解析陕西省西工大附中高三下学期四模考试理综物理试题.docx
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解析陕西省西工大附中高三下学期四模考试理综物理试题
2021年陕西省西工大附中高考物理四模试卷
—■选择题：
本题共8小题,每小题6分，共48分•在每小题给出的四个选项中，14~18只有
—个选项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求•全部选对的得6分，选对但不全的得
3分，有选错的得0分.第II卷（非选择题共174分）
1.（6分）（2015•陕西校级四模）物理关系式不仅反映了物理星之间的关系，也确走了单位间的关系•如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确走了V（伏）与A（安）和（欧）的乗积等效•现有物理星单位：
m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、（欧）和T（特）,由他们组合成的单位都与电压单位V（伏）等效的是（）
A.J/C和N/CB・C/F^Pm2/s
丄丄
C.W/A和C・T・m/sD.W瓦。
刁和T・A・m
【考点】：
力学单位制.
【分析】：
单位制包括基本单位和导出单位，规走的基本量的单位叫基本单位■由物理公式推导
出的但为叫做导出单位•根据相关公式分析单位的关系.
错误.
C、由P=UI彳寻:
u=£,贝!
J1V=1W/A.由E=BLv知:
1V=1T・01・口",故（2¥昔误.
2丄丄
d、根据可得：
u=Vpr,所以1
R
由F=BIL知：
lN=lT・A・m症1V,故D错误・
故选:
B・
【点评】:
物理公式不仅确走了各个物理星之间的关系，同时也确走了物理星的单位之间的关系,根据物理公式来分析物理星的单位即可.
2•（6分）（2015•陕西校级四模）物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与斜面平行（如图），当两者以相同的初速度、始终相对静止靠惯性沿固走斜面C向上做匀减速运动时，（）
A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上
B•A受到B的摩擦力沿斜面方向向下
C・A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质
D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、C表面的性质
【考点】：
牛顿第二走律；力的合成与分解的运用.
【专题】：
牛顿运动走律综合专题•
【分析】：
先对A、B整体受力分析,求出加速度;再隔离出物体B,受力分析，根据牛顿第二走律列方程求未知力.
【解析】:
解:
先对A、B整体受力分析，受重力、支持力和平行斜面向下的滑动摩擦力，合力沿斜面向下，根据牛顿第二走律，有：
（mi+m2）gsin0+p（mi+m2）gcos0=（mi+m2）a（0为斜面的倾角）
解得：
a=gsin0+pgcos0①
再隔离出物体B受力分析,受重力、支持力假设有沿斜面向上的静摩擦力仁如图
根据牛顿第二走律，有
m2gsin0-f=ma
（2）
由①②两式可解得
f=-pm2gcos6
负号表示摩擦力与假设方向相反，即A对B的静摩擦力平行斜面向下；
根据牛顿第三走律，B对A的静摩擦力平行斜面向上
当A与斜面间的接触面光滑时,A与B间的摩擦力f为零；
故D正确,ABC错误；
故选:
D.
【点评】：
本题关键先用整休法求出整体的加速度，然后隔离出物休B,假设摩擦力为f,对冥受力分析后根据牛顿第二走律求解出摩擦力・
3.（6分）（2012•江苏）如图所示，细线的一端回走于O点，另一端系一小球•在水平拉力作用下，
小球以恒走速率在竖直平面内由A点运动到B点・在此过程中拉力的瞬时功率变化情况（）
C.先增大，后减小D・先减小，后增大
【考点】：
功率、平均功率和瞬时功率.
【专题】：
功率的计算专题.
【分析】：
根据小球做圍周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据P=Fvcosa得出拉力瞬时功率的表达式,从而判断出拉力瞬时功率的变化.
【解析】：
解:
因为小球是以恒走速率运动,即它是做匀速園周运动,那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点.
设绳子与竖直方向夹角是0,则^=tan6（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）
G
得F=Gtan0
而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是e,所以水平力F的瞬时功率是
P=Fvcos6
贝!
JP=Gvsin6
显然，从A到B的过程中,8是不断増大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直増大的•故A正确，B、C、D错误.
故选A.
【点评】：
解决本题的关键掌握瞬时功率的表达式P=Fvcosa，注意a为F与速度的夹角・
4・（6分）（2015•陕西校级四模）有同学这样探究太阳的密度：
正午时分让太阳光垂直照射
一个当中有小孔的黑纸板f接收屏上出现一个小圆斑;测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距
有引力恒呈;在最终得出太阳密度的过程中『他用到的物理规律是小孔成像规律和（）
A.牛顿第二走律
B.万有引力走律
C・万有引力定律、牛顿第二走律
D.万有引力走律、牛顿第三走律
【考点】：
万有引力走律及其应用.
【专题】：
万有引力走律的应用专题•
【分析】：
根摇孔成像规律和几何知识能得到太阳的直径，算出太阳的体积.根垢太阳光传到地球所雲的时间，可算出太阳到地球的距离，结合地球公转的周期，根据牛顿第二走律能求出太阳的质量，得到太阳的密度.
【解析】:
解:
根据小孔成像规律和相｛茫角形的知识可得到太阳的直径D,求得太阳的体积.根据万有引力走律和牛顿第二走律G」嘤二工可得太阳的质星，故可求出太阳的密度•所以他用
r2r
到的物理规律是小孔成像规律和万有引力走律、牛顿第二走律•
故选C
【点评】：
知道t也球公转的周期、轨道半径可求出太阳的质星，可根据太阳的万有引力提供地球的向心力模型研究・
5・（6分）（2015-陕西校级四模）如图所示电路中,Ri、R厶R3、R4为四个可变电阻器,Cix
C2为两个极板水平放置的平行板电容器,两电容器的两极板间各有一个油滴P、Q处于静止状
态,欲使油滴P向上运动,Q向下运动,应增大哪个变阻器的电阻值（）
【考点】：
帯电粒子在混合场中的运动•
【专题】：
带电粒子在复合场中的运动专题.
【分析】：
开始时刻两个油滴均受重力和电场力而平衡，故电场力向上;要使P向上运动，Q向下运动，需要増加电容器Ci的电压而减小电容器C2的电压;结合闭合电路欧姆走律分析即可.
【解析】:
解:
直流电流中，电容器相当于断路，故电容器Ci的电压等于路端电压，电容器
C2的电压等于电阻R4的电压；
开始时刻两个油滴均受重力和电场力而平衡,故电场力向上,与重力平衡；
要使P向上运动，Q向下运动,需要增加电容器C1的电压而减小电容器C2的电压故零要増加
R3的电阻或者减小R4的电阻；
故选：
C.
【点评】：
本题考查电容器的动态分析及共点力的平衡条件，注意正确找出电容器与哪一部分电阻并联，然后结合串联电路的电压分配关系分析•
6.（6分）（2009•盐城二模）某物体沿直线运动的v-1关系如图所示已知在第1s内合外力对
物体做的功为W,贝！
1（）
A.从第Is末到第3s未合外力做功为4W
B.从第3s末到第5s末合外力做功为-2W
C.从第5s末到第7s末合外力做功为W
D.从第3s末到第4s末合外力做功为-0.75W
【考点】：
动能走理的应用；匀变速直线运动的图像.
【专题】：
动能走理的应用专题.
【分析】：
由速度-时间图象可知,物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零朮攵功为零•根据动能走理：
合力对物体做功等于物体动能的变化•从第3秒末到第5秒末动能的变化星与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反.从第5秒末到第7秒末动能的变化星与第1秒内动能的变化屋相同，合力做功相同•根据数学知识求出从第3秒末到第4秒末动能的变化量,再求出合力的功•
【解析】:
解:
A、物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零.故A错误.
B、从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化呈相反，合力的功相反，等于-W.故B错误.
C、从第5秒末到第7秒末动能的变化星与第1秒内动能的变化量相同,合力做功相同，即为W故C正确.
D、从第3秒末到第4秒末动能变化量是负值，大小等于第1秒内动能的变化量的鱼，则合力做功
4
为-0.75W.故D正确.
故选CD
【点评】：
本题考查动能走理基本的应用能力•由动能的变化量求出合力做的功,或由合力做功求动能的变化星，相当于数学上等呈代换.
7.（6分）（2015•陕西校级四模）如图丄1和1_2为两平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2上•带电粒子从A点以初速v与L2成a角斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速康方向也斜向上.不计重力，下列说法中正确的是（）
XXXXX
丈aXXXX
X：
XXXX
A.此粒子一走带正电荷
B.带电粒子经过B点时速康一走跟在A点时速度相同
C.若a=30°角时,帯电粒子经过偏转后正好过B点，则a=45°角时,帯电粒子经过偏转后也一走经过同一个B点
D.若a=30°角时,芾电粒子经过偏转后正好过B点，则a=60°角时，带电粒子经过偏转后也一走经过同一个B点
【考点】：
带电粒子在匀强磁场中的运动;帝电粒子在匀强电场中的运动.
【专题】:
帯电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】：
分析带电粒子的运动情况:
在无磁场区域，做匀速直线运动，进入磁场后，只受洛伦兹力,做匀速園局运动,画出可能的轨迹，作出选择.
【解析】:
解:
画出帝电粒子运动的可能轨迹,B点的位置可能有下图四种•如图所示.
A、如图，分别是正负电荷的轨迹，正负电荷都可能.故A错误.
B、如图，粒子B的位置在B1、B4,速度方向斜向下，跟在A点时的速度大小相等，但方向不同,速度不同，B的位置在B2、B3,速度方向斜向上，跟在A点时的速康大小相等，方向相同,速康相同.故B正确•
C、D根据轨迹,粒子经过边界L1时入射点与出射点间的距离与经过边界L2时入射点与出射点间的距离相同,与速康无关•所以当初速度大小稍微增大一点，但保持方向不变，它仍有可能经过B点•故C错误Q正确・
【点评】：
帝电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子園周的轨迹・往往要抓住園的对称性和几何知识进行分析.
8.（6分）（2015•陕西校级四模）如图所示处于真空中的匀强电场与水平方向成15。
角,在竖直平面内的直线AB与场强E互相垂直，在A点以大小为vo的初速度水平向右抛出一质量为m、带电荷量为+q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点（图中未画出）时其速度大小仍为vo,已知
A、B、C三点在同一平面内r则在小球由A点运动到C点的过程中（）
C.小球的重力势能能增加D.C点位于AB直线的右侧
【考点】：
带电粒子在匀强电场中的运动;电势能.
【分析】：
小球由A点运动到C点的过程中，重力做正功，动能不变，由动能走理可判断出电场力做负功,机械能减小,C点的电势比A点电势高，可知C点位于AB直线的右侧
【解析】:
解：
A、由题,小球由A点运动到C点的过程中,重力做正功,重力势能减小，动有环变，由动能走理得知,电场力必走做负功，小球的电势能増加•故A正确,C错误.
B、小球具有机械能和电势能,总是守恒小球的电势能増加侧知小球的机械能一走减小.故B错误.
D、小球的电势能増加,而小球芾正电，则知C点的电势比A点电势高，故C点一走位于AB直线的右侧•故D正确.
故选:
AD
【点评】：
本题运用动能走理分析电场力做功正负，并分析电势能、机械能的变化•根据推论:
正电荷在电势高处电势能大,分析C点的位置•
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分.第9题~第12题为必考題每个小题考生都必须作答.第13题~第18题为选考题，考生根据要求作答・
（一）必考题
9・（6分）（2008-四川）一水平放置的圆盘绕过其園心的竖直轴匀速转动•盘边缘上回走一竖直的扌当光片.盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1所示•图2为光电数字计时器的示意图.光源A中射出的光可照到B中的接收器上.若A、B间的光路被遮断,显示器C上可显示出光线被遮住的时间•挡光片的竟度用螺旋测微器测得，结果如图3所示圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示•由图可知r
（1）挡光片的竟度为10,243mm・
（2）圆盘的直径为24.215cm・
（3）若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms,则圆盘转动的角速度为1.69rad/s
（保留3位有效数字）
【考点】：
线速度、角速度和周期、转速；刻度尺、游标卡尺的使用;螺旋测微器的使用.
【专题】：
实验题；匀速圍周运动专题.
【分析】：
（1）由螺旋测微器读出整臺米数，由可动刻度读出毫米的小部分•即可得到拦光片的竞度.
（2）图中20分度的游标卡尺,游标尺每一分康表示的长度是0.05mm.由主尺读出整臺米数,游标尺上第3条刻度线与主尺对齐，则读出臺米数小数部分为3xO.O5mm=0.15mm.
⑶由v二卫求出圆盘转动的线速度，由v=u）rz求出角速度U）・
【解析】:
解：
（1）由螺旋测微器读出整毫米数为10mm,由可动刻度读出毫米的小部分为0.24
3mm•则拦光片的竞度为D=10.243mm・
（2）由主尺读出整毫米数为242mm，游标尺上第3条刻度线与主尺对齐，读出毫米数小数部分为
3x0.05mm=0.15mmf则圆盘的直径为d=242・15mm=24・215cm・（3）圍盘转动的线速度为v二卫…①
t
由v=corr导角co=—...②
r
又r鼻
2
联立得3=坐
td
代入解得，u>=1.69rad/s
故答案为：
（1）10.243;
（2）24.215;（3）1.69.
【点评】：
螺旋测微器和游标卡尺的读数是基本功,要熟悉i卖数的方法.题中还要拿握園周运动
的线速度与角速度的关系v=u）r.
10.（9分）（2015•陕西校级四模）有一只电压表V,量程为3V,内阻约为几kQ~几十2.某同学
想设计一个实验方案测走该电压表内阻的具体数值•可供选择的器材有：
电耘A（0~0.6A〜3.0A,内阻小于2.0Q）,
滑动变阻器Ri（0~50Q）,电阻箱R2（0-9999Q）,
电池组E（电动势为3.0V,内阻不计），开关S及导线若干•
（1）请你帮助该同学选择适当器材，设计一个测臺电路，在方框中画出你设计的电路图（标出对应
器材的符号）
（2）简述实验步骤,用适当的符号表示该步骤中应测量的物理呈：
按原理图连好电路，将乜的滑片位置滑至a端.
2调节电阻箱R?
的值为零欧姆，闭合开关S,移动滑片P,使电压表有一合适的示数Ur并记
T.
3保持R｝的滑片位置不动，调节Rj_,使电压表又取某一合适示数，记下电阻箱R©和电压表的示
数分别为R、
4重复步骤②、③取多组数据.
5打开开关S,整理仪器，放回原处•
u2
（3）用所测得的物理量表示电压表内阻的表达式为Rv=_n-5n-R_■
【考点】：
伏安法测电阻.
【专题】：
实验题;恒走电流专题.
【分析】：
明确实验原理，根据题目中给出的实验器材分析实验应采用的方法及实验步骤，并正确得出对应的表达式•
Ur
【解析】:
解：
因为待测电压表允许通过的最大电流1”二严只有几耄安<远小于电流表A的量
程，所以不能用A表测量电流r故本实验只能用电压表V和电阻箱R2串联，利用分压原理来完成•电路图如图所示；
实验方秦为:
（1）如右图所示，
（2）①按原理图连好电路，将R1的滑片位置滑至a端.
2调节电阻箱R2的值为零欧姆，闭合开关S，移动滑片P，使电压表有一合适的示数Ui并记下.
3保持R1的滑片位置不动,调节Rz使电压表又取某一合适示数，记下电阻箱R2和电压表的示数分别为R、U2・
4重复步骤②、③取多组数据.
5打开开关S,整理仪器,放回原处・（3）由以上步骤可知，电压约为U1,在电压表与电阻箱串联时,由串联电路规律可知，电压表内
2.
阻为：
RV=
联立解得：
U2时可pR
故答秦为:
（1）如图所示;
（2））①按原理图连好电路，将R1的滑片位置滑至a端・
2调节电阻箱R2的值为零欧姆，闭合开关S，移动滑片P，使电压表有一合适的示数Ui并记下.
3保持R1的滑片位置不动，调节Rz使电压表又取某一合适示数『记下电阻箱R2和电压表的示数
分别为R、U2.
4重复步骤②、③取多组数据・
5打开开关S,整理仪器，放回原处・
【点评】：
本题为开放型实验f答秦并不唯一，但在解决问题时要注意紧扣我们所学过的实验,设计出误差更小r更容易操作的实验原理和方法・
11.（12分）（2005•江苏）如图所示为车站使用的水平传送帯装置的示意图，绷紧的传送带始终保持3•Om/s的恒走速率运行，传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.45m.现有一行李包（可视为质点）由A端被传送到B端，且传送到B端时没有及时取下，行李包从B端水平抛出,不计空气阻力，取g=10m/s2.
（1）若行李包从B端水平抛出的初速度v=3.Om/s,求它在空中运动的时间和飞行的水平距离・⑵若行李包以vo=l.Om/s的初速度从A端向右滑行，行李包与传送带间的动摩擦因数0.
20・要使它从B端飞出的水平距离等于
（1）中所求的水平距离，求传送帝的长度应满足的条件・
【考点】：
匀变速直线运动的速度与位移的关系；自由落体运动.
【专题］:
压轴题;直线运动规律专题.
【分析】：
（1）水平抛出做平抛运动，根据高度求出运动的时间，根据时间和初速康求出水平距离.
（2）要使它从B錦飞出的水平距离等于
（1）中所求的水平距离,则水平抛出的初速度为3m/s,行李包在传送帯上先做匀加速直线运动，当速度达到3m/s做匀速直线运动，根据速度位移公式求出最小距离.
【解析】:
解：
（1）设行李包在空中运动的时间为t,飞出的水平距离为s,则h=|gt2,
t=O.3s
根Jgs=vt#得s=0.9m.
（2）设行李包的质量为m,与传送帯相对运动时的加速度为a,则滑动摩擦力f=pmg=ma
代入数值，得a=2.0m/s2
要使行李包从B端飞出的水平距离等于
（1）中所求水平距离，行李包从B端水平抛出的初速康应为v=3.Om/s时通过的距离为so,则2ag0=v2-诟
代入数值，得:
so=2.0m故传送带的长度L应满足的条件为L>2.0m.
答：
（1）它在空中运动的时间和飞行的水平距离分别为0.3s、0.9m.
（2）传送帯的长度应满足的条件为L>2•0m.
【点评】：
解决本题的关键^道平抛运动的水平方向和竖直方向上的运动规律，以及知道行李包在传送芾上的运动情况,结合牛顿第二走律和运动学公式进行求解.
12.（20分）（2015•陕西校级四模）如图所示,A是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离为h;C是x轴上的一点隹i」O的距离为1.在坐标系xOy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.在冥它象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里•一质量为m、电荷量为q的芾负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域，继而通过C点进入磁场区域,并再次通过A点.不计重力作用•试求：
（1）粒子经过C点时速度的大小和方向;
（2）磁感应强度的大小B.
XXX
1丿
E
XXX
A
XXX
c
XX
X
X
X
xJ
XXX
X
X
X
X
XXX
X
X
X
X
XXX*
X
X
X
X
【考点】：
带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二走律；向心力・【专题】：
帯电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】：
（1）粒子在电场作用下做类平抛运动，加速度沿y轴负方向,根据平抛运动的基本
公式可求出初速度,再根据園周运动的对称性求出C点进入磁场时的速度为v,方向可通过几何关系求解.
（2、3）粒子从C点进入磁场后在磁场中做速率为v的園周运动•理论重量通过向心力，通过几
何关系表示出轨道半径R,进而求出B.
【解析】：
解:
画出带电粒子的运动轨迹如图所示
（1）以a表示粒子在电场作用下的加速度,
WqE=ma①
加速度沿y轴负方向.
设粒子从A点进入电场时的初速度为vo,由A点运动到C点经历的时间为匸则有h=lat2②
1=vot③
由②③式得vo=l•焉④
设粒子从C点进入磁场时的速康为V/V垂直于X轴的分呈V1=V2^h⑤
由①④⑤式得
设粒子经过C点时的速度方向与x轴的夹角为q则有tana=^l⑦
v0
（2）粒子从C点进入磁场后在磁场中做速率为v的圍周运动・若園周的半径为R,
2
则有qvB=m—⑨
R
设圍心为P，则PC必与过C点的速度垂直，且WPC=PA=R・用p表示包与y轴的夹角，由几何关系得
Rcos[3二Rcosa+h⑩
Rsinp=I-Rsina@
22
由⑧⑩⑪EC解得^4h2+l2®
2hl
由⑥⑨⑫讯解得B=1
h2+l2
【点评】：
本题主要考直了帝电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况,熟练拿握平抛运动和圆周运动的基本公式，并几何几何关系解题，难度较大・
选修题
13.（6分）（2015•陕西校级四圍如图所示，足够长的光滑"口"型全雇导体框竖直放置,除电阻R外其余部分阻值不计.质呈为m的全雇棒MN与框架接触良好•磁感应强度分别为Bi、B2的有界匀强磁场方向相反,但均垂直于框架平面，分别处在abed和cdef区域•现从图示位置由静止释放全雇棒MN,当全雇棒进入磁场Bi区域后，恰好做匀速运动•以下说法中正确的有（）
R
L
a
d
e
XXXX
XXXlxX
c
•••・•
f
A.若B2=Bi,全属棒进入B2区域后仍保持匀速下滑
B.若B2=B1,全雇棒进入B2区域后将加速下滑
C.若B2D.若B2>Bi,全雇棒进入B2区域后先减速后匀速下滑
E.无论B2大小如何全雇棒进入B2区域后均先加速后匀速下滑
【考点】：
导体切割磁感线时的感应电动势.
【专题】：
电磁感应——功能问题.
【分析】：
由题，当全雇棒进入磁场Bi区域后，恰好做匀速运动，说明全雇棒所受的安培力与重力大小相等、方向相反•若B2=Bi,全属棒进入B2区域后，全雇棒受到的安培力大小和方向不变,则知棒仍做匀速运动•若B2>Bi,全雇棒进入B2区域后受到的安培力増大，将先减速后匀速下滑.
【解析】：
解:
A、B当全属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动，说明全雇棒所受的安培
22
力与重力大小相等、方向相反•若B2=B1,根据安培力公式Fa」乙"得知，金属棒进入B2区域R
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