2022届山西省朔州市怀仁市重点中学高三第二次调研物理试卷含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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．某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于I时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为c，钠的极限频率为υ0，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（）A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波长应大于B．若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作C．若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为η，报警时，t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是D．以上说法都不对2．充电式果汁机小巧简便，如图甲所示，被誉为出行神器，满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的需求。如图乙所示，其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片。工作时，刀片在电机带动下高速旋转，机身和果汁杯可视为保持静止。则果汁机在完成榨汁的过程中A．某时刻不同刀片顶点的角速度都相等B．不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心C．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供D．消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能3．2019年被称为5G元年。这一年全球很多国家开通了5G网络，开启了一个全新的通信时代，即万物互联的物联网时代，5G网络使用的无线电电波通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的的传输速率。下列说法正确的是（）A．4G信号是纵波，5G信号足横波B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象C．4G信号比5G信号更容易发生衍射现象D．5G信号比4G信号波长更长，相同时间传递的信息量更大4．在物理学的发展过程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法的说法中，错误的是（）A．合力与分力的关系体现了等效替换的思想B．库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想C．加速度a＝、电场强度E＝都采用了比值定义法D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证5．质子的静止质量为，中子的静止质量为，粒子的静止质量为，光速。则粒子的结合能约为（）A．B．C．D．6．如图所示，竖直面内有一光滑半圆，半径为R，圆心为O。一原长为2R的轻质弹簧两端各固定一个可视为质点的小球P和Q置于半圆内，把小球P固定在半圆最低点，小球Q静止时，Q与O的连线与竖直方向成夹角，现在把Q的质量加倍，系统静止后，PQ之间距离为（）A． B． C． D．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．下列说法正确的是____________.A．液体表面张力是液体表面层分子间距离小，分子力表现为斥力所致B．水黾可以停在水面上是因为存在表面张力C．不管是单晶体还是多晶体，它们都有固定的熔点D．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现E.热量能够从低温物体传到高温物体8．如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道竖直放置，轨道的末端的切线水平，一倾角为的斜面体的顶端紧挨着圆弧轨道的末端点放置，圆弧上的点与圆心的连线与水平方向的夹角为。一个小球从点由静止开始沿轨道下滑，经点水平飞出，恰好落到斜面上的点。已知小球的质量，圆弧轨道的半径，重力加速度。下列说法正确的是（）A．小球在点时对轨道的压力大小为 B．、两点的高度差为C．、两点的水平距离为 D．小球从点运动到点的时间为9．如图所示，边长为L的等边三角形abc为两个匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场范围足够大、方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B。顶点a处的粒子源沿∠a的角平分线发射质量为m、电荷量为q的带负电粒子，其初速度大小v0=，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A．粒子第一次返回a点所用的时间是B．粒子第一次返回a点所用的时间是C．粒子在两个有界磁场中运动的周期是D．粒子在两个有界磁场中运动的周期是10．下列各种说法中正确的是________A．热量不可能从低温物体传到高温物体B．布朗运动是由于液体分子无规则运动引起的C．当气体分子热运动的剧烈程度减弱时，气体分子的平均动能减小D．已知阿伏伽德罗常数为NA，氧气的摩尔质量为M、密度为ρ，则每个氧气分子的质量为，每个氧气分子的体积为E.有两个相距较远的分子甲和乙，设乙分子固定不动，现让甲分子以一定的初速度向乙运动且两分子始终在同一直线上，当甲分子到达r=r0处时，甲、乙分子系统的分子势能最小三、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）为制作电子吊秤，物理小组找到一根拉力敏感电阻丝，拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变)，它的电阻也随之发生变化，其阻值R随拉力F变化的图象如图(a)所示，小组按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E=3V，内阻r=1Ω；灵敏毫安表量程为10mA，内阻Rg=50Ω；R1是可变电阻器，A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在A、B两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝重力，具体步骤如下：步骤a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R1，使毫安表指针满偏；步骤b：滑环下吊已知重力的重物G，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；步骤c：保持可变电阻R1接入电路电阻不变，读出此时毫安表示数I；步骤d：换用不同已知重力的重物，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；步骤e：将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式F=__________；(2)若图(a)中R0=100Ω，图象斜率k=0.5Ω/N，测得θ=60°，毫安表指针半偏，则待测重物重力G=_________N；(3)改装后的重力刻度盘，其零刻度线在电流表________________(填“零刻度”或“满刻度”)处，刻度线_________填“均匀”或“不均匀”）。(4)若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台“吊秤”称重前，进行了步骤a操作，则测量结果______________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。12．（12分）某实验小组要测量两节干电池组的电动势和内阻，实验室有下列器材：A．灵敏电流计G（0~5mA，内阻约为60Ω）B．电压表V（0~3V，内阻约为10kΩ）C．电阻箱R1（0~999.9Ω）D．滑动变阻器R2（0~100Ω，1.5A）E．旧电池2节F．开关、导线若干(1)由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计的内阻的电路如图甲所示，调节R2的阻值和电阻箱使得电压表示数为2.00V，灵敏电流计示数为4.00mA，此时电阻箱接入电路的电阻为1．0Ω，则灵敏电流计内阻为___________Ω；（保留1位小数）(2)为将灵敏电流计的量程扩大为60mA，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为___________Ω；（保留3位有效数字）；(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出U－IG（IG为灵敏电流计的示数）图象如图丙所示，则该干电池组的电动势E=___________V；内阻r=___________Ω（保留3位有效数字）。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）如图甲所示，一对平行金属板C、D相距为d，O、Ol为两板上正对的小孔，紧贴D板右侧。存在上下范围足够大、宽度为三的有界匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，MN、GH是磁场的左、右边界。现有质量为m、电荷量为+q的粒子从O孔进入C、D板间，粒子初速度和重力均不计。（1）C、D板间加恒定电压U，C板为正极板，求板间匀强电场的场强大小E和粒子从O运动到Ol的时间t；（2）C、D板间加如图乙所示的电压，U0为已知量，周期T是未知量。t=0时刻带电粒子从O孔进入，为保证粒子到达O1孔具有最大速度，求周期T应满足的条件和粒子到达Ol孔的最大速度vm；（3）磁场的磁感应强度B随时间的变化关系如图丙所示，B0为已知量，周期T0=。=0时，粒子从O1孔沿OO1延长线O1O2方向射入磁场，始终不能穿出右边界GH，求粒子进入磁场时的速度v，应满足的条件。14．（16分）如图所示，在0xa的区域I内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，在xa的区域II内有垂直于纸面向外的匀强磁场，它们的磁感应强度均为B0，磁场边界与x轴交于P点。一质量为m，电荷量为q（q0）的粒子沿x轴从原点O水平射入磁场。当粒子射入速度不大于时，粒子在磁场中运动的时间都相等，不计重力：（1）求速度v0的大小；（2）若粒子射入速度的大小为2v0，求粒子两次经过边界到P点距离的比值；（结果可带根号）（3）若调节区域II磁场的磁感应强度大小为λB0，使粒子以速度nv0（n1）从O点沿x轴射入时，粒子均从O点射出磁场，求n与λ满足的关系。15．（12分）如图所示，材质相同的直角三角形和圆形玻璃砖紧紧贴在一起（不考虑中间缝隙），AB=BD=L，其中AD是一个平面镜，一束平行光线垂直于AB边从空气射入玻璃砖，通过BD边的光线中，只有占BD长度的光线可以从圆弧CD射出，光在真空中传播速度为c，则：（可能用到的数值：sin74°=0.96，结果用分数表示）(1)玻璃砖对光线的折射率n；(2)恰好没有从圆弧面CD射出的光线在玻璃中的传播的时间t。

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．根据可知，光源S发出的光波波长即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长小于，故A错误；B．根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率小于光源S发出的光的频率，则该探测器也能正常工作，故B错误；C．光电流等于I时，t秒产生的光电子的个数t秒射向光电管钠表面的光子最少数目故C正确；D．由以上分析，D项错误。故选C。2、A【解析】

A．不同刀片相对静止的绕同一轴做圆周运动，属于同轴转动模型，角速度相等，故A正确；B．刀片旋转角速度越来越大，做变速圆周运动，加速度方向不是指向圆心，故B错误；C．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由杯壁的弹力提供，重力和摩擦力平衡，故C错误；D．消耗的电能等于水果颗粒增加的机械能和水果颗粒与果汁机增加的内能，故D错误。3、C【解析】

A．电磁波均为横波，A错误；B．两种不同频率的波不能发生干涉，B错误；C．因5G信号的频率更高，则波长小，故4G信号更容易发生明显的衍射现象，C正确；D．5G信号频率更高，光子的能量越大，故相同时间传递的信息量更大，故D错误。故选C。4、D【解析】

A．合力与分力的关系体现了等效替换的思想，故A正确，不符合题意；B．库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想，故B正确，不符合题意；C．加速度a＝、电场强度E＝都采用了比值定义法，故C正确，不符合题意；D．牛顿第一定律是在实验的基础上经逻辑推理而得出的，采用的是实验加推理的方法，反映了物体不受外力时的运动状态，而不受外力的物体不存在的，所以不能用实验直接验证，故D错误，符合题意；5、B【解析】

粒子在结合过程中的质量亏损为则粒子的结合能为代入数据得故B正确，ACD错误。6、D【解析】

开始小球Q处于静止状态，弹簧的形变量，弹簧弹力，对Q进行受力分析可知Q的质量加倍后，设OQ与竖直方向的夹角为，对Q进行受力分析，设弹簧的弹力为，根据力的三角形与边的三角形相似有又联立解得则PQ之间距离故选D。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、BCE【解析】

A．液体表面层内的分子比较稀疏，分子间作用力表现为引力，故A错误；B．水黾可以停在水面是因为存在表面张力，故B正确；C．只要是晶体就有固定熔点，故C正确；D．气体能充满整个容器，是气体分子不停做无规则运动的结果，故D错误；E．热量可以从低温物体传到高温物体，但是要引起其他变化，这不违背热力学第二定律，故E正确。8、BD【解析】

A．小球从点运动到点根据动能定理有在c点时有代入数据解得，据牛顿第三定律，小球在点时对轨道的压力大小为，故A错误；BCD．小球从点运动到点做平抛运动有解得又由平抛运动规律可知水平位移竖直位移故B正确，D正确，C错误。故选BD。9、AD【解析】

AB．若v0＝，带电粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，则由牛顿第二定律可得：qvB＝m，T＝将速度代入可得：r＝L由左手定则可知粒子在三角形内的区域内偏转的方向向左，从a射出粒子第一次通过圆弧从a点到达c点的运动轨迹如下图所示，可得：tac＝＝粒子从c到b的时间：tcb＝带电粒子从b点到达a点的时间也是，所以粒子第一次返回a点所用的时间是t1＝tac+tcb+tba＝＝故A正确，B错误；CD．粒子第一次到达a点后沿与初速度方向相反的方向向上运动，依次推理，粒子在一个周期内的运动；可知粒子运动一个周期的时间是3个圆周运动的周期的时间，即：故C错误，D正确；故选AD。10、BCE【解析】

A．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，若引起其他的变化，热量可以从低温物体传向高温物体，如空调，故A错误；B．布朗运动是由于液体分子的无规则运动而不断撞击悬浮颗粒，从而引起悬浮颗粒的无规则运动，这个无规则运动称为布朗运动，故B正确；C．温度是分子平均动能的标志，气体分子热运动的剧烈程度减弱时，说明气体的温度降低，那么气体分子的平均动能减小，故C正确；D．已知阿伏伽德罗常数为NA，氧气的摩尔质量为M，则每个氧气分子的质量为且气体的摩尔体积为由于气体分子间的间隔较大，故可算出则每个氧气分子所占空间的体积为并不能算出每个氧气分子的体积，故D错误；E．分子甲从远处趋近固定不动的分子乙，一直到分子甲受到分子乙的作用力为零，这个过程中分子力表现为引力，一直做正功，分子的动能一直增大，则系统分子势能减小，当两分子之间的距离r<r0时，分子力对乙分子做负功，此后分子系统的势能增加，故E正确。故选BCE。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、G2【解析】

(1)由受力情况及平行四边形定则可知，G=2Fcosθ，解得：(2)实验步骤中可知，当没有挂重物时，电流为满偏电流，即：E=Igr+R1(3)由实验步骤可知，当拉力为F时，电流为I，因此根据闭合电路的欧姆定律得：E=Ir+Rg+R(4)根据操作过程a可知，当内阻增大，仍会使得电流表满偏，则电阻R1会变小，即r+R1之和仍旧会不变，也就是说测量结果也不变。12、50.04.55【解析】

(1)[1]根据电路结构和欧姆定律得解得(2)[2]根据并联