河北省衡水市棗強中學2021-2022學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考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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．將兩個負電荷A、B（帶電量QA=20C和QB=40C）分別從無窮遠處移到某一固定負點電荷C產(chǎn)生的電場不同位置M和N，克服電場力做功相同，則將這兩電荷位置互換后（即將電荷A移至位置N，電荷B移至位置M，規(guī)定無窮遠處為零勢面，且忽略電荷A、B對點電荷C的電場分布影響），此時電荷A、B分別具有的電勢能EA和EB關(guān)系描述正確的是（）A．EAEB B．EA=EB C．EAEB D．無法確定2．2020年3月15日中國散列中子源利（CSNS）利用中子成像技術(shù)幫助中國科技大學進行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探測物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運動的科研裝置。CNSN是我國重點建設(shè)的大科學裝置，將成為發(fā)展中國家擁有的第一臺散裂中子源。下列關(guān)于中子研究的說法正確的是（）A．α粒子轟擊，生成，并產(chǎn)生了中子B．經(jīng)過4次α衰變，2次β衰變，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)少了6個C．放射性β射線其實質(zhì)是高速中子流，可用于醫(yī)學的放射治療D．核電站可通過控制中子數(shù)目來控制核反應(yīng)劇烈程度3．一電荷量為q的正點電荷位于電場中A點，具有的電勢能為Ep，則A點的電勢為EqP．若把該點電荷換為電荷量為2q的負點電荷，則A點的電勢為（）A．B．C．D．4．如圖所示，實線表示某電場中的電場線，但方向未知，虛線是某一帶負電的粒子通過該電場區(qū)域的運動軌跡，A、B是運動軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用，在A、B兩點的電勢分別為、，加速度大小分別為、，速度大小分別為、，電勢能大小分別為、，則下列說法正確的是（）A．，> B．>，<C．>，< D．<，>5．如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點垂直于磁場方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點，通過pa段用時為t.若該微粒經(jīng)過P點時，與一個靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個新微粒，最終打到屏MN上．若兩個微粒所受重力均忽略,則新微粒運動的()A．軌跡為pb,至屏幕的時間將小于tB．軌跡為pc,至屏幕的時間將大于tC．軌跡為pa，至屏幕的時間將大于tD．軌跡為pb,至屏幕的時間將等于t6．如圖所示，豎直平面內(nèi)兩個四分之一圓弧軌道的最低點相切，圓心分別為、，半徑分別為和，兩個小球P、Q先后從點水平拋出，分別落在軌道上的、兩點，已知、兩點處于同一水平線上，在豎直方向上與點相距，不計空氣阻力，重力加速度為。下列說法正確的是（）A．小球P在空中運動的時間較短B．小球Q從拋出到落在軌道上的速度變化量較大C．小球P與小球Q拋出時的速度之比為1∶11D．兩小球落在軌道上的瞬間，小球P的速度與水平方向的夾角較小二、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．如圖所示，平行板電容器帶電后，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定角度。若不改變電容器的帶電量，下列操作可能使靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度變小的是（）A．將左極板向左移動少許，同時在兩極板之間插入電介質(zhì)B．將左極板向左移動少許，同時取出兩極板之間的金屬板C．將左極板向左移動少許，同時在兩極板之間插入金屬板D．將左極板向下移動少許，同時取出兩極板之間的電介質(zhì)8．如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L，水平導(dǎo)軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的光滑圓弧導(dǎo)軌相切，水平導(dǎo)軌的右端連接阻值為R的定值電阻，從水平導(dǎo)軌左端起寬度為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場?，F(xiàn)將一金屬桿從圓弧導(dǎo)軌的最高處由靜止釋放，金屬桿滑到磁場右邊界時恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為m、電阻也為R，且與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計，重力加速度大小為g，則()A．金屬桿到達圓弧導(dǎo)軌的最低點前瞬間對導(dǎo)軌的壓力大小為3mgB．金屬桿在磁場中運動的最大加速度為C．整個過程中，通過金屬桿橫截面的電荷量為D．整個過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為mg(r－μd)9．用甲、乙兩種不同的單色光應(yīng)用同一實驗裝置分別做雙縫干涉實驗。比較兩次實驗得到的干涉條紋圖案，甲光的干涉條紋間距大于乙光的干涉條紋間距，則（）A．甲的波長大于乙的波長B．甲的頻率大于乙的頻率C．玻璃對甲的折射率小于對乙的折射率D．若兩種光在玻璃中傳播，甲的速度等于乙的速度E.若兩種光從玻璃射向空氣發(fā)生全反射，甲的臨界角大于乙的臨界角10．如圖所示，一艘輪船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為v1=3m/s，行駛中，輪船發(fā)動機的牽引力與船頭朝向的方向相同。某時刻發(fā)動機突然熄火，輪船牽引力隨之消失，但輪船受到水大小不變的阻力作用而使輪船相對于水的速度逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化。下列判斷正確的是（）A．發(fā)動機未熄火時，輪船相對于靜水行駛的速度大小5m/sB．發(fā)動機從熄火到相對于靜水靜止的過程中，輪船相對于地面做勻變速直線運動C．發(fā)動機從熄火到相對于靜水靜止的過程中，輪船相對于靜水做勻變速直線運動D．發(fā)動機熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值3m/s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）某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度（圈數(shù)）的關(guān)系．實驗裝置如圖所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時，各指針的位置記為x．測量結(jié)果及部分計算結(jié)果如下表所示（n為彈簧的圈數(shù)，重力加速度取9.80m/s2）．已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88cm．（1）將表中數(shù)據(jù)補充完整：①________；②________．

P1

P2

P3

P4

P5

P6

x0（cm）

2.04

4.06

6.06

8.05

10.03

12.01

x（cm）

2.64

5.26

7.81

10.30

12.93

15.41

n

10

20

30

40

50

60

k（N/m）

163

①

56.0

43.6

33.8

28.8

（m/N）

0.0061

②

0.0179

0.0229

0.0296

0.0347

（2）以n為橫坐標，為縱坐標，在答題卷給出的坐標紙上畫出1/k－n圖像．（3）題（2）圖中畫出的直線可近似認為通過原點．若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達式為k＝_____N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0（單位為m）的關(guān)系的表達式為k＝_____N/m．12．（12分）讓小車拖著穿過電磁打點計時器的紙帶沿傾斜的長木板滑下，在打出的紙帶上依次選取1、2、3、1、5、6六個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間還有三個點未畫出）。用刻度尺測出各計數(shù)點間的距離，發(fā)現(xiàn)連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的距離之差為定值，其中計數(shù)點2、3之間的距離，計數(shù)點4、5之間的距離。已知打點計時器電源的頻率為50Hz。通過計算回答下列問題（結(jié)果均保留2位小數(shù)）(1)計數(shù)點1、6之間的總長度為________cm；(2)此過程中小車的加速度大小為________；(3)若從計數(shù)點1開始計時，則0.28s時刻紙帶的速率為________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）如圖甲所示，A車原來臨時停在一水平路面上，B車在后面勻速向A車靠近，A車司機發(fā)現(xiàn)后啟動A車，以A車司機發(fā)現(xiàn)B車為計時起點(t=0)，A、B兩車的v－t圖象如圖乙所示．已知B車在第1s內(nèi)與A車的距離縮短了x1=12m.(1)求B車運動的速度vB和A車的加速度a的大?。?2)若A、B兩車不會相撞，則A車司機發(fā)現(xiàn)B車時(t=0)兩車的距離x0應(yīng)滿足什么條件？14．（16分）如圖，一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置．玻璃管的下部封有長ll=25.0cm的空氣柱，中間有一段長為l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm．已知大氣壓強為P0=75.0cmHg．現(xiàn)將一活塞（圖中未畫出）從玻璃管開口處緩緩?fù)峦?，使管下部空氣柱長度變?yōu)?20.0cm．假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離．15．（12分）一組同學設(shè)計了如圖所示的玩具軌道，軌道光滑且固定在豎直面內(nèi)，由豎直部分AB和半徑為R的圓弧BCD組成，B與圓心O等高，C為最低點，OD與OC的夾角為。讓質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始運動，運動過程中始終受到大小為mg的水平向左的恒力作用。小球經(jīng)D點時對軌道的壓力大小為2mg。求（1）A、B間的距離h；（2）小球離開D點后再經(jīng)過多長時間才能再回到軌道上？

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、A【解析】

兩個電荷未換之前，分別從無窮遠處移到某一固定負點電荷C產(chǎn)生的電場不同位置M和N，克服電場力做功相同，有：﹣QA（0﹣M）=﹣QB（0﹣N）即QAM=QBN由于2QA=QB，所以得：M=2N；將這兩電荷位置互換后，電荷A、B分別具有的電勢能EA和EB為：EA=﹣QAN=﹣20NEB=﹣QBM=﹣402N=﹣80N由于N0，所以EAEB，故A正確，BCD錯誤。故選A。2、D【解析】

A．α粒子轟擊，生成，并產(chǎn)生了質(zhì)子，選項A錯誤；B．經(jīng)過4次α衰變，2次β衰變，新核質(zhì)量數(shù)為222，電荷數(shù)為86，中子數(shù)為136，原來的原子核中子數(shù)為238-92=146，則與原來的原子核相比，中子數(shù)少了10個，選項B錯誤；C．放射性β射線其實質(zhì)是高速電子流，選項C錯誤；D．核電站可通過控制中子數(shù)目來控制核反應(yīng)劇烈程度，選項D正確。故選D。3、C【解析】根據(jù)電勢的物理意義：電勢是反映電場本身性質(zhì)的物理量，僅由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)．可知，將該點電荷換為電荷量為2q的負點電荷，A點的電勢不變，故C正確，ABD錯誤；故選C.4、C【解析】

虛線是某一帶負電的粒子通過該電場區(qū)域的運動軌跡，帶電粒子在運動中只受電場力作用，粒子的受力方向和場強方向如圖：若粒子由A運動到B，電場力方向和運動方向成鈍角，電場力做負功，粒子的電勢能增大，即；粒子在運動中只受電場力作用，電場力做負功，粒子動能減小，；，粒子帶負電，。A處電場線比B處密集，粒子在A處受到的電場力比B處大，則粒子在A處的加速度大于B處，即。故C項正確，ABD三項錯誤。5、C【解析】試題分析：由動量守恒定律可得出粒子碰撞后的總動量不變，由洛侖茲力與向心力的關(guān)系可得出半徑表達式，可判斷出碰后的軌跡是否變化；再由周期變化可得出時間的變化．帶電粒子和不帶電粒子相碰，遵守動量守恒，故總動量不變，總電量也保持不變，由，得：，P、q都不變，可知粒子碰撞前后的軌跡半徑r不變，故軌跡應(yīng)為pa，因周期可知，因m增大，故粒子運動的周期增大，因所對應(yīng)的弧線不變，圓心角不變，故pa所用的時間將大于t，C正確；【點睛】帶電粒子在勻強磁場中運動時，洛倫茲力充當向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運動時間公式，知道粒子在磁場中運動半徑和速度有關(guān)，運動周期和速度無關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識分析解題，6、C【解析】

A．B、C在同一水平線上，平拋運動的下落時間，由豎直方向的自由落體分運動決定，故故A錯誤；B．平拋運動的速度變化量，兩球的下落時間相等，故大小相等，方向都豎直向下，故B錯誤；C．球的水平位移為球的水平位移為結(jié)合可知，初速度大小之比等于水平分位移大小之比，為1∶11，故C正確；D．小球P落在軌道上的瞬間速度與水平方向的夾角正切小球Q落在軌道上的瞬間速度與水平方向的夾角正切可得小球P的速度與水平方向的夾角較大，故D錯誤。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、AC【解析】

A．將左極板向左移動少許，則d變大，同時在兩極板之間插入電介質(zhì)，則ε變大，根據(jù)可知C可能變大，根據(jù)Q=CU可知，U可能減小，即靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度可能變小，選項A正確；B．將左極板向左移動少許，則d變大，同時取出兩極板之間的金屬板，則也相當于d變大，根據(jù)可知C一定變小，根據(jù)Q=CU可知，U變大，即靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度變大，選項B錯誤；C．將左極板向左移動少許，則d變大，同時在兩極板之間插入金屬板，則相當于d又變小，則總體來說可能d減小，根據(jù)可知C可能變大，根據(jù)Q=CU可知，U變小，即靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度可能變小，選項C正確；D．將左極板向下移動少許，則S減小，同時取出兩極板之間的電介質(zhì)，則ε變小，根據(jù)可知C一定減小，根據(jù)Q=CU可知，U變大，即靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度一定變大，選項D錯誤；故選AC。8、AC【解析】

A．金屬桿沿圓弧導(dǎo)軌下滑過程中機械能守恒，mgr＝mv2在到達最低點前瞬間F－mg＝m解得F＝3mg故A正確；B．金屬桿剛進入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，對金屬桿受力分析，由牛頓第二定律有＋μmg＝mam解得am＝＋μg故B錯誤；C．根據(jù)q＝可知，整個過程中通過金屬桿橫截面的電荷量為q＝故C正確；D．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q總＝mgr－μmgd定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q焦＝mg(r－μd)故D錯誤。故選AC。9、ACE【解析】

A．雙縫干涉條紋間距同一實驗裝置其相同，越大則越長，則甲光的波長大，A正確；B．甲光的波長大于乙光，由知甲光的頻率小于乙光的頻率，B錯誤；C．頻率越小，介質(zhì)對它的折射率越小，則玻璃對甲光的折射率小，C正確；D．根據(jù)可知甲光在玻璃中的速度大，D錯誤；E．根據(jù)全發(fā)射的特點可知光在玻璃中的折射率越小，則全反射臨界角越大，則甲光臨界角大，E正確。故選ACE。10、AC【解析】

A．發(fā)動機未熄火時，輪船實際運動速度與水流速度方向垂直，如圖所示：故此時船相對于靜水的速度的大小為設(shè)v與的夾角為，則A正確；B．發(fā)動機從熄火到相對于靜水靜止的過程中，相對于地面初速度為圖中的v，而因受阻力作用，其加速度沿圖中的反方向，所以輪船相對于地面做類斜上拋運動，即做勻變速曲線運動，B錯誤；C．發(fā)動機從熄火到相對于靜水靜止的過程中，相對于靜水初速度為圖中的，而因受阻力作用，其加速度沿圖中的反方向，所以輪船相對于靜水做勻變速直線運動，C正確；D．熄火前，船的牽引力沿的方向，水的阻力與的方向相反，熄火后，牽引力消失，在阻力作用下，逐漸減小，但其方向不變，當與的矢量和與垂直時輪船的合速度最小，如圖所示，則D錯誤。故選AC。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、（1）①81.7②0.0122（2）如圖所示（3）（1.67—1.83）×103/n、（3.31—3.62）/l0【解析】試題分析：（1）①中；②（2）圖線如圖：（3）③由圖線可知直線的斜率為，故直線方程滿足，即（N/m）（在之間均可）④由于60匝彈簧的總長度為11.88cm；則n匝彈簧的原長滿足，代入可得：．（在之間均可）考點