陜西省高考物理模擬試題與解析一、前言本套模擬試題依據(jù)《陜西省普通高校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱（物理）》及新課標(biāo)要求編制，貼合陜西高考物理“注重基礎(chǔ)、強(qiáng)調(diào)應(yīng)用、考查核心素養(yǎng)”的命題風(fēng)格。試題覆蓋力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、近代物理等主干模塊，題型包括選擇題、實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題，難度與高考持平。旨在幫助高三學(xué)生熟悉高考題型、掌握解題方法、提升應(yīng)試能力，為高考備考提供針對(duì)性參考。二、模擬試題（一）選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。1-5題單選，6-8題多選）1.萬有引力與航天2023年我國(guó)“天問一號(hào)”探測(cè)器成功著陸火星，假設(shè)探測(cè)器在火星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知火星質(zhì)量為\(M\)、半徑為\(R\)、引力常量為\(G\)，則探測(cè)器的環(huán)繞速度為（）A.\(\sqrt{\dfrac{GM}{R}}\)B.\(\sqrt{\dfrac{GM}{R^2}}\)C.\(\sqrt{gR}\)（\(g\)為火星表面重力加速度）D.\(\sqrt{\dfrac{2GM}{R}}\)2.牛頓運(yùn)動(dòng)定律質(zhì)量為\(m\)的物體靜止在傾角為\(\theta\)的斜面上，受到沿斜面向上的拉力\(F\)作用后仍靜止。已知物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為\(\mu\)，則物體所受摩擦力大小可能為（）A.\(F-mg\sin\theta\)B.\(mg\sin\theta-F\)C.\(\mumg\cos\theta\)D.\(0\)3.電磁感應(yīng)如圖所示，閉合線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)為\(n\)、面積為\(S\)、角速度為\(\omega\)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為\(B\)。則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為（）A.\(nBS\omega\)B.\(nBS\omega\cos\omegat\)C.\(\dfrac{nBS}{\omega}\)D.\(nBS\)4.光學(xué)一束單色光從空氣射入玻璃，入射角為\(i\)，折射角為\(r\)，則該玻璃的折射率為（）A.\(\dfrac{\sini}{\sinr}\)B.\(\dfrac{\sinr}{\sini}\)C.\(\dfrac{\cosi}{\cosr}\)D.\(\dfrac{\cosr}{\cosi}\)5.熱學(xué)一定質(zhì)量的理想氣體，在等容過程中溫度升高，下列說法正確的是（）A.氣體內(nèi)能增加B.氣體分子平均動(dòng)能減小C.氣體壓強(qiáng)減小D.氣體對(duì)外做功6.動(dòng)量守恒質(zhì)量為\(m_1\)的小球以速度\(v_0\)與靜止的質(zhì)量為\(m_2\)的小球發(fā)生正碰，碰撞后兩球速度分別為\(v_1\)、\(v_2\)，則下列說法正確的是（）A.若碰撞為彈性碰撞，則\(m_1v_0=m_1v_1+m_2v_2\)B.若碰撞為完全非彈性碰撞，則\(v_1=v_2\)C.若碰撞為彈性碰撞，則\(\dfrac{1}{2}m_1v_0^2=\dfrac{1}{2}m_1v_1^2+\dfrac{1}{2}m_2v_2^2\)D.若碰撞為完全非彈性碰撞，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒7.電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度\(E\)和電勢(shì)\(\phi\)，下列說法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)一定為零C.電勢(shì)為零的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零D.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低8.交變電流某正弦式交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律為\(u=220\sqrt{2}\sin(100\pit)\\text{V}\)，則下列說法正確的是（）A.電壓的有效值為220VB.電壓的最大值為220VC.電流的頻率為50HzD.電流的周期為0.02s（二）實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共15分）9.力學(xué)實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（8分）某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小車質(zhì)量為\(M\)，砝碼和砝碼盤總質(zhì)量為\(m\)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz。（1）為使細(xì)繩拉力近似等于砝碼和砝碼盤總重力，應(yīng)滿足______的條件。（2）實(shí)驗(yàn)得到紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)O、A、B、C、D相鄰間隔為4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，測(cè)得\(OA=1.20\\text{cm}\)、\(OB=3.60\\text{cm}\)、\(OC=7.20\\text{cm}\)、\(OD=12.00\\text{cm}\)，則小車加速度為______\(\text{m/s}^2\)。（3）若未平衡摩擦力，加速度測(cè)量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。10.電學(xué)實(shí)驗(yàn)：伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（7分）某同學(xué)用電壓表（內(nèi)阻約\(10\\text{k}\Omega\)）、電流表（內(nèi)阻約\(0.1\\text{k}\Omega\)）、滑動(dòng)變阻器（\(0-20\\Omega\)）測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)\(E\)和內(nèi)阻\(r\)，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。（1）該電路中電流表應(yīng)采用______（填“內(nèi)接”或“外接”）法。（2）實(shí)驗(yàn)得到多組電壓\(U\)、電流\(I\)數(shù)據(jù)，繪制\(U-I\)圖像，圖線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為______，與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為______，則\(E=\)______，\(r=\)______。（三）計(jì)算題（本題共2小題，共32分）11.動(dòng)力學(xué)與能量綜合（16分）質(zhì)量為\(m=1\\text{kg}\)的物塊從光滑斜面頂端靜止滑下，斜面傾角\(\theta=30^\circ\)、長(zhǎng)度\(L=4\\text{m}\)，進(jìn)入粗糙水平面（動(dòng)摩擦因數(shù)\(\mu=0.5\)）后壓縮輕質(zhì)彈簧（勁度系數(shù)\(k=100\\text{N/m}\)）。求：（1）物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小；（2）彈簧的最大壓縮量；（3）物塊被彈簧彈回后在水平面上滑行的最大距離。12.電磁感應(yīng)與電路綜合（16分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，間距為\(L=0.5\\text{m}\)，左端連接電阻\(R=2\\Omega\)，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度\(B=1\\text{T}\)。質(zhì)量為\(m=0.1\\text{kg}\)、電阻\(r=0.5\\Omega\)的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，在外力作用下以\(v=2\\text{m/s}\)的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)。求：（1）金屬棒ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）通過電阻\(R\)的電流大小和方向；（3）外力的功率。三、試題解析與備考提示（一）選擇題解析1.答案：AC考點(diǎn)：萬有引力定律、環(huán)繞速度、重力與萬有引力關(guān)系。思路：探測(cè)器繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，即\(\dfrac{GMm}{R^2}=m\dfrac{v^2}{R}\)，得\(v=\sqrt{\dfrac{GM}{R}}\)（A正確）；火星表面重力等于萬有引力，即\(mg=\dfrac{GMm}{R^2}\)，得\(g=\dfrac{GM}{R^2}\)，故\(v=\sqrt{gR}\)（C正確）。易錯(cuò)點(diǎn)：混淆環(huán)繞速度（\(\sqrt{\dfrac{GM}{R}}\)）與逃逸速度（\(\sqrt{\dfrac{2GM}{R}}\)），D錯(cuò)誤。備考提示：熟練掌握天體運(yùn)動(dòng)向心力來源及重力與萬有引力關(guān)系，多練公式推導(dǎo)。2.答案：ABD考點(diǎn)：靜摩擦力、平衡條件。思路：物體靜止，沿斜面方向合力為零。若\(F<mg\sin\theta\)，摩擦力沿斜面向上，\(f=mg\sin\theta-F\)（B正確）；若\(F>mg\sin\theta\)，摩擦力沿斜面向下，\(f=F-mg\sin\theta\)（A正確）；若\(F=mg\sin\theta\)，\(f=0\)（D正確）。靜摩擦力大小不超過最大靜摩擦力\(\mumg\cos\theta\)，但“可能為”不等于“一定為”，C錯(cuò)誤。易錯(cuò)點(diǎn)：忽略靜摩擦力方向的變化，誤認(rèn)為摩擦力一定等于\(\mumg\cos\theta\)。備考提示：分析靜摩擦力時(shí)，先判斷物體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，再用平衡條件計(jì)算大小。3.答案：A考點(diǎn)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值、法拉第電磁感應(yīng)定律。思路：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為\(E_m=nBS\omega\)（A正確），瞬時(shí)值為\(e=E_m\sin\omegat\)（B錯(cuò)誤）。易錯(cuò)點(diǎn)：混淆最大值與瞬時(shí)值公式，記清\(E_m=nBS\omega\)的物理意義（線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)電動(dòng)勢(shì)最大）。備考提示：重點(diǎn)掌握交變電流的產(chǎn)生原理及最大值、有效值、頻率的計(jì)算。4.答案：A考點(diǎn)：光的折射定律、折射率。思路：折射率定義為\(n=\dfrac{\sini}{\sinr}\)（\(i\)為入射角，\(r\)為折射角），A正確。易錯(cuò)點(diǎn)：顛倒入射角與折射角的順序，記清“空氣入介質(zhì)，折射角小”。備考提示：熟練掌握折射定律、全反射條件及折射率的應(yīng)用（如計(jì)算臨界角）。5.答案：A考點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程、內(nèi)能。思路：等容過程中，溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大（B錯(cuò)誤），內(nèi)能增加（A正確）；根據(jù)\(\dfrac{p}{T}=C\)，壓強(qiáng)增大（C錯(cuò)誤）；等容過程氣體不對(duì)外做功（D錯(cuò)誤）。易錯(cuò)點(diǎn)：混淆等容、等壓、等溫過程的特點(diǎn)，記清理想氣體內(nèi)能僅與溫度有關(guān)。備考提示：結(jié)合狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律分析氣體狀態(tài)變化，重點(diǎn)掌握內(nèi)能、做功、熱量的關(guān)系。6.答案：ABC考點(diǎn)：動(dòng)量守恒、彈性碰撞與完全非彈性碰撞。思路：所有碰撞都滿足動(dòng)量守恒（A正確）；完全非彈性碰撞后兩球共速（B正確）；彈性碰撞滿足機(jī)械能守恒（C正確）；完全非彈性碰撞機(jī)械能不守恒（D錯(cuò)誤）。易錯(cuò)點(diǎn)：誤認(rèn)為完全非彈性碰撞機(jī)械能守恒，其實(shí)碰撞中機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。備考提示：掌握碰撞的基本規(guī)律，重點(diǎn)練習(xí)彈性碰撞與完全非彈性碰撞的計(jì)算。7.答案：CD考點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系。思路：電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無直接關(guān)系（A錯(cuò)誤）；電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)不一定為零（如等量同種電荷中點(diǎn)，B錯(cuò)誤）；電勢(shì)為零的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零（如等量異種電荷中點(diǎn)，C正確）；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低（D正確）。易錯(cuò)點(diǎn)：將電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)混淆，記清“電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，電勢(shì)是標(biāo)量”。備考提示：通過電場(chǎng)線圖理解電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系，重點(diǎn)掌握點(diǎn)電荷、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)分布。8.答案：ACD考點(diǎn)：交變電流的有效值、最大值、頻率、周期。思路：正弦式交變電流的有效值\(U=\dfrac{U_m}{\sqrt{2}}=220\\text{V}\)（A正確）；最大值\(U_m=220\sqrt{2}\\text{V}\)（B錯(cuò)誤）；頻率\(f=\dfrac{\omega}{2\pi}=50\\text{Hz}\)（C正確）；周期\(T=\dfrac{1}{f}=0.02\\text{s}\)（D正確）。易錯(cuò)點(diǎn)：混淆有效值與最大值的關(guān)系，記清\(U=\dfrac{U_m}{\sqrt{2}}\)、\(I=\dfrac{I_m}{\sqrt{2}}\)。備考提示：熟練掌握交變電流的基本參數(shù)及計(jì)算，重點(diǎn)練習(xí)有效值的應(yīng)用（如電功、電功率）。（二）實(shí)驗(yàn)題解析9.答案：（1）\(m\llM\)；（2）1.20；（3）大于?？键c(diǎn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。解析：（1）當(dāng)\(m\llM\)時(shí)，細(xì)繩拉力\(T\approxmg\)（推導(dǎo)：對(duì)砝碼盤\(mg-T=ma\)，對(duì)小車\(T=Ma\)，聯(lián)立得\(T=\dfrac{Mgm}{M+m}\)，\(m\llM\)時(shí)\(T\approxmg\)）。（2）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔\(T=0.1\\text{s}\)，用逐差法計(jì)算加速度：\(x_1=OA=1.20\\text{cm}\)，\(x_2=AB=2.40\\text{cm}\)，\(x_3=BC=3.60\\text{cm}\)，\(x_4=CD=4.80\\text{cm}\)，則\(a=\dfrac{(x_3+x_4)-(x_1+x_2)}{4T^2}=\dfrac{(3.60+4.80)-(1.20+2.40)}{4\times0.1^2}\times10^{-2}=1.20\\text{m/s}^2\)。（3）未平衡摩擦力時(shí)，小車合力為\(T-f\)，實(shí)驗(yàn)中誤將\(T\)作為合力，故\(a_{\text{測(cè)}}=\dfrac{T}{M}>a_{\text{真}}=\dfrac{T-f}{M}\)。備考提示：重點(diǎn)掌握實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（平衡摩擦力、\(m\llM\)）、逐差法數(shù)據(jù)處理及誤差分析。10.答案：（1）外接；（2）\(E\)；\(\dfrac{E}{r}\)；縱軸交點(diǎn)值；\(\dfrac{\text{縱軸交點(diǎn)值}}{\text{橫軸交點(diǎn)值}}\)?？键c(diǎn)：伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)。解析：（1）電源內(nèi)阻較小，電流表應(yīng)采用外接法（避免電流表分壓導(dǎo)致誤差）。（2）\(U-I\)圖像的縱軸交點(diǎn)為電源電動(dòng)勢(shì)\(E\)（\(I=0\)時(shí)，\(U=E\)）；橫軸交點(diǎn)為短路電流\(I_{\text{短}}=\dfrac{E}{r}\)；內(nèi)阻\(r=\dfrac{E}{I_{\text{短}}}=\dfrac{\text{縱軸交點(diǎn)值}}{\text{橫軸交點(diǎn)值}}\)。備考提示：掌握實(shí)驗(yàn)電路選擇（內(nèi)接/外接）、\(U-I\)圖像的物理意義及數(shù)據(jù)處理。（三）計(jì)算題解析11.答案：（1）\(2\sqrt{10}\\text{m/s}\)；（2）0.58\\text{m}\)；（3）2.84\\text{m}\)?？键c(diǎn)：機(jī)械能守恒、動(dòng)能定理、能量守恒。解析：（1）斜面光滑，機(jī)械能守恒：\(mgL\sin\theta=\dfrac{1}{2}mv^2\)，代入數(shù)據(jù)得\(v=\sqrt{2gL\sin\theta}=\sqrt{2\times10\times4\times0.5}=2\sqrt{10}\\text{m/s}\)。（2）水平面上壓縮彈簧過程，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和內(nèi)能：\(\dfrac{1}{2}mv^2=\mumgx+\dfrac{1}{2}kx^2\)，代入數(shù)據(jù)得\(20=5x+50x^2\)，解得\(x\approx0.58\\text{m}\)（舍去負(fù)根）。（3）彈回過程，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：\(\dfrac{1}{2}kx^2=\mumg(x+s)\)，聯(lián)立（2）式得\(s=\dfrac{v^2}{2\mug}-2x=\dfrac{40}{10}-2\times0.58=2.84\\text{m}\)。規(guī)范答題提示：分步書寫公式，代入數(shù)值時(shí)注意單位換算（如\(\text{cm}\)轉(zhuǎn)\(\text{m}\)），結(jié)果保留兩位有效數(shù)字（或根據(jù)題目要求）。備考提示：多過程問題需分步分析能量轉(zhuǎn)化，優(yōu)先用動(dòng)能定理或能量守恒（避免復(fù)雜受力分析）。12.答案：（1）1\\text{V}\)；（2）0.4\\text{A}\)，方向從a到b；（3）0.4\\text{W}\)。考點(diǎn)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、閉合電路歐姆定律、電功率。解析：（1）金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：\(E=BLv=1\times0.5\times2=1\\text{V}\)。（2）閉合電路電流：\(I=\dfrac{E}{R+r}=\dfrac{1}{2+0.5}=0.4\\text{A}\)；由右手定則，電流方向從a到b。（3）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力等于安培力：\(F=BIL=1\times0.4\times0.5=0.2\\text{N}\)，外力功率：