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2022年陕西省榆林市高考物理二模试卷（含答案解析）

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这是一份2022年陕西省榆林市高考物理二模试卷（含答案解析），共15页。试卷主要包含了升压变压器输出电压，升压变压器的输出功率等内容，欢迎下载使用。

2022年陕西省榆林市高考物理二模试卷

一矿泉水瓶如图所示，其外壳是由食品级的弹性塑料制成的。下列说法正确的是

A. 手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变
B. 矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力
C. 手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生
D. 矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底对水的作用力是一对平衡力

碳是碳元素的一种具有放射性的同位素，会发生衰变。下列说法正确的是

A. 碳14发生衰变的衰变方程为
B. 碳14发生衰变的衰变方程为
C. 若环境温度升高，则碳14的半衰期变长
D. 若环境温度升高，则碳14的半衰期变短

远距离输电的示意图如图所示，交流发电机的输出电压、输电线的电阻r以及理想变压器的匝数均不变，用户所用的电器可等效为一滑动变阻器当R变小时，下列说法正确的是

A. 降压变压器的输出电压变大 B. 通过用户的电流变小
C. 输电线上损失的电压变大 D. 输电线上的电流变小

如图所示，在平面直角坐标系xOy的第象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，一质量为、电荷量为的带正电粒子，以的速度从y轴上的P点沿与y轴负方向成角的方向进入磁场．已知，不计粒子所受重力，若粒子恰好未进入x轴上方区域，则磁场的磁感应强度的大小为

A. 3T B. 5T C. 8T D. 10T

2021年7月，云南的亚洲象北上引发人们关注，有关部门已采取措施引导象群返回了原栖息地．象群经过某一平直路段时，一小象因贪玩落后象群里的象妈妈40m处时才察觉，于是小象立刻由静止开始以大小为的加速度追赶象妈妈．若象妈妈以大小为的速度匀速前行，小象达到最大速度后的速度保持不变．下列说法正确的是

A. 从小象开始追赶象妈妈起，经2s它们相距最远
B. 小象追赶象妈妈的过程中，与象妈妈的最远距离为41m
C. 从小象开始追赶象妈妈起，经15s小象追上象妈妈
D. 小象追赶象妈妈过程中的位移大小为56m

如图所示，物块A、B叠放在粗糙水平面上，A、B之间的接触面粗糙，用水平力F拉B，使A、B一起沿水平面做匀减速直线运动。在A、B一起运动的过程中，下列说法正确的是

A. B对A的摩擦力对A做正功 B. B对A的摩擦力对A做负功
C. A对B的摩擦力对B做正功 D. A对B的摩擦力对B做负功

如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电小球以大小为的初速度从足够长的固定斜面上的A点水平抛出，经时间落在斜面上，落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为；第二次加一电场强度大小为重力加速度大小、方向竖直向下的电场，其他条件不变，结果小球经时间落在斜面上，落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为。不计空气阻力。下列说法正确的是

A. B. C. D.

2021年12月26日，我国在太原卫星发射中心用“长征四号”丙遥三十九运载火箭成功发射“资源一号”06星，该卫星将进一步推进我国陆地资源调查监测卫星业务系统化应用。若该卫星在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，忽略地球的自转，则下列说法正确的是

A. 该卫星的线速度大小为
B. 地球表面的重力加速度大小为
C. 地球的第一宇宙速度为
D. 地球的平均密度为

某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系，打点计时器的工作频率为

实验中，在平衡摩擦力时，将木板垫高后，应进行的操作是______。
A.挂上钩码，小车拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑
B.挂上钩码，小车没有拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑
C.不挂钩码，小车拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑
D.不挂钩码，小车没有拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑
平衡摩擦力后，某次打出的一条纸带如图乙所示，由此可得小车加速度的大小为______。结果保留两位有效数字
平衡摩擦力后，保持小车的质量不变，通过改变所挂钩码的质量钩码的质量远小于小车的质量，得到对应小车的加速度下列图像中，可能符合实验结果的是______。
学校物理兴趣小组制作了一个水果电池，同学们测量该水果电池的电动势和内阻。可提供的器材有：
A.水果电池：电动势不到1V，内阻约为；
B.电压表：量程为1V，内阻约为；
C.电流表：量程为，内阻很小；
D.电流表：量程为2mA，内阻很小；
E.滑动变阻器R；
F.开关及导线若干。
为尽可能减少实验误差，电流表应选用______选填“C”或“D”，实验电路应选用______选填“甲”或“乙”电路。
在器材与实验电路均正确选择的情况下，按正确操作进行重复实验，得到多组电压表的示数U以及对应电流表的示数I，作出的图像如图丙所示，则该水果电池的电动势______结果保留两位有效数字、内阻______结果保留三位有效数字。

如图所示，在倾角为的光滑固定绝缘斜面的虚线下方有磁感应强度大小为B、方向垂直斜面向上的匀强磁场。一矩形导线框AECD的质量为m、短边、长边，线框在大小为为重力加速度大小、方向沿斜面向上的恒定拉力作用下从图示位置沿斜面向上做初速度为零的加速直线运动，线框通过的距离为L时恰好达到最大速度，此时仅改变拉力的大小，使线框开始做匀减速直线运动，结果线框恰好未离开磁场。求：
线框的电阻R；
线框做匀减速直线运动的时间t及其恰好未离开磁场前瞬间拉力的大小F。
如图甲所示，传送带逆时针匀速运行，速率，一小车停在足够大的光滑水平地面上，挨靠在传送带的下端B处，小车上固定一竖直平面内的光遇圆弧轨道，圆弧轨道与传送带相切于B点，过圆弧轨道的最高点D的切线竖直，C为圆弧轨道的最低点，一小物块视为质点从传送带的上端A处由静止释放，物块沿传送带运动的速度一时间图像如图乙所示，物块离开传送带后恰好能到达D点、小车与物块的质量相同，取重力加速度大小。求：

传送带A、B两端的距离L；
传送带倾角的余弦值以及物块与传送带间的动摩擦因数；
圆弧轨道的半径R。
热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，它起源于人类对冷热现象的探索。下列说法正确的是

A. 温度高的物体，其内能一定大
B. 气体对外界做功，其内能可能增加
C. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的
D. 第一类永动机无法制成，这是因为它违背了热力学第二定律
E. 在完全失重状态，水滴呈现球状，这是液体表面张力作用的结果

小聪家里购置了一个压力锅，剖面图如图所示．小聪对该压力锅进行性能测试，他在锅内封闭一定质量的空气视为理想气体，使锅内空气的温度升高，当锅内空气的温度升高到某一值时，限压阀跳起排气．设限压阀的质量，压力锅排气孔的横截面积，开始时锅内空气的压强与外界大气压恒为相等，温度取重力加速度大小，不计限压阀与锅盖间的摩擦力。
求限压阀跳起时锅内空气的热力学温度T；
若限压阀跳起后将限压阀取走，不考虑排气过程中的温度变化，求排出的空气与原来锅内空气的质量之比。
一简谐横波沿x轴传播，在时刻的波形如图甲所示，图乙为平衡位置在处的质点P的振动图像。该波沿x轴______选填“正”或“负”方向传播：该波的波速大小为______。

如图所示，一束光线以入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现将一块上、下两面平行的透明体平放在平面镜上，进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的点图中未画出，点在P点的左侧且P、两点的距离为L。透明体的折射率，真空中的光速为c。求：
光进入透明体的折射角r；
光在透明体中传播的时间t。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：A、手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶后还能恢复原状，为弹性形变，故A错误；
B、矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹，增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度，手握瓶时可以增大最大静摩擦力，故B正确；
C、手对矿泉水瓶的作用力是由手的形变而产生的，故C错误；
D、矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力，故D错误。
故选：B。
物体在外力去掉后能够恢复原来形状的形变是弹性形变，不能恢复原来形状的形变是塑性形变；
弹力是发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，而对与它接触的物体产生的作用力，其施力物体是发生弹性形变的物体；
增大摩擦的方法有：增大压力；增加接触面的粗糙程度；
一对平衡力等大、反向、作用在同一直线上，作用在同一物体上；物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力作用在不同的物体上。
此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别，区别主要在于：平衡力是作用在同一物体上的两个力；相互作用力是作用在两个物体上的力。

2.【答案】A

【解析】解：AB、发生衰变后，质量数不变，电荷数增加一个，衰变方程为，故A正确，B错误；
CD、半衰期是由放射性元素本身的性质决定的，与化学状态无关，发生化学反应后，其半衰期不会发生改变。故CD错误。
故选：A。
根据质量数和电荷数守恒正确书写衰变方程。正确理解半衰期的含义，知道半衰期与温度无关。
本题考查了关于原子核衰变的基本规律，对于这些规律注意平时记忆与积累，同时加强练习。

3.【答案】C

【解析】解：当R变小时，滑动变阻器消耗的功率变大，降压变压器的输出电流增大，根据输出电流和输入电流的关系可知，输电线上的电流增大，根据欧姆定律可知，输电线上的电压损失增大，降压变压器的输出电压变小，故ABD错误，C正确；
故选：C。
当R变小时，R消耗的功率增大，根据降压变压器的输出电流的变化得出输电线上的电流变化，从而得出电压损失的变化。
此题考查了变压器的构造与原理，解决本题的关键知道：
1、输送功率与输送电压、电流的关系；
2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；
3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；
4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系。

4.【答案】B

【解析】解：带电粒子不从x轴射出的临界情况如图所示：

由几何关系得
粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力有：

将代入解得：
故ACD错误，B正确；
故选：B。
根据题意作出粒子运动轨迹图，结合几何关系与洛伦兹力提供向心力可解得。
本题考查带电粒子在有界磁场中的运动，解题关键是要画出粒子轨迹过程图，利用洛伦兹力提供向心力结合几何关系即可。

5.【答案】D

【解析】解：A、当小象与象群的速度相等时，它们相距最远，时间为：，故A错误；
B、小象追赶象妈妈的过程中，与象妈妈的最远距离为：，故B错误；
C、小象达到最大速度的时间：；
该过程中的位移：
可知此时小象没有追上象妈妈，设再经过时间追上，则：
代入数据可得：
所以小象追上象妈妈的时间：，故C错误；
D、小象追赶象妈妈过程中的位移大小为：，故D正确。
故选：D。
当它们的速度相等时相距最远；利用匀变速直线运动的运动规律列出等式，再结合所给条件解题。
本题主要考查了追及相遇问题，在分析过程中要注意速度相等时距离最远，解题的关键点是处理好分段的问题。

6.【答案】BC

【解析】解：AB、对A研究，由于一起向左做匀减速运动，所以加速度向右，由牛顿第二定律知，加速度是B对A的静摩擦力产生的，即B对A的静摩擦力向右，所以B对A的摩擦力对A做负功，故A错误，B正确；
CD、根据牛顿第三定律得知，B受到A的摩擦力与A所受的静摩擦力方向相反，即水平向左，B向左运动，所以A对B的摩擦力对B做正功，故C正确，D错误。
故选：BC。
AB一起做匀减速直线运动，加速度向右，先分析A的受力，由牛顿第二定律确定摩擦力方向，再根据功的公式中位移的方向，再确定做功的情况。
本题关键根据两物体均处于匀减速运动，由牛顿第二定律分析受力情况，并注意静摩擦力的方向与位移方向的关系确定做功情况。

7.【答案】AC

【解析】解：设斜面的倾角为，小球第一次做平抛运动时，有，解得：，小球落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角的正切值；
加速电场后，小球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，加速度大小，有，解得，小球落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角的正切值，解得，，故选项AC正确，BD错误。
故选：AC。
小球只在重力场中运动时落在斜面上；当放到竖直电场时，物体竖直方向受向下的合力增大，加速度增大，则可知，相同时间内竖直方向位移增大，则可知，打在斜面上时间变短，但只要打在斜面上，则位移夹角相同，根据速度夹角和位移夹角关系可知，速度夹角一定相同；而在水平电场中运动时，合力沿斜面方向，根据运动的合成和分解规律进行分析即可明确小球一定会落到水平面上，从而比较运动时间和夹角关系。
本题考查带电粒子在电场和重力场中的运动，要注意准确分析带电体的受力和速度关系，明确运动的合成和分解规律的准确应用，同时注意正确利用类平抛运动的结论进行分析求解。

8.【答案】BD

【解析】解：A、根据线速度公式可知，该卫星的线速度大小：，故A错误；
BC、根据万有引力提供向心力可知，，根据黄金代换式可知，，联立解得地球表面的重力加速度大小，地球的第一宇宙速度，故B正确，C错误；
D、地球的体积：，根据黄金代换式，，联立解得地球的平均密度：，故D正确。
故选：BD。
根据线速度公式求解卫星的线速度；
根据万有引力提供向心力结合重力等于万有引力求得地球表面重力加速度大小和第一宇宙速度；
根据万有引力等于向心力列式，可求得质量，根据密度公式求解地球的平均密度。
本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。

9.【答案】

【解析】解：实验中，平衡摩擦力时，将木板垫高后，应进行的操作是：不挂钩码，小车拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑，故C正确，ABD错误；
故选：C。
根据逐差法可知，小车的加速度大小为；
小车的质量不变，因为钩码的质量远小于小车的质量，可认为小车受到的牵引力等于mg，则，则图像是过原点的直线，故A正确，BC错误；
故选：A。
故答案为：；；
根据实验原理掌握正确的实验操作；
根据逐差法静思园出小车的加速度；
根据牛顿第二定律选择出正确的图像。
本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合逐差法计算出小车的加速度，再根据牛顿第二定律完成分析即可。

10.【答案】D 甲

【解析】解：水果电池的内阻约为，电路中最大电流
，
故电流表应选用；
因为电流表内阻较小，分担电压较小，相对于电源电流表采取内接法误差较小，滑动变阻器采用限流式接法，串联在电路中，故实验电路应选用甲电路；
分析实验原理图，根据闭合电路欧姆定律得

整理得

则图线的纵轴截距表示电池的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻，
由图线的纵轴截距为，知：水果电池的电动势，
图线斜率的绝对值为：。
故答案为：，甲，529
通过水果电池的电动势和内阻估算电路中最大电流值，选择合适的电流表，根据电流表内阻和电池内阻关系选择合适电路；
图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻。
本题考查测量电源电动势和内阻实验，明确实验原理是解题关键，用图象法处理实验数据可以减小误差，必须掌握此方法。

11.【答案】解：线框恰好达到最大速度时，线框受力如图示

由牛顿第二定律得

解得
由速度-时间
由速度-位移公式得

解得：
线框恰好未离开磁场时的速度为0，设此时拉力为，由牛顿第二定律得

以上式子联立解得：

答：线框的电阻R为；
线框做匀减速直线运动的时间t为，恰好未离开磁场前瞬间拉力的大小为。

【解析】由牛顿第二定律及欧姆定律求解电阻R；
由速度-时间公式及速度-位移公式结合牛顿第二定律求得时间和拉力大小。
本题是电磁感应与力学相结合的一道综合题，根据题意分析清楚导体框的运动过程是解题的前提，应用运动学公式、结合牛顿第二定律求得时间和拉力大小。

12.【答案】解：图中图象与坐标轴围成的面积即为小物块位移：
由图象得：
物块先加速，当与传送带共时，摩擦力方向突变，速度v发生突变，
根据牛顿第二定律求出各时间段的加速度，
，
，
由题目所给的图象可知，，。
而速度，
联立以上各式可得：，
对物块和小车，动量守恒定律有：
由机械能守恒定律：
联立解得：
答：传送带A、B两端的距离L为；
传送带倾角的余弦值为，物块与传送带间的动摩擦因数为；
圆弧轨道的半径R为。

【解析】根据小物块的图象求出小物块到达D点的位移，图象与坐标轴围成的面积就是位移；
由牛顿第二定律列出两个阶段的加速度表达式，由图象求出加速度的大小，两者联立可求动摩擦因数和倾角。
当物块恰到最高点时，与小车水平方向动量守恒，结合机械能守恒定律求圆弧的半径。
本题是倾斜传送带模型与类弹性碰撞问题的综合，涉及到牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、竖直平面的圆周运动、动量守恒定律、机械能守恒定律的综合，要分清每一物理过程，一步一个脚印的“往前走”。

13.【答案】BCE

【解析】解：A、物体的内能与温度、体积、物质的量等多种因素有关，所以温度高的物体，其内能不一定大，故A错误；
B、气体对外界做功，同时从外界吸收热量，由热力学第一定律可知，其内能可能增加、可能减小、也可能不变，故B正确；
C、改变物体内能的方式有做功和热传递，热力学第一定律表明做功和热传递对改变物体内能是等效的，故C正确；
D、第一类永动机无法制成，这是因为它违背了能量守恒定律，故D错误；
E、处于完全失重状态的水滴呈球形，这是表面张力有使液体收缩的趋势，使得水滴呈现为球形，故E正确。
故选：BCE。
物体的内能与温度、体积、物质的量等多种因素有关；由热力学第一定律判断；做功和热传递对改变物体内能是等效的；根据第一类永动机无法制成的原因判断；根据液体表面张力判断。
本题考查了内能、热力学第一定律、第一类永动机、液体表面张力等热学基础知识，要求学生对相应物理概念的准确理解。

14.【答案】解：设限压阀跳起时锅内空气的压强为p，有
解得
根据查理定律有
解得
设限压阀跳起前锅内空气的体积为，限压阀刚要下落时锅内空气与排出空气在压强下的体积之和为，根据玻意耳定律有
又
解得
答：限压阀跳起时锅内空气的热力学温度T为420K；
若限压阀跳起后将限压阀取走，不考虑排气过程中的温度变化，排出的空气与原来锅内空气的质量之比为。

【解析】对限压阀受力分析，根据共点力平衡求得压强，对压力锅内的气体找出初末状态参量，根据查理定律求得；
压力锅内的气体做等温变化，根据玻意耳定律求得体积，即可求得排出的空气与原来锅内空气的质量之比
本题主要考查了一定质量的理想气体状态方程，关键是找出初末状态参量，利用好查理定律和玻意耳定律即可。

15.【答案】正 4

【解析】解：由乙可知，时刻质点P沿y轴负方向运动，在甲图上，根据波形平移法知该波沿x轴正方向传播。
由甲图知波长为，由乙图知周期为，则波速为。
故答案为：正，4。
由振动图象读出时刻质点a的振动方向，再判断波的传播方向。由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可再求出波速。
根据振动图象判断质点的振动方向，在波的图象上，结合波形平移法判断波的传播方向，这是解决本题的关键。