2022届福建省泉州市泉港区一中高三第二次诊断性检测物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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，图甲是旋转磁极式交流发电机简化图，其矩形线圈在匀强磁场中不动，线圈匝数为10匝，内阻不可忽

略。产生匀强磁场的磁极绕垂直于磁场方向的固定轴00,（00沿水平方向）匀速转动，线圈中的磁通量随时间按如

图乙所示正弦规律变化。线圈的两端连接理想变压器，理想变压器原、副线圈的匝数比小：m=2：1,电阻K尸R2=8C。

电流表示数为1A。则下列说法不正确的是（）

O'

A.Med线圈在图甲所在的面为非中性面

B.发电机产生的电动势的最大值为10五丫

C.电压表的示数为10V

D.发电机线圈的电阻为4。

2.如图所示，从匀速运动的水平传送带边缘，垂直弹入一底面涂有墨汁的棋子，棋子在传送带表面滑行一段时间后随

传送带一起运动。以传送带的运动方向为x轴，棋子初速度方向为y轴，以出发点为坐标原点，棋子在传送带上留下

的墨迹为（）

3.阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿,

发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为300m,电压为2x107v,积雨云底面

面积约为IxlO'n?。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（）

①云层底面与地面间的电场强度

②云层底面与地面构成的电容器的电容

③云层底面所带电量

A.只能估算出①

B.只能估算出①和②

C.只能估算出②和③

D.①②③均能估算出

4.如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是

«£/eV

00--------------------------Q

4-----------------------------------------0.85

3--------------------------------------1.S1

2--------------------------------------34

1--------------------------------------13.6

A.处于基态的氢原子吸收10.5eV的光子后能跃迁至，〃=2能级

B.大量处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光

C.若用从〃=3能级跃迁到〃=2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从〃=4能级跃迁到〃=3

能级辐射出的光，照射该金属时一定能发生光电效应

D.用〃=4能级跃迁到〃=1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34eV的金属粕产生的光电子的最大初动能为6.41eV

5.2024年我国或将成为全球唯一拥有空间站的国家。若我国空间站离地面的高度是同步卫星离地面高度的上，同步

卫星离地面的高度为地球半径的6倍。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则空间站绕地球做圆周运

动的周期的表达式为（）

A.2否性华

Vng

回+6次

13.LTCI

vns

5+6)3/？

C.2%

〃g

6.如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分

别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平

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.如图所示，倾角为30°的粗糙斜面A3固定在水平地面AC上，AB.AC均绝缘、竖直且高为我,地面O点固定

一电量绝对值为q的负点电荷，C、。相距质量为机、带电量为g（＞0）的小滑块以初速度从斜面底端A点滑上

斜面，恰好能到达斜面顶端。整个装置处于水平向右的匀强电场中，场强大小后=上也，若取无穷远为零势能面,

3q

已知孤立点电荷周围电场的电势可表示为9=左义，式中左为静电力常量、r为离场源电荷的距离，。为场源电荷的带

r

电量（正电荷取正值，负电荷取负值），则小滑块（）

A.从4运动到B的过程中，克服摩擦力做的功叼=g加片

B.从4运动到5的过程中，减少的电势能等于克服重力做的功

C.从A运动到A8中点的过程中，点电荷q对小滑块做的功卬=圆旧

qh

拒kqq

D.从4运动到48中点时的动能纭=+丁〃说

2h

8.我国成功研制了世界最高水平的“3.0V12000F”石墨烯超级电容器。超级电容器充电时，电极表面将吸引周围电

解质溶液中的异性离子，使这些离子附着于电极表面上形成相距小于0.5nm、相互绝缘的等量异种电荷层，石墨烯电

极结构使得该异种电荷层的面积成万倍增加。下列有关说法正确的是（）

A.该电容器充满电后的带电荷量为36000C

B.该电容器最多能储存108000J的电能

C.超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大、板间距离小

D.当该电容器放电至两端电压为L5V时，其电容变为6000F

9.如图所示。有一束平行于等边三棱镜横截面ABC的红光从空气射向E点，并偏折到尸点。已知入射方向与边

的夹角9=45°，E.尸分别为边AB.8c的中点，则（）

A.该三棱镜对红光的折射率为四

B.光在F点发生全反射

C.从下点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为30°

D.若改用紫光沿相同角度从E点入射，则出射点在尸点左侧

10.一列波源在x轴原点的简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示为/=0时刻的波形，此时波源正好运动到y轴的1cm

处，此时波刚好传播到x=7m的质点A处，已知波的传播速度为24m/s,下列说法正确的是（）

g

64Wm

A.波源的起振方向沿y轴正方向

B.从UO时刻起再经过gs时间，波源第一次到达波谷

C.从/=0时刻起再经过2.75s时间质点B第一次出现在波峰

D.从U0时刻起到质点B第一次出现在波峰的时间内，质点A经过的路程是48cm

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)精密测量工具的原理及读数

⑴甲同学用游标卡尺测量某物体的厚度，如图所示，则该物体厚度测量值为一cm；

02cm

(2)乙同学用螺旋测微器测量铅笔芯的直径D如图所示，读数。=,

20

10

12.(12分)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，A、B为固定在铁架台上的光电门，计时电脑记录小

球通过光电门的时间，使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情况。计时电脑记录小球通过A、B两光电门的

遮光时间分布是八和，当地的重力加速度为g。

(1)用20分度游标卡尺测量小球直径d,刻度线如图乙所示，则4=cm；

(2)为了验证小球自A到B过程中机械能是否守恒，还需要进行哪些实验测量—

A.用天平测出小球的质量

B.测出小球到光电门A的竖直高度

C.A、B光电门中点间的竖直高度〃

(3)根据实验测得的物理量，如果满足关系，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒;

(4)若计时电脑还记录了小球自A到B的时间Z,本实验还可以测量当地的重力加速度，则重力加速度8=

(使用d、:、:和用表示)

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)在纸面平面内有一平面直角坐标系xOy,A为y轴上到。距离为d的点、C为x轴上到。距离为2d的点，

在A沿x轴正向以速度vo发射一个带负电荷的带电粒子，粒子质量为机、电荷量为-g。在第一象限内存在沿y轴正方

向的匀强电场，在第四象限存在垂直纸面向里、磁场感应强度大小为8=瞥的匀强磁场，带电粒子从A点发出后，

qa

经过x轴上的C点进入磁场，进入磁场经过一段时间后从y轴的下半轴飞出磁场，不计重力，求：

(1)电场场强大小；

(2)带电粒子在电场和磁场中运动的总时间。

OXXXX

XXXX

XXXX

xx^xX

14.(16分)如图所示，绝缘轨道CDGH位于竖直平面内，圆弧段OG的圆心角为。=37。，OG与水平段C。、倾斜段

GH分别相切于。点和G点，。段粗糙，QG"段光滑，在//处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道处于场强为

E=1X104N/C,水平向右的匀强电场中。一质量机=4xl0-3kg、带电量q=+3xlO/C的小滑块在C处由静止释放，经挡板

碰撞后滑回到段的中点尸处时速度恰好为零。已知段长度L=0.8m,圆弧的半径片0.2m；不计滑块与挡板

碰撞时的动能损失，滑块可视为质点。求：

(1)滑块在GH段上的加速度；

(2)滑块与。段之间的动摩擦因数“；

(3)滑块在。段上运动的总路程。某同学认为：由于仅在C。段上有摩擦损耗，所以，滑块到达尸点速度减为零后

将不再运动，在段上运动的总路程为L+」L=1.2m。你认为该同学解法是否合理？请说明理由，如果错误，请给

2

出正确解答。

15.（12分）如图所示，一直角三角形A5C处于匀强电场中（电场未画出），NA=30°,BC=L,三角形三点的电

势分别为%=0,外=%=与（外〉。，为已知量）。有一电荷量为一4、质量为加的带电粒子（重力不计）从A

点以与A8成30。角的初速度％向左下方射出，求：

（1）求电场强度E；

（2）设粒子的运动轨迹与N8AC的角平分线的交点为G,求粒子从A点运动到G点的时间6,

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、C

【解析】

A.线圈位于中性面时，磁通量最大，由图甲可知，此时的磁通量最小，为峰值面，故A正确不符合题意；

B.由图乙知

（P=BS=—nWb,r=0.02s

m100

角速度为

27r

CD-——=1OOnrad/s

T

电动势的最大值

Em=nBSto=TO6V

故B正确不符合题意

C.根据欧姆定律以及变压器原副线圈电压关系的

u-IRRU2_n2

2/+殳U\〃|

解得历=8V,故C错误符合题意;

D.由闭合电路的欧姆定律得

解得

r=4Sl

故D正确不符合题意。

故选C。

2、A

【解析】

分析可知，在传送带这个参考系中，合速度的方向和摩擦力的方向在一条直线上，所以运动轨迹应该是一条直线，又

因为棋子相对于传送带往后运动，故A正确，BCD错误。

故选A.

3、D

【解析】

①两极板间的电压已知，两极板间的距离已知，根据可知云层底面与地面间的电场强度；

②已知积雨云底面面积约为S=1X108m2,板间距离为d=300m、而静电力常量与空气的介电常数，根据电容器的

决定式C=可以估算电容器的电容；

③根据Q=可以估算云层底面所带电量，

故ABC错误，D正确。

故选D。

4、D

【解析】

A.处于基态的氢原子吸收10.2eV的光子后能跃迁至"=2能级，不能吸收10.2eV的能量.故A错误;

B.大量处于〃=4能级的氢原子，最多可以辐射出C；=6种，故B错误;

C.从"=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光的能量值大于从"=4能级跃迁到"=3能级辐射出的光的能量值，用从n=3

能级跃迁到〃=2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从"=4能级跃迁到〃=3能级辐射出的光，照

射该金属时不一定能发生光电效应，故C错误；

D.处于〃=4能级的氢原子跃迁到“=1能级辐射出的光的能量为：E=E,-E[=-0.85-(-13.6)=12.75eV,根据光

电效应方程，照射逸出功为6.34eV的金属钳产生的光电子的最大初动能为：Ekm=E-W=12.75-6.34=6.4leV,

故D正确；

5、A

【解析】

在地球表面，/〃g=g等得

R

GM=gR2

空间站做匀速圆周运动时

„Mm,2万、2

轨道半径

r=R+—x6R=R+—

nn

故BCD错误，A正确;

故选Ao

6、A

【解析】

天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，

由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有

效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度8和电流大小/相等，所以A所受的安培力最大，则4图最容易

使天平失去平衡.A正确；BCD错误；

故选A.

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。分。

7、ABD

【解析】

A.因C、。相距也〃，由几何关系可知，AD=BD,又因故4、8两点在点电荷。产生的电场中等电势,

3「

故从A运动到5,点电荷/对小滑块做的总功为零。从A运动到B的过程：由动能定理得

‘‘Eh。—mgk—Wf=0-•-

tan30f20

而qE=mg＞解得

Wf=^mvo

故A正确；

B.小滑块减少的电势能等于电场力做的功，从A运动到B的过程中，点电荷/对小滑块做的总功为零，故减少的电

势能等于匀强电场对小滑块做的功，即

A口qEh

故B正确；

C.由公式夕=%会可知，点电荷/产生的电场在A点的电势

r

kq\/3kq

3

在A8中点的电势

kq

。中

舟h

故C错误;

D.由对称性可知，从A运动到A8中点的过程中，克服摩擦力做的功为g也，故由动能定理可得

2t鬻0。『\一飙+%=线片

解得

用=粤+加

故D正确。

故选ABD»

8、AC

【解析】

A.根据超级电容器“3.0V12000F”，结合

c=2

U

可知该电容器充满电后的带电荷量

Q=CO=12000x3.0C=36000C

故A正确;

B.电容器是一种储能元件，该电容器充满电最多能储存的电能为

1,1,

W=—CU2=—X12000X3.02.J=54000J

22

故B错误；

C.借助平行板电容器的决定式

C3

4k/rd

分析可知，超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大，板间距离小，故C正确;

D.电容器的电容只与电容器本身结构有关，与电容器带电荷量和两极板间电压无关，故D错误。

故选AC»

9、AC

【解析】

A.如图所示，作两界面法线相交于。点，在A3界面，由几何知识知，入射角为45°，折射角为30°,所以

〃等夜

故A正确;

B.光在8c界面上人射角为30°,则

1J2

sinC=-=—

n2

即临界角

C=45

则在8C面上不会发生全反射，故B错误;

C.分析知5c面上折射角为45°，入射光线与出射光线相交于G点，/BEF=60°，NBEG=45°，则

ZGEF=15°，NBFE=60°，/BFG=45°

则

ZGFE=15°

所以从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为30°,故C正确;

D.紫光频率比红光频率大，棱镜对紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度从E点人射，则出射点在尸点右侧，D

错误。

故选AC。

10、BC

【解析】

A.波向x轴的正方向传播，此时波传到质点A位置，此时质点A的振动方向沿y轴负方向，所以波源的起振方向沿y

轴负方向，故A错误;

B.该波的波长为12m,周期

T4121

T=---s=—s

v242

从/=0时刻起波源振动到波谷需要的振动时间

2433

故B正确；

C.波从质点A传播到质点B需要的时间为

A1224

质点8从开始振动到第一次到达波峰所用的时间为

3T3

t—=-s

248

所以时间为

t=tt+t2=2.75s

故C正确：

D.从UO时刻起到质点8第一次出现在波峰，经历的时间为2.75s,则4经过的路程是

2.75

s=------x8cm=44cm

T

故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、0.2252.150(2.150+0.002)

【解析】

根据游标卡尺的读数方法可知其读数为

d=2mm+5x0.05mm=2.25mm=0.225cm

(2)［2］根据螺旋测微器的读数方法可知其读数为

D=2mm+15.0x0.01mm=2.15()mm

12、1.025C=2gh

Ar-tAz-q

\l2j2

【解析】

⑴口］游标卡尺的主尺刻度为10mm,游标尺刻度为5x0.05mm=0.25mm,所以小球直径

d=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm

(2)［2］如果机械能守恒，则小球减小的重力势能等于增加的动能，则

即

所以不需要测量小球的质量。研究的过程是小球在两光电门之间的能量变化，需要A、B光电门中点间的竖直高度〃。

故AB错误，C正确。

1,1,

(3)［3］由以上分析可知，如果满足加8〃=5m4一/小叶，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒。而

d

V，=?

d

为一二

即

、2

d

=2gh

’2J

(4)[4]根据匀变速运动的速度时间关系v=v0+at,有

4

’27kA7

得

d

g=---------------

t2-Art}•Ar

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。

znv2d+7id

13、(1)—(1(2)--------

2qd%

【解析】

(1)带电粒子在第一象限做类平抛运动，经过X轴时的速度与X轴正方向夹角为。，沿X轴正向

2d=vo/i

沿y轴负方向

,12

d=—ati2

2

联立解得

a=应,2d

2d%

又

a=也,tan，=—

m%

粒子经过x轴的速度大小为

cos。

解得

E=普，〃=45。，u=

2qd

(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力妙3=竺二，结合8=瞥解得运动半径