山西省忻州市第二中学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.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3,请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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。

1.一根重为G的金属棒中通以恒定电流，平放在倾角为30。光滑斜面上，如图所示为截面图。当匀强磁场的方向垂直

斜面向上时，金属棒处于静止状态，此时金属棒对斜面的压力为尸N1,安培力大小为尸I,保持磁感应强度的大小不变,

将磁场的方向改为竖直向上时，适当调整电流大小，使金属棒再次处于平衡状态，此时金属棒对斜面的压力为尸N2,

安培力大小为尸2。下列说法正确的是（）

C.调整后电流强度应比原来适当减小

n=3

%3

2.如图所示，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力尸作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起向上运动。

夹子和茶杯的质量分别为加、M假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向

上，最大静摩擦力均为力则下列说法正确的是（）

A.人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大

B.当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力尸将变小

C.当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是迎上也

M

D.无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力F=（M+m）g

3.真空中一半径为“的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势夕分布如图所示，r表示该直线上某点到球心

的距离，口、门分别是该直线上4、8两点离球心的距离，根据电势图像（什r图像），判断下列说法中正确的是（）

A.该金属球可能带负电

B.4点的电场强度方向由A指向球心

C.A点的电场强度小于B点的电场强度

D.电荷量大小为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W=q（仰呻2）

4.关于固体、液体、气体和物态变化，下列说法中正确的是（）

A.晶体一定具有各向异性的特征

B.液体表面张力是液体内部分子间的相互作用

C.的铁和0℃的铜，它们的分子平均速率相同

D.一定质量的某种理想气体状态改变时，内能不一定改变

5.如图所示，48CD为等腰梯形，/4=NB=60。，AB=2CD,在底角A、8分别放上一个点电荷，电荷量分别为小和

”,在C点的电场强度方向沿OC向右，A点的点电荷在C点产生的场强大小为8点的点电荷在C点产生的场强

大小为EB,则下列说法正确的是

DC

/"X

/Z'

A----------------'B

A.放在A点的点电荷可能带负电

B.在。点的电场强度方向沿。C向右

C.EX>EK

D.。|=|%|

6.如图所示，真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球，频率为7的细激光束在真空中沿直线8c传播，并于

玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的。点又经折射进入真空中，已知NCOO=120°，玻璃球对

该激光的折射率为则下列说法中正确的是（）

A.出射光线的频率变小

B.改变入射角1的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射

3R

C.此激光束在玻璃中穿越的时间为f（c为真空中的光速）

D.激光束的入射角为a=45。

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，加有恒定电压以S=U的、中间带有小孔的平行板电容器A8竖直放置，右侧水平放置平行板电容器

CD,CD板长和板间距均为，板间加有恒定电压。2。一质量为机、电荷量为q的带正电粒子从A板小孔无初速飘入,

经加速后沿中线水平进入C。，恰从。板边缘飞出。不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A.若只将5板向左移动少许，粒子到达5板时的速度比未移动时小

B.若只将5板向左移动少许，粒子到达8板的时间比未移动时短

C.若飘入质量为2,”电量为功的带正电粒子，将打在。板上

D.粒子刚到达。板边缘时的动能Ek=2qU

8.如图，质量分别为机A=2kg、，〃B=4kg的A、3小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高”=25m处，两球同时由静止

开始向下运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两侧轻

绳下端恰好触地，取g=10m/s2,不计细绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是（）

A.A与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力

B.A比B先落地

C.A,B落地时的动能分别为400J、850J

D.两球损失的机械能总量250J

9.物体是由大量分子组成的，下列相关说法正确的是（）

A.布朗运动虽不是液体分子的运动，但它间接反映了液体分子的无规则运动

B.液体表面分子间距离小于液体内部分子间距离

C.扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生

D.随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力均减小

E.液体的饱和汽压随温度的升高而减小

10.如图所示，光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，现有一个

质量为O.Wg,电荷量为-2.0xl0-8c的滑块p（可看做质点），仅在电场力作用下由静止沿上轴向左运动.电场力做的功

W与物块坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.3,3）的切线.则下列说法正确的是（）

A.此电场一定是匀强电场

B.电场方向沿x轴的正方向

C.点x=0.3加处的场强大小为I.OXIO-N/C

D.x=（）.3加与x=0.7〃?间的电势差是100Vz

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）某小组要测量一电源的电动势和内阻。供使用的实验器材有：量程为0~0.6A电阻不计的电流表一只；阻

值均为6Q的定值电阻三只；开关S及导线若干。根据实验器材，同学们设计出如图甲所示的电路图，其主要实验操

作步骤如下：

（1）三个6。的电阻通过串、并联等不同的组合方式可以得到七个不同阻值的电阻R,表中已列出R的不同阻值。

（2）把不同组合方式得到的电阻R分别接入图甲所示电路的之间，可测得七组电阻R对应电流1的数据如下表。

（3）以;纵坐标、A为横坐标，根据表中数据在图乙坐标纸上作出:-R图像。

（4）根据图像求出电源的电动势E=V；内阻片Q.（结果均保留两位有效数字）

M

一

墓

零

二三~

第

一

墓

妻

二

二

一

一_=J

室S=

一

一

三£

着

i_l5一

言

二S

=_sS=-

菱

=E鼻

二_

一mM

_毒

一_S

一!

-_

一_

_

一

一

一

::一

一

星

叁

7s效1234567

项

R/CI234691218

/7A0.590.500.430.330.240.200.14

M

1/A1.692.002.333.034.175.007.14

1

（5）该小组利用此电路测量一未知电阻R\.的阻值。把未知电阻R,接入电路MN间，电流表的读数为0.25A,可得待测

电阻的阻值为。。（保留两位有效数字）

12.（12分）用图甲所示的电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还

有：

双量程电流表A：（量程（）〜0.6AQ〜3A）；

双量程电压表V：（量程（）~3V,0〜15V）；

滑动变阻器用：（阻值范围0〜20Q,额定电流2A）；

滑动变阻器&：（阻值范围0~1000Q,额定电流1A）。

（1）为了调节方便，同时测量精度更高，实验中应选用的电流表量程为A,电压表量程为V,应选用的滑

动变阻器为（填写滑动变阻器符号）；

（2）依据电路图用笔画线代表导线连接图乙中的电路元件（图中已完成了部分连线），要求闭合开关时滑动变阻器的滑

片P处于正确的位置，并正确选用电压表、电流表的量程；

（3）多次测量并记录电流表示数/和电压表示数U,应用这些数据画出了如图丙所示。-/图像。由图像可以得出电池

的电动势后=V,内阻r=C；

（4）根据实验测得的/、。数据，令），=。/,x=i,由计算机作出的y—x图线应是图丁中的（选填“。”“匕”

或“c”）。

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，半径为4=0.8m的，光滑圆弧轨道，与半径为R,=0.4m的半圆光滑空心管轨道平滑连接

4

并固定在竖直面内，粗糙水平地面上紧靠管口有一长度为乙=2.5m、质量为M=0.1kg的静止木板，木板上表面正好与

管口底部相切，处在同一水平线上。质量为"”=0.05kg的物块静止于8处，质量为，川=0.15kg的物块从光滑圆弧轨

道项部的A处由静止释放，物块如下滑至8处和，吸碰撞后合为一个整体。两物块一起从空心管底部C处滑上木板，

两物块恰好没从木板左端滑下。物块与木板之间的动摩擦因素〃=03两物块均可视为质点，空心管粗细不计，重力

加速度取g=10m/s2。求：

（1）物块㈣滑到圆弧轨道底端B处未与物块皿碰撞前瞬间受到的支持力大小；

⑵物块加和，吸碰撞过程中损失的机械能；

（3）木板在地面上滑行的距离。

14.（16分）一轻质细绳一端系一质量为,"=0.05kg的小球A,另一端挂在光滑水平轴。上，。到小球的距离为L=0.1m,

小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示，水平距离

s=2m,动摩擦因数为现有一滑块8,质量也为山，从斜面上滑下，与小球发生弹性正碰，与挡板碰撞时不损

失机械能.若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s2,试问：

(1)若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平

面内做圆周运动，求此高度儿

(2)若滑块3从〃=5m处滑下，求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力

(3)若滑块B从力=5m处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小

球做完整圆周运动的次数.

15.(12分)如图，液槽中水的折射率〃=2也，M是可绕轴转动的平面镜。光线从液槽的侧壁水平射入水中，若要

3

求经平面镜反射后的光线能从水面射出，求：平面镜应与水平所成夹角a的取值范围。

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、B

【解析】

A.根据题意可知，当匀强磁场的方向垂直斜面向上时，金属棒受到的安培力沿着斜面向上，根据左手定则可知，金

属棒中的电流方向垂直纸面向里，故A错误；

BD.当匀强磁场的方向垂直斜面向上时，金属棒受到的力如图所示

=G-cos30°=^1^

当磁场的方向改为竖直向上时，金属棒受力如图所示,

根据三角形定则有

V3G

工=Gtan30°

G_2y/3G

N2-COS300-3

所以有

F[_6耳41_3

K=T,大二

故B正确，D错误;

C.根据以上分析可知尸1＜尸2,所以/|V/2,故C错误。

故选B。

2、C

【解析】

AB.无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，茶杯向上匀速运动时，茶杯处于平衡状态，合力为零。故

F=(M+m)g

2于济=Mg

摩擦力不变，故AB错误；

C.当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力尸的值最大，则有

2/-Mg=Ma

F-(M+m)g=(M+m)a

联立解得/=何),故c正确；

M

D.当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时，尸大于(M+m)g,故D错误。

故选C。

3、D

【解析】

A.由图可知0到R电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，则金属

球带正电，A错误；

B.沿电场线方向电势降低，所以A点的电场强度方向由A指向3,B错误；

C.。一r图像斜率的物理意义为电场强度，所以4点的电场强度大于8点的电场强度，C错误；

D.正电荷沿直线从4移到B的过程中，电场力做功

W=-/)

D正确。

故选D。

4、D

【解析】

A.单晶体具有各向异性的特征，多晶体表现为各向同性，选项A错误；

B.液体表面张力是液体表面层分子间的相互作用，选项B错误；

C.0C的铁和0C的铜，它们的分子平均动能相同，但是分子平均速率不相同，选项C错误；

D.一定质量的理想气体的状态改变时，若温度不变，则其内能不变，故D正确；

故选D。

5、C

【解析】

ACD.由于两点电荷在C点产生的合场强方向沿。C向右，根据矢量合成法，利用平行四边形定则可知，可知两点电

荷在C点产生的场强方向如图所示，由图中几何关系可知EBVEA,A点所放点电荷为正电荷，8点所放点电荷为负电

荷，且A点所放点电荷的电荷量的绝对值大于B点所放点电荷的电荷量的绝对值，选项C正确，A、D错误；

,7亡

ir：...................................*>

AB

B.对两点电荷在。点产生的场强进行合成，由几何关系，可知其合场强方向为向右偏上，不沿OC方向，故B错误。

6、C

【解析】

A.光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A错误；

B.激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内表面

的入射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，故B错误；

C.此激光束在玻璃中的波速为

nyj3

CO间的距离为

S=2Rs山60°=y/3R

则光束在玻璃球中从C到O传播的时间为

故C正确;

D.由几何知识得到激光束在在。点折射角r=30。，由

sinr

可得入射角。=60°,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、BD

【解析】

A.若只将3板向左移动少许，电场力做功不变，由

qU\=-tnvB

得，到达B板时的速度

故粒子到达8板时的速度不变，故A错误；

B.由于粒子在A5间做匀加速直线运动，只将5板向左移动少许时，粒子到达B板时的速度不变，所以平均速度不

变，48距离减小，运动时间变短，故B正确；

C.进入Q9后，由牛顿第二定律和运动学公式可知，偏转位移

z、2

1qU,(L\

y=­•————>---

2md(以,

代入味=可得

■417社

即粒子的偏转位移与粒子的质量、电量无关，故飘入质量为2m、电量为%的带正电粒子时，偏转位移不变，将依然

恰好从。板边缘飞出，故C错误；

D.由粒子恰从。板边缘飞出可知，偏转位移

L

y=­

2

又因丁d=L,所以

4ad

U2=2U\=2U

所以对全过程，由动能定理可知

加I+；22=以

故

Ek=2qU

故D正确。

故选BDo

8、ACD

【解析】

A项：由于A、B两球对细绳的摩擦力必须等大，且A、B的质量不相等，A球由静止释放后与细绳间为滑动摩擦力,

B与细绳间为静摩擦力，故A正确

a

B项：对A：mAg-fA=mAaA,对B：mBg-fii=mBaB,fA=fu,fA=0.5mAg>联立解得：%=5，（2,B=7.5'^/2

设A球经ts与细绳分离，此时，A、B下降的高度分别为卜、hB,速度分别为V,、、VB

1919，、〜

贝！J有：hA=—aAt,hH=~ciHt,H=hA+hB>VA=aAt,VB=ai$t联立解得：t=2s,hA=10m,hB=15m,VA=10m/s,VB=15m/s,

分离后，对A经h落地，则有：15=10A+2gf；,

对B经t2落地，m则有：10=15/2+gg]

解得：乙=Is,f,=士巫$,所以b先落地，故B错误；

2

1,

C项：A、B落地时的动能分别为EkA、EkB,由机械能守恒，有：EM=-mAv^+mAg(H-hA)

12

EkB=-m8吗+Sg("-%)

代入数据得：EkA=400J、EkB=850J,故C正确；

D项：两球损失的机械能总量为AE,△E=(mA+mB)gH-EkA-EkB,代入数据得：AE=250J,故D正确。

故应选：ACD.

【点睛】

解决本题的关键理清A、B两球在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是

联系力学和运动学的桥梁。要注意明确B和绳之间的滑动摩擦力，而A和绳之间的为静摩擦力，其大小等于B受绳的

摩擦力。

9、ACD

【解析】

A.布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故A正确；

B.液体的蒸发导致液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，故B错误；

C.扩散现象可以在液体、气体中发生，也能够在固体中发生，故C正确

D.由于分子间作用力的实质是静电相互作用力，所以随着分子间距离的增大，分子之间的引力和斥力均减小，故D

正确；

E.液体的饱和汽压随温度的升高而变大，故E错误。

故选ACD.

10、BD

【解析】

根据W=Eqx可知，滑块B向左运动的过程中，随x的增加图线的斜率逐渐减小，则场强逐渐减小，此电场一不是匀

强电场，选项A错误；滑块B向左运动的过程中，电场力对带负电的电荷做正功，则电场方向沿x轴的正方向，选项

B正确；点x=0.3m处的场强大小为/=区？=%=一一一=1.0x10-5,贝|jE---—rV/m=500V//«,

0.6-0.3q2.0x108

w2x10

选项C错误；x=0.3m与x=0.7m间，电场力做功为W=2xioq,可知电势差是。=_=---------V=200V,选项

q2.0x10斗

D正确；故选BD.

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。

2.9(2.7~3.1)2.9(2.7〜3.1)8.8(8.4〜9.2)

(3)[1]通过描点作图作出;-A图像

(

I

:■:1

■1

(

:■:t

■

■i

■t

!

•

1

!

>

!

(

!

(4)⑵[3]根据闭合电路欧姆定律E=/(R+r),得:

1Rr

—=-----1-----

/EE

结合图像可知

7.1-1r

E

解得:

E=2.95V,r=2.95Q

(5)[4]根据分析可知

E

R=2_r=8.85。

AI

【解析】

(1)[1]由图丙知电路中的最大电流在0.5A左右，则电流表量程应选用0~0.6A；

[2]电源是一节旧的干电池(约1.5V),则电压表量程应选用0~3V；

⑶滑动变阻器选用o~20c(RJ时，方便调节并能有效读取多组电流值和电压值。

(2)[4]电路连线如图所示

(3)[5]读取电源。-/图像。U轴截距为电动势，。轴最小有效刻度为0.05V,经估读后得E=1.45V；

[6]U-I图像斜率的绝对值等于电源内阻，读取图像数据并计算有

1.45V-0.8V,小

r=----------------=1.3Q

0.5A

(4)[7]电源输出功率为

P=UI=(E—Ir)l=-rI2+EI

则纵坐标丁=口应为输出功率，则y-x图像为输出功率的P-/图像。由电路规律知输出功率随电流的增大先增大

后减小，图像应为c。

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、(1)N=4.5N；(2)AE=0.3J；(3)x=2.5m

【解析】

(1)物块如从A到8由动能定理:

所以:

vi=4m/s②

对/m在B点受力分析得:

N-m}g=--③

R\

解得:

N=4.5N④

(2)两物块碰撞前后动量守恒:

mivi=(机i+，〃2)也⑤

解得:

也=3m/s⑥

由能量守恒:

1.1

加h-5(+?)吗9⑦

损失机械能：

△E=0.3J⑧

(3)设两物块碰撞后的整体质量为〃，，，”大小为0.2kg木板与地面之间的动摩擦因素为“。从