2021-2022學(xué)年天津市南開中學(xué)高三第二次調(diào)研物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在豎直平衡（截面）內(nèi)固定三根平行的長直導(dǎo)線a、b、c，通有大小相等、方向如圖所示的電流．若在三根導(dǎo)線所在空間內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場后，導(dǎo)線a所受安培力的合力恰好為零，則所加磁場的方向可能是（）A．垂直導(dǎo)線向左B．垂直導(dǎo)線向右C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外2、一根重為G的金屬棒中通以恒定電流，平放在傾角為30°光滑斜面上，如圖所示為截面圖。當(dāng)勻強(qiáng)磁場的方向垂直斜面向上時(shí)，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN1，安培力大小為F1，保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，將磁場的方向改為豎直向上時(shí)，適當(dāng)調(diào)整電流大小，使金屬棒再次處于平衡狀態(tài)，此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN2，安培力大小為F2。下列說法正確的是（）A．金屬棒中的電流方向垂直紙面向外B．金屬棒受到的安培力之比C．調(diào)整后電流強(qiáng)度應(yīng)比原來適當(dāng)減小D．3、如圖，、兩盞電燈完全相同．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向右移動(dòng)時(shí)，則（）A．燈變亮，燈變亮 B．燈變暗，燈變亮C．燈變暗，燈變暗 D．燈變亮，燈變暗4、火箭向后噴氣后自身獲得向前的速度。某一火箭在噴氣前的質(zhì)量為，間斷性完成了多次向后噴氣，每秒鐘可完成5次噴氣。設(shè)每一次噴氣均噴出氣體，氣體噴出后的速度為，則第三次噴氣后火箭的速度為（題中涉及各速度均以地面為參考系）（）A． B． C． D．5、左手定則中規(guī)定大拇指伸直方向代表以下哪個(gè)物理量的方向（）A．磁感強(qiáng)度 B．電流強(qiáng)度 C．速度 D．安培力6、如圖，在研究功與內(nèi)能改變的關(guān)系時(shí)，將一小塊易燃物放在厚玻璃筒底部，用力向下壓活塞，可以將易燃物點(diǎn)燃。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．筒內(nèi)氣體，在被壓縮的同時(shí)從外界迅速吸收熱量，導(dǎo)致氣體溫度升高B．只要最終筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)足夠大，筒內(nèi)易燃物就會(huì)被點(diǎn)燃C．若實(shí)驗(yàn)中易燃物被點(diǎn)燃，是活塞與筒壁間摩擦生熱導(dǎo)致的D．該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是向下壓活塞的力要大，速度要快二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖兩根足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′、QQ′傾斜放置，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌的上端與水平放置的兩金屬板M、N相連，板間距離足夠大，板間有一帶電微粒，金屬棒ab水平跨放在導(dǎo)軌上，下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)在同時(shí)由靜止釋放帶電微粒和金屬棒ab，則()A．金屬棒ab一直加速下滑B．金屬棒ab最終可能勻速下滑C．金屬棒ab下滑過程中M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)D．帶電微?？赡芟认騈板運(yùn)動(dòng)后向M板運(yùn)動(dòng)8、如圖（甲）所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，兩軌相距L=0.4m，導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．導(dǎo)軌x＞0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場，其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖（乙）所示．一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右變速運(yùn)動(dòng)，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中受到的安培力大小不變．下列說法中正確的是（

）A．金屬棒向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．金屬棒在x=1m處的速度大小為0.5m/sC．金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m過程中，外力F所做的功為-0.175JD．金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過程中，流過金屬棒的電量為2C9、如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷、固定在同一條水平線上，電荷量分別為和。是水平放置的足夠長的光滑絕緣細(xì)桿，細(xì)桿上套著一個(gè)中間穿孔的小球，其質(zhì)量為，電荷量為（可視為試探電荷，不影響電場的分布）?，F(xiàn)將小球從點(diǎn)電荷的正下方點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)點(diǎn)電荷的正下方點(diǎn)時(shí)，速度為，為的中點(diǎn)。則（）A．小球從至先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)B．小球運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)速度為C．小球最終可能返回至點(diǎn)D．小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最終速度為10、如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與直面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某多用表內(nèi)部的部分電路如圖所示，已知微安表表頭內(nèi)阻Rg=100Ω，滿偏電流Ig=200μA，定值電阻R1=2.5Ω，R2=22.5Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，則該多用表（1）A接線柱應(yīng)該是與___________（填“紅”或“黑”）表筆連接；（2）當(dāng)選擇開關(guān)接___________（填“a”或“b”）檔時(shí)其對(duì)應(yīng)的電阻檔的倍率更高；（3）若選a檔測(cè)量電阻，則原表盤100μA，對(duì)應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)當(dāng)為_______Ω；原表盤50μA的刻度，對(duì)應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)當(dāng)為______Ω。12．（12分）如圖甲所示為測(cè)量木塊和木板間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ的實(shí)驗(yàn)裝置圖，足夠長的木板置于水平地面上，小木塊放置在長木板上，并與拉力傳感器相連，拉力傳感器可沿圓弧軌道滑動(dòng)。長木板在外界作用下向左移動(dòng)，得到拉力傳感器的示數(shù)F與細(xì)繩和水平方向的夾角θ間的關(guān)系圖線如圖乙所示（g取10m/s2）。（答案保留兩位有效數(shù)字）(1)木塊和木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________________；(2)木塊的質(zhì)量m=__________kg。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）半徑R＝0.50m的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，輕質(zhì)彈簧的一端固定在環(huán)的最高點(diǎn)A處，另一端系一個(gè)質(zhì)量m＝0.20kg的小球，小球套在圓環(huán)上，已知彈簧的原長為L0＝0.50m，勁度系數(shù)k＝4.8N/m，將小球從如圖所示的位置由靜止開始釋放，小球?qū)⒀貓A環(huán)滑動(dòng)并通過最低點(diǎn)C，在C點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EPC＝0.6J，g取10m/s2.求：(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度vc的大??；(2)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力的大小和方向．14．（16分）如圖所示，ABCD是某種透明材料的截面，AB面為平面，CD面是半徑為R的圓弧面，O1O2為對(duì)稱軸；一束單色光從O1點(diǎn)斜射到AB面上折射后照射到圓弧面上E點(diǎn)，剛好發(fā)生全反射，∠O1O2E=30°，DO2⊥CO2，透明材料對(duì)單色光的折射率為233，光在真空中傳播速度為（i）單色光在AB面上入射角α的正弦值；（結(jié)果可以用根號(hào)表示）（ii）光在透明材料中傳播的時(shí)間（不考慮光在BC面的反射）。（結(jié)果可以用根號(hào)表示）15．（12分）如圖所示，水平地面上某豎直平面內(nèi)有一固定的內(nèi)壁光滑的直角三角形管道ABC，直角邊AB豎直向下，直角邊BC水平朝右，C端開口。取3個(gè)小球，t=0時(shí)刻三個(gè)球1，2靜止釋放，3斜向拋出。1號(hào)球在拐角處可使速度大小不變方向變?yōu)橄蛴?。三者在C端相遇但不碰撞，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面。三個(gè)小球從釋放到落到地面所經(jīng)歷的時(shí)間分別為T1，T2，T3。已知直角邊BC距地面的高度和AB邊長相同。求：(1)三角形C處的角度為多少；(2)T1：T2：T3。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線b在a處的磁場向里，導(dǎo)線c在a處的磁場向外，因b離a較近，可知bc在a處的合磁場垂直紙面向里；因?qū)Ь€a所受安培力的合力恰好為零，可知a處所加磁場的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?；A．垂直導(dǎo)線向左，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．垂直導(dǎo)線向右，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．垂直紙面向里，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．垂直紙面向外，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；2、B【解析】

A．根據(jù)題意可知，當(dāng)勻強(qiáng)磁場的方向垂直斜面向上時(shí)，金屬棒受到的安培力沿著斜面向上，根據(jù)左手定則可知，金屬棒中的電流方向垂直紙面向里，故A錯(cuò)誤；BD．當(dāng)勻強(qiáng)磁場的方向垂直斜面向上時(shí)，金屬棒受到的力如圖所示根據(jù)平衡條件可知當(dāng)磁場的方向改為豎直向上時(shí)，金屬棒受力如圖所示，根據(jù)三角形定則有所以有，故B正確，D錯(cuò)誤；C．根據(jù)以上分析可知F1＜F2，所以I1＜I2，故C錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】當(dāng)滑出向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻增大，所以外電路電阻增大，路端電壓增大，總電流減小，即B中的電流減小，所以B變暗，B兩端的電壓減小，而路端電壓是增大的，所以并聯(lián)電路兩端的電壓增大，即A兩端的電壓增大，所以A變亮，D正確．4、D【解析】

取噴氣前的火箭整體為研究對(duì)象，噴氣過程動(dòng)量守恒。設(shè)每次噴出氣體的速度為v，三次噴氣后火箭的速度為，由動(dòng)量守恒定律得解得故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、D【解析】

左手定則內(nèi)容：張開左手，使四指與大拇指在同一平面內(nèi)，大拇指與四指垂直，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，四指的方向與導(dǎo)體中電流方向的相同，大拇指所指的方向就是安培力的方向，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6、D【解析】

A．筒內(nèi)氣體在被壓縮時(shí)外界對(duì)氣體做功，導(dǎo)致氣體溫度升高，由于是迅速被壓縮，從外界吸收熱量很少，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．易燃物能否被點(diǎn)燃與筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)大小無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．壓縮氣體時(shí)，活塞與筒壁間摩擦生熱很少，不至于把易燃物點(diǎn)燃，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是向下壓活塞的力要大，速度要快，即使氣體快速被壓縮，與外界絕熱，才能使氣體內(nèi)能迅速增大，溫度升高，選項(xiàng)D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】根據(jù)牛頓第二定律有，而，，聯(lián)立解得，因而金屬棒將做勻加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；ab棒切割磁感線，相當(dāng)于電源，a端相當(dāng)于電源正極，因而M板帶正電，N板帶負(fù)電，C正確；若帶電粒子帶負(fù)電，在重力和電場力的作用下，先向下運(yùn)動(dòng)然后再反向向上運(yùn)動(dòng)，D正確．8、BCD【解析】

試題分析：根據(jù)圖象得函數(shù)關(guān)系式，金屬棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流，安培力，解得，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式，如果是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，與x成線性關(guān)系，而由上式知，金屬棒不可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)題意金屬棒所受的安培力大小不變，處與處安培力大小相等，有，即，故B正確；金屬棒在處的安培力大小為，對(duì)金屬棒金屬棒從運(yùn)動(dòng)到m過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有，代入數(shù)據(jù)，解得，故C正確；根據(jù)感應(yīng)電量公式，到過程中，B-x圖象包圍的面積，，，故D正確考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力的大小公式、做功表達(dá)式、動(dòng)能定理等的規(guī)律的應(yīng)用與理解，運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒所受的安培力不變，是本題解題的突破口，注意B-x圖象的面積和L的乘積表示磁通量的變化量．9、BD【解析】

A．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布，可知，兩點(diǎn)電荷連線的中垂面是等勢(shì)面，電勢(shì)為0，正點(diǎn)電荷附近電勢(shì)大于0，負(fù)點(diǎn)電荷附近電勢(shì)小于0，根據(jù)對(duì)稱關(guān)系可得其中，所以小球從C到D運(yùn)動(dòng)過程中，只有電場力做功，且由于電勢(shì)降低，所以電勢(shì)能減小，電場力做正功，小球在做加速運(yùn)動(dòng)，所以A錯(cuò)誤；B．小球由C到D，由動(dòng)能定理得則由C到O，由動(dòng)能定理可得所以B正確；C．由分析可知無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)也是0，小球由O到D加速運(yùn)動(dòng)，再由D到無窮遠(yuǎn)處，電勢(shì)升高，電勢(shì)能增加，電場力做負(fù)功，小球做減速運(yùn)動(dòng)，所有不可能返回O點(diǎn)，所以C錯(cuò)誤；D．小球從O到無窮遠(yuǎn)處，電場力做功為0，由能量守恒可知，動(dòng)能變化量也是0，即無窮遠(yuǎn)處的速度為所以D正確。故選BD。10、C【解析】

A．由安培定則和磁場疊加原理可判斷出O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，一定不為零，A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，均向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，，均向下選項(xiàng)C正確；D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、黑b150Ω450Ω【解析】(1)當(dāng)用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，電源和表頭構(gòu)成回路，根據(jù)電源正負(fù)極連接方式可知，黑表筆與電源正極相連，故A接線柱應(yīng)該是與“黑”表筆連接；（2）整個(gè)回路最小電流，同時(shí)，當(dāng)選擇開關(guān)接b時(shí)，此時(shí)有最大值。當(dāng)選擇開關(guān)接b檔時(shí)其對(duì)應(yīng)的電阻檔的倍率更高。（3）用a檔測(cè)量電阻，歐姆調(diào)零時(shí)，，此時(shí)，當(dāng)，此時(shí)干路電流為，由于，解得；當(dāng)表盤時(shí)，此時(shí)干路電流為，由于，解得。【點(diǎn)睛】本題主要考查：利用電阻的串并聯(lián)關(guān)系，來解決電流表的擴(kuò)量程的相關(guān)問題；熟悉歐姆表的工作原理，利用回路歐姆定律解決相關(guān)問題。12、0.581.0【解析】

(1)[1]木塊受四個(gè)力作用，重力mg、支持力FN、拉力F、滑動(dòng)摩擦力Ff，豎直方向有mg=FN+Fsinθ水平方向有Ff=Fcosθ由于Ff=μFN聯(lián)立得μmg=F(μsinθ+cosθ)變式為設(shè)整理得μmg=Fsin(θ+α)當(dāng)θ+α=時(shí)，F(xiàn)有最小值，由乙圖知，θ=時(shí)F有最小值，則α=所以得μ==0.58(2)[2]把摩擦因數(shù)代入μmg=F(μsinθ+cosθ)得F=由乙圖知，當(dāng)θ=時(shí)F=10N，解得mg=10N所以m=1.0kg四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)3m/s.(2)3.2N，方向向上．【解析】試題分析：(1)設(shè)小球經(jīng)過C點(diǎn)的速度為vc，小球從B到C，據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg(R＋Rcos60°)＝EPC＋mv，（3分）代入數(shù)據(jù)求出vc＝3m/s.（2分）(