甘肅省天水市蘭州市高三第二次調(diào)研新高考物理試卷及答案解析

甘肅省天水市蘭州市高三第二次調(diào)研新高考物理試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，矩形線圈處在磁感應強度大小為B、方向水平向右的勻強磁場中，線圈通過電刷與定值電阻R及理想電流表相連接，線圈繞中心軸線OO以恒定的角速度勻速轉動，t=0時刻線圈位于與磁場平行的位置。已知線圈的匝數(shù)為n、面積為S、阻值為r。則下列說法正確的是（）A．t=0時刻流過電阻R的電流方向向左B．線圈中感應電動勢的瞬時表達式為enBSsintC．線圈轉動的過程中，電阻R兩端的電壓為D．從t=0時刻起，線圈轉過60°時電阻R兩端的電壓為2、如圖所示，條形磁鐵靜止放在桌面上，當在其左上方放一電流方向垂直紙面向里的通電直導線后，則磁鐵受到的摩擦力和彈力A．摩擦力為零B．摩擦力方向向左C．彈力保持不變D．摩擦力方向向右3、甲乙兩汽車在一平直公路上同向行駛．在t=0到t=t1的時間內(nèi)，它們的v-t圖象如圖所示．在這段時間內(nèi)A．汽車甲的平均速度比乙大B．汽車乙的平均速度等于C．甲乙兩汽車的位移相同D．汽車甲的加速度大小逐漸減小，汽車乙的加速度大小逐漸增大4、如圖所示，四根相互平行的固定長直導線、、、，其橫截面構成一角度為的菱形，均通有相等的電流，菱形中心為。中電流方向與中的相同，與、中的相反，下列說法中正確的是（）A．菱形中心處的磁感應強度不為零B．菱形中心處的磁感應強度方向沿C．所受安培力與所受安培力大小不相等D．所受安培力的方向與所受安培力的方向相同5、下列說法正確的是（）A．在光電效應中，增加入射光的強度，飽和光電流不變B．衰變現(xiàn)象說明電子是原子的組成部分C．兩個氘核的聚變反應方程式為D．處于基態(tài)的氫原子吸收光子發(fā)生躍遷后動能增加6、如圖所示，空間有與豎直平面夾角為θ的勻強磁場，在磁場中用兩根等長輕細金屬絲將質量為m的金屬棒ab懸掛在天花板的C、D兩處，通電后導體棒靜止時金屬絲與磁場方向平行。已知磁場的磁感應強度大小為B，接人電路的金屬棒長度為l，重力加速度為g，以下關于導體棒中電流的方向和大小正確的是（）A．由b到a， B．由a到b，C．由a到b， D．由b到a，二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、圖甲、圖乙為兩次用單色光做雙縫干涉實驗時，屏幕上顯示的圖樣。圖甲條紋間距明顯大于圖乙，比較兩次實驗A．若光屏到雙縫的距離相等，則圖甲對應的波長較大B．若光源、雙縫間隙相同，則圖甲光屏到雙縫的距離較大C．若光源、光屏到雙縫的距離相同，則圖甲雙縫間隙較小D．圖甲的光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象8、一個長方體金屬導體的棱長如圖所示，將該長方體導體放在勻強磁場中，并使前側面與磁場垂直，已知磁感應強度為B。導體的左右兩側面外接電源，產(chǎn)生由左向右的穩(wěn)定電流時，測得導體的上、下表面間的電勢差為U。則下列說法正確的是（）A．上、下兩表面比較，上表面電勢高 B．上、下兩表面比較，下表面電勢高C．導體中自由電子定向移動的速率為 D．導體中自由電子定向移動的速率為9、如圖甲所示，正六邊形導線框abcdef放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示．t＝0時刻，磁感應強度B的方向垂直紙面向里，設產(chǎn)生的感應電流以順時針方向為正、豎直邊cd所受安培力的方向以水平向左為正．則下面關于感應電流i和cd邊所受安培力F隨時間t變化的圖象正確的是()A． B．C． D．10、如圖所示，銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場中。電路通過電刷與圓盤的邊緣和銅軸接觸良好，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，定值電阻為R。先將開關閉合，待圓盤轉速穩(wěn)定后再斷開開關，不計一切摩擦，下列說法中正確的是（）A．閉合開關時，從上往下看圓盤逆時針轉動B．閉合開關轉速穩(wěn)定時，流過圓盤的電流為零C．斷開開關時，a點電勢低于b點電勢D．斷開開關后，流過電阻R上的電流方向與原電流方向相反三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）一個小燈泡的額定電壓為額定電流約為，選用下列實驗器材進行實驗，并利用實驗數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線。A．電源：電動勢為，內(nèi)阻不計；B．電壓表V1：量程為，內(nèi)阻約為；C．電壓表V2：量程為，內(nèi)阻約為；D．電流表A1：量程為，內(nèi)阻約為；E.電流表A2：量程為，內(nèi)阻約為；F.滑動變阻器：最大阻值為，額定電流為；G.滑動變阻器：最大阻值為，額定電流為；H.滑動變阻器：最大阻值為，額定電流為；開關，導線若干。實驗得到如下數(shù)據(jù)（和分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓）：0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.500.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)實驗中電壓表應選用__________；電流表應選用__________；滑動變阻器應選用__________。（請?zhí)顚懫鞑那皩淖帜福?2)請你不要改動已連接導線，補全圖甲所示實物電路圖_________。閉合開關前，應使滑動變阻器的滑片處在最__________（選填“左”或“右”）端。(3)在如圖乙所示坐標系中畫出小燈泡的曲線________。12．（12分）某同學猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數(shù)成正比例的常數(shù)。該同學設計以下實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關系。如圖所示，在水平桌面上放置一個氣墊導軌，將彈簧一端固定于氣墊導軌左側。調(diào)整導軌使滑塊能在導軌上自由勻速滑動。將光電門固定在離彈簧右側原長點稍遠的位置。推動滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊。滑塊離開彈簧后運動通過光電門。通過測量和計算研究上述猜想。實驗中進行以下測量：A．測得滑塊的質量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時間t；F.重復上述操作，得到若干組實驗數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個問題用實驗測得的物理量字母及比例常數(shù)b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時的動能相等。若關于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實驗數(shù)據(jù)并分析結論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標原點的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實驗中測得的一組數(shù)據(jù)：，，，，。由此計算比例常數(shù)________N/m。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°，BC邊長度為L，一束垂直于AB邊的光線自AB邊的P點射入三棱鏡，AP長度d＜L，光線在AC邊同時發(fā)生反射和折射，反射光線和折射光線恰好相互垂直，已知光在真空中的速度為c．求：（1）三棱鏡的折射率；（2）光從P點射入到第二次射出三棱鏡經(jīng)過的時間．14．（16分）如圖甲所示，某人站在力傳感器上，從直立靜止起，做“下蹲-起跳”動作，圖中的“●”表示人的重心。圖乙是由力傳感器畫出的F－t圖線。圖乙中1～4各點對應著圖甲中1～4四個狀態(tài)和時刻。取重力加速度g=10m/s2。請根據(jù)這兩個圖所給出的信息，求：（1）此人的質量。（2）此人1s內(nèi)的最大加速度，并以向上為正，畫出此人在1s內(nèi)的大致a－t圖像。（3）在F－t圖像上找出此人在下蹲階段什么時刻達到最大速度？簡單說明必要理由。15．（12分）如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面），O為圓心．在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面向外的勻強磁場，一質量為m、電荷量為+q的粒子沿圖中直徑從圓上的A點射入柱形區(qū)域，在圓上的D點離開該區(qū)域，已知圖中θ=120°，現(xiàn)將磁場換為豎直向下的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直徑從A點射入柱形區(qū)域，也在D點離開該區(qū)域．若磁感應強度大小為B，不計重力，試求：（1）電場強度E的大小；（2）經(jīng)磁場從A到D的時間與經(jīng)電場從A到D的時間之比．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A．t=0時刻線框與磁場方向平行，即線框的速度與磁場方向垂直，右手定則可知，流過電阻R的電流方向向右，故A錯誤；

B．從與中性面垂直的位置開始計，感應電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化，且最大感應電動勢Em＝nBSω所以感應電動勢的瞬時值表達式為e=nBSωcosωt（V）故B錯誤；

C．線圈轉過的過程中，最大感應電動勢Em＝nBSω，則產(chǎn)生的感應電動勢的有效值為E＝nBSω因此電阻R兩端的電壓為故C錯誤；

D．線圈從t=0開始轉過60°時，電阻R兩端的電壓為故D正確。

故選D。2、B【解析】

磁鐵的磁感線從N到S，故通電導線所處位置的磁場方向為斜向左下，根據(jù)左手定則可知導線受到斜向左上的安培力，根據(jù)牛頓第三定律可得磁鐵受到導線給的斜向右下的作用力，該作用力可分解為水平向右和豎直向下，故磁鐵受到的摩擦力水平向左，彈力增大，B正確．3、A【解析】試題分析：因為圖線與坐標軸所夾的面積是物體的位移，故在0-t1時間內(nèi)，甲車的位移大于乙車，故根據(jù)可知，甲車的平均速度大于乙車，選項A正確，C錯誤；因為乙車做變減速運動故平均速度不等于，選項B錯誤；因為圖線的切線的斜率等于物體的加速度，故甲乙兩車的加速度均逐漸減小，選項D錯誤．考點：v-t圖象及其物理意義4、A【解析】

AB．由右手螺旋定則可知，L1在菱形中心處的磁感應強度方向OL2方向，21在菱形中心處的磁感應強度方向OL3方向，L3在菱形中心處的磁感應強度方向OL2方向，L4在菱形中心處的磁感應強度方向OL3方向，由平行四邊形定則可知，菱形中心處的合磁感應強度不為零，方向應在OL3方向與OL2方向之間，故A正確，B錯誤；C．L1和L3受力如圖所示，由于四根導線中的電流大小相等且距離，所以每兩根導線間的相互作用力大小相等，由幾可關系可知，所受安培力與所受安培力大小相等，方向不同，故CD錯誤；故選A。5、C【解析】

A．根據(jù)光子假設，當入射光的強度增加時，單位時間內(nèi)通過金屬表面的光子數(shù)增多，單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子增多，飽和光電流隨之增大，選項A錯誤；B．β衰變釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉化來的，選項B錯誤；C．兩個氘核的聚變反應方程式為，選項C正確；D．處于基態(tài)的氫原子吸收光子后向高能級躍遷，軌道半徑增大，根據(jù)可知，速度隨軌道半徑的增大而減小，所以動能減小，選項D錯誤。故選C。6、C【解析】

對導體棒進行受力分析，根據(jù)左手定則分析導體棒中的電流方向，根據(jù)三角形定則分析求解安培力的大小，從而根據(jù)求解導體棒的電流大小?！驹斀狻繉w棒靜止，則其受力如圖所示：根據(jù)左手定則可知，導體棒的電流方向為由a到b，根據(jù)平衡條件可知安培力的大小為：所以感應電流的大小為：故ABD錯誤C正確。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

A．甲光的條紋間距大，光屏到雙縫的距離相等，由于雙縫間的距離未知，故無法比較波長的大小，A錯誤；B．若光源、雙縫間隙相同，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知d以及波長相等，圖甲的條紋間距大，則圖甲光屏到雙縫的距離大，B正確；C．若光源、光屏到雙縫的距離相同，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知L以及波長相等，圖甲的條紋間距大，則圖甲雙縫的間距小，C正確；D．因為波長大小未知，故無法比較哪個光發(fā)生明顯的衍射，D錯誤。故選BC。8、BD【解析】

AB．電流向右，則金屬導體中的自由電子定向向左移動，由左手定則知洛倫茲力向上，則上表面累積負電荷，其電勢低，選項B正確，A錯誤。CD．穩(wěn)定狀態(tài)時，電子做勻速直線運動，受力平衡，有又有解得選項C錯誤，D正確；故選BD.9、AC【解析】

分析：根據(jù)法拉第電磁感應定律求出各段時間內(nèi)的感應電動勢和感應電流的大小，根據(jù)楞次定律判斷出感應電流的方向，通過安培力大小公式求出安培力的大小以及通過左手定則判斷安培力的方向．解答：解：A、0～2s內(nèi)，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應電流的方向為順時針方向，為正值．根據(jù)法拉第電磁感應定律，E==B0S為定值，則感應電流為定值，I1=．在2～3s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為順時針方向，為正值，大小與0～2s內(nèi)相同．在3～4s內(nèi)，磁感應強度垂直紙面向外，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為逆時針方向，為負值，大小與0～2s內(nèi)相同．在4～6s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為逆時針方向，為負值，大小與0～2s內(nèi)相同．故A正確，B錯誤．C、在0～2s內(nèi)，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據(jù)FA=BIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負值．0時刻安培力大小為F=2B0I0L．在2s～3s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)FA=BIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正值，3s末安培力大小為B0I0L．在2～3s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向右，為負值，第4s初的安培力大小為B0I0L．在4～6s內(nèi)，磁感應強度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C正確，D錯誤．故選AC．10、BC【解析】

A．閉合開關時，銅圓盤中有電流經(jīng)過，圓盤中電流方向沿半徑向外，根據(jù)左手定則可知，從上往下看圓盤順時針轉動，故A錯誤；B．閉合開關轉速穩(wěn)定時，圓盤不受安培力作用，根據(jù)可知流過圓盤的電流為零，故B正確；C．斷開開關時，從上往下看，圓盤順時針轉動，圓盤的半徑切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，由右手定則知，圓盤中電流方向沿半徑向里，所以點電勢低于點電勢，故C正確；D．閉合開關時，流過電阻上的電流方向從點經(jīng)電阻到點；斷開開關時，點電勢低于點電勢，流過電阻上的電流方向從點經(jīng)電阻到點，所以斷開開關后，流過電阻上的電流方向與原電流方向相同，故D錯誤；故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BEG左【解析】

(1)[1][2][3]．燈泡的額定電壓為2.0V，電壓表應選B；燈泡的額定電流為0.5A，則電流表應選E；為方便實驗操作，且允許通過的最大電流不能小于0.5A，則滑動變阻器應選G。(2)[4][5]．燈泡正常發(fā)光時的電阻故則電流表應采用外接法，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開始變化，則滑動變阻器應采用分壓式接法，電路圖如圖所示；閉合開關前，滑片應置于滑動變阻器最左端。(3)[6]．根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，在坐標系中描出對應的點，然后作出燈泡的曲線如圖所示。12、滑塊運動過程中受阻力變小15.625【解析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大彈性勢能與滑塊的動能相等，解①②式得③（3）[3]．該圖像在縱軸上有正截距。則③式為（c為截距）則滑塊的動能小于彈簧的最大彈性勢能，主要原因是滑塊運動過程中受阻力，或導軌右側高于左側。（4）[4]．由③式知，圖像的斜率為。換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，則b更大，則圖像斜率變小。（5）[5]．由③式得四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）3（2）3L【解析】

(1)光線到達AC邊的O點，入射角為i，折射角為r.由題意可得：i+r=90°i=30°所以r=60°可得三棱鏡的折射率n=sin(2)光線反射到AB邊的M點，入射角為i′=60°因為sini′=32>1PQ=dtan30°=3QM=2PQMN=(Lsin300光在三棱鏡中傳播速度為：v=c/n光從P從P點射入到第二次射出三棱鏡經(jīng)過的時間為：t=（PQ+QM+MN）/v聯(lián)立解得：t=3答：(1)三棱鏡的折射率是3；(2)光從P點射入到第二次射出三棱鏡經(jīng)過的時間是3