大或差不多时,才能发生明显的衍射现象B不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的干涉现象C频率相同的两列波相遇,波谷和波谷相遇处为振动加强点D增大单摆的摆长,单摆摆动的频率将减小E.弹簧振子的振幅越小,其振动频率将保持不变三、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）某实验小组设计如图甲所示的实验装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数：一木板固定在桌面上，一端装有定滑轮；滑块的左端与穿过打点计时器（未画出）的纸带相连，右端用细线通过定滑轮与托盘连接。在托盘中放入适量砝码，接通电源

8、，释放滑块，打点计时器在纸带上打出一系列的点。(1)如图乙为实验中获取的一条纸带：0、1、2、3、4、5、6是选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），测得计数点间的距离如图所示。已知交流电源的频率为50Hz，根据图中数据计算滑块加速度a =_m/s2 ，计数点3对应的滑块速度v3=_m/s。（结果保留两位有效数字）。(2)滑块、托盘（含砝码）的质量分别用M、m表示，滑块的加速度用a表示，重力加速度为g，则滑块与木板间的动摩擦因数_（用题中字母表示）。(3)若实验测得的动摩擦因数偏大，主要原因可能是_。A纸带与打点计时器间有摩擦B滑轮存在摩擦阻力C木板未调节水平，左端偏高D未

9、满足M远大于m12（12分）用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。将金属小球从一定高度由静止释放，在小球自由下落通过的轨迹上的合适位置固定一个光电门，能自动记录小球通过光电门的时间，因小球经过光电门的时间很短，通过的过程近似认为小球的速度不变。实验中测量的物理量有：A小球的直径d；B小球运动至光电门处下落的高度h；C小球挡住光电门的时间t。请依据实验要求，完成下列填空。（前两个小题用测得的物理量的原字母表示）(1)小球经过光电门的速度_；(2)当地的重力加速度为_；(3)用游标卡尺测量金属球的直径如图乙所示，小球的直径为_。若实验中还测得，。则重力加速度_。（计算结果保留1位小数）四、计算题：

10、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，粗细均匀的U形玻璃管左管开口、右管封闭，两管均竖直向上，管中有有A、B两段水银柱，在玻璃管中封有、两段气体，A段水银柱长为h=10cm，B段水银左右两管中液面高度差也为h，左管中封闭的气柱长为h，右管中封闭的气柱长为3h，大气压强为75cmHg，现向左管中缓慢倒入水银，使水银柱B在左右两管中的液面相平，求：左管中倒入的水银柱的长度；气柱的长度变为多少。14（16分）新冠肺炎疫情发生以来，各医院都特别加强了内部环境消毒工作。如图所示，是某医院消毒喷雾器设备。喷雾器的储液桶与打

11、气筒用软细管相连，已知储液桶容积为10L，打气筒每打次气能向储液桶内压入Pa的空气。现往储液桶内装入8L药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为Pa，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。(1)若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到3105Pa后，求打气筒打气次数至少是多少？(2)当储液桶内消毒液上方的气体压强达到3105Pa后，打开喷雾器开关K直至储液桶消毒液上方的气压为2105Pa，求在这过程中储液桶喷出药液的体积是多少？15（12分）如图甲所示，质量均为m0.5 kg的相同物块P和Q(可视为质点)分别静止在水平地面上A、C两点P在按

12、图乙所示随时间变化的水平力F作用下由静止开始向右运动，3 s末撤去力F，此时P运动到B点，之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞已知B、C两点间的距离L3.75 m，P、Q与地面间的动摩擦因数均为0.2，取g10 m/s2，求：(1)P到达B点时的速度大小v及其与Q碰撞前瞬间的速度大小v1；(2)Q运动的时间t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、D【解析】地球表面正常的重力加速度大小为,由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为，则空腔体积大小的岩石对物体吸引产生的加速度为，结合万有引力定律，即，解得：，故D项正确，A

13、BC错误。2、D【解析】设点放置质量为的物体，则有解得如图所示，星球膨胀后质量不变，有点以下球体质量为解得结合式得则所以D正确，ABC错误。故选D。3、A【解析】AB从铝板中逸出的光电子具有最大初动能的电子在磁场中做圆周运动的直径为d，则由解得最大初动能金属铝的逸出功为选项A正确，B错误；C将荧光板继续向下移动，则达到荧光板的光电子会增加，则移动过程中荧光板上的辉光强度要增加，选项C错误；D增大入射光波长，则光电子最大初动能减小，则光子在磁场中运动的最大半径减小，则达到板上的电子数减小，则板上的辉光强度不一定增强，选项D错误。故选A。4、C【解析】A能量量子化的观点是普朗克首先提出的，选项A错

14、误；B在光电效应现象中，根据光电效应方程，可知遏止电压与入射光的频率是线性关系，但不是成正比，选项B错误；C一个处于n4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出3种频率的光子，分别对应于43，32，21，选项C正确；D射线、射线不是电磁波，只有射线是波长极短的电磁波，选项D错误；故选C。5、C【解析】A碰前系统总动量为：碰前总动能为：如果，则碰后总动量为：动量不守恒，不可能，A错误；B碰撞后，、两球同向运动，球在球的后面，球的速度大于球的速度，不可能，B错误；C如果，则碰后总动量为：系统动量守恒，碰后总动能为：系统动能减小，满足碰撞的条件，C正确；D如果，则碰后总动量为系统动量守恒，碰后总动能

15、为：系统动能增加，不可能，D错误。故选C。6、C【解析】A巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光，红青蓝紫（32、42、52、62），则能级差最小的为红光（32），其频率最小，波长最长，对应的能量为故A错误；B氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，则氢原子的总能量（动能和电势能之和）变大，而电子的轨道半径变大，库仑力做负功，则电势能增大，跃迁后的库仑力提供向心力可得故半径变大后，电子的速度变小，电子的动能变小，故B错误；C基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离，由能量守恒定律，有解得自由电子的速度为故C正确；D一个处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁，逐级向下辐射出的光子种类最多为(4-1

16、)=3种，故D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、AC【解析】A由题图甲可知波长，由题图乙可知周期，则波速A正确；BCa、b、d三质点中在时位于平衡位置的是b和d质点，其中b质点向y轴正方向运动，d质点向y轴负方向运动。则题图乙可以表示b质点的振动，C正确，B错误；D时a质点通过平衡位置向y轴正方向运动，D错误。故选AC。8、BD【解析】AB设线框向右运动的速度为，线框的半径为R，圆形线框匀速进入磁场，切割磁感线的有效长度为产生的感应电动势显然时，产生的

17、感应电动势最大，结合图像有：，即由图像可知，当时，线框全部进入磁场有：联立以上两式可求得：故A错误，B正确；C由以上分析知，全部离开磁场时线框向右移动的距离为所以两磁场边界的距离为故C错误；D由图像知，时，线框正向右运动了1m，此时有效切割长度为2R，则安培力F安=故D正确。故选BD。9、AC【解析】AB设斜面的倾角为，在物块自由下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得解得物块与弹簧接触后，根据牛顿第二定律可得当弹力与重力相等时，加速度为零，随后反向增大，且加速度与时间不是线性关系，故A正确，B错误；C以物体和弹簧组成的系统为研究对象，整个过程中整体的机械能守恒，即有总解得总与弹簧接触前，物体的机械

18、能守恒，与弹簧接触后弹簧的弹性势能增加，则物体的机械能减小，根据数学知识可知C图象正确，故C正确；D在物块自由下落的过程中，加速度恒定，速度图象的斜率为定值，与弹簧接触后，加速度先变小后反向增大，速度图象的斜率发生变化，故D错误；故选AC。10、CDE【解析】当障碍物或孔的尺寸比光的波长小很多或相差不大时，光可以发生明显的衍射现象，A错误；不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的多普勒效应，B错误；频率相同的两列波的波谷和波谷相遇处的质点振动是加强点，C正确；根据，可知当摆长增大时，单摆的周期增大，频率减小，D正确；根据简谐运动的周期由振动系统本身决定，与振幅无关，频率与

19、周期的关系为，即频率与振幅也无关，E正确；选CDE.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、0.50m/s2 0.26m/s或0.27m/s AB 【解析】（1）1每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔T= 0.1s，根据逐差法有2 根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度有（2）3以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有联立解得（3）4 纸带与打点计时器间的摩擦力和滑轮存在摩擦阻力都会使测得的摩擦力增大，根据可知，摩擦力增大，故摩擦因数增大。木板未调节水平，左端偏高和未满足M远大于m均不会影响摩擦力变大，故AB正确，CD错误。故选AB。12、 1.23 9.4 【解析】(1)1小球经过光电门的位移大小为小球直径d，运动时间为t，则速度为(2)2小球下落至光电门的过程有解得(3)3游标卡尺的主尺读数为，游标尺的第3条刻线与主尺的某刻线对齐，则游标卡尺读数为，则测量值为4在式中代入相关数据得四、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、29cm7.46cm【解析】开始时气体的压强p1=75cmHg+20cmHg=95cmHg设倒入水银柱的长为Lcm