2021届陕西省榆林市高考物理学业水平测试试题

2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30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．电荷之间的引力会产生势能。

取两电荷相距无穷远时的引力势能为零，一个类氢原子核带电荷为+q，核外电子带电量大小为e，其引力势能PkqeEr=-，式中k为静电力常量，r为电子绕原子核圆周运动的半径（此处我们认为核外只有一个电子做圆周运动）。

根据玻尔理论，原子向外辐射光子后，电子的轨道半径从1r减小到2r，普朗克常量为h，那么，该原子释放的光子的频率υ为（）A ．2111kqeh r rυ⎛⎫=-⎪⎝⎭B．21112kqeh r rυ⎛⎫=-⎪⎝⎭C．12113kqeh r rυ⎛⎫=-⎪⎝⎭D．21113kqeh r rυ⎛⎫=-⎪⎝⎭2．如图所示，PQ两小物块叠放在一起，中间由短线连接(图中未画出)，短线长度不计，所能承受的最大拉力为物块Q重力的1.8倍；一长为1.5 m的轻绳一端固定在O点，另一端与P块拴接，现保持轻绳拉直，将两物体拉到O点以下，距O点竖直距离为h的位置，由静止释放，其中PQ的厚度远小于绳长。

为保证摆动过程中短线不断，h最小应为（）A．0.15m B．0.3m C．0.6 m D．0.9 m3．场是物理学中的重要概念。

物体之间的万有引力是通过引力场发生的，地球附近的引力场又叫重力场。

若某点与地心相距x，类比电场强度的定义，该点的重力场强度用E表示。

已知质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，地球半径为R。

则能正确反应E与x关系的图像是（）A．B．C．D．4．如图所示，是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置示意图，其中质量为m的圆柱体放置在未画出的光滑圆盘边缘，绳子一端连接小圆柱体，另一端连接力传感器，使圆柱体做匀速圆周运动。

圆周运动的轨道半径为r ，光电传感器测定的是圆柱体的线速度。

关于这个实验下列说法不正确．．．的是（ ）A ．研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画F r -图像B ．研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画2F v -图像C ．研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画F m -图像D ．如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，同样可以完成该实验目的5．密闭容器内封有一定质量的空气，使该容器做自由落体运动，气体对容器壁的压强（ ）A ．为零B ．保持不变C ．减小D ．增大6．2016年2月，物理学界掀起了“引力波”风暴，证实了爱因斯坦100年前所做的预测。

据报道，各种各样的引力波探测器正在建造或者使用当中。

可能的引力波探测源包括致密双星系统（白矮星、中子星和黑洞）。

若质量分别为m 1和m 2的A 、B 两天体构成双星，如图所示。

某同学由此对该双星系统进行了分析并总结，其中结论不正确的是（ ）A ．A 、B 做圆周运动的半径之比为m 2：m 1B ．A 、B 做圆周运动所需向心力大小之比为1：1C ．A 、B 做圆周运动的转速之比为1：1D ．A 、B 做圆周运动的向心加速度大小之比为1：17．一电荷量为 q 的正点电荷位于电场中 A 点，具有的电势能为 Ep ，则 A 点的电势为ϕ = EqP ．若把该点电荷换为电荷量为 2q 的负点电荷，则 A 点的电势为（ ）A ．4ϕB ．2ϕC ．ϕD ．2ϕ 8．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，虚线左侧无磁场，右侧有磁感应强度0.25T B =的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，质量0.001kg c m =、带电量3210C c q -=-⨯的小球C 静置于其中；虚线左侧有质量0.004kg A m =，不带电的绝缘小球A 以速度020m/s v =进入磁场中与C 球发生正碰，碰后C 球对水平面压力刚好为零，碰撞时电荷不发生转移，g 取10m/s 2，取向右为正方向．则下列说法正确的是（ ）A ．碰后A 球速度为15m/sB ．C 对A 的冲量为0.02N s ⋅ C ．A 对C 做功0.1JD ．AC 间的碰撞为弹性碰撞9．在真空中某点电荷Q 的电场中，将带电荷量为q 的负试探电荷分别置于a （0,0,r ）、b 两点时，试探电荷所受电场力的方向如图所示，F a 、F b 分别在yOz 和xOy 平面内，F a 与z 轴负方向成60︒角，F b 与x 轴负方向成60︒角。

已知试探电荷在a 点受到的电场力大小为F a =F ，静电力常量为k 。

则以下判断正确的是（ ）A ．电场力的大小F b 大于FB ．a 、b 、O 三点电势关系为a b O ϕϕϕ=>C ．点电荷Q 带正电，且大小为24Fr Q kq= D ．在平面xOz 上移动该试探电荷，电场力不做功10．一匀强电场的方向竖直向下t=0时刻，一带正电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P ，不计粒子重力，则P-t 关系图像是A ．B ．C ．D ．二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分11．如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz 。

图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰，虚线为波谷。

甲波的振幅为5cm ，乙波的振幅为10cm 。

质点2、3、5共线且等距离。

下列说法正确的是（ ）A ．质点1的振动周期为0.5sB ．质点2的振幅为5cmC ．图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cmD ．图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动E.从图示的时刻起经0.25s ，质点5能通过的路程为30cm12．沿x 轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s ，则下列说法正确的是（ ）A ．从图示时刻开始，经0.01s 质点a 通过的路程为40cm ，相对平衡位置的位移为零B ．图中质点b 的加速度在增大C ．若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸为20mD ．从图示时刻开始，经0.01s 质点b 位于平衡位置上方，并沿y 轴正方向振动做减速运动E.若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz13．如图所示，某空间存在一竖直方向的电场，其中的一条电场线如图甲所示，一个质量为m 。

电荷量为q 的带正电小球，从电场线中O 点由静止开始沿电场线竖直向上运动x 1的过程中，以O 为坐标原点，取竖直向上为x 轴的正方向，小球运动时电势能ε与位移x 的关系如图乙所示，运动忽略空气阻力，则（ ）A ．沿x 轴正方向的电场强度大小可能增加B ．从O 运动到x 1的过程中，如果小球的速度先增后减 ，则加速度一定先减后增C ．从O 点运动x 1的过程中，每经过相等的位移，小球机械能的增加变少D ．小球运动位移x 10112(-)mgx m εε-14．下列说法正确的是 。

A ．物体的内能增大，其温度一定升高B ．热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化C ．液晶既像液体一样具有流动性，又和某些晶体一样具有光学性质的各向异性D ．“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积E.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子运动剧烈程度降低15．如图所示，两根间距为L 、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 水平故置。

导轨所在空间存在方向与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。

平行金属杆ab 、cd 的质量分别为m 1、m 2，电阻分别为R 1、R 2，长度均为L ， 且始终与导轨保持垂直。

初始时两金属杆均处于静止状态，相距为x 0。

现给金属杆ab 一水平向右的初速度v 0，一段时间后，两金属杆间距稳定为x 1，下列说法正确的是（ ）A ．全属杆cd 先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动B ．当全属杆ab 的加速度大小为a 时，金属杆cd 的加速度大小为21m a m C ．在整个过程中通过金属杆cd 的电荷量为()1012-+BL x x R R D ．金属杆ab 、cd 运动过程中产生的焦耳热为()2121202+m m v m m 三、实验题：共2小题16．某同学想将一量程为1mA 的灵敏电流计G 改装为多用电表，他的部分实验步骤如下：（1）他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G 的内阻①请在乙图中将实物连线补充完整____________；②闭合开关S 1后，将单刀双置开关S 2置于位置1，调节滑动变阻器R 1的阻值，使电流表G 0有适当示数I 0：然后保持R 1的阻值不变，将开关S 2置于位置2，调节电阻箱R 2，使电流表G 0示数仍为I 0。

若此时电阻箱阻值R 2=200Ω，则灵敏电流计G 的内阻R g =___________Ω。

（2）他将该灵敏电流计G 按图丙所示电路改装成量程为3mA 、30mA 及倍率为“×1”、“×10”的多用电表。

若选择电流30mA 量程时，应将选择开关S 置于___________(选填“a”或“b”或“c”或“d")，根据题给条件可得电阻R 1=___________Ω，R 2=___________Ω。

（3）已知电路中两个电源的电动势均为3V，将选择开关置于a测量某电阻的阻值，若通过灵敏电流计G 的电流为0.40mA，则所测电阻阻值为___________Ω。

17．某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，图中A、B为两个光电门。

（1）该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d＝________cm；（2）让小球从光电门A上方某一高度处自由下落，计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间t A、t B，已知当地的重力加速度为g，用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h，则只需比较________与________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒；（用题目中涉及的物理量符号来表示）（3）该同学的实验操作均正确，经过多次测量发现，（2）中需要验证的两个数值总是存在一定的误差，产生这种误差的主要原因是__________________。

四、解答题：本题共3题18．如图所示，平行金属板M、N竖直放置，两板足够长且板间有水平向左的匀强电场，P点离N板的距离为d，离M板的距离为54d。

一个质量为m、带正电荷量为q的小球从P点以初速度水平向右抛出，结果小球恰好不能打在N板上。

已知重力加速度为g，小球的大小不计，求（1）两板间的电场强度的大（2）小球打到M 板时动能的大小。