2021-2022學(xué)年北京市豐臺區(qū)重點(diǎn)中學(xué)高三第二次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．物塊以60J的初動能從固定的斜面底端沿斜面向上滑動，當(dāng)它的動能減少為零時，重力勢能增加了40J，則物塊回到斜面底端時的動能為（）A．10J B．20J C．30J D．40J2．一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做簡諧運(yùn)動，其振動圖象如圖所示．在1.5s～2s的時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度v、加速度a的大小的變化情況是（）A．v變小，a變大 B．v變小，a變小C．v變大，a變小 D．v變大，a變大3．一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動，通過坐標(biāo)原點(diǎn)時開始計(jì)時，其－t的圖象如圖所示，則A．質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動，速度為0.5m/sB．質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，加速度為0.5m/s2C．質(zhì)點(diǎn)在1s末速度為1.5m/sD．質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的平均速度0.75m/s4．如圖所示，是半圓弧，為圓心，為半圓弧的最高點(diǎn)，，、、處各有一垂直紙面的通電直導(dǎo)線，電流大小均為，長度均為，和處通電直導(dǎo)線的電流方向垂直紙面向外，處通電直導(dǎo)線的電流方向垂直紙面向里，三根通電直導(dǎo)線在點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，則處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A． B． C． D．05．如圖所示，一端擱在粗糙水平面上，另一端系一根細(xì)線（線豎直）處于靜止?fàn)顟B(tài)的重直桿A受到的作用力個數(shù)（）A．1 B．2C．3 D．46．如圖所示,一個帶正電荷q、質(zhì)量為的小球,從光滑絕緣斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑,然后沿切線進(jìn)入豎直面上半徑為R的光滑絕緣圓形軌道,恰能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)B.現(xiàn)在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)電場,若仍從A點(diǎn)由靜止釋放該小球(假設(shè)小球的電荷量q在運(yùn)動過程中保持不變,不計(jì)空氣阻力),則（）A．小球一定不能到達(dá)B點(diǎn)B．小球仍恰好能到達(dá)B點(diǎn)C．小球一定能到達(dá)B點(diǎn),且在B點(diǎn)對軌道有向上的壓力D．小球能否到達(dá)B點(diǎn)與所加的電場強(qiáng)度的大小有關(guān)二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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．如圖所示，質(zhì)量為m=245g的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=0.5kg的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，質(zhì)量為m0=5g的子彈以速度v0=300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中（時間極短），g=10m/s2，則在整個過程中A．物塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒B．子彈的末動量大小為0.01kg·m/sC．子彈對物塊的沖量大小為0.49N·sD．物塊相對木板滑行的時間為1s8．如圖所示，傾斜固定放置的帶電平行金屬板，兩板間距為，分別為上板和下板上的點(diǎn)，點(diǎn)高于點(diǎn)，距離大于，連線與上板夾角為，為銳角，平行板間存在水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶電荷量為的粒子從直線上的P點(diǎn)沿直線向點(diǎn)運(yùn)動，初速度大小為，則下列判斷正確的是（）A．帶電粒子一定受到重力作用 B．上板一定帶正電C．帶電粒子可能做勻變速直線運(yùn)動 D．兩板間的電場強(qiáng)度可能大于9．如圖甲所示，水平地面上有足夠長平板車M，車上放一物塊m，開始時M、m均靜止。t=0時，車在外力作用下開始沿水平面向右運(yùn)動，其v-t圖像如圖乙所示，已知物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為0.2，取g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．0-6s內(nèi)，m的加速度一直保持不變B．m相對M滑動的時間為3sC．0-6s內(nèi)，m相對M滑動的位移的大小為4mD．0-6s內(nèi)，m、M相對地面的位移大小之比為3：410．如圖所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球與豎直輕彈簧P和平行斜面的輕彈簧Q連接，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則小球所受力的個數(shù)可能是（）A．2 B．3 C．4 D．5三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個如圖甲所示的裝置來測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C處是鉤碼,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦．實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)保持在B和C處鉤碼總個數(shù)不變的條件下,改變C處鉤碼個數(shù),測出C處不同個數(shù)鉤碼的總質(zhì)量m及對應(yīng)加速度a,然后通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)．(1)該同學(xué)手中有電火花計(jì)時器、紙帶、10個質(zhì)量均為100克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)線,為了完成本實(shí)驗(yàn),得到所要測量的物理量,還需要________．A．秒表B．毫米刻度尺C．天平D．彈簧測力計(jì)(2)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以C處鉤碼的總質(zhì)量m為橫軸,以加速度a為縱軸,繪制了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖線,可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=________．(g取10m/s2)12．（12分）為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計(jì))(1)實(shí)驗(yàn)時，一定要進(jìn)行的操作是______。A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個點(diǎn)沒有畫出)，已知打點(diǎn)計(jì)時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為______。A．B．C．kD．四、計(jì)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）如圖所示，在邊長為L的正三角形OAB區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)和平行于AB邊水平向左的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)。一帶正電粒子以某一初速度從三角形區(qū)域內(nèi)的O點(diǎn)射入三角形區(qū)域后恰好沿角平分線OC做勻速直線運(yùn)動。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場，該粒子仍以此初速度從O點(diǎn)沿角平分線OC射入三角形區(qū)域，則粒子恰好從A點(diǎn)射出；若撤去該區(qū)域內(nèi)的電場，該粒子仍以此初速度從O點(diǎn)沿角平分線OC射入三角形區(qū)域，則粒子將在該區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。粒子重力不計(jì)。求：(1)粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑r；(2)三角形區(qū)域內(nèi)分別只有電場時和只有磁場時，粒子在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的時間之比。14．（16分）如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直放置，上下兩端各固定質(zhì)量均為M的物體A和B（均視為質(zhì)點(diǎn)），物體B置于水平地面上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，一個質(zhì)量的小球P從物體A正上方距其高度h處由靜止自由下落，與物體A發(fā)生碰撞（碰撞時間極短），碰后A和P粘在一起共同運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．（1）求碰撞后瞬間P與A的共同速度大小；（2）當(dāng)?shù)孛鎸ξ矬wB的彈力恰好為零時，求P和A的共同速度大?。?）若換成另一個質(zhì)量的小球Q從物體A正上方某一高度由靜止自由下落，與物體A發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），碰撞后物體A達(dá)到最高點(diǎn)時，地面對物塊B的彈力恰好為零．求Q開始下落時距離A的高度．（上述過程中Q與A只碰撞一次）15．（12分）如圖所示，豎直放置的U形玻璃管與容積為V0＝15cm3的金屬球形容器連通，玻璃管左側(cè)橫截面積為右側(cè)橫截面積的4倍．右側(cè)玻璃管和球形容器中用水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體．開始時，U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h1＝15cm，右側(cè)玻璃管內(nèi)水銀柱上方空氣柱長h0＝9cm.現(xiàn)緩慢向左管中加入水銀，使兩邊水銀柱達(dá)到同一高度，玻璃管和金屬球?qū)崃己?已知大氣壓p0＝75cmHg，U形玻璃管的右側(cè)橫截面積為S＝1cm2)．求：(1)此過程中被封氣體內(nèi)能如何變化？吸熱還是放熱？(2)需要加入的水銀體積．

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

由能量守恒可知物塊沿斜面上滑的過程中，產(chǎn)生的摩擦熱為20J。由于上滑過程和下滑過程中摩擦力的大小相同，相對位移大小也相同，所以上滑過程中的摩擦生熱和下滑過程中的摩擦生熱相等。對全程用能量守恒，由于摩擦生熱40J，所以物塊回到斜面底端時的動能為20J。故B正確，ACD錯誤。故選B。2、A【解析】

由振動圖線可知，質(zhì)點(diǎn)在1.5s～2s的時間內(nèi)向下振動，故質(zhì)點(diǎn)的速度越來越小，位移逐漸增大，回復(fù)力逐漸變大，加速度逐漸變大，故選項(xiàng)A正確．3、C【解析】

由圖線可知，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的平均速度逐漸增大，則質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動；根據(jù)圖線可得，既，可得：v0=0.5m/s，a=1m/s2，故AB錯誤；質(zhì)點(diǎn)在1s末速度為v=v0+at=1.5m/s，故C正確；質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的平均速度，故D錯誤。故選C。4、C【解析】

根據(jù)右手螺旋定則畫出A、C、D各通電直導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示。將分解到水平和豎直兩個方向上，并分別在兩個方向合成，則水平方向的合矢量豎直方向的合矢量所以O(shè)點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小故選C。5、C【解析】

棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零；對棒受力分析，受重力、繩子豎直向上的拉力，地面的支持力，由于繩子豎直向上的拉力，有合力為零，故地面對棒沒有靜摩擦力，因此棒共受到3個力作用，故C正確，ABD錯誤；故選C．【點(diǎn)睛】受力分析時為防止漏力、多力，可以按照重力、彈力、摩擦力的順序分析，同時要結(jié)合平衡態(tài)分析，注意繩子的拉力方向是解題的關(guān)鍵．6、B【解析】不加電場時，設(shè)恰能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)B的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

mg（h-2R）=mv2；…①

在最高點(diǎn)時，重力提供向心力，有：mg=m…②

加上電場后，設(shè)能到達(dá)B點(diǎn)的速度為v2，根據(jù)動能定理得：mv22=（mg+Eq）（h-2R）…③

在最高點(diǎn)時，重力與電場力的合力提供向心力，有：mg+Eq=m…④

得v2=v，故為小球仍恰好能到達(dá)B點(diǎn)，故B正確，ACD錯誤；故選B.二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、BD【解析】

A．子彈進(jìn)入木塊的過程中，物塊和木板的動量都增大，所以物塊和木板組成的系統(tǒng)動量不守恒．故A錯誤；B．選取向右為正方向，子彈打入木塊過程，由動量守恒定律可得：m0v0=（m0+m）v1……①木塊在木板上滑動過程，由動量守恒定律可得：（m0+m）v1=（m0+m+M）v2……②聯(lián)立可得：所以子彈的末動量：p＝m0v2＝5×10?3×2＝0.01kg·m/s．故B正確；C．由動量定理可得子彈受到的沖量：I＝△p＝p?p0＝0.01kg·m/s?5×10?3×300kg·m/s＝1.49kg·m/s=1.49N·s．子彈與物塊作用力的時間相等，相互作用力大小始終相等，而方向相反，所以子彈對物塊的沖量大小也是1.49N·s．故C錯誤；D．對子彈木塊整體，由動量定理得：-μ（m0+m）gt=（m0+m）（v2-v1）……③由①②③式可得，物塊相對于木板滑行的時間．故D正確．8、AB【解析】

C．帶電粒子在復(fù)合場中一定受洛倫茲力而做直線運(yùn)動，一定為勻速運(yùn)動，選項(xiàng)C錯誤；A．帶電粒子沿做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)左手定則可知洛倫茲力垂直方向向上，而電場力方向垂直平行板向下，此二力不在一條直線上，可知一定受重力，選項(xiàng)A正確；B．帶電粒子只受三個力，應(yīng)用矢量三角形定則可知洛倫茲力垂直向上，則粒子帶正電，選項(xiàng)B正確；D．為銳角，可知和兩個力成銳角，此二力合力大于，又重力和電場力的合力大小等于，即，即，選項(xiàng)D錯誤。故選AB。9、BD【解析】

AB．物塊相對于平板車滑動時的加速度若其加速度一直不變，速度時間圖像如圖所示有圖像可以算出t=3s時，速度相等，為6m/s。由于平板車減速階段的加速度大小為故二者等速后相對靜止，物塊的加速度大小不變，方向改變。物塊相對平板車滑動的時間為3s。故A錯誤，B正確；C．有圖像可知，0-6s內(nèi)，物塊相對平板車滑動的位移的大小故C錯誤；D．0-6s內(nèi)，有圖像可知，物塊相對地面的位移大小平板車相對地面的位移大小二者之比為3：4，故D正確。故選BD。10、ABC【解析】

若P彈簧對小球向上的彈力等于小球的重力，此時Q彈簧無彈力，小球受2個力平衡。若P彈簧彈力為零，小球受重力、支持力、彈簧Q的拉力處于平衡，小球受3個力。若P彈簧彈力不為零，小球受重力、彈簧P的拉力、支持力、彈簧Q的拉力，小球受4個力平衡。由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5個力。故ABC正確，D錯誤。故選ABC。三、實(shí)驗(yàn)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、(1)B(2)0.3【解析】

第一空.打點(diǎn)計(jì)時器通過打點(diǎn)即可知道時間，故不需要秒表，故A錯誤．本實(shí)驗(yàn)不需要測滑塊的質(zhì)量，鉤碼質(zhì)量已知，故不需要天平，故B錯誤．實(shí)驗(yàn)需要測量兩點(diǎn)之間的距離，需要毫米刻度尺，故C正確．滑塊受到的拉力等于鉤碼的重力，不需要彈簧測力計(jì)測拉力，故D錯誤．故選C；

第二空.對ABC系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律可得：，其中m+m＇=m0；所以a-m圖象中，縱軸的截距為-μg，故-μg=-3，μ=0.3.12、BCD1.3D【解析】

(1)[1]AE．本題拉力可以由彈簧測力計(jì)測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，AE錯誤；B．該題是彈簧測力計(jì)測出拉力，從而表示小車受到的合外力，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，B正確；C．打點(diǎn)計(jì)時器運(yùn)用時，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)，C正確；D．改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，D正確；故選：BCD。(2)[2]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差：，根據(jù)得：；(3)[3]對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，此題，彈簧測力計(jì)的示數(shù)：，即，a-F圖線的斜率為k，則，故小車質(zhì)量為：，故D正確。故選D。四、計(jì)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)(2)【解析】

(1)設(shè)粒子的電荷量為q，從O點(diǎn)進(jìn)入三角形區(qū)城的初速度大小為v，電場的電場強(qiáng)度大小為E，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)三角形區(qū)域內(nèi)同時存在電場和磁場時，粒子做勻速直線運(yùn)動，有：qE=qvB當(dāng)三角形區(qū)域內(nèi)只存在電場時，粒子在該區(qū)城內(nèi)做類平拋運(yùn)動的軌連如圖中圖線1所示，設(shè)粒子在電場中運(yùn)動的加速度大小為a，有：qE=ma設(shè)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的時間為t，沿OC方向有沿CA方向有當(dāng)三角形區(qū)城內(nèi)只存在碓協(xié)肘，粒子在垓區(qū)城內(nèi)做勻速圓