甘肃省会宁一中2021-2022学年高三二诊模拟考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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。

1.2012年12月26日，世界上最长的高铁京广线全线开通.如图所示，京广高铁从北京出发，经石家庄、郑州、武

汉、长沙、衡阳，到达广州，途经北京、河北、河南、湖北、湖南、广东等6省市，全程2230公里，全程运行时间8

小时.同学们根据上述材料，可以求出

A.北京到广州的路程B.北京到广州的平均速度

C.北京到广州的加速度D.北京到广州的位移

2.一列简谐横波沿x轴传播，图（甲）是U0时刻的波形图，图（乙）是x=1.0m处质点的振动图像，下列说法正确

的是（）

A.该波的波长为2.0mB.该波的周期为1s

C.该波向x轴正方向传播D.该波的波速为2.0m/s

3.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为a的斜面A,斜面质量为M,底边长为L,如图所示。将一质量为旭的

可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间f刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持

力大小为打，则下列说法中正确的是（）

A.FN=mucosa

B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为Fjcosa

C.滑块到达斜面底端时的动能为mgLtana

D.此过程中斜面向左滑动的距离为

4.空间存在如图所示的静电场，图中实线氏c、d、e为静电场中的等势线，虚线为等势线的水平对称轴。一个带

负电的粒子从P点以垂直于虚线向上的初速度为射入电场，开始一小段时间内的运动轨迹已在图中画出，粒子仅受电

场力作用，则下列说法中正确的是（）

A.等势线a的电势最高

B.带电粒子从P点射出后经过等势线万时，粒子的速率可能等于为

C.若让粒子从尸点由静止释放，在图示空间内，粒子将在虚线上做往复运动

D.若让粒子从尸点由静止释放，在图示空间内，粒子的加速度先增大后减小

5.1905年爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。下列给出的与

光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（）

A.图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电

B.图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强

度有关

若电子电荷量用C表示，W、岭、H已知，由4-丫图像可求得普朗克常量的表达式为〃=罟；

C.图丙中,

D.图丁中，由光电子最大初动能々与入射光频率u的关系图像可知，该金属的逸出功为E或/z%

6.下列对图中的甲、乙、丙、丁四个图像叙述正确的是（）

<1

A.图甲是流过导体某个横截面的电量随时间变化的图像，则电流在均匀增大

B.图乙是某物体的位移随时间变化的图像，则该物体受不为零的恒定合力作用

C.图丙是光电子最大初动能随入射光频率变化的图像，则与实线对应金属的逸出功比虚线的大

D.图丁是某物体的速度随时间变化的图像，则该物体所受的合力随时间增大

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，有上下放置的两个宽度均为L=0.5m的水平金属导轨，左端连接阻值均为2c的电阻彳、r2,右端与

竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起，半圆形轨道半径为R=0.1m。整个装置处在竖直向上的匀强磁场

中，磁感应强度为8=2T。初始时金属棒放置在上面的水平导轨上，金属棒的长刚好为L,质量根=lkg,电阻不计。

某时刻金属棒获得了水平向右的速度%=2m/s,之后恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好，重力加速度

g=10m/s，不计所有摩擦和导轨的电阻，则下列说法正确的是（）

A.金属棒抛出时的速率为lm/s

B.整个过程中，流过电阻彳的电荷量为1C

C.最初金属棒距离水平导轨右端1m

D.整个过程中，电阻与上产生的焦耳热为1.5J

8.一列简谐横波在介质中沿x轴传播，在。=0时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点。此时质点P正在

4

向动能减小的方向运动，质点Q横坐标为5cm。f=ls时，质点Q第一次回到平衡位置，f=§s时，质点P第一次回

到平衡位置。下列说法正确的是（）

4

A.波沿x轴负方向传播B.时，质点P向y轴负方向运动

2

C.波长为12cmD.f=—s时，质点P位于波峰

3

9.如图所示，质量为"，的小球与轻质弹簧相连，穿在竖直光滑的等腰直角三角形的杆AC上，杆8c水平弹簧下端固

定于B点，小球位于杆AC的中点Z）时，弹簧处于原长状态。现把小球拉至。点上方的E点由静止释放，小球运动的

最低点为E,重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.小球运动O点时速度最大

B.EO间的距离等于。尸间的距离

C.小球运动到。点时，杆对小球的支持力为芋加g

D.小球在F点时弹簧的弹性势能大于在E点时弹簧的弹性势能

10.如图所示，一个匝数“=1000匝、边长/=20cm、电阻的正方形线圈，在线圈内存在面积S=0.03m2的匀强磁

场区域，磁场方向垂直于线圈所在平面向里，磁感应强度大小5随时间/变化的规律是8=0.15f（T）。电阻R与电容

器C并联后接在线圈两端，电阻R=2C,电容C=30HF。下列说法正确的是（）

A.线圈中产生的感应电动势为4.5VB.若6端电势为0,则“端电势为3V

C.电容器所带电荷量为L2xlO-4cD.稳定状态下电阻的发热功率为4.5W

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）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：

①用天平测出A、B两个小球的质量””和me;

②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平;

③先不在斜槽的末端放小球5,让小球A从斜槽上位置尸由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄

小球A的两位置（如图乙所示）；

④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球

的位置（如图丙所示）；

⑤测出所需要的物理量.

请回答：

（1）实验①中4、8的两球质量应满足

（2）在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有；（请选填“刈、外、XA、的、XB、y/'）

（3）两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：.

12.（12分）为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两

个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连，细线拉力大小尸等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放,

记下滑到光电门2的时间t.改变重物质量，重复以上操作5次，处理数据后得到下表中的5组结果。根据表中数据在

坐标纸上画出如图所示的击尸图像，已知重力加速度g=10m/s2,根据图像可求出滑块质量kg,滑块和轨道

间的动摩擦因数〃=»

光电门1光电门2

重物

次数a(ms-2)F/N

11.00.76

22.10.99

32.91.23

44.11.50

55.21.76

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）一长木板在水平地面上运动，在U0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度

一时间图像如图所示.己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静

摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2.求：

(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；

(2)从，=()时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小.

14.(16分)如图所示，在竖直圆柱形绝热汽缸内，可移动的绝热活塞“、分密封了质量相同的A、8两部分同种气体,

且处于平衡状态。已知活塞的横截面积之比Sb=2：1,密封气体的长度之比以：/»B=1：3,活塞厚度、质量和摩擦

均不计。

①求4、8两部分气体的热力学温度以：加的比值；

②若对5部分气体缓慢加热，同时在活塞a上逐渐增加细砂使活塞8的位置不变，当8部分气体的温度为g，时，活

塞。、方间的距离K与加之比为怎1,求此时A部分气体的绝对温度71与勿的比值。

*A

“b

MB

「二

15.(12分)如图为一半球壳形玻璃砖的截面图，球壳外圆半径Ri=l()cm,内圆半径R2=5cm,图中OO,为玻璃砖的

中轴线.一束平行光以平行于OO,的方向从球壳的左侧射入沿OO,入射的光线经过xio-%穿过玻璃砖，光在真空

中传播速度为c=3xl08m/s,有一部分到达内圆左表面时能从右侧射出玻璃砖.求：

①玻璃豉对光的折射率；

②若入射到外圆表面上A点的光线经外圆折射后，在内圆表面刚好发生全反射，则A点到OO,的距离为多少?

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】

试题分析：北京到广州全程2230公里，指的是的路程，选项A正确；北京到广州的直线距离未知，即位移未知，不

能求北京到广州的平均速度，选项B、C、D错误；

考点：路程和位移

2、D

【解析】

ABD.根据甲、乙图可知，波长4m,周期2s,波速

2c,

v=—=2m/s

T

选项AB错误，D正确；

C.根据图乙UOs时，质点向下振动，所以甲图x=lm坐标向下振动，由同侧法可得波向x轴负方向传播，选项C错

误。

故选D。

3、D

【解析】

A.当滑块B相对于斜面加速下滑时，斜面4水平向左加速运动，所以滑块8相对于地面的加速度方向不再沿斜面方

向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力外不等于mgcosa,故A错误；

B.滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为

1=F3

故B错误；

C.3下降的高度为Ltana,其重力势能的减小量等于mgLtana,减小的重力势能转化为A、8的动能之和，则滑块

B的动能要小于mgLtana,故C错误;

D.系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设A、6两者水平位移大小分别为玉、々，取水平向左为正方向，

由动量守恒定律得

tt

即有

Mx}=JWC2

又

解得

mL

$—

M+m

故D正确。

故选D。

4、D

【解析】

A.由图可知，负电荷弯曲的方向向右，则受到的电场力得方向向右，由于负电荷受到的电场力得方向与电场强度的

方向相反，所以电场强度的方向向左，等势线a电势最低。故A错误；

B.带电粒子从尸点射出后经过等势线5时，电场力做正功，则粒子的动能增加，则其速率大于％,选项B错误；

C.让粒子在尸点由静止释放，粒子受到的电场力得方向始终向右，所以将一直向右做加速运动。故C错误；

D.电场线的疏密代表电场的强弱，让粒子在尸点由静止释放，粒子将沿虚线向右做加速运动，因电场线先密后疏，

可知电场力先增后减，即加速度先增大后减小。故D正确。

故选D。

5、D

【解析】

A.图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器也带正电，选项A错误；

B.图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，饱和光电流越大，但是遏止电压和光

的强度无关，选项B错误；

C.根据Uce=/n/—强出功，则由Q.-v图像可得

k,=—h=%!—

e匕+匕

解得

%+匕

选项c错误；

D.图丁中，根据玛=〃丫一%出功，由光电子最大初动能々与入射光频率I，的关系图像可知，该金属的逸出功为E或

选项D正确。

故选D。

6、C

【解析】

A、由于q=〃，图像的斜率不变，所以电流不变，选项A错误；

B、由图像可知，物体做匀速直线运动，合力为0,选项B错误；

C、根据光电效应方程耳=如一必得，延长图像，图像的纵截距绝对值为逸出功，则与实线对应金属的逸出功比虚线

的大，选项C正确；

D、v-f图像斜率是加速度，斜率越来越小，加速度减小，则合力减小，选项D错误。

故选C。

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、AC

【解析】

A.金属棒从半圆形金属轨道的顶点恰好水平抛出，则有

V2

mg=m—

R

v=y[^R=lm/s

选项A正确；

BC.对导体棒在水平导轨上运动应用动量定理得

-BIL-t-mv-mv0

得

-BqL=mv-mv0

解得回路中产生的电荷量为

q=\C

据

ri+r2

解得导体棒向右移动的距离为

x=lm

流过6的电荷量

q———0.5C

2

选项B错误，C正确；

D.根据能量守恒得回路中产生的总热量

Q=；mvl--mv2

解得

e=i.5j

电阻与上产生的热量

Q=&=0.75J

-2

选项D错误。

故选AC。

8、BC

【解析】

A.当1=0时，质点P正在向动能减小的方向运动，即P点向y轴正方向运动，根据上下坡法，机械波向x轴正方向

传播，A错误；

4

B.当f=ls时，质点Q第一次回到平衡位置，则有T=4s,当经过f=§s,质点P由y轴上方位置第一次回到平衡

位置，应该向y轴负方向运动，B正确；

4

C.当f=ls时，质点Q第一次回到平衡位置，则有7=4s,由于f=]S时质点P第一次回到平衡位置，设波速为h

4

在3s时间内，波传播的距离为

4

X--V

3

也可表示为

3.”

%=一4一5cm

4

而

A=vT

解得

A=12cm

C正确；

x=----5cm=lcm

2

传播时间为」S,D错误。

3

故选BC»

9、CD

【解析】

分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力和弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械

能守恒；沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大。

【详解】

A.圆环沿杆滑下，段受到重力和弹簧弹力（杆对小球的支持力垂直于杆，不做功），且与杆的夹角均为锐角，则

小球加速，。点受重力和杆对小球的支持力，则加速度为gsin45",仍加速，OF段受重力和弹簧弹力，弹力与杆的

夹角为钝角，但一开始弹力较小，则加速度先沿杆向下，而尸点速度为0,则。/段，先加速后减速，。点时速度不

是最大，故A错误；

B.若EO间的距离等于Of间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能不变，则系统机械能不守恒，

故B错误：

C.。点受重力和杆对小球的支持力，垂直于杆方向受力分析得杆对小球的支持力为也mg,故C正确；

D.若EO间的距离等于Of间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能不变，则EO间的距离应小于

OF间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能增大，则系统机械能守恒，故D正确；

故选CDo

【点睛】

本题考查弹簧存在的过程分析，涉及功能关系。

10、AD

【解析】

A.根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势

△①AB

E=n——=nS——=1000x0.03x0.15V=4.5V

ArAr

A正确；

B.电流

电容器两端电势差

u=IR=W

由楞次定律可判断感应电流方向为逆时针方向，即a端电势低、b端电势高，由于》端接地，故有

%=OV，(pa=-3V

B错误；

C.电容器带电荷量

q=CU=9xl(T5c

C错误；

D.电阻的发热功率

P=/2R=45W

D正确。

故选ADO

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、mA>mBx0；/；xBmAxo=mAxA+mBxB；

【解析】

(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有机”0=，〃21+，〃融2,在碰撞过程中动能守恒，故有

1,1.1-m.-mn

—ITIVQ=-mv~+—mv；,解得/=—:加o,要碰后a的速度0>0,即，"A-"3>0,(2)由于频闪

2A2A2B%+/%

照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有XO、XA、XB；(3)

验证的方程为mAXo=mAXA+mBXB

12、0.25(0.24〜0.26均正确)0.20(0.19〜0.21均正确)

【解析】

[1]⑵根据

F-/unig=ma

得

F

«=------〃g

m

所以滑块运动的加速度«和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数，由图形得加速度a和所受拉力F的关系

图象斜率&=4,所以滑块质量

0.25kg

由图形得，当尸=0.5N时，滑块就要开始滑动，所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N,而最大静摩擦力等于滑

动摩擦力，即

"，"g=0.5N

解得

〃=0.20

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、(3)3.23,3.33(2)s=3.325m

【解析】

试题分析：(3)设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为内和内，木板与物块的质量均为m.

v-t的斜率等于物体的加速度，则得：

AV5—1oc

在3-3.5s时间内，木板的加速度大小为4=一=----m/s'=8m/s".

0.5

对木板：地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反，物块对它的滑动摩擦力也与速度相反，则由牛顿第二定律得

H3mg+ji2*2mg=ma3,①

对物块：3-3.5s内，物块初速度为零的做匀加速直线运动，加速度大小为az=113g

t=3.5s时速度为v=3m/s,贝!Iv=a2t②

由①@解得用=3.23,p2=3.33

(2)3.5s后两个物体都做匀减速运动，假设两者相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a="2g

由于物块的最大静摩擦力fnmgVfumg,所以物块与木板不能相对静止.