陕西省高考物理模拟试题与解析

陕西省高考物理模拟试题与解析一、前言本套模拟试题依据《陕西省普通高校招生全国统一考试大纲（物理）》及新课标要求编制，贴合陕西高考物理“注重基础、强调应用、考查核心素养”的命题风格。试题覆盖力学、电磁学、热学、光学、近代物理等主干模块，题型包括选择题、实验题、计算题，难度与高考持平。旨在帮助高三学生熟悉高考题型、掌握解题方法、提升应试能力，为高考备考提供针对性参考。二、模拟试题（一）选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。1-5题单选，6-8题多选）1.万有引力与航天2023年我国“天问一号”探测器成功着陆火星，假设探测器在火星表面附近做匀速圆周运动，已知火星质量为\(M\)、半径为\(R\)、引力常量为\(G\)，则探测器的环绕速度为（）A.\(\sqrt{\dfrac{GM}{R}}\)B.\(\sqrt{\dfrac{GM}{R^2}}\)C.\(\sqrt{gR}\)（\(g\)为火星表面重力加速度）D.\(\sqrt{\dfrac{2GM}{R}}\)2.牛顿运动定律质量为\(m\)的物体静止在倾角为\(\theta\)的斜面上，受到沿斜面向上的拉力\(F\)作用后仍静止。已知物体与斜面间动摩擦因数为\(\mu\)，则物体所受摩擦力大小可能为（）A.\(F-mg\sin\theta\)B.\(mg\sin\theta-F\)C.\(\mumg\cos\theta\)D.\(0\)3.电磁感应如图所示，闭合线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，线圈匝数为\(n\)、面积为\(S\)、角速度为\(\omega\)，磁场磁感应强度为\(B\)。则线圈中感应电动势的最大值为（）A.\(nBS\omega\)B.\(nBS\omega\cos\omegat\)C.\(\dfrac{nBS}{\omega}\)D.\(nBS\)4.光学一束单色光从空气射入玻璃，入射角为\(i\)，折射角为\(r\)，则该玻璃的折射率为（）A.\(\dfrac{\sini}{\sinr}\)B.\(\dfrac{\sinr}{\sini}\)C.\(\dfrac{\cosi}{\cosr}\)D.\(\dfrac{\cosr}{\cosi}\)5.热学一定质量的理想气体，在等容过程中温度升高，下列说法正确的是（）A.气体内能增加B.气体分子平均动能减小C.气体压强减小D.气体对外做功6.动量守恒质量为\(m_1\)的小球以速度\(v_0\)与静止的质量为\(m_2\)的小球发生正碰，碰撞后两球速度分别为\(v_1\)、\(v_2\)，则下列说法正确的是（）A.若碰撞为弹性碰撞，则\(m_1v_0=m_1v_1+m_2v_2\)B.若碰撞为完全非弹性碰撞，则\(v_1=v_2\)C.若碰撞为弹性碰撞，则\(\dfrac{1}{2}m_1v_0^2=\dfrac{1}{2}m_1v_1^2+\dfrac{1}{2}m_2v_2^2\)D.若碰撞为完全非弹性碰撞，则系统机械能守恒7.电场强度与电势关于电场强度\(E\)和电势\(\phi\)，下列说法正确的是（）A.电场强度大的地方电势一定高B.电场强度为零的地方电势一定为零C.电势为零的地方电场强度不一定为零D.沿电场线方向电势逐渐降低8.交变电流某正弦式交变电流的电压随时间变化的规律为\(u=220\sqrt{2}\sin(100\pit)\\text{V}\)，则下列说法正确的是（）A.电压的有效值为220VB.电压的最大值为220VC.电流的频率为50HzD.电流的周期为0.02s（二）实验题（本题共2小题，共15分）9.力学实验：探究加速度与力、质量的关系（8分）某同学用如图所示装置进行实验，小车质量为\(M\)，砝码和砝码盘总质量为\(m\)，打点计时器频率为50Hz。（1）为使细绳拉力近似等于砝码和砝码盘总重力，应满足______的条件。（2）实验得到纸带，计数点O、A、B、C、D相邻间隔为4个计时点，测得\(OA=1.20\\text{cm}\)、\(OB=3.60\\text{cm}\)、\(OC=7.20\\text{cm}\)、\(OD=12.00\\text{cm}\)，则小车加速度为______\(\text{m/s}^2\)。（3）若未平衡摩擦力，加速度测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。10.电学实验：伏安法测电源电动势和内阻（7分）某同学用电压表（内阻约\(10\\text{k}\Omega\)）、电流表（内阻约\(0.1\\text{k}\Omega\)）、滑动变阻器（\(0-20\\Omega\)）测量电源电动势\(E\)和内阻\(r\)，实验电路如图所示。（1）该电路中电流表应采用______（填“内接”或“外接”）法。（2）实验得到多组电压\(U\)、电流\(I\)数据，绘制\(U-I\)图像，图线与纵轴交点坐标为______，与横轴交点坐标为______，则\(E=\)______，\(r=\)______。（三）计算题（本题共2小题，共32分）11.动力学与能量综合（16分）质量为\(m=1\\text{kg}\)的物块从光滑斜面顶端静止滑下，斜面倾角\(\theta=30^\circ\)、长度\(L=4\\text{m}\)，进入粗糙水平面（动摩擦因数\(\mu=0.5\)）后压缩轻质弹簧（劲度系数\(k=100\\text{N/m}\)）。求：（1）物块到达斜面底端时的速度大小；（2）弹簧的最大压缩量；（3）物块被弹簧弹回后在水平面上滑行的最大距离。12.电磁感应与电路综合（16分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内，间距为\(L=0.5\\text{m}\)，左端连接电阻\(R=2\\Omega\)，导轨电阻忽略不计。匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度\(B=1\\text{T}\)。质量为\(m=0.1\\text{kg}\)、电阻\(r=0.5\\Omega\)的金属棒ab垂直导轨放置，在外力作用下以\(v=2\\text{m/s}\)的速度匀速向右运动。求：（1）金属棒ab中的感应电动势；（2）通过电阻\(R\)的电流大小和方向；（3）外力的功率。三、试题解析与备考提示（一）选择题解析1.答案：AC考点：万有引力定律、环绕速度、重力与万有引力关系。思路：探测器绕火星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即\(\dfrac{GMm}{R^2}=m\dfrac{v^2}{R}\)，得\(v=\sqrt{\dfrac{GM}{R}}\)（A正确）；火星表面重力等于万有引力，即\(mg=\dfrac{GMm}{R^2}\)，得\(g=\dfrac{GM}{R^2}\)，故\(v=\sqrt{gR}\)（C正确）。易错点：混淆环绕速度（\(\sqrt{\dfrac{GM}{R}}\)）与逃逸速度（\(\sqrt{\dfrac{2GM}{R}}\)），D错误。备考提示：熟练掌握天体运动向心力来源及重力与万有引力关系，多练公式推导。2.答案：ABD考点：静摩擦力、平衡条件。思路：物体静止，沿斜面方向合力为零。若\(F<mg\sin\theta\)，摩擦力沿斜面向上，\(f=mg\sin\theta-F\)（B正确）；若\(F>mg\sin\theta\)，摩擦力沿斜面向下，\(f=F-mg\sin\theta\)（A正确）；若\(F=mg\sin\theta\)，\(f=0\)（D正确）。静摩擦力大小不超过最大静摩擦力\(\mumg\cos\theta\)，但“可能为”不等于“一定为”，C错误。易错点：忽略静摩擦力方向的变化，误认为摩擦力一定等于\(\mumg\cos\theta\)。备考提示：分析静摩擦力时，先判断物体运动趋势，再用平衡条件计算大小。3.答案：A考点：感应电动势最大值、法拉第电磁感应定律。思路：线圈转动时，感应电动势最大值为\(E_m=nBS\omega\)（A正确），瞬时值为\(e=E_m\sin\omegat\)（B错误）。易错点：混淆最大值与瞬时值公式，记清\(E_m=nBS\omega\)的物理意义（线圈平面与磁场平行时电动势最大）。备考提示：重点掌握交变电流的产生原理及最大值、有效值、频率的计算。4.答案：A考点：光的折射定律、折射率。思路：折射率定义为\(n=\dfrac{\sini}{\sinr}\)（\(i\)为入射角，\(r\)为折射角），A正确。易错点：颠倒入射角与折射角的顺序，记清“空气入介质，折射角小”。备考提示：熟练掌握折射定律、全反射条件及折射率的应用（如计算临界角）。5.答案：A考点：理想气体状态方程、内能。思路：等容过程中，温度升高，气体分子平均动能增大（B错误），内能增加（A正确）；根据\(\dfrac{p}{T}=C\)，压强增大（C错误）；等容过程气体不对外做功（D错误）。易错点：混淆等容、等压、等温过程的特点，记清理想气体内能仅与温度有关。备考提示：结合状态方程与热力学第一定律分析气体状态变化，重点掌握内能、做功、热量的关系。6.答案：ABC考点：动量守恒、弹性碰撞与完全非弹性碰撞。思路：所有碰撞都满足动量守恒（A正确）；完全非弹性碰撞后两球共速（B正确）；弹性碰撞满足机械能守恒（C正确）；完全非弹性碰撞机械能不守恒（D错误）。易错点：误认为完全非弹性碰撞机械能守恒，其实碰撞中机械能会转化为内能。备考提示：掌握碰撞的基本规律，重点练习弹性碰撞与完全非弹性碰撞的计算。7.答案：CD考点：电场强度与电势的关系。思路：电场强度与电势无直接关系（A错误）；电场强度为零的地方电势不一定为零（如等量同种电荷中点，B错误）；电势为零的地方电场强度不一定为零（如等量异种电荷中点，C正确）；沿电场线方向电势逐渐降低（D正确）。易错点：将电场强度与电势混淆，记清“电场强度是矢量，电势是标量”。备考提示：通过电场线图理解电场强度与电势的关系，重点掌握点电荷、匀强电场的电场强度与电势分布。8.答案：ACD考点：交变电流的有效值、最大值、频率、周期。思路：正弦式交变电流的有效值\(U=\dfrac{U_m}{\sqrt{2}}=220\\text{V}\)（A正确）；最大值\(U_m=220\sqrt{2}\\text{V}\)（B错误）；频率\(f=\dfrac{\omega}{2\pi}=50\\text{Hz}\)（C正确）；周期\(T=\dfrac{1}{f}=0.02\\text{s}\)（D正确）。易错点：混淆有效值与最大值的关系，记清\(U=\dfrac{U_m}{\sqrt{2}}\)、\(I=\dfrac{I_m}{\sqrt{2}}\)。备考提示：熟练掌握交变电流的基本参数及计算，重点练习有效值的应用（如电功、电功率）。（二）实验题解析9.答案：（1）\(m\llM\)；（2）1.20；（3）大于。考点：探究加速度与力、质量的关系实验。解析：（1）当\(m\llM\)时，细绳拉力\(T\approxmg\)（推导：对砝码盘\(mg-T=ma\)，对小车\(T=Ma\)，联立得\(T=\dfrac{Mgm}{M+m}\)，\(m\llM\)时\(T\approxmg\)）。（2）相邻计数点时间间隔\(T=0.1\\text{s}\)，用逐差法计算加速度：\(x_1=OA=1.20\\text{cm}\)，\(x_2=AB=2.40\\text{cm}\)，\(x_3=BC=3.60\\text{cm}\)，\(x_4=CD=4.80\\text{cm}\)，则\(a=\dfrac{(x_3+x_4)-(x_1+x_2)}{4T^2}=\dfrac{(3.60+4.80)-(1.20+2.40)}{4\times0.1^2}\times10^{-2}=1.20\\text{m/s}^2\)。（3）未平衡摩擦力时，小车合力为\(T-f\)，实验中误将\(T\)作为合力，故\(a_{\text{测}}=\dfrac{T}{M}>a_{\text{真}}=\dfrac{T-f}{M}\)。备考提示：重点掌握实验注意事项（平衡摩擦力、\(m\llM\)）、逐差法数据处理及误差分析。10.答案：（1）外接；（2）\(E\)；\(\dfrac{E}{r}\)；纵轴交点值；\(\dfrac{\text{纵轴交点值}}{\text{横轴交点值}}\)。考点：伏安法测电源电动势和内阻实验。解析：（1）电源内阻较小，电流表应采用外接法（避免电流表分压导致误差）。（2）\(U-I\)图像的纵轴交点为电源电动势\(E\)（\(I=0\)时，\(U=E\)）；横轴交点为短路电流\(I_{\text{短}}=\dfrac{E}{r}\)；内阻\(r=\dfrac{E}{I_{\text{短}}}=\dfrac{\text{纵轴交点值}}{\text{横轴交点值}}\)。备考提示：掌握实验电路选择（内接/外接）、\(U-I\)图像的物理意义及数据处理。（三）计算题解析11.答案：（1）\(2\sqrt{10}\\text{m/s}\)；（2）0.58\\text{m}\)；（3）2.84\\text{m}\)。考点：机械能守恒、动能定理、能量守恒。解析：（1）斜面光滑，机械能守恒：\(mgL\sin\theta=\dfrac{1}{2}mv^2\)，代入数据得\(v=\sqrt{2gL\sin\theta}=\sqrt{2\times10\times4\times0.5}=2\sqrt{10}\\text{m/s}\)。（2）水平面上压缩弹簧过程，动能转化为弹性势能和内能：\(\dfrac{1}{2}mv^2=\mumgx+\dfrac{1}{2}kx^2\)，代入数据得\(20=5x+50x^2\)，解得\(x\approx0.58\\text{m}\)（舍去负根）。（3）弹回过程，弹性势能转化为内能：\(\dfrac{1}{2}kx^2=\mumg(x+s)\)，联立（2）式得\(s=\dfrac{v^2}{2\mug}-2x=\dfrac{40}{10}-2\times0.58=2.84\\text{m}\)。规范答题提示：分步书写公式，代入数值时注意单位换算（如\(\text{cm}\)转\(\text{m}\)），结果保留两位有效数字（或根据题目要求）。备考提示：多过程问题需分步分析能量转化，优先用动能定理或能量守恒（避免复杂受力分析）。12.答案：（1）1\\text{V}\)；（2）0.4\\text{A}\)，方向从a到b；（3）0.4\\text{W}\)。考点：感应电动势、闭合电路欧姆定律、电功率。解析：（1）金属棒切割磁感线产生感应电动势：\(E=BLv=1\times0.5\times2=1\\text{V}\)。（2）闭合电路电流：\(I=\dfrac{E}{R+r}=\dfrac{1}{2+0.5}=0.4\\text{A}\)；由右手定则，电流方向从a到b。（3）金属棒匀速运动，外力等于安培力：\(F=BIL=1\times0.4\times0.5=0.2\\text{N}\)，外力功率：