福建省福州瑯岐中學2022年高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，某豎直彈射裝置由兩根勁度系數(shù)為k的輕彈簧以及質量不計的底盤構成，當質量為m的物體豎直射向空中時，底盤對物體的支持力為6mg(g為重力加速度)，已知兩根彈簧與豎直方向的夾角為θ＝60°，則此時每根彈簧的伸長量為A．3mgkB．4mgkC．5mg2．如圖所示，O1、O2兩輪通過皮帶傳動，兩輪半徑之比r1：r2=2：1，點A在O1輪邊緣上，點B在O2輪邊緣上，則A、B兩點的向心加速度大小之比aA：aB為（）A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：43．如圖所示，真空中，垂直于紙面向里的勻強磁場只在兩個同心圓所夾的環(huán)狀區(qū)域存在(含邊界)，兩圓的半徑分別為R、3R，圓心為O．一重力不計的帶正電粒子從大圓邊緣的P點沿PO方向以速度v1射入磁場，其運動軌跡如圖，軌跡所對的圓心角為120°．若將該帶電粒子從P點射入的速度大小變?yōu)関2時，不論其入射方向如何，都不可能進入小圓內部區(qū)域，則v1：v2至少為A． B． C． D．24．如圖所示，a、b、c、d為圓O上的四個點，直徑ac、bd相互垂直，兩根長直導線垂直圓面分別固定在b、d處，導線中通有大小相等，垂直紙面向外的電流，關于a、O、c三點的磁感應強度，下列說法正確的是A．都為零B．O點最大C．a、c兩點方向相反D．a、c兩點方向相同5．如圖所示，為探究理想變壓器原副線圈的電壓和電流關系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡、，電路中分別接入理想交流電壓表、，和理想交流電流表、，不計導線電阻。閉合開關S后，下列說法正確的是（）A．示數(shù)不變，示數(shù)不變，變亮B．示數(shù)變大，示數(shù)變大，變暗C．示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，與示數(shù)的比值不變D．示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，與示數(shù)的比值不變6．在水平地面上O點正上方不同高度的A、B兩點分別水平拋出一小球，不計空氣阻力，如果兩小球均落在同一點C上，則兩小球（）A．拋出時的速度大小可能相等 B．落地時的速度大小可能相等C．落地時的速度方向可能相同 D．在空中運動的時間可能相同二、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．如圖甲所示，傾角為30°的足夠長的固定光滑斜面上，有一質量m=0.8kg的物體受到平行斜面向上的力F作用，其大小F隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，t0時刻物體速度為零，重力加速度g=10m/s2。下列說法中正確的是（）A．0~2s內物體向上運動B．第2s末物體的動量最大C．第3s末物體回到出發(fā)點D．0~3s內力F的沖量大小為9N·s8．有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時底角為α，如圖所示．如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂子與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認為與滑動摩擦力相等，以下說法正確的是（）A．砂堆穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零B．砂堆穩(wěn)定時，只有形成嚴格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零C．砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足tanαmax＝μD．砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足cosαmax＝μ9．一列簡諧橫波在介質中傳播，在t=0時刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動周期T=0.4s，A、B兩質點平衡位置間相距2m。下列各種說法中正確的是（）A．若振源在A處，則P質點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.1sB．若振源在A處，則P質點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.3sC．若振源在A處，則P質點比Q質點提前0.06s第一次到達波谷位置D．若振源在B處，則P質點比Q質點滯后0.06s第一次到達波谷位置E.若振源在B處，則Q質點經過一段時間后一定會到達圖中P質點所在位置10．如圖所示，在豎直平面內有一勻強電場，一帶電量為+q、質量為m的小球在力F的作用下，沿圖中虛線由M至N做豎直向上的勻速運動。已知力F和MN之間的夾角為45°，MN之間的距離為d，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．電場的方向可能水平向左B．電場強度E的最小值為C．當qE＝mg時，小球從M運動到N時電勢能變化量為零D．F所做的功一定為三、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）某學習小組的同學要應用自由落體運動知識測當?shù)刂亓铀俣萭，現(xiàn)已找來了如下器材：如圖所示的對稱“工”字形金屬薄片、鐵架臺及其附件、光電計時器1套。(1)根據(jù)實驗目的，需要的器材還有（____）A．天平B．打點計時器C．秒表、D．游標卡尺(2)需要測量的物理量除了“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度d和它們之間豎直部分的長度L外（d<<L），還需要測量的物理量是_____（說明物理量名稱和表示它的字母符號）；(3)用(2)中的物理量字母表示實驗中測重力加速度的表達式g=___。12．（12分）某同學想在驗證機械能守恒定律的同時測出重力加速度，設計了如圖甲所示的裝置。一條輕質軟繩跨過定滑輪，兩端分別系著兩個小鋼球a和b，兩個小球的質量分別為，。現(xiàn)將兩者同時由靜止釋放，a在上升過程中先后通過光電門A、B，計時裝置測出鋼球通過光電門A、B的時間分別為、，用刻度尺測出兩光電門間的距離為h。(1)用20分度的游標卡尺測量鋼球a的直徑，讀數(shù)如圖乙所示，鋼球直徑為D=_______cm。(2)小球經過光電門A時的速度為_______經過光電門B時的速度為________。（用題中給定的字母表示）(3)要驗證機械能守恒定律，只需驗證_____與2gh是否相等。（用題中給定的字母表示）(4)多次改變兩光電門A、B之間的高度，重復實驗，用圖象法處理數(shù)據(jù)獲得當?shù)刂亓铀俣?。用縱軸代表h，則橫軸代表______，所得圖象斜率為k，則重力加速度g=______。（用題中給定的字母表示）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）如圖所示，一不計電阻的導體圓環(huán)，半徑為r、圓心在O點，過圓心放置一長度為2r、電阻為2R的均勻輻條，輻條與圓環(huán)接觸良好?，F(xiàn)將此裝置的一部分置于磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，磁場邊界恰好與圓環(huán)的直徑在同一直線上。現(xiàn)使輻條以角速度ω繞O點順時針轉動，右側電路通過電刷與輻條中心和圓環(huán)的邊緣良好接觸，R1=R，右側為水平放置的足夠長的光滑平行導軌，間距為2r，導軌之間有垂直導軌平面向里、磁感應強度大小也為B的勻強磁場，質量為m、電阻為R的導體棒ab垂直放置在導軌上且接觸良好，不計其他電阻。（1）若S閉合，S1斷開時，求理想電表的示數(shù)；（2）若S、S1都閉合，求出導體棒ab能夠獲得的最大速度vm；（3）在導體棒ab加速過程中通過的電荷量q。14．（16分）某汽車輪胎能在的范圍內正常工作，正常工作時胎內氣體的壓強最高不能超過，最低不能低于。在的室溫環(huán)境下給該輪胎充氣，充氣結束時，胎內氣體的溫度升高到。假定輪胎容積不變，分析解答下列問題。(i)夏天的汽車行駛在溫度較高的馬路上，輪胎容易爆裂。若該胎內氣體溫度高達，從微觀上分析胎內氣體壓強變化導致爆胎這一現(xiàn)象；(ii)求充氣結束時輪胎內氣體壓強的范圍（結果保留兩位有效數(shù)字）。15．（12分）如圖所示，光滑水平地面上方ABCD區(qū)域存在互相垂直的勻強磁場和勻強電場，電場強度E=1×106N/C，方向豎直向上，AD距離為1m，CD高度為1m，一厚度不計的絕緣長木板其右端距B點1m，木板質量M=1kg，在木板右端放有一帶電量q=+1×10-6C的小鐵塊（可視為質點），其質量m=0.1kg，小鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)μ=0.4，現(xiàn)對長木板施加一水平向右的恒力F1=11.4N，作用1s后撤去恒力，g取10m/s1．(1)求前1s小鐵塊的加速度大小am，長木板加速度大小aM；(1)要使小鐵塊最終回到長木板上且不與長木板發(fā)生碰撞，求磁感強度B的最小值；(3)在t=1s時再給長木板施加一個水平向左的力F1，滿足（1）條件下，要使小鐵塊回到長木板時恰能相對長木板靜止，求木板的最小長度（計算過程π取3.14）．

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】

對物體m，受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：N-mg=ma；其中：N=6mg；解得：a=5g；再對質量不計的底盤和物體m整體分析，受兩個拉力和重力，根據(jù)牛頓第二定律，有：豎直方向：2Fcos60°-mg=ma；解得：F=6mg；根據(jù)胡克定律，有：x=F2、B【解析】

傳送帶傳動的兩輪子邊緣上的點線速度相等，所以vA=vB，由題知r1：r2=2：1，由向心加速度公式a=得，aA：aB=1：2故B正確，ACD錯誤。故選B。3、B【解析】

粒子在磁場中做圓周運動，如圖：由幾何知識得：，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：；當該帶電粒子從P點射入的速度大小變?yōu)関2時，若粒子豎直向上射入磁場粒子恰好不能進入磁場時，即粒子軌道半徑，則不論其入射方向如何，都不可能進入小圓內部區(qū)域，此時洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，則：，故B正確，ACD錯誤．4、C【解析】根據(jù)右手螺旋定則，d處導線在o點產生的磁場方向水平向左，b處導線在o點產生的磁場方向水平向右，合成后磁感應強度等于1．d在c處產生的磁場方向垂直于cd偏左上，b在c出產生的磁場方向垂直bc偏右上，則根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向上；同理可知，a處的磁場方向豎直向下；則選項C正確，ABD錯誤．故選C.點睛：解決本題的關鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關系，會根據(jù)平行四邊形定則進行合成．5、C【解析】

AB．閉合開關后，根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律可知變壓器兩端電壓不變，所以兩電壓表示數(shù)不變，燈泡兩端電壓不變，亮度不變；副線圈并聯(lián)負載增加，根據(jù)并聯(lián)分流規(guī)律可知副線圈干路電流增大，所以示數(shù)增大，根據(jù)可知原線圈電流增大，所以示數(shù)增大，AB錯誤；CD．根據(jù)可知變壓器輸出電壓不變，電流增大，所以變壓器輸出功率變大，結合上述分析可知與示數(shù)的比值不變，與示數(shù)的比值不變，C正確，D錯誤。故選C。6、B【解析】

AD．小球做平拋運動，豎直方向有，則在空中運動的時間由于不同高度，所以運動時間不同，相同的水平位移，因此拋出速度不可能相等，故AD錯誤；B．設水平位移OC為x，豎直位移BO為H，AO為h，則從A點拋出時的速度為從B點拋出時的速度為則從A點拋出的小球落地時的速度為從B點拋出的小球落地時的速度為當解得此時兩者速度大小相等，故B正確；C．平拋運動軌跡為拋物線，速度方向為該點的切線方向，分別從AB兩點拋出的小球軌跡不同，在C點的切線方向也不同，所以落地時方向不可能相同，故C錯誤。故選B。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、AD【解析】

AB．對物體受力分析，受重力、支持力和拉力，將重力沿垂直斜面方向和平行與斜面方向正交分解，平行與斜面方向分力為0到內合外力方向沿斜面向上，物塊沿斜面向上運動，0到內物體加速度末速度為到內，合力為加速度為末速度為物體沿斜面向上運動，在末物體的速度為0，則動量A正確，B錯誤；C．到內，合力為加速度為末速度為前內物體的物體第內物體的位移C錯誤；D．內力的沖量大小為D正確。故選AD。8、AC【解析】

AB、把所有沙子看成一個整體，對整體受力分析，由水平方向合力為零可得，砂子穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零，與形狀無關，故A正確，B錯誤；C、取斜面上的一粒質量為m的沙子，若沙子恰好平衡，傾角最大，沙子受力平衡，對沙子受力分析，根據(jù)平衡條件得：mgsinα=μmgcosα解得：tanα=μ所以αmax=arctanμ，故C正確，D錯誤．故選AC．9、ACD【解析】

AB．若振源在A處，由圖可知，B質點剛好起振，且起振方向向下，則各質點開始振動的方向均向下，所以P質點第一次到達波谷位置需要A正確，B錯誤；C．若振源在A處，P質點比Q質點先到達波谷位置，提前的時間等于波在PQ間傳播的時間C正確；D．同理，若振源在B處，Q質點比P質點先到達波谷位置，提前的時間等于波在QP間傳播的時間D正確；E．介質中質點并不會隨波遷移，只在各自的平衡位置兩側振動，E錯誤。故選ACD。10、BC【解析】

A．小球受力情況：小球受到重力mg、拉力F與電場力qE，因為小球做勻速直線運動，合力為零，則F與qE的合力與mg大小相等、方向相反，作出F與qE的合力，如圖根據(jù)上圖可知，電場力在右側，由于小球帶正電，電場方向與電場力方向相同，故指向右側，故A錯誤；B．由圖可知，當電場力qE與F垂直時，電場力最小，此時場強也最小。則得：qE＝mgsinθ，所以電場強度的最小值為，故B正確；C．當mg＝Eq時，根據(jù)幾何關系，電場力水平向右，與MN垂直，小球從M運動到N電場力不做功，即小球從M運動到N時電勢能變化量為零，故C正確；D．由于電場力變化時，F(xiàn)大小也跟隨著改變，所以做功也不能具體確定值，故D錯誤；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、D“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的時間和【解析】

(1)[1]．此實驗不必測量質量，不需天平；用光電計時器計時，故不需打點計時器和秒表；需要用游標卡尺測量“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度，故選D．(2)[2]．要測當?shù)刂亓铀俣龋捅仨殰y得“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的速度，故而需要測量“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的時間和．(3)[3]．“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的速度又得12、0.950【解析】

(1)[1]．銅球直徑(2)[2][3]．用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度(3)[4]．機械能守恒需滿足即(4)[5]．由得所以用縱軸表示h，用橫軸表示。[6]．斜率重力加速度四、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），（2）vm=（3）【解析】

（1）由題意知，在磁場內部的半根輻條相當于是電源，由右手定則可知輻條中心為負極，與圓環(huán)邊緣接觸的一端為正極，且始終有長為r的輻條在轉動切割磁感線，內電阻為R產生的感應電動勢大小為：若S閉合，S1斷開時，總電阻為：理想電流表的示數(shù)為：理想電壓表的示數(shù)為：（2）若S、S1都閉合，導體棒ab獲得最大速度vm時，安培力為零，產生的感應電動勢為：又知導體棒ab上分得電壓為：故有：解得：（3）在導體棒ab加速過程中，設瞬間流過的電流為