四川省蓬溪中学高三上学期二诊模拟物理试卷

四川省蓬溪中学校高2022级二诊模拟考试物理试卷说明：1．本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共8页，考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。2．本试卷满分100分，75分钟完卷。第Ⅰ卷（选择题，共43分）一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，选对得4分，选错得0分）1.如图所示，一蹦极爱好者正进行蹦极。从爱好者跳出高台直至最后在空中静止下来的整个运动过程中，下列说法正确的是（）A.爱好者在加速下落过程中，其惯性增大B.爱好者离开高台瞬间，其速度和加速度都为零C.爱好者第一次下落到最低点时，其处于超重状态D.爱好者第一次从最低点向上运动的过程中，绳对爱好者的拉力大于爱好者对绳的拉力【答案】C【解析】【详解】A．惯性的大小只与质量有关，质量不变，惯性大小不变，故A错误；B．爱好者离开高台瞬间，速度为零，加速度不为零，故B错误；C．爱好者第一次下落最低点时，绳的拉力大于重力，具有向上的加速度，处于超重状态，故C正确；D．爱好者第一次从最低点向上运动的过程中，绳对爱好者的拉力与爱好者对绳的拉力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。故选C。2.如图所示，截面为四分之一圆的柱体放在墙脚，一个小球用细线拉着静止在光滑圆弧面上，细线的悬点在竖直墙面上A点，保持细线伸直长度不变，小球大小不计，将悬点沿竖直墙面缓慢向上移，在小球沿圆弧面向上缓慢移动过程中，下列判断正确的是（）A.细线的拉力大小不变 B.细线的拉力减小C.圆弧面对小球的支持力大小不变 D.圆弧面对小球的支持力增大【答案】B【解析】【详解】设悬点到水平面的距离为h，圆的半径为R，细线长为L，小球重力为mg，支持力为N，细线拉力为F，如图根据相似三角形法有随着h增大，F减小，N减小。故选B。3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的部分波形如图所示，质点P的x坐标为3m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是（）A.波速为4m/sB.x坐标为15m的质点在时恰好位于波谷C.x的坐标为22m的质点在时恰好位于波峰D.当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波峰【答案】C【解析】【详解】A．由任意质点连续两次通过平衡位置所用时间为0.4s，即解得由图可知，波长，则波速为故A错误；B．画出t=0.2s时的波形图，如图所示。因故x=15m的质点与x=3m处的质点振动情况一样，即在平衡位置向上振动，故B错误；C．同理，因故x=22m的质点与x=2m处的质点振动情况一样，即在时恰好位于波峰，故C正确；D．因质点P与x=17m处的质点平衡位置间距故两质点振动步调相反，所以当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷，故D错误。故选C。4.如图所示是带电量不同的正、负点电荷的某一平面的电场线，A、M、N是电场中的三点。A是两电荷连线的中点，M、N在两电荷连线的垂直平分线上，B电场线为过M点的一条电场线。取无穷远处电势为零。下列说法错误的是（）A.如将一带正电的试探电荷从M点静止释放，仅在电场力作用下，将沿B电场线运动B.A点电势大于0C.M点电势高于N点电势D.如将一带正电的试探电荷从M点移动到N点的过程中，电场力做正功【答案】A【解析】【详解】A．电场线的切线方向为场强方向，故如将一带正电的试探电荷从M点静止释放，仅在电场力作用下电荷只会沿切线方向运动，不会沿电场线运动，故A错误，符合题意；B．根据电势电势为标量，满足算术法则，设两场源电荷到A点距离均为r，结合题意，A点电势为故A点电势大于0，故A正确，不符合题意；C．根据电场线特点，顺着电场线方向电势降低，故M点电势大于N点电势，故C正确，不符合题意；D．由于M点电势高于N点电势，故带正电的试探电荷在M点电势能高于N点电势能，功能关系可知，正电的试探电荷从M点移动到N点的过程中电势能降低，故电场力做正功，故D正确，不符合题意。故选A。5.如图所示为半圆柱体形玻璃砖的横截面，OD为直径。一束包含红、紫两种单色光的光束沿AO方向从直径上非常靠近O点位置射入柱体，并分别到达柱体表面的B、C两点。则下列说法中正确的是（）A.两种颜色的光在玻璃中的传播速度大小相等B.到达B点的光可能是红光C.两束光在玻璃中分别到达B、C两点传播时间不相等D.在B、C两点中，若紫光能射出玻璃，则红光也能射出玻璃【答案】D【解析】【详解】A．光的颜色不同，频率不同，对介质的折射率不同，根据可知，在介质中的传播速度也不同，A错误；B．从图中可看出到达B点的光折射率较大，所以到达B点的光频率较大，即为紫光，B错误；C．如图设入射角为，折射角为，根据折射定律，有光在玻璃中传播的距离为运动时间为又联立可得所以两束光在玻璃中分别到达B、C两点的传播时间相等，C错误；D．根据B选项分析可知，到达B点的光折射率较大且为紫光，如上图，设光线从玻璃射出时的入射角分别为和，全反射临界角为和，根据可知若紫光能射出玻璃，则有如图可知，所以可得所以红光也能从玻璃射出，D正确。故选D。6.如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块a相连，质量为的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为。从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块a、b分离，再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好为。弹簧始终在弹性限度内，其中心轴线与斜面平行，重力加速度大小为g，小物块a、b均可视为质点。下列说法正确的是（）A.a、b分离时，弹簧的压缩量为B.时a、b分离C.物块b加速度的大小为D.a、b分离后，对b施加沿斜面向上的外力大小恒为【答案】C【解析】【详解】A．由于初速度为0，最初两段相同时间间隔内位移之比为且由题有当物块a、b分离时弹簧压缩量故A错误；C．两物块刚好要分离时，a与b之间无相互作用力且加速度相同，对a由牛顿第二定律有最初时有解得故C正确；B．分离时b的位移为，由得故B错误；D．a、b分离后，对b施加沿斜面向上的外力为恒力，对b有得故D错误。故选C。7.如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，则其入射速度为B.若粒子恰好能从N点射出，则粒子在磁场中运动的时间为C.若粒子恰好能从K点（）射出，则其在磁场中运动半径大小为D.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向垂直，则其入射速度为【答案】B【解析】【详解】A．若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，粒子的轨迹如图所示由几何关系得由洛伦兹力提供向心力，则有可得其入射速度为故A错误；B．若粒子恰好能从N点射出，粒子的轨迹如图所示由几何关系得，即解得可知，则粒子在磁场中运动的时间为故B正确；C．若粒子恰好能从K点射出，其运动轨迹如图所示可知POKO'是菱形，则粒子在磁场中运动的半径，故C错误；D．若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向垂直，其运动轨迹如图所示根据几何关系可知因为等腰三角形，则有由于为等腰直角三角形，可知由洛伦兹力提供向心力，可得解得故D错误。故选B。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的不得分）8.我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。如图所示，卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为，绕行周期为；月球绕地球公转的周期为，公转轨道半径为；地球半径为，月球半径为，忽略地球、太阳引力对绕月卫星的影响，万有引力常量已知。下列说法正确的是（）A.月球的平均密度B.地球表面重力加速度C.绕月卫星的发射速度小于地球的第二宇宙速度D.“月地检验”的目的是为了说明地球对月球的引力与太阳对地球的引力是同一种性质的力【答案】BC【解析】【详解】A．对月球的极地卫星根据密度公式有月球的平均密度故A错误；B．月球绕地球运动时对地球表面的物体地球表面重力加速度故B正确；C．绕月卫星没有脱离地球的引力，则其发射速度小于地球的第二宇宙速度，故C正确；D．月地检验目的是说明地球对地面物体的引力和地球对月球的引力是同一种性质的力，故D错误。故选BC。9.如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，已知板间距为d，板长为L，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m，电荷量为q的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）。当两极板间电压为时，恰好为100%。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（）A.两极板间电压为时，其中有尘埃在静电除尘装置中运动的动量变化量为B.两极板间电压为时，除尘率可达50%C.若极板间电压小于并保持除尘率100%，需要减小尘埃速率vD.仅减少尘埃的比荷，除尘率将增大【答案】AC【解析】【详解】A．分析可知，极板间的场强由于尘埃在板间水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，故运到时间由动量定理得尘埃在静电除尘装置中运动的最大动量变化量为故A正确；B．两极板间电压为时，由牛顿第二定律得所以尘埃的加速度变为原来的，尘埃在板间水平方向运动为匀速直线运动，故尘埃在板间运动的时间不变，由竖直方向位移那么尘埃在板间竖直方向的最大位移为板间，故除尘率故B错误；C．若极板间电压小，则尘埃在板间的加速度减小，保持除尘率100%，则尘埃竖直方向的最大位移不变，所以需要延长尘埃在板间的飞行时间，因此需要减小尘埃进入板间的速度，故C正确；D．以上分析可知，除尘率仅减少尘埃的比荷，除尘率将减小，故D错误。故选AC。10.如图（a）所示，可视为质点的a、b两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，a球在外力作用下静止在地面，b球悬空。取地面为重力势能的零势能面，从t=0时静止释放a球，到b球落地前的过程中，a、b两球的重力势能随时间t的变化关系如图（b），a始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则（）A.a、b两球质量之比为1∶3B.b球落地时的动能为3JC.t=0.3s时，a球离地的高度为0.225mD.当b球的重力势能与动能相等时，b球距地面的高度为0.1m【答案】ACD【解析】【详解】A．由图可知从释放到b落地，有A正确；B．系统机械能守恒，有b球落地时的动能解得B错误；C．系统牛顿第二定律，有解得当时，a离地面高度C正确；D．由图可知时，有即得释放时b离地当时，对b由动能定理有，解得D正确。故选ACD。第Ⅱ卷（非选择题，共57分）三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分。把答案填在答题卡相应的横线上。）11.用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律．带有刻度的玻璃管竖直放置，光电门的光线沿管的直径并穿过玻璃管，小钢球直径略小于管的直径，该球从管口由静止释放．完成下列相关实验内容：（1）如图乙，用螺旋测微器测得小球直径；如图丙，某次读得光电门测量位置到管口的高度差________cm。（2）设小球通过光电门的挡光时间为，当地重力加速度为g，若小球下落过程机械能守恒，则h表达式为：________（用d、、g表示）。（3）多次改变h并记录挡光时间，数据描点如图丁，请在图丁中作出图线______。（4）根据图丁中图线及测得的小球直径，计算出当地重力加速度值g=________m/s2（结果保留两位有效数字）。【答案】（1）5.60（5.58～5.62）（2）（3）（4）9.6（9.5～9.8）【解析】【小问1详解】由刻度尺的示数可知光电门测量位置到管口的高度差【小问2详解】小球通过光电门的速度根据机械能守恒定律可得联立解得【小问3详解】根据上述分析可知，与成正比，描点作图如下【小问4详解】由图可知，图像的斜率解得12.某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：电压表（量程，内阻很大）；电流表（量程）；电阻箱（阻值）；干电池一节、开关一个和导线若干。（1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线__________。（2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为__________V（保留3位有效数字）、内阻为__________（保留2位有效数字）。（3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为__________（保留2位有效数字）。（4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值__________（填“偏大”或“偏小”）。【答案】①.②.1.58③.0.64④.2.5⑤.偏小【解析】【详解】（1）[1]实物连线如图：（2）[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得由图像可知E=1.58V内阻（3）[4]根据可得由图像可知解得（4）[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。四、计算题（本大题共3小题，共39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数字计算的题，答案中必须写出数字和单位。）13.如图甲，装载电线杆的货车由于刹车过急，导致装载的电线杆直接贯穿了驾驶室。为研究这类交通事故，某同学建立了如图乙所示的物理模型：水平车箱内叠放三根完全相同的圆柱体电线杆，其横截面如图丙所示；设每根电线杆的重力为G，相邻电线杆间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，电线杆前端与驾驶室间的距离为x，货车以速度v在平直公路上行驶；若紧急刹车过程中货车做匀减速运动，下方电线杆未分离且与车箱保持相对静止，重力加速度为g。（1）若货车制动距离为s，制动时间为t，且上、下电线杆间未发生相对滑动，求上方电线杆在此过程中所受摩擦力的合力大小；（2）若要保持上、下电线杆间不发生相对滑动，求货车刹车时的最大加速度大小；（3）若要使电线杆在刹车过程中不冲撞驾驶室，求货车最小制动距离。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】货车加速度大小满足上方电线杆所受摩擦力其中解得【小问2详解】对最上面电线杆作受力分析如图所示：则其所受弹力大小要保持电线杆不发生相对滑动，则货车刹车时的最大加速度大小满足解得【小问3详解】若货车刹停瞬间，电线杆恰好不与驾驶室发生碰撞，则对电线杆有解得则货车的最小制动距离14.如图所示，虚线左侧空间存在与直流电源相连的两块正对平行金属板，两板间电压恒为U，板长为，板间距离为L，两板间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里；右侧空间足够大区域内存在磁感应强度大小为，方向也垂直纸面向里的匀强磁场。S为两板中轴线上的粒子源，能够沿中轴线射出初速度相同的同种带电粒子，沿直线穿过板间区域，从P点进入右侧区域并运动到M点，间的距离为L。保持两板间电压U不变，撤掉左侧磁场，再次从S射出的粒子最终打在下板上某点A处（图中未画出）。不计粒子重力及粒子间的相互作用，忽略电场和磁场的边缘效应。求：（1）粒子的电性及初速度大小；（2）粒子的荷质比；（3）粒子刚到A点时的速度。【答案】（1）粒子带正电，（2）（3），速度方向与板夹角为【解析】【小问1详解】根据粒子在磁场中的偏转方向结合左手定则可知，粒子带正电。在左侧空间里，粒子以沿直线穿过该区域，则有，解得【小问2详解】在右侧空间里，粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得又解得粒子的荷质比为小问3详解】撤掉左侧磁场后，粒子在该区域做类平抛运动，在A点速度方向与板夹角为，由动能定理得解得则有解得15.如图甲所示，水平轨道ABEF之间有一凹槽，凹槽中放置一长度与凹槽相同且不粘连的长木板，其质量m3=2m，长木