湖北省襄阳四中、龙泉中学2021-2022学年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

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"o

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.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，在，>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的大小为5,方向垂直于xOy平面向里。现有一

质量为，〃、电量为g的带正电粒子，从x轴上的某点尸沿着与x轴成30'角的方向射人磁场。不计重力影响，则可以

确定的物理量是（）

A.粒子在磁场中运动的时间B.粒子运动的半径

C.粒子从射入到射出的速度偏转角D.粒子做圆周运动的周期

2.下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（）

3.关于速度、速度变化量和加速度的关系，正确说法是

A.物体运动的速度越大，则其加速度一定越大

B.物体的速度变化量越大，则其加速度一定越大

C.物体的速度变化率越大，则其加速度一定越大

D.物体的加速度大于零，则物体一定在做加速运动

4.如图所示，一倾角8=60°、质量为M的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有垂直于光滑斜面的挡板，

轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为，"的小球。现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加

速直线运动，已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g,下列说法正确的是

()

A.若增大推力，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大

B.若撤去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零

c.斜面对小球的支持力大小为逋强

3

D.水平推力大小为//+—(M+m)g

5.如图所示，质量分别为机、M的两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端，M放在水平地板上,

被悬挂在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，贝!1()

B.M对地面的压力变大

C."所受的静摩擦力变大

D.悬挂滑轮的绳的张力变大

6.嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示.假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引

力.贝！J()

A.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段桶圆轨道时，应让发动机点火使其加速

B.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于。点的速度

C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上。点的速度大于月段圆轨道的速度

D.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度

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.如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，轻弹簧一端连接于竖直墙上，另一端连接于套在杆上的小球上，小球处

于静止状态。现用平行于杆向上的力/拉球，使小球沿杆缓慢向上移动，当弹簧水平时恰好处于原长，则从小球开始

向上运动直到弹簧水平的过程中，下列说法正确的是()

C.杆对球的作用力一直减小D,杆对球的作用力先增大后减小

8.如图所示，灯泡A、B完全相同，理想变压器原副线圈匝数比，加“2=5：1,指示灯L的额定功率是灯泡A的:，

当输入端接上"=11()底sinlOOR(V)的交流电压后，三个灯泡均正常发光，两个电流表均为理想电流表，且A2的示

数为0.4A,贝I」()

A.电流表Ai的示数为0.08A

B.灯泡A的额定电压为22V

C.灯泡力的额定功率为0.8W

D.原线圈的输入功率为8.8W

9.如图所示，虚线边界口上方有无限大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一矩形金属线框底边与磁场边界平行,

从距离磁场边界高度为h处由静止释放，则下列说法正确的是

XXXX

A.线框穿出磁场的过程中，线框中会产生顺时针方向的感应电流

B.线框穿出磁场的过程中，线框受到的安培力一定一直减小

C.线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后减小

D.线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后不变

10.如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触

弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量x之间的函数图象如图乙所示，其

中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，（弹性势能”二^观小二g取10m/s2）,则下列说法正

确的是（）

A.小球刚接触弹簧时加速度最大

B.当x=0.1m时，小球的加速度为零

C.小球的最大加速度为51m/s2

D.小球释放时距弹簧原长的高度约为1.35m

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）某学习小组用如图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固

定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静

止释放。

012cm

ILLLL[IJJJJJ」Li,LLL

|||||||||||||||||||||

()51()152()

乙

⑴某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度心如图乙所示，贝IJ仁1

（2）下列实验要求中必要的一项是（请填写选项前对应的字母）。

A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B.应将气垫导轨调至水平

（3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离心不变，改变钩码质量机，测出对应的力传感器的示数尸和遮光条通

过光电门的时间。通过描点作出线性图像，研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图像是

（填写选项前对应的字母）。

1,11Z

A.V2——B.M-FC.L——D.——F2

FFt

12.（12分）某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”，并用此装置测量轨道与小车

之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计，水平轨道表面粗糙程度处处相同，实验中选择了不可伸长

的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器（发射器）的总质量例不变，小车和位移传感器（发射器）的

加速度由位移传感器（接收器）及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器（发射

器）的加速度。与力传感器的示数尸的关系图象如图乙所示。重力加速度取g=10m/s2。

（1）用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时，下列选项中必须要做的一项实验要求是（填写选项对

应字母）

A.要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量

B.要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力

C.要使细线与水平轨道保持平行

D.要将力传感器的示数作为小车所受的合外力

（2）根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数〃=（用分数表示）。

（3）该学习小组用该装置来验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速

度与作用在小车上的拉力成正比”，那么应该将轨道斜面调整到8=（用角度表示）。

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）2019年12月以来，我国部分地区突发的新型冠状病毒肺炎疫情威胁着人们的身体健康和生命安全，勤消

h

毒是一种关键的防疫措施，如图甲所示。图乙是喷雾消毒桶的原理图，消毒桶高为儿在室外从加水口加注高度为一的

2

消毒液，关闭喷雾口阀门K,密封加水口，上部封闭有压强为外、温度为7。的空气。将喷雾消毒桶移到室内，一段时

间后打开喷雾口阀门K,恰好有消毒液从喷雾口溢出。已知消毒液的密度为。，大气压强恒为po,喷雾管的喷雾口与

喷雾消毒桶顶部等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体，重力加速度为g。

(1)求室内温度。

(2)关闭K,在室内用打气筒向喷雾消毒桶内充入空气。然后，打开K,在室内喷雾消毒。消毒完成时，发现桶内消

毒液的液面刚好降到桶底。求充入空气与原有空气的质量比。(假设整个过程中气体温度保持不变。)

14.(16分)一直桶状容器的高为21,底面是边长为1的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD，、垂

直于左右两侧面的剖面图如图所示.容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点

光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率.

点光源邛_|

15.(12分)如图所示，在竖直面内有一矩形区ABCD,水平边AB=6L,竖直边BC=8L,。为矩形对角线的交点。将

一质量为，”的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球恰好经过C点。使此小球带电，电荷量为q(q>0),同

时加一平行于矩形ABCD的匀强电场，现从O点以同样的初动能沿各个方向抛出此带电小球，小球从矩形边界的不同

位置射出，其中经过D点的小球的动能为初动能的5倍，经过E点(DC中点)的小球的动能和初动能相等，重力加

速度为g,求：

⑴小球的初动能；

⑵取电场中O点的电势为零，求D、E两点的电势；

(3)带电小球所受电场力的大小和方向

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、D

【解析】

AC.粒子在磁场中做圆周运动，由于尸点位置不确定，粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时，粒子在

磁场中转过的圆心角最大，为

«,nax=300

粒子在磁场中的最长运动时间

t=联7=*驷=包

max360"360°qB3qB

粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合，最小圆心角

—=120"

粒子在磁场中的最短运动时间

□min1;1T_2M

360°-3—3qB

粒子在磁场中运动所经历的时间为

2nm5nm

<t<

~3qB3qB

说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角，故AC错误；

B.粒子在磁场中做圆周运动，由于尸点位置不确定，粒子的偏转角不确定，则无法确定粒子的运动半径，故B错误;

D.粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则

qvBn=m—V

且

271r

u=-----

T

则得

T=-----

qB

说明可确定粒子做圆周运动的周期，故D正确。

故选D。

2、C

【解析】

A.该实验是。粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A错误；

B.该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B错误；

C.该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C正确；

D.该实验是放射性现象的实验，从而得出a、B、/射线的性质，D错误。

故选C。

3、C

【解析】

A.物体运动的速度大时，可能做匀速直线运动，加速度为零，故A项错误；

B.据〃=半可知，物体的速度变化量大时，加速度不一定大，故B项错误；

△t

C.物体的速度变化率就是生，物体的速度变化率越大，则其加速度一定越大，故C项正确；

D.当物体的加速度大于零，速度小于零时，物体的速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动，故D项错误。

4、B

【解析】

A.斜面体受到的摩擦力大小决定于动摩擦因数和正压力，若增大推力，动摩擦因数和正压力不变，则整个系统稳定

后斜面体受到的摩擦力不变，故A错误；

B.若撒去推力，系统做减速运动，如果小球在此后的运动中对斜面的压力为零，则加速度方向向左，其大小为

a'=gtan30°

以整体为研究对象可得

a=〃g

由此可得摩擦因数

所以当〃…手时小球在此后的运动中对斜面的压力为零，故B正确；

C.弹簧处于原长则弹力为零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如图所示

%:

mg

竖直方向根据平衡条件可得

Ncos60°=tng

则支持力

N=Q.5mg

故C错误；

D.对小球根据牛顿第二定律可得

mgtan60°=ma

解得

a=6g

再以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得

F-MM+in)g-(M+m)a

解得水平推力

F-(M++〃)=(〃++m)g

故D错误。

故选B。

5、D

【解析】

A.因胆处于静止状态，故绳子的拉力等于，〃的重力，即尸=，〃g,绳的张力不变，故选项A错误;

BC.对M受力分析如图甲所示，把尸进行正交分解可得关系式：

N+*sin8=Mg

Feos0=f

当M向右移动少许后，，变大，故N减小，/减小，故选项B、C错误；

D.对滑轮受力分析如图乙所示，把拉物体的绳子的拉力合成得产公=7.因F不变，两绳的夹角变小，则厂合变大,

故悬挂滑轮的绳的张力变大，选项D正确.

【解析】

嫦娥三号在环月段圆轨道上尸点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入环月段椭圆轨道.故A错误;

嫦娥三号在环月段椭圆轨道上尸点向。点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即嫦娥三

号在环月段椭圆轨道上尸点的速度小于。点的速度.故B错误；根据y=—,且月段椭圆轨道平均半径小于月段

圆轨道的半径，可得嫦娥三号在环月段椭圆轨道的平均速度大于月段圆轨道的速度，又。点是月段椭圆轨道最大速度,

所以嫦娥三号在环月段椭圆轨道上Q点的速度大于月段圆轨道的速度.故C正确；要算出月球的密度需要知道嫦娥三

号环月段圆轨道的半径、运动周期、月球半径和引力常量.故D错误；

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】

AB.弹簧的弹力一直减小到零，弹力与竖直方向的夹角一直增大，设弹簧弹力々单与竖直方向的夹角为在小球缓

慢向上运动的过程中

F=mg-F^cosa

可以分析得到户一直增大，故A正确，B错误;

CD.设弹簧的原长为L,则杆对小球弹力

F=Fsma=k\---------Lsina=AL(l-sina)

N(sina)

随a增大，FN减小,故C正确，D错误。

故选ACo

8、AC

【解析】

A.副线圈的总电流即A2的示数为/2=0.4A,由理想变压器两端的电流比等于匝数的反比，可得

人=%/,=-x0.4A=0.08A

2

'nt5

即电流表Ai的示数为0.08A,故A正确；

BC.变压器的输入电压的有效值为U=U0V,根据全电路的能量守恒定律有

以=1+24

而指示灯L的额定功率是灯泡A的!，即

”乙

L5

联立解得

PA=4W,PL=0.8W

由电功率

4=%="自

可得

UA=20V

故B错误，C正确；

D.对原线圈电路由+可得原线圈的输入功率

PK=UIi-f；=(8.8-0.8)W=8W

故D错误。

故选AC。

9,AD

【解析】

A.线框穿出磁场的过程中，线框内磁通量减小，由楞次定律可知，线框中会产生顺时针方向的感应电流，故A正确;

B.线框穿出磁场的过程中，线框所受安培力若大于重力，则线框做减速运动，受到的安培力减小，线框所受安培力

若小于重力，则线框做减加速运动，受到的安培力增大，故B错误；

CD.线框穿出磁场的过程中，线框所受安培力若小于重力，则线框做加速运动，速度增大，产生的感应电流增大，所

受安培力增大，当安培力增大到等于重力时，做匀速运动，不会出现速度先增大后减小的情况，故C错误D正确。

故选：AD.

10、BC

【解析】

AC.由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当为0.1m时，小球的

速度最大，然后减小，说明当为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，所以可得

kAx=mg

解得

,me0.2x10、”“小”

k------=----------N/m=20.0N/m

\x0.1

弹簧的最大缩短量为△x„.=0.61m,所以弹簧的最大值为

Fm=20N/mx0.6lm=l2.2N

弹力最大时的加速度

”^^=12.2-0.2x10mzs2=51mzs2

m0.2

小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2,所以压缩到最短的时候加速度最大，故A错误，C正确;

B.当Ax=0.1m时，速度最大，则弹簧的弹力大小等于重力大小，小球的加速度为零，故B正确;

D.设小球从释放点到弹簧的原长位置的高度为儿小球从静止释放到速度最大的过程，由能量守恒定律可知

1212

〃zg(〃+Ax)=万人(△%)-+—mvm

解得

力=1.1505m

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、2.25BA

【解析】

(1)[1].游标尺的主尺读数为2mm,游标尺读数为5x0.()5mm=0.25mm,则d=2mm+5x().05mm=2.25mm。

(2)[2].A、拉力是直接通过力传感器测量的，故滑块质量与钩码和力传感器的总质量无关，故A不必要;

B、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故B是必要的。

故选B。

（3）[3].研究滑块的受力，根据动能定理可知

FL=-Mv2

2

利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则遮光条通过光电门的瞬时速度

d

v=—

t

则

FL=；M（：y

解得

2Md2

研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图象为尸-3图象，故A正确，BCD错误。

故选A。

A

12、C—30°

3

【解析】

（1）⑴小车所受到的水平拉力即为力传感器的示数由图象可知当尸=5N,小车开始有加速度，即摩擦力为5N,

由牛顿第二定律可知：

F-^iMg=Ma,

得：

Fa

〃=-------,

Mgg

所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量，也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡

摩擦力，选项ABD错误；实验中保持细线与轨道平行时，小车和位移传感器（发射器）所受的拉力为力传感器的示

数E,选项C正确。故选：C«

（2）[2]选小车和位移传感器（发射器）为研究对象，由牛顿第二定律可得

F-pMg-Ma,

即

1口

。二弁？一〃g，

M

由图乙可知图象的斜率，即

由E=5N时。=0可解得:

（3）[3]若要验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小

车上的拉力成正比”要将轨道一端垫高来平衡摩擦力。对小车和位移传感器（发射器）受力分析可得：

Mgsin6=/jMgcos0,

即

fj,—tan0=-19

所以

夕二30o

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。

n⑴（1+皿）T⑵2Po+3pg/?

2Po2p°+pgh

【解析】

（1）设室内温度为乙，消毒桶移到室内一段时间后，封闭气体的压强为pi

h

Pi=Po+Pg.Q

气体做等容变化，由查理定律得：

丁。一式

解得

工=（1+誓）”

2Po

（2）以充气前消毒桶内空气为研究对象。设消毒桶的横截面积为S。充气前压强为口时，设体积为％,则

hhS

Pi=Po+Pg-］，乂=彳

消毒完成后，设压强为P2,体积为外，对应的气柱高度为厄，则

p2=p0+pgh,匕=%S

因气体做等温变化，由玻意耳定律得

PM=P2V2

解得

=2p^+pgh_

24po+4pg/z

在同温同压下，同种气体的质量比等于体