河北省石家莊市外國語學(xué)校2021-2022學(xué)年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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，在真空室中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地?，F(xiàn)有大量質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點(diǎn)。如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第滴油滴剛好能飛離電場，假定落到A板的油滴的電量能被板全部吸收，而使A板帶電，同時(shí)B板因感應(yīng)而帶上等量異號電荷，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．落到A板的油滴數(shù)B．落到A板的油滴數(shù)C．第滴油滴通過電場的整個(gè)過程所增加的電勢能等于D．第滴油滴通過電場的整個(gè)過程所減少的機(jī)械能等于2．下列關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識，正確的是()A．它最先是由奧斯特通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的B．它說明了電能生磁C．它是指變化的磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象D．它揭示了電流受到安培力的原因3．光滑絕緣水平面上固定一半徑為R、帶正電的球體A（可認(rèn)為電荷量全部在球心），另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，用r表示兩球心間的距離，F(xiàn)表示B小球受到的庫侖斥力，在r＞R的區(qū)域內(nèi)，下列描述F隨r變化關(guān)系的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．4．在地面上發(fā)射空間探測器用以探測其他行星，探測器的發(fā)射過程有三個(gè)主要階段。先將探測器發(fā)射至地球環(huán)繞軌道，繞行穩(wěn)定后，再開動發(fā)動機(jī)，通過轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動至所探測行星的表面附近的合適位置，該位置很接近星球表面，再次開動發(fā)動機(jī)，使探測器在行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動。對不同行星，探測器在其表面的繞行周期T與該行星的密度有一定的關(guān)系。下列4幅圖中正確的是（）A． B．C． D．5．某加濕器在電子元件控制下，通過的電流如圖所示，周期為1.0s，若等效工作電阻恒為，則該加濕器1小時(shí)消耗的電能約為（）A．度 B．度 C．度 D．度6．太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動。2019年10月28日發(fā)生了天王星沖日現(xiàn)象，即天王星、地球、太陽三者處于同一直線，此時(shí)是觀察天王星的最佳時(shí)間。已知地球到太陽距離為1個(gè)天文單位，天王星到太陽距離為19.2個(gè)天文單位，則下列說法正確的是（）A．此時(shí)太陽位于地球和天王星之間的某一點(diǎn)B．2020年10月28日還會出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象C．天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為84年D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度約為天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的20倍二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7．如圖甲，用強(qiáng)磁場將百萬度高溫的等離子體（等量的正離子和電子）約束在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行100秒的成績。多個(gè)磁場才能實(shí)現(xiàn)磁約束，其中之一叫縱向場，圖乙為其橫截面的示意圖，越靠管的右側(cè)磁場越強(qiáng)。盡管等離子體在該截面上運(yùn)動的曲率半徑遠(yuǎn)小于管的截面半徑，但如果只有縱向場，帶電粒子還會逐步向管壁“漂移”，導(dǎo)致約束失敗。不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是（）A．正離子在縱向場中沿逆時(shí)針方向運(yùn)動 B．發(fā)生漂移是因?yàn)閹щ娏Ｗ拥乃俣冗^大C．正離子向左側(cè)漂移，電子向右側(cè)漂移 D．正離子向下側(cè)漂移，電子向上側(cè)漂移8．關(guān)于固體、液體和物態(tài)變化，下列說法正確的是（）A．當(dāng)液體與固體接觸時(shí)，如果附著層內(nèi)分子間的作用表現(xiàn)為斥力，這樣的液體與固體間就表現(xiàn)為浸潤B．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對濕度一定較大C．晶體一定具有規(guī)則的幾何外形D．液體表面張力有使其表面積收縮到最小的趨勢E.飽和汽壓與液體的溫度有關(guān)，水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大9．如圖甲所示為一臺小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，其線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為，接燈泡的電阻為，則（）A．電壓表的示數(shù)為B．發(fā)電機(jī)的輸出功率為C．時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大D．時(shí)刻，穿過線圈的磁通量變化率最大10．《大國工匠》節(jié)目中講述了王進(jìn)利用“秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示，絕緣輕繩OD一端固定在高壓線桿塔上的O點(diǎn)，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點(diǎn)的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進(jìn)坐在兜籃里，緩慢地從C點(diǎn)運(yùn)動到處于O點(diǎn)正下方E點(diǎn)的電纜處。繩OD一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備總質(zhì)量為m，不計(jì)一切阻力，重力加速度大小為g。關(guān)于王進(jìn)從C點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．工人對繩的拉力一直變大B．繩OD的拉力一直變大C．OD、CD兩繩拉力的合力大小等于mgD．當(dāng)繩CD與豎直方向的夾角為30°時(shí)，工人對繩的拉力為mg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)用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：A．將貼有白紙的木板豎直放置，彈簧測力計(jì)A掛于固定在木板上的P點(diǎn)，下端用細(xì)線掛一重物M。B．彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置，細(xì)線均與木板平行。C．記錄O點(diǎn)的位置、兩個(gè)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和。D．測量重物M的重力G，記錄OM繩的方向。E.選擇合適的標(biāo)度，用刻度尺做出測力計(jì)拉力和的圖示，并用平行四邊形定則求出合力。F.按同一標(biāo)度，做出重物M重力G的圖示，并比較F與G，得出結(jié)論。(1)在上述步驟中，有重要遺漏的步驟是________（請?zhí)顚懖襟E前的序號），遺漏的內(nèi)容是________。(2)某同學(xué)認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)過程中必須注意以下幾項(xiàng)，其中正確的是（____）A．OA、OB兩根繩必須等長B．OA、OB兩根繩的夾角應(yīng)該等于C．OA、OB兩根繩要長一點(diǎn)，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩個(gè)點(diǎn)要遠(yuǎn)一點(diǎn)D．改變拉力的大小與方向，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，仍要使結(jié)點(diǎn)O靜止在原位置(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（____）A．微元法B．等效替代法C．理想實(shí)驗(yàn)法D．科學(xué)推理法12．（12分）圖甲為“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，軌道由斜槽和水平槽組成，A、B兩小球大小相同，質(zhì)量mA=20.0g、mB=10.0g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.固定軌道，使水平槽末端的切線水平，將記錄紙鋪在水平地面上，并記下水平槽末端重垂線所指的位置O；b.讓A球從斜槽C處由靜止釋放，落到記錄紙上留下痕跡，重復(fù)操作多次；c.把B球放在水平槽末端，A球仍從C處靜止釋放后與B球正碰，A、B分別落到記錄紙上，留下各自的痕跡，重復(fù)操作多次；d.確定三個(gè)落點(diǎn)各自的平均位置P、M、N，用刻度尺測出它們到O點(diǎn)的距離分別為xOP、xOM、xON；（1）確定P、M、N三點(diǎn)時(shí)，可用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓，把所有有效落點(diǎn)圈在里面，圓心即為落點(diǎn)的平均位置，這樣做可以減小_______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差；（2）如圖乙，xOM、xOP讀數(shù)分別為10.20cm、30.65cm，xON讀數(shù)為________cm；（3）數(shù)據(jù)處理時(shí)，小球離開水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球質(zhì)量及(2)中數(shù)據(jù)可算出碰前系統(tǒng)總的mx值是________kg?m（保留3位有效數(shù)字），把該值與系統(tǒng)碰撞后的值進(jìn)行比較，就可驗(yàn)證動量是否守恒。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，在第一象限存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面（xy平面）向外；在第四象限存在勻強(qiáng)電場，方向沿x軸負(fù)向．在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在（d，0）點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)人電場．不計(jì)重力．若該粒子離開電場時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為θ，求：（1）電場強(qiáng)度大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值；（2）該粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間．14．（16分）二十世紀(jì)初，盧瑟福進(jìn)行粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，改變了人們對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。(1)如圖1所示，有兩個(gè)粒子均以速度射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請?jiān)趫D1中分別畫出兩個(gè)粒子此后的運(yùn)動軌跡示意圖；(2)如圖2所示，一個(gè)粒子以速度射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原子的作用，可將粒子與一個(gè)金原子核的作用等效為與一個(gè)靜止的、質(zhì)量非常大的粒子發(fā)生彈性碰撞。請推導(dǎo)說明粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)（超過90°）。盧瑟福根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。為了研究問題的方便，可作如下假設(shè)：①將粒子視為質(zhì)點(diǎn)，金原子視為球，金原子核視為球體；②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；③各層原子核前后不互相遮蔽；④大角度偏轉(zhuǎn)是粒子只與某一層中的一個(gè)原子核作用的結(jié)果。如果金箔厚度為L，金原子直徑為，大角度偏轉(zhuǎn)的粒子數(shù)占總粒子的比例為，且。a.請估算金原子核的直徑；b.上面的假設(shè)做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑的估算產(chǎn)生影響。已知金箔的厚度約，金原子直徑約，金原子核直徑約。請對“可認(rèn)為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設(shè)的合理性做出評價(jià)。15．（12分）如圖甲所示，粒子源靠近水平極板M、N的M板，N板下方有一對長為L，間距為d=1.5L的豎直極板P、Q，再下方區(qū)域存在著垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁場上邊界的部分放有感光膠片。水平極板M、N中間開有小孔，兩小孔的連線為豎直極板P、Q的中線，與磁場上邊界的交點(diǎn)為O。水平極板M、N之間的電壓為；豎直極板P、Q之間的電壓隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示；磁場的磁感強(qiáng)度。粒子源連續(xù)釋放初速度不計(jì)、質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，這些粒子經(jīng)加速電場獲得速度進(jìn)入豎直極板P、Q之間的電場后再進(jìn)入磁場區(qū)域，都會打到磁場上邊界的感光膠片上，已知粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時(shí)間遠(yuǎn)小于電場變化的周期，認(rèn)為粒子在偏轉(zhuǎn)極板間飛過時(shí)不變，粒子重力不計(jì)。求：(1)帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動能Ek；(2)帶電粒子打到磁場上邊界感光膠片的落點(diǎn)范圍。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

AB．對于第一滴油，則有：聯(lián)立解得：最多能有個(gè)落到下極板上，則第個(gè)粒子的加速度為，由牛頓運(yùn)動定律得：其中：可得：第粒子做勻變速曲線運(yùn)動，有：第粒子不落到極板上，則有關(guān)系：聯(lián)立以上公式得：故選項(xiàng)A符合題意，B不符合題意；C．第滴油滴通過電場的整個(gè)過程所增加的電勢能為：故選項(xiàng)C不符合題意；D．第粒子運(yùn)動過程中電場力做的負(fù)功等于粒子減少的機(jī)械能：電故選項(xiàng)D不符合題意。2、C【解析】

電磁感應(yīng)現(xiàn)象最先是由法拉第通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，它說明了磁能生電的問題，它是指變化的磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，故選項(xiàng)C正確．3、C【解析】

根據(jù)庫侖定律可知，兩球之間的庫侖力滿足，即隨r增加，F(xiàn)非線性減小。故選C。4、B【解析】

設(shè)行星質(zhì)量為M，半徑為R。則由可得探測器在行星表面繞行的周期行星的體積，又有解以上各式并代入數(shù)據(jù)得取對數(shù)得對照題給函數(shù)圖像，B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。5、C【解析】

根據(jù)有效值的定義，有解得：交流電的有效值電阻功率所以加濕器1小時(shí)消耗的電能度故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。6、C【解析】

A．天王星、地球都繞太陽做圓周運(yùn)動，即太陽為中心天體，所以太陽不可能位于地球和天王星之間，故A錯(cuò)誤；BC．天王星、地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)開普勒第三定律可知得即天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為84年，如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有解得再出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象并不在2020年10月28日，故B錯(cuò)誤，C正確；D．由公式得地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度約為天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的369倍，故D錯(cuò)誤。故選C。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、AD【解析】

A．根據(jù)左手定則可判斷出正離子在縱向場中沿逆時(shí)針方向運(yùn)動，故A正確；B．因?yàn)樽笥覂蛇叴艌鰪?qiáng)度不一樣，導(dǎo)致左右的半徑不同，所以發(fā)生偏移；CD．根據(jù)得發(fā)現(xiàn)B越大，R越小，所以右邊部分的R大于左邊部分的R，結(jié)合左手定則判斷出正離子就會向下側(cè)漂移，電子向上側(cè)漂移，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。8、ADE【解析】

A.液體對固體的浸潤，則分子間距小于液體內(nèi)部，則液面分子間表現(xiàn)為斥力，液面呈現(xiàn)凹形，表面有擴(kuò)張的趨勢，故A正確；B.當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，是因?yàn)榭諝獾南鄬穸容^大，而絕對濕度的大小無法確定，故B錯(cuò)誤；C.單晶體一定具有規(guī)則的幾何外形，多晶體不一定具有規(guī)則的幾何外形，故C錯(cuò)誤；D.液體表面分子間距較大，故有張力，使其表面積有收縮到最小的趨勢，故D正確；E.飽和汽壓與液體種類和溫度有關(guān)，水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，故E正確。故選ADE。9、BC【解析】

A．由題圖乙知，交流發(fā)電機(jī)電動勢的有效值為6V，則燈泡兩端電壓的有效值A(chǔ)項(xiàng)錯(cuò)誤；B．燈泡消耗的功率B項(xiàng)正確；C．由題圖乙知，時(shí)刻，電動勢為零，此時(shí)穿過線圈的磁通量最大，C項(xiàng)正確；D．時(shí)刻，電動勢為零，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BC。10、BCD【解析】

AB．對兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備整體受力分析如圖所示繩OD的拉力為F1，與豎直方向的夾角為θ，繩CD的拉力為F2，與豎直方向的夾角為α。根據(jù)幾何知識有由正弦定理可得解得α增大，θ減小，則F1增大，F(xiàn)2減小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．兩繩拉力的合力大小等于mg，故C正確；D．當(dāng)α=30°時(shí)，則θ=30°，根據(jù)平衡條件有可得故D正確。故選BCD。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、C沒有記錄和的方向CB【解析】

(1)[1][2]本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，采用的方法是作力的圖示法，作出合力和理論值和實(shí)際值，然后進(jìn)行比較，兩個(gè)分力和一個(gè)合力應(yīng)該具有相同的效果。所以實(shí)驗(yàn)時(shí)，步驟C:除記錄彈簧秤的示數(shù)外，還要記下兩條細(xì)繩的方向，以便確定兩個(gè)拉力的方向，這樣才能作出拉力的圖示，即遺漏的內(nèi)容是沒有記錄F1和F2的方向。(2)[3]A．細(xì)線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長。故A錯(cuò)誤;B．兩細(xì)線拉橡皮條時(shí)，只要確保拉到同一點(diǎn)即可，不需要兩繩夾角要為120°，故B錯(cuò)誤;C．為了讓效果相同，改變拉力的大小與方向，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，仍要使結(jié)點(diǎn)O靜止在原位置，故C正確;故選C。(3)[4]本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)拉力的作用效果和一個(gè)拉力的作用效果相同，采用的科學(xué)方法是等效替代法，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。12、偶然40.80（40.78～40.2）6.13×10-3【解析】

（1）[1]確定P、M、N三點(diǎn)時(shí)，可用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓，把所有有效落點(diǎn)圈在里面，圓心即為落點(diǎn)的平均位置，這樣做可以減小偶然誤差；（2）[2]由圖可知，xON讀數(shù)為40.80cm；（3）[3]碰前系統(tǒng)總的mx值是0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg?m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）t＝【解析】試題分析：（1）設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，粒子質(zhì)量與所帶電荷量分別為m和q，粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，并設(shè)其圓周運(yùn)動的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式