2021年四川省泸州市高考物理二诊试卷

2021年四川省泸州市高考物理二诊试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正

确的是（）

A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同

B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直

C.安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直

D.安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直

2.王同学在完成“引体向上”项目体育测试中，1分钟完成了20个.若王同学每次“引体向上”

重心上升约0.5zn,则王同学在本次测试中做功的平均功率接近（）

A.1000IVB.I00WC.10WD.\W

3.2006年3月23日央视报道，中科院离子物理所经过八年的艰苦奋斗，终于率先建成了世界上第

一个全超导的托卡马克试验装置并调试成功，这种装置被称为“人造太阳”。其中：H和是

重要的核燃料，核反应方程为a//+:HT$He+X+17.6Mel/,则下列说法正确的是（）

A.X是电子B.该反应是人工核反应

C.生成物比反应物的比结合能大D.核反应前后的总质量不变

4.科学家利用“空间站”进行天文探测和科学试验.假设某“空间站”正在位于地球赤道平面内

的圆形轨道上匀速行驶，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转

方向一致.下列关于该“空间站”的说法正确的是（）

A.在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在其中悬浮或静止

B.运行的加速度等于同步卫星处重力加速度的非

C.运行的加速度等于地球表面处的重力加速度

D.运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度

5.如图所示，质量为，〃的物块和质量为"的木板叠放在水平地面上，“

现给物块一个初速度使它在木板上向右滑行，物块与木板间动摩擦JwI静止

因数为由，木板与地面间动摩擦因数为内，已知木板始终处于静止

状态，那么下列说法正确的是（）

A.物块受到的摩擦力大小为〃2mg

B.物块对木板的摩擦力方向水平向左

C.地面对木板的摩擦力是水平向右

D.地面对木板的摩擦力大小为〃i?ng

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.如图在A8间接入正弦交流电Ui=220也通过理想变压器和二极AoA

管久、外给阻值R=20。的纯电阻负载供电，已知名、外为相同y

Q

的理想二极管，正向电阻为0,反向电阻无穷大，变压器原线圈Y

匝，副线圈几匝，。为副线圈正中央抽头，为保证

%=1102=2080______1Dj

安全，二极管的反向耐压值至少为4,设电阻R上消耗的热功率

为尸，贝惰（）

A.Uo=40V2KB.Uo=20V2VC.P=80WD.P=20W

7.图中a、b.c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三

角形的三个顶点上，历沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，

方向如图所示。。点为三角形的中心（0到三个顶点的距离相等），则（）

A.0点的磁感应强度为零（

B.0点的磁场方向平行而向下

C.导线。受到的安培力方向平行于从向右

D.导线。受到的安培力方向沿儿连线方向指向c

8.某电场的电场线分布如图所示，M、N、P、。是以。点为圆心的同一圆

周上的四个点，P。连线与MN垂直，电场线关于直线左右对称，以

下说法正确的是（）

A.。点电势与P点电势相等

B.M、。间的电势差大于0、N间的电势差

C.将一正电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加

D.将一电荷由P点移到。点，电场力做功为零

9.下列说法正确的是（）

A.布朗运动不是分子的热运动，但是其运动的剧烈程度却与温度有关

B.分子间距离增大时分子势能一定增大

C.对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律

E.干湿温度计的温度相差越大，说明相对湿度越小

10.如图所示，是一列沿x轴正向传播的简谐横波在，时刻的图象，己知x

轴上3cm处的质点尸在△t=t'-t=0.35s内通过的路程为14o%,则

（）

A.波速为60cm/s

B.波长为\2cm

C.在△£内波的传播距离为14cm

D.在t'时刻P点的振动方向为y轴负方向

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.如图甲所示为某探究小组设计的“用。/5测定动摩擦因数”的实验装置示意图。一长木板固定

在水平桌面上，长木板上表面水平，轻弹簧水平放置在长木板上，其右端固定在长木板的C处，

左端连一木块，木块上方固定有窄片P，当弹簧处于原长时.，木块在A点处，光电门（未画出，

用以测量窄片的遮光时间）固定在A点。第一次，将木块向右压缩弹簧使木块移到B点处并由静

止释放，记下木块通过A处时窄片的遮光时间Q测出木块的质量mu第二次，在木块上方增加

祛码后，向右压缩弹簧使木块再次移到B点处并由静止释放，木块通过A处记下窄片的遮光时

间今，测出木块和祛码的总质量力2；如此反复多次实验。请回答下列问题：（已知重力加速度大

小为9）

（1）为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，实验中还需要测量的物理量有

4窄片的宽度”

B.A、B两点间的距离x

C.木块从B点运动到A点的时间功

。.弹簧的劲度系数k

（2）在坐标纸上作出窄片遮光时间f的平方的倒数全随木块质量的倒数+变化的关系图象，如图乙所示,

根据图线，求得木块与长木板间的动摩擦因数〃=,木块从B点运动到A点的过程，弹

簧对木块做的总功必=。（用含〃、b、g及还需要测量的物理量字母表示）

12.用伏安法测一待测电阻灯的阻值(约为2000),实验室提供如下器材:

A.电池组E：电动势3匕内阻不计

B.电流表团：量程0〜300川4,内阻以为1000。

C.电流表团1：量程0〜15nL4,内阻约为1000,

D电压表国：量程0〜151/,内阻约为10k。

£滑动变阻器Ri：阻值范围0〜20。，额定电流24

F.电阻箱/?2：阻值范围。〜99990,额定电流1A

G.电键S、导线若干

(1)要求实验中尽可能准确地测量％的阻值，则电表应选择(填对应器材前的字母序号)。

(2)在如图1所示的方框中画出测心阻值的电路图，并在图中标明器材代号。

国I

(3)调节滑动变阻器电路中电流表团2的示数如图2所示，则其读数。为己知另一电表

的读数为x,则由此可得&准确测量值的表达式为%=(用题中所给字母表示)。

四、计算题(本大题共4小题，共52.0分)

13.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图1所示.从容器

A下方的狭缝Si不断地飘入质量为m,电荷量为q的正离子，经电势差为U的加速电场加速后,

再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正离子的运动方

向垂直于磁场区的界面PQ.最后，正离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝S3的细

线.测得细线到狭缝S3的距离为止

(1)忽略正离子从A出来的初速，试导出正离子质量小与d的关系式.

(2)由于微观客体的速度一般不为零，不同时刻飞出的正离子的速率有差异，而导致感光片上的细线

存在一个宽度，对分析离子的质量造成影响.为此常在离子加速后的径迹S2、S3间加一速度选

择器，如图2所示.已知速度选择器的两板电势差为U',两板间距为d',磁场磁感应强度为B',

请重新导出正离子质量，〃与d的关系式.

图1图2

14.如图所示，一个冲击摆，它可以用来测量高速运动的子弹的速

率.一质量m=10g的子弹，以一定水平速度射入冲击摆的木

质摆锤中，冲击摆的摆锤上升至最大高度时摆线与竖直方向的

夹角。=60。.设摆锤质量M=1/cg,摆长L=0.9m,运动过程不.

♦

计空气阻力，重力加速度g=lOm/sZ.求：

(1)子弹击中摆锤后两者的共同速度是多大？

(2)子弹的初速度是多大？

15.如图所示，在长为1=57cm的一端封闭、另端开口向上的竖直玻璃管内，用

4c机高的水银柱封闭着51。“长的理想气体，管内外气体的温度均为33。配

(1)现将水银徐徐注入管中，直到水银面与管口相平，此时管中气体的压强为多

少？

(2)接着(1)中问题缓慢对玻璃管加热升温至多少时，管中刚好只剩下4cm高的水

银柱？(大气压强为Po=76cmHg)

16.半径为R的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O,一束光在截面内从M

点入射，光线在底面AB恰好发生全反射,然后从N点射出，已知NM04=60°,

^NOB=30°,光在真空中的速度为c。求:

I.光线入射角的正弦值sin。；

n.光线在玻璃半圆柱体内传播的时间t.

【答案与解析】

1.答案：D

解析：解：左手定则是判断磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间关系的法则，根据作用定则

可知，安培力垂直于电流和磁场所在的平面，因此安培力既垂直于磁场方向又垂直与电流方向，故

ABC错误，O正确。

故选：D»

利用左手定则判断通电导线在磁场中所受安培力的方向，根据左手定则可知，安培力与电流和磁场

所在平面垂直，因此安培力既垂直于磁场方向又垂直与电流方向.

安培力方向是初学者很容易出错的地方，在学习中要加强这方面的练习，正确应用左手定则判断安

培力的方向.

2.答案:B

解析：解：（1）王同质量约60Kg,重G=mg=60kgx10N/kg=600N,上升高度h=0.5?n,时间

t=Imin=60s,n=20

将身体向上拉起一次所做的功：

W=Gh=600/Vx0.5m=300/；

他Imin内做的总功：

W&=nW=20x300/=60007,

平均功率：P=-=—IV=100WZ

t60

故选：B

引体向上是克服人体重力做功，根据公式皿=G/I求出一次做的功，再求出总功；再根据公式P=¥

求出功率.

此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握，弄清楚引体向上是克服人的体重做功是

解决此题的关键.

3.答案：C

解析：解：A、由质量数守恒和电荷守恒可知X是中子，故4错误；

B、人工核反应，是指通过人为的方式，利用射线（通常是用高速a粒子）来轰击某些元素的原子核，

使之发生核反应，这就叫“人工核反应”。该核反应是核聚变而不是人工核反应，故8错误；

C、该核反应释放能量有质量亏损，生成物能量低，更稳定，比结合能变大，故C正确；

。、该核反应是释放能量的反应，反应前后总质量变小，故。错误。

故选：Co

由质量数守恒和电荷守恒可知X是中子；释放能量的反应，比结合能变大；根据爱因斯坦的质能方

程可知，释放能量的核反应质量减小。

本题考查核反应质量守恒和电荷守恒，四种基本核反应方程式的特点，比结合能大小和爱因斯坦的

质能方程的应用，难度较小。

4.答案：D

解析：解：4、在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态，靠万有引力提供向心力，做圆周运动.故

A错误.

QrR十九

B、根据万有引力提供向心力。粤=ma,得。=笔，所以5=(,)2=(/)2,因为不知道到地

球半径R与卫星离地高度〃之间的关系，故无法得知加速度之比.故B错误.

C、运行的加速度为。=胃，地面处的重力加速度为9=胃，r大于R,故空间站的运行加速度小于

地面处的重力加速度，故C错误.

D、根据G罢=ma=mg',知“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度.故。正

确.

故选：D.

在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态.根据万有引力提供向心力分析.根据空间站在某一

位置受到的重力提供它做圆周运动的向心力，可知运行加速度和所在高度出的重力加速度的关系.

解决本题的关键掌握万有引力等于重力G等=mg=mg和万有引力提供向心力G哭=ma.以及处

于空间站中的人、物体处于完全失重状态，靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动.

5.答案：D

解析：

物块对木板的压力大小等于mg,物块受到的摩擦力大小为物块对木板的滑动摩擦力方向与木

板相对于物块的运动方向相反。以木板为研究对象，由平衡条件分析地面对摩擦力的方向和大小。

对于摩擦力，首先要区分是静摩擦还是滑动摩擦，滑动摩擦力可以根据尸=〃氏求解，静摩擦力根据

平衡条件或牛顿定律研究，往往不能用F=4为求解。

A.物块对木板的压力大小等于物块的重力仪?，物块受到的滑动摩擦力大小为故A错误；

8.木板相对于物块的运动方向向左，则物块对木板的滑动摩擦力方向水平向右。故B错误；

CD.由平衡条件可知:地面对木板的摩擦力大小等于物块对木板的滑动摩擦力〃img.方向为水平向左,

故C错误，。正确。

故选：Do

6.答案：AD

解析：解：48、在AB间接入正弦交流电/=220V,变压器原线圈%=110匝，副线圈改=20匝，

有：£=最,得有效值”=40人

而二极管的反向耐压值至少为名,它是最大值，所以%=40eV，故4正确，B错误。

C、D、。为副线圈正中央抽头，则R两端电压为20匕

所以R消耗的热功率为：P=竺=20W.故C错误，。正确。

R

故选：ADo

根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，二极管的作用是只允许正向的电流通过，再

根据电压与匝数成正比即可求得结论。

本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，同时对于二极管和电容器的作用要了解。

7.答案：BC

解析：解：AB、根据右手螺旋定则，电流。在。产生的磁场平行于反向右，6电流在。产生的磁场

平行如指向右下方，电流c在。产生的磁场平行时指向左下方；由于三导线电流相同，到。点的

距离相同，根据平行四边形定则，则。点合磁感应强度的方向垂直06斜向右下，即平行于ac向下，

故4错误，8正确；

CD,根据同向电流向吸引，反向电流向排斥，结合平行四边形定则可得：导线。受到的安培力方向

平行于A向右，而导线人受到的安培力方向垂直于加斜向左下，故C正确，。错误。

故选：BC。

根据右手螺旋定则判断出直导线在。点的磁场方向，根据平行四边形定则，对。点的磁感应强度进

行合成，得出其合磁感应强度的方向；

根据同向电流向吸引，反向电流向排斥，结合平行四边形定则，从而确定导线受到的安培力方向；

解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，以及知道磁感应强度的合成遵循平行

四边形定则，注意掌握左手定则的应用.

8.答案：BD

解析：解：A、根据电场线与等势线垂直特点，在O点所在电场线上找到。点的等势点，该等势点

在。点的上方，根据沿电场线电势降低可知，。点的电势比Q点的电势高，故A错误；

B、根据电场线分布情况可知，M0间的平均电场强度比ON之间的平均电场强度大，由公式U=Ed

可知，M、。间的电势差大于。、N间的电势差，故B正确；

C、M点的电势比Q点的电势高，正电荷由M点移到。点，电场力做正功，电荷的电势能减少，故

C错误。

。、P点与。点电势相等，所以将电荷由P点移到。点电场力做功为零，故。正确；

故选：BD.

根据电场线方向判断电势的高低；应用公式〃=Ed判断两点之间电势差的大小；根据电势的高低或

电场力做功正负情况判断电势能的变化。

解决本题的关键要掌握电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场强度，顺着电场线方向电势降低。

9洛案：ACE

解析：解：A、布朗运动是小颗粒的无规矩运动，不是分子的热运动，且颗粒越小，温度越高，布朗

运动越剧烈。故4正确；

8、只有当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子势能才增大，如果分子力表现为斥力，分子

间距离增大，分子势能减大。故B错误；

C、对于一定质量的理想气体，根据理想气体状态方程，如果压强不变，体积增大，温度一定增大,

气体内能增大，根据热力学第一定律，它一定从外界吸热。故C正确；

。、第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，但没有违反能量守恒定律。故。错

误；

E、干湿温度计的温度示数差距越大，说明湿泡的蒸发越快，空气的相对湿度越小，即水蒸气的实际

压强、绝对湿度离饱和程度越远。故E正确。

故选：ACE.

布朗运动不是分子的热运动，但是其运动的剧烈程度却与温度有关；分子间距离增大时分子势能不

一定增大；对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热；第二类

永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律；湿温度计的温度相差越大，说明相对湿度越小。

本题考查了热力学第一定律、布朗运动、分子势能、热力学第二定律、相对湿度等知识点。这种题

型属于基础题，只要善于积累，难度不大。

10.答案：AB

解析：解：A、由图知，该波的振幅4=2皿波长为"12皿路程S=14cm,总=£=0，

则有△亡=1：7\则7=0.2s,v=^=0.6m/s=60cm/s,故A3正确；

C、在at内波的传播距离为x=V△t=60cm/sx0.35s—21cm.故C错误.

D、在t'时刻P点经平衡位置沿)，轴正方向运动，故O错误.

故选：AB.

根据0.35s内质点P的位移与振幅的关系求出周期，由图读出波长，求出波速.再由波的传播方向确

定产点在t'时刻的振动方向及速度大小.

本题由质点的路程，确定振动的时间与周期的关系，常常用到质点在一个周期内路程是4A这个结论

11.答案：A8手叱

2gx2b

解析：解：(1)设弹簧被压缩时，弹簧的弹性势能为与，木块到达A点的速度为%则u=g根据动

2

能定理可得：Ep-iimgx=|mv,解得白=翁.工一名笠

实验中还需要测量的物理量有：窄片的宽度d；A、B两点间的距离x,故A8正确，CD错误；

2

(2)根据动能定理可得：Ep-iimgx=\mv,解得全=患々一等，故—a=一赞，解得〃=费

由图可知斜率k=E=察，解得Ep=华，故弹力对木块做的总功跖=Ep=牛

bd2P2brp2b

故答案为：(1)48；(2)要；黑

乙gx2D

(1)根据实验原理求出动摩擦因数的表达式，然后确定需要测量的量；

(2)根据动能定理求得尚-5的函数关系，结合图象即可求得。

本题考查测量动摩擦因数涉及动能定理、加速度的计算及利用图象求解相关物理量等，意在考查学

生的综合分析能力，有一定的难度，注意有效数字。

12.答案：BC8.0*?+&)

解析：解：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表A与电阻箱/AV-T^V-.

串联组成电压表；

改装后电压表量程是3匕则电阻箱阻值为：/?2=高=。-10000=

9000/2：|j,

利用电流表C测量电流强度，故电表应选择：BC；

(2)滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法，

待测电阻阻值约为200。，电流表为内阻约为1000,电压表内阻为:即=10000+90000=1000012,

电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，电路图如图所示：

(3)由图示可知，题干中给出电流表团2的示数为/1=8.0巾4说明电流表团2即为电路中的电流表团I，

电流表B的量程0〜300"!，不可能为8.0nM,

由于另一电表的读数为x，则可知电流表圈的读数为X。

所以待测电阻两端电压为：U=x(rA+R2)

测得待测电阻为：RX=L=》等。

故答案为：(1)BC；(2)电路图如图所示；(3)8.0；当皿。

'l~x

(1)题干中给出的电压表量程太大，不能用，需要将电流表改装成电压表，由此进行选择；

(2)滑动变阻器应采用分压接法，电流表4内阻约为1000,应采用外接法，由此画图；

(3)分析题干中给出的电表的示数分别是哪个电流表的示数，再根据欧姆定律进行解答。

本题主要是考查伏安法测电阻和电压表的改装，知道灵敏电流计串联一个较大的电阻时就可以改装

成一个大量程的电压表，弄清楚实验原理和实验方法是关键。

13.答案：解：(1)正离子经电场加速，由动能定理有：

jj12

qU=-mv^9

正离子在磁场中偏转，由洛伦兹力提供圆周运动的向心力有：

qvB—m—f

正离子在磁场中运动轨迹刚好为半圆，所以有d=2r

由以上三式解得：m=.

(2)正离子经速度选择器沿直线从S2到S3速度必然符合方程

q^=qvB',

正离子在磁场中偏转，有：quB=m亍，

正离子在磁场中运动轨迹刚好为半圆，有d=2r

由以上三式解得：机=曙丈

答：(1)正离子质量，"与d的关系式为巾=曙.

(2)正离子质量机与d的关系式为m=曙d.

解析：(1)根据动能定理求出粒子经过加速电场加速后的速度，结合半径公式求出正离子质量〃，与d

的关系式.

(2)粒子通过速度选择器时，所受的电场力和洛伦兹力相等，结合平衡求出粒子进入磁场的速度，根

据半径公式进行求解.

本题考查了粒子在电场中的加速和在磁场中的偏转，知道粒子通过速度选择器时，所受的洛伦兹力

和电场力平衡，掌握粒子在磁场中的半径公式，并能灵活运用.

14.答案：解：(1)由题意，运动过程不计空气.阻力摆锤和子弹一起摆动上升的过程机械能守恒，

则有：

|(M+zn)vf1.=(m+M)gL(l—cosd)...①

代入数据，解得：“共=3m/s…②

(2)以子弹和摆锤为系统，击打过程内力远远大于外力作用，系统在水平方向上动量守恒，则有：

=(m+M)%..③

代入数据，解得：v0=303m/s...(4)

答：(1)子弹击中摆锤后两者的共同速度是3m/s.

(2)子弹的初速度是303m/s.

解析：根据系统机械能守恒定律求出子弹击中摆锤后两者的共同的速度，再根据动量守恒定律求出

子弹的初速度.

本题综合考查了动量守恒定律和机械能守恒定律，难度不大，需加强这类题型的训练.

15.答案：解：(1)设玻璃管的横截面积为S,初态时，管内气体的温度为n=306K,体积为匕=

51Scm3,压强为%=po+/i=80crnHg。

当水银面与管口相平时，水银柱高为H,则管内气体的体积为彩=(57-H)Scm\压强为p?=p0+

H=(76+H)cmHg。

由玻意耳定律