天津市南开大学附属中学2022年高三二诊模拟考试物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用05毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始

2、终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于A棒的机械能增加量B棒的动能增加量C棒的重力势能增加量D电阻R上放出的热量2、如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为2m，倾角为=37，且D是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为（）ABCD3、关于星系，下述正确的是A星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的B银河系是一种不规则星系C银河系中恒星只有少量的几颗D太阳

3、处于河外星系中4、如图所示，传送带AB长为16m，水平地面BC的长为8m，传送带与水平地面之间B处由光滑小圆弧连接，物块在B处由传送带滑到水平地面速度大小不变，物块与水平地面间、传送带间的动摩擦因数均为0.5，光滑半圆形轨道CD的半径为1.25m，与水平地面相切于C点，其直径CD右侧有大小为100V/m、方向水平向左的匀强电场。传送带以l0m/s的速度顺时针运动，带正电的物块可看成质点，其质量为5kg，带电荷量为0.5C，从静止开始沿倾角为37的传送带顶端A滑下。已知sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A物块在传送带上先加速后匀速B物块在传送带上运动

4、的时间为3sC物块到达C点时对C点的压力为306ND物块可以运动到D点，在D点速度为m/s5、某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（ ）At =1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值Bt =2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值Ct =3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零Dt =4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值6、如图甲所示，质量为0.5kg的物块和质量为1kg的长木板，置于倾角为足够长的固定斜面上，时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F，使长木板和物块开始沿斜面上滑，作用一段时间t后撤去拉力F。已知长木板和物块始终保持相对静止，上滑时速度的平方

5、与位移之间的关系如图乙所示，。则下列说法正确的是（）A长木板与斜面之间的动摩擦因数为B拉力F作用的时间为C拉力F的大小为13ND物块与长木板之间的动摩擦因数2可能为0.88二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度E = ，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化， 则以下判断正

6、确的是（ ）A从开始到B刚要离开地面过程，A物体速度大小先增大后减小B刚施加电场的瞬间，A的加速度为4gC从开始到B刚要离开地面的每段时间内，A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量DB刚要离开地面时，A的速度大小为2g8、如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为+q、-q、+q、-q，E、F、O分别为AB、BC及AC的中点下列说法正确的是AE点电势低于F点电势BF点电势等于O点电势CE点电场强度与F点电场强度相同DF点电场强度大于O点电场强度9、如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，R为滑动变阻器，电容器的电容，闭合开关S，下列说法中正确的是（ ）A将R的

7、阻值调至时，电容器的电荷量为B将R的阻值调至时，滑动变阻器的功率为最大值C将R的阻值调至时，电源的输出功率为最大值D在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电容器的电荷量增加10、据报道，我国准备在2020年发射火星探测器，并于2021年登陆火星，如图为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道I、为椭圆，轨道为圆探测器经轨道I、运动后在Q点登陆火星，O点是轨道 I、的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ= 4R，轨道上经过O点的速度为v，下列说法正确的有（ ）A在相等时间内，轨道I上探测器与火

8、星中心的连线扫过的面积与轨道上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积相等B探测器在轨道运动时，经过O点的加速度等于C探测器在轨道I运动时，经过O点的速度大于vD在轨道上第一次由O点到P点与轨道上第一次由O点到Q点的时间之比是3：2三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某同学利用如图1所示的装置“探究合外力做功与物体动能变化的关系”，具体实验步骤如下:A按照图示安装好实验装置，挂上砂桶（含少量砂子）。B调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等。C取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的质量m，并记录数据。D保持

9、长木板的倾角不变，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时的时间t1、t2，并测量光电门甲、乙之间的距离为s.E.改变光电门甲、乙之间的距离，重复步骤D。请回答下列各问题：（1）若砂桶和砂子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车下滑时所受合力大小为_。（忽略空气阻力）（2）用游标卡尺测得遮光片宽度（如图2所示）d =_mm。 （3）在误差允许的范围内，若满足_，则表明物体所受合外力做的功等于物体动能变化量。（用题目所给字母表示）12（12分）某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物

10、，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g实验操作如下：(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v(2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步该实验中，M和m大小关系必需满足M_m（选填“小于”、“等于”或“大于”）为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应_（选填“相

11、同”或“不同”）根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出_（选填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）图线根据问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为_（用题给的已知量表示）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示，光滑的水平面上有A、B、C三个物块，其质量均为。A和B用轻质弹簧相连，处于静止状态。右边有一小物块C沿水平面以速度向左运动，与B发生碰撞后粘在一起。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变化为最短时，突然锁定长度，不再改变。然后，A物块与挡板P发生碰撞，碰后各物块都静止不动，A与

12、P接触而不粘连。之后突然解除弹簧的锁定，设锁定及解除锁定时均无机械能损失，求：（以下计算结果均保留2位有效数字）(1)弹簧长度刚被锁定后A物块速度的大小(2)在A物块离开挡板P之后的运动过程中，弹簧第一次恢复原长时C物块速度的大小14（16分）某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i=45时折射光恰与内球面相切于B点。（i）求透明材料对该光的折射率；（ii）要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件。15（12分）如图所示，绝热性能良好的汽缸开口向上，缸

13、中用绝热性能良好的活塞封闭一段气体，气柱的长为h，活塞与汽缸内壁无摩擦且气密性良好，活塞的质量为m，横截面积为S，大气压强为p0，开始时缸中气体的温度为T0，重力加速度为g。若在汽缸上放一个质量为m的物块，再给缸中气体加热，使气柱长仍为h，则加热后气体的温度为多少?若只给缸中气体缓慢加热，当气体温度为2T0时，电热丝产生的热量为Q，则气体的内能增加多少？参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，F做正功，安培力做负功，重力做负功，动能增大根据动能定理分析力F做的功

14、与安培力做的功的代数和【详解】A棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用由动能定理：WF+WG+W安=EK得WF+W安=EK+mgh即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量故A正确B由动能定理，动能增量等于合力的功合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和故B错误C棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量故C错误D棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量故D错误【点睛】本题运用功能关系分析实际问题对于动能定理理解要到位：合力对物体做功等于物体动能的增量，哪些力对物体做功，分析时不能遗漏2、A【解析】设AB高为h，则从A点抛出的小球运动的时间从D点抛出的小球运动的时间在水平方向上有 代入

15、数据得x=m故A正确，BCD错误。故选A。3、A【解析】A星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的系统，A正确；B在误差范围内可以认为银河系是旋涡状星系，不属于不规则星系，B错误；C银河系中恒星很多，C错误；D太阳处在银河系中，不在河外星系，D错误。故选A。4、C【解析】AB.刚开始运动时，对物块受力分析可知解得a1=10m/s2物块与传送带达到共同速度时解得t1=ls物块的位移此后对物块受力分析可知解得a2=2m/s2，物块在传送带上的第二段运动解得t2=1s，物块在传送带上运动的时间物体在传送带上先以a1=10 m/s2加速，再以a2=2m/s2加速，AB错误；C.物块到达传送带底端的末速度

16、在水平地面BC上，物块做匀减速直线运动，其加速度大小 设物块到达C点时的速度为v3，则解得v3=8m/s设此时C点对物块的支持力为FN，根据牛顿第二定律，有解得FN=306N根据牛顿第三定律可知，物块对C点的压力大小为306N，故C正确；D.由于物块在电场中有重力和电场力合力为方向与竖直方向成45角，所以物块的等效最高点在上半部圆弧与竖直方向成45角处，要过等效最高点需要的最小速度为，代入数据得而实际上，物块由C点运动到等效最高点时的速度，由动能定理可得代入数据可得所以物块过不了等效最高点，物块就不可能到达D点，故D错误。故选C。5、A【解析】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去

17、，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动【详解】AC在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A正确，C错误；BD在t=2 s和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD错误6、D【解析】A撤去力F后长木板的加速度由牛顿第二定律解得1=0.25选项A错误；B有拉力作用时的加速度拉力撤掉时的速度为拉力作用的时间为选项B错误；C由牛顿第二定律 解得F=13.5N选项C错误；D物块与长木板之间无相对滑动，可知物块与长木板之间的动摩擦因数大于0.25，选项D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5

18、分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】AB 在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故有：qE=4mg=ma解得：a=4g，方向向上B刚要离开地面时，弹簧的拉力为mg，此时A物体合力为2mg，加速度为2g，向上，从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故A错误B正确；C 从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量

19、等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故C错误；D 当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：根据动能定理可知：解得：故D正确。故选：BD。8、BD【解析】A、对A、B位置的两个电荷而言，E、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对C、D位置的两个电荷而言，E、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，E、O点的电势均为零，相等；同理，对A、D位置的两个电荷而言，F、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对B、C位置的两个电荷而言，F、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数

20、合成法则，F、O点的电势均为零，相等，故A错误，B正确；C、先考虑O点场强，对A、C位置的电荷而言，O点场强为零；对B、D位置的电荷而言，O点场强同样为零；故根据矢量合成法则，O点的场强为零；再分析E点，对A、B位置的两个电荷，在E位置场强向下，设为E1；对C、D位置的两个电荷而言，在E位置场强向上，设为E2；由于E1E2，故E点的合场强向下，为E1-E2，不为零；再分析F点，对B、C位置的两个电荷，在EF置场强向左，大小也为E1；对A、D位置的两个电荷而言，在F位置场强向右，大小也为E2；由于E1E2，故E点的合场强向左，为E1-E2，不为零；故E点场强等于F点场强，但大于O点场强，故C错误

21、，D正确点睛：本题考查电场强度的和电势的合成，关键是分成两组熟悉的电荷，同时区分矢量合成和标量合成遵循的法则不同9、AB【解析】将R的阻值调至，两端的电压为，根据公式，代入数据解得电容器的电荷量为，故A正确；根据公式，可知滑动变阻器的功率，可知当时，最小，则最大，故B正确；电源的输出功率，当时，电源输出功率最大，故C错误；在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，其接入电路的电阻减小，滑动变阻器两端的电压减小，电容器两极板间电压减小，电容器的电荷量减小，故D错误10、BC【解析】A因轨道I和轨道是探测器两个不同的轨道，则在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道上探测嚣与火星中心

22、的连线扫过的面积不相等，选项A错误；B探测器在轨道运动时，轨道半径为3R，则经过O点的加速度等于，选项B正确；C探测器从轨道I到轨道要在O点减速，可知在轨道I运动时，经过O点的速度大于v，选项C正确；D探测器在轨道与轨道上的周期之比为则在轨道上第一次由O点到P点与轨道上第一次由O点到Q点的时间之比是选项D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、mg 6.75 mgs=- 【解析】(1)1探究“小车的加速度与所受合外力的关系”中小车所受的合外力等于沙桶和沙子的总重力，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg；(2)2根据游标卡尺读数规则，遮光片宽度d=6mm+ 150.05mm =6.75mm(3)3遮光片通过两个光电门1、2的速度分别为v1=、v2=故小车动能变化量为Ek=-在误差允许的范围内，合外力做功等于物体动能的变化量，即mgs =-12、大于 相同 v2- 【解析】试题分析：根据题意，确保压力传感器