河南天一大聯(lián)考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(jié)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．下列說法正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu)B．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分C．某金屬在光照射下發(fā)生光電效應，入射光頻率越高，該金屬的逸出功越大D．某金屬在光照射下發(fā)生光電效應，入射光頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大2．如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n=200匝，副線圈匝數(shù)n2=100匝，交流電壓表和交流電流表均為理想電表，兩個電阻R的阻值均為125Ω，圖乙為原線圈兩端的輸入電壓與時間的關(guān)系圖象，下列說法正確的是（）A．通過電阻的交流電頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為250VC．電流表的示數(shù)為0.25AD．每個電阻R兩端電壓最大值為3．—物塊的初速為v0，初動能為Ek0，沿固定斜面（粗糙程度處處相同）向上滑動，然后滑回到原處。此過程中，物塊的動能Ek與位移x，速度v與時間t的關(guān)系圖像正確的是（）A． B．C． D．4．如圖所示，一輕彈簣豎直固定在地面上，一個小球從彈簧正上方某位置由靜止釋放，則小球從釋放到運動至最低點的過程中（彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)），動能隨下降高度的變化規(guī)律正確的是（）A． B．C． D．5．如圖所示，一質(zhì)量為m0=4kg、傾角θ=45°的斜面體C放在光滑水平桌面上，斜面上疊放質(zhì)量均為m=1kg的物塊A和B，物塊B的下表面光滑，上表面粗糙且與物塊A下表面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；物塊B在水平恒力F作用下與物塊A和斜面體C一起恰好保持相對靜止地向右運動，取g=10m/s2，下列判斷正確的是（）A．物塊A受到摩擦力大小B．斜面體的加速度大小為a=10m/s2C．水平恒力大小F=15ND．若水平恒力F作用在A上，A、B、C三物體仍然可以相對靜止6．如圖，正方形abcd中△abd區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，△bcd區(qū)域內(nèi)有方向平行bc的勻強電場（圖中未畫出）．一帶電粒子從d點沿da方向射入磁場，隨后經(jīng)過bd的中點e進入電場，接著從b點射出電場，不計粒子的重力，則（）A．粒子帶正電B．電場的方向是由c指向bC．粒子在b點和d點的動能相等D．粒子在磁場、電場中運動的時間之比為∶2二、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，勻強磁場中位于P處的粒子源可以沿垂直于磁場向紙面內(nèi)的各個方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、速率為v的帶正電粒子，P到熒光屏MN的距離為d。設熒光屏足夠大，不計粒子重力及粒子間的相互作用。下列判斷正確的是（）A．若磁感應強度，則同一時刻發(fā)射出的粒子到達熒光屏的最大時間差為B．若磁感應強度，則同一時刻發(fā)射出的粒子到達熒光屏的最大時間差為C．若磁感應強度，則熒光屏上形成的亮線長度為D．若磁感應強度，則熒光屏上形成的亮線長度為8．如圖所示，空間分布著勻強電場，電場中有與其方向平行的四邊形，其中為的中點，為的中點.將電荷量為的粒子，從點移動到點，電勢能減??；將該粒子從點移動到點，電勢能減小.下列說法正確的是（）A．點的電勢一定比點的電勢高B．勻強電場的電場強度方向必沿方向C．若之間的距離為，則該電場的電場強度的最小值為D．若將該粒子從點移動到點，電場力做功9．光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中，電場方向與正方形一邊平行．一質(zhì)量為m、帶電量為Q的小球由某一邊的中點，以垂直于該邊的水平初速v0進入該正方形區(qū)域．當小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有動能的大小可能是()A．0 B． C．＋QEL D．＋QEL10．如圖甲所示，物塊A與木板B疊放在粗糙水平面上，其中A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，且B足夠長，A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ。對木板B施加一水平變力F，F(xiàn)隨t變化的關(guān)系如圖乙所示，A與B、B與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是()A．在0～t1時間內(nèi)，A、B間的摩擦力為零B．在t1～t2時間內(nèi)，A受到的摩擦力方向水平向左C．在t2時刻，A、B間的摩擦力大小為0.5μmgD．在t3時刻以后，A、B間的摩擦力大小為μmg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）某實驗小組用如圖所示的裝置探究功和速度變化的關(guān)系：將小鋼球從固定軌道傾斜部分不同位置由靜止釋放，經(jīng)軌道末端水平飛出，落到鋪著白紙和復寫紙的水平地面上，在白紙上留下點跡．為了使問題簡化，小鋼球在軌道傾斜部分下滑的距離分別為L、2L、3L、4L…，這樣在軌道傾斜部分合外力對小鋼球做的功就可以分別記為W0、2W0、3W0、4W0…．（1）為了減小實驗誤差必須進行多次測量，在L、2L、3L、4L…處的每個釋放點都要讓小鋼球重復釋放多次，在白紙上留下多個點跡，那么，確定砸同一位置釋放的小鋼球在白紙上的平均落點位置的方法是___________________；（2）為了完成實驗，除了測量小鋼球離開軌道后的下落高度h和水平位移s，還需測量_____________．A．小鋼球釋放位置離斜面底端的距離L的具體數(shù)值B．小鋼球的質(zhì)量mC．小鋼球離開軌道后的下落高度hD．小鋼球離開軌道后的水平位移x（3）請用上述必要的物理量寫出探究動能定理的關(guān)系式：W=______；（4）該實驗小組利用實驗數(shù)據(jù)得到了如圖所示的圖象，則圖象的橫坐標表示_________（用實驗中測量的物理量符號表示）．12．（12分）某同學通過實驗測量玩具上的小直流電動機轉(zhuǎn)動的角速度大小，如圖甲所示，將直徑約為3cm的圓盤固定在電動機轉(zhuǎn)動軸上，將紙帶的一端穿過打點計時器后，固定在圓盤的側(cè)面，圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤的側(cè)面上，打點計時器所接交流電的頻率為50Hz.(1)實驗時，應先接通________(選填“電動機”或“打點計時器”)電源．(2)實驗得到一卷盤繞在圓盤上的紙帶，將紙帶抽出一小段，測量相鄰2個點之間的長度L1，以及此時圓盤的直徑d1，再抽出較長的一段紙帶后撕掉，然后抽出一小段測量相鄰2個點之間的長度L2，以及此時圓盤的直徑d2，重復上述步驟，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，其中一段紙帶如圖乙所示，測得打下這些點時，紙帶運動的速度大小為________m/s.測得此時圓盤直徑為5.60cm，則可求得電動機轉(zhuǎn)動的角速度為________rad/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)該同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出了紙帶運動速度(v)與相應圓盤直徑(d)的關(guān)系圖象，如圖丙所示．分析圖線，可知電動機轉(zhuǎn)動的角速度在實驗過程中________(選填“增大”“減小”或“不變”)．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）由某種材料制成的直角三角形棱鏡，折射率n1=2，AC邊長為L，∠C=，∠B=，AB面水平放置。另有一半徑為，圓心角的扇形玻璃磚緊貼AC邊放置，圓心O在AC中點處，折射率n2=，如圖所示。有一束寬為d的平行光垂直AB面射入棱鏡，并能全部從AC面垂直射出。求：(Ⅰ)從AB面入射的平行光束寬度d的最大值；(Ⅱ)光從OC面垂直射入扇形玻璃磚后，從圓弧面直接射出的區(qū)域所對應的圓心角。14．（16分）如圖所示，在平面第一象限內(nèi)存在沿y軸負向的勻強電場，在第四象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v0沿軸正向射入勻強電場，經(jīng)過軸上Q點（圖中未畫出）進入勻強磁場。已知OP=L，勻強電場的電場強度，勻強磁場的磁感應強度，不計粒子重力。求：（1）粒子到達Q點的速度的大小v以及速度與軸正方向間的夾角；（2）粒子從第四象限離開磁場的縱坐標。15．（12分）如圖所示，頂角的金屬導軌MON固定在水平面內(nèi)，導軌處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中．一根與ON垂直的導體棒在水平外力作用下以恒定速度沿導軌MON向右滑動，導體棒的質(zhì)量為m，導軌與導體棒單位長度的電阻均為導體棒與導軌接觸點為a和b，導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸時，導體棒位于頂角O處．求：（1）t時刻流過導體棒的電流強度I和電流方向．（2）導體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式．（3）導體棒在時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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．α粒子散射實驗說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯誤；B．β衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時產(chǎn)生電子的過程，但電子不是原子核的組成部分，故B錯誤；CD．在光電效應現(xiàn)象中，金屬的逸出功與入射光的頻率無關(guān)；可知，入射光頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大，故C錯誤D正確。故選D。2、C【解析】

A．由圖乙知T=

0.02s，則=50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以輸出交流電的頻率仍為50Hz，A錯誤；B．由可知，電壓表的示數(shù)125VB錯誤；C．由于電壓表0.5A又，則電流表的示數(shù)0.25AC正確；D．每個電阻R兩端電壓最大值為UmR=0.5×125×=VD錯誤。故選C.3、A【解析】

AB．設斜面的傾角為θ，物塊的質(zhì)量為m，根據(jù)動能定理可得，上滑過程中則下滑過程中則可知，物塊的動能Ek與位移x是線性關(guān)系，圖像是傾斜的直線，根據(jù)能量守恒定律可得，最后的總動能減小，故A正確，B錯誤；CD．由牛頓第二定律可得，取初速度方向為正方向，物塊上滑過程有下滑過程有則物塊上滑和下滑過程中加速度方向不變，但大小不同，故CD錯誤。故選A。4、D【解析】

小球在下落的過程中，動能先增大后減小，當彈簧彈力與重力大小相等時速度最大，動能最大，由動能定理得因此圖象的切線斜率為合外力，整個下降過程中，合外力先向下不變，后向下減小，再向上增大，選項D正確，ABC錯誤。故選D。5、A【解析】

ABC．對物塊A和B分析，受力重力、斜面體對其支持力和水平恒力，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律則有其中對物塊A、B和斜面體C分析，根據(jù)牛頓第二定律則有聯(lián)立解得對物塊A分析，根據(jù)牛頓第二定律可得物塊A受到摩擦力大小故A正確，B、C錯誤；D．若水平恒力作用在A上，則有解得所以物塊A相對物塊B滑動，故D錯誤；故選A。6、D【解析】

A．帶電粒子從d點沿da方向射入磁場，隨后經(jīng)過bd的中點e進入電場，偏轉(zhuǎn)方向往右，由左手定則可知，粒子帶負電，故A錯誤；B．粒子從e點射出時，速度方向與bd的夾角為，即水平向右射出，在電場中做類平拋運動，從b點射出電場，所受電場力方向由c指向b，負電荷所受電場力方向與場強方向相反，則電場方向由b指向c，故B錯誤；C．粒子從d到e過程中洛倫茲力不做功，但在e到b的類平拋運動過程中，電場力做下功，則粒子在b點的動能大于在d點的動能，故C錯誤；D．假設ab邊長的一半為r，粒子從d點射入磁場的速度為v，因為粒子在磁場中運動的時間為弧長de除以速率v，即，粒子在電場中做類平拋運動，其在平行ab方向的分運動速度大小為v的勻速直線運動，分位移為r，可得粒子在電場中運動時間為，故D正確。故選D。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、BD【解析】

AB．若磁感應強度，即粒子的運動半徑為r==d如圖所示：到達熒光屏的粒子運動時間最長的是發(fā)射速度沿垂直且背離MN運動的粒子，其運動時間（周期T=）為運動時間最短的是以d為弦長的粒子，運動時間為所以最大時間差為故A錯誤，B正確；CD．若磁感應強度，即粒子的運動半徑為R=2d，如圖所示：到達熒光屏最下端的粒子的軌跡是與MN相切的，設下半部分的亮線長度為x1，根據(jù)幾何關(guān)系，有解得；到達熒光屏最上端的粒子與屏的交點與P點連線為軌跡的直徑，設上半部分亮線的長度為x2，根據(jù)幾何關(guān)系，有解得，所以亮線的總長度為，故C錯誤，D正確。故選BD。8、CD【解析】

將電荷量為的粒子,從點移動到點,電勢能減小,則點的電勢比點高；同理點電勢比點高;兩點電勢關(guān)系無法確定,勻強電場的電場強度方向不一定沿方向，選項AB錯誤；若之間的距離為,則該電場的電場強度取最小值時必沿方向,此時,則，選項C正確；點的電勢，同理,則若將該粒子從點移動到點，電場力做功，選項D正確9、ABC【解析】

若電場的方向平行于AB向左，小球所受的電場力向左，小球在勻強電場中做勻減速直線運動，到達BD邊時，速度可能為1，所以動能可能為1．故A有可能．若電場的方向平行于AC向上或向下，小球在勻強電場中做類平拋運動，偏轉(zhuǎn)位移最大為，根據(jù)動能定理可知小球的最大動能為：，所以D不可能，C可能；若電場的方向平行于AB向左，小球做勻減速直線運動，若沒有到達BD邊時速度就減為零，則小球會返回到出發(fā)點，速度大小仍為v1，動能為，故B可能．故選ABC．10、AD【解析】

A．AB間的滑動摩擦力fAB=μmg，B與地面間的摩擦力f=3μmg，故在0～t1時間內(nèi)，推力小于木板與地面間的滑動摩擦力，故B靜止，此時AB無相對滑動，故AB間摩擦力為零，故A正確；B．A在木板上產(chǎn)生的最大加速度為此時對B分析可知F-4μmg=2ma解得F=6μmg，故在在t1～t2時間內(nèi)，AB一起向右做加速運動，對A可知，A受到的摩擦力水平向右，故B錯誤；C．在t2時刻，AB將要發(fā)生滑動，到達最大靜摩擦力，故A、B間的摩擦力大小為μmg，故C錯誤；D．在t3時刻以后，AB發(fā)生滑動，故A、B間的摩擦力大小為μmg，故D正確。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、用盡可能小的圓圈圈住盡量多的落點，圓心即為平均落點的位置B【解析】（1）確定砸同一位置釋放的小鋼球在白紙上的平均落點位置的方法是：用盡可能小的圓圈圈住盡量多的落點，圓心即為平均落點的位置；（1）根據(jù)動能定律可得：W=mv1

根據(jù)平拋規(guī)律可得：x=vt，h=gt1

聯(lián)立可得探究動能定理的關(guān)系式：W=，

根據(jù)表達式可知為了探究動能定理，并測量當?shù)氐闹亓铀俣冗€需測量的量為小鋼球的質(zhì)量m，故選B．

（3）由解析（1）可知探究動能定理的關(guān)系式為：W=．

（4）根據(jù)圖象形狀可知，W與橫軸表示的物理量成正比例，又因為表達式為