2021-2022學(xué)年福建省泉州市南安市第一中學(xué)高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷

注意事項

1.考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回.

2.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.

3.請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符.

4.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他

答案.作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效.

5.如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗.

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、電荷之間的引力會產(chǎn)生勢能。取兩電荷相距無窮遠(yuǎn)時的引力勢能為零，一個類氫原子核帶電荷為+g,核外電子帶電

量大小為e,其引力勢能巳=-皿，式中#為靜電力常量，/?為電子繞原子核圓周運(yùn)動的半徑（此處我們認(rèn)為核外

r

只有一個電子做圓周運(yùn)動）。根據(jù)玻爾理論，原子向外輻射光子后，電子的軌道半徑從八減小到弓，普朗克常量為人

那么，該原子釋放的光子的頻率。為（）

kqekqe

A.u=——B.U=—

h2h

kqe工D.八豆J

C.L>=—工

3/7h)3h

2、新型冠狀病毒在顯微鏡下的形狀如圖所示，他的大小在納米的數(shù)量級下，根據(jù)我們高中所學(xué)內(nèi)容，下列單位屬于國

A.米、千克、秒、庫侖都屬于國際單位制的基本單位

B.同一個物體在地球上比在月球上慣性大

C.一對作用力與反作用力做的功一定大小相等且一正一反

D.物體做曲線運(yùn)動時，其所受合力的瞬時功率可能為零

4、古時有“守株待兔”的寓言。假設(shè)兔子質(zhì)量約為2kg,以10m/s的速度奔跑，撞樹后反彈的速度為1m/s,設(shè)兔子與

樹的作用時間為0.1s。下列說法正確的是（）

①樹對兔子的平均作用力大小為180N②樹對兔子的平均沖量為18N-S

③兔子動能變化量為-99J④兔子動量變化量為-22kg?m/s

A.①②B.①③C.③④D.②④

5、下列說法正確的是（）

A.一束光照射到某種金屬表面上不能發(fā)生光電效應(yīng)，如果增加光照強(qiáng)度，則有可能發(fā)生光電效應(yīng)

B./?射線的本質(zhì)是電子流，所以“衰變是核外的一個電子脫離原子而形成的

C.由玻爾理論可知一群處于〃=3能級的氫原子向較低能級躍遷時可以輻射3種不同頻率的光子

D.放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)有關(guān)

6、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，它是分析同位素的一種儀器，其工作原理是帶電粒子（不計重力）經(jīng)同一電場加

速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動，擋板D上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片4A2。若（）

A.只增大粒子的質(zhì)量，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大

B.只增大加速電壓U,則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大

C.只增大粒子的比荷，則粒子在磁場中的軌道半徑變大

D.只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子在磁場中的軌道半徑變大

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、如圖所示為兩分子間作用力的合力/與兩分子間距離，?的關(guān)系曲線，下列說法正確的是?

A.當(dāng)「大于4時，分子力合力表現(xiàn)為吸引

B.當(dāng)，?小于弓時，分子力合力表現(xiàn)為排斥

C.當(dāng)「等于5時，分子間引力最大

D.當(dāng)「等于4時，分子間勢能最小

E.在「由/變到弓的過程中，分子間的作用力做負(fù)功

8、一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿X軸傳播，在。=0時刻的波形圖如圖所示，P、Q為介質(zhì)中的兩質(zhì)點(diǎn)。此時質(zhì)點(diǎn)P正在

4

向動能減小的方向運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)Q橫坐標(biāo)為5cm。f=ls時，質(zhì)點(diǎn)Q第一次回到平衡位置，f=§s時，質(zhì)點(diǎn)p第一次回

到平衡位置。下列說法正確的是（）

4

A.波沿x軸負(fù)方向傳播B.f=時，質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向運(yùn)動

2

C.波長為12cmD.f=1S時，質(zhì)點(diǎn)P位于波峰

9、某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標(biāo)簽?zāi)：睦硐胱儔浩鞯脑⒏本€圈匝數(shù)比。K為定值電阻，4、G為兩

只標(biāo)有“5V,2A”的相同小燈泡，在輸入端加如圖乙所示的交變電壓。開關(guān)S斷開時，燈泡乙正常發(fā)光，測得電阻R

兩端的電壓與燈泡4兩端電壓相等，則下列說法正確的是（）

A.理思變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2：1

B.理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為3:1

C.定值電阻的阻值為7.5Q

D.閉合開關(guān)S后，燈泡人變暗

10、如圖，有一截面為矩形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域ABC。，AB=3L,8c=2L在邊界AB的中點(diǎn)上有一個粒子源，沿與邊界

A8并指向4點(diǎn)方向發(fā)射各種不同速率的同種正粒子，不計粒子重力，當(dāng)粒子速率為％時，粒子軌跡恰好與4。邊界

相切，則（）

A.速率小于％的粒子全部從CD邊界射出

B.當(dāng)粒子速度滿足乎<u<%時，從CO邊界射出

C.在CD邊界上只有上半部分有粒子通過

D.當(dāng)粒子速度小于牛時，粒子從6c邊界射出

三、實(shí)驗題：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）在“研究一定質(zhì)量理想氣體在溫度不變時，壓強(qiáng)和體積的關(guān)系”實(shí)驗中.某同學(xué)按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗：

①將注射器活塞移動到體積適中的%位置，接上軟管和壓強(qiáng)傳感器，通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的體積％與壓強(qiáng)pi.

②用手握住注射器前端，開始緩慢推拉活塞改變氣體體積.

③讀出注射器刻度表示的體積匕通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的V與壓強(qiáng)p.

④重復(fù)②③兩步，記錄5組數(shù)據(jù).作p-J圖.

（1）在上述步驟中，該同學(xué)對器材操作的錯誤是：因為該操作通常會影響氣體的一（填寫狀態(tài)參量）.

（2）若軟管內(nèi)容積不可忽略，按該同學(xué)的操作，最后擬合出的p-J直線應(yīng)是圖a中的（填寫編號）

（3）由相關(guān)數(shù)學(xué)知識可知，在軟管內(nèi)氣體體積△V不可忽略時，p-（圖象為雙曲線，試用玻意耳定律分析，該雙曲線

的漸近線（圖力中的虛線）方程是片（用％、pi、△V表示）

12.（12分）用圖示裝置測量重錘的質(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和〃塊質(zhì)量均為，"。的鐵片，重錘下端貼一遮光

片，鐵架臺上安裝有光電門。調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時

間如從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計時器記錄的擋

光時間分別為八，打…，計算出“,儲…

⑴擋光時間為，0時，重錘的加速度為。0從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時，對應(yīng)的擋光時間為“，重錘的加速度

為at,則—=（結(jié)果用to和G表示）

（2）作出幺-，的圖線是一條直線，直線的斜率為h則重錘的質(zhì)量。

?0

四、計算題：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）如圖，兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌，相距L=0.2m,左側(cè)軌道的傾角，=30。，M.P是傾斜軌道與水平軌

道連接點(diǎn)，水平軌道右端接有電阻R=1.5C,MP、N。之間距離d=0.8m,且在MP、N0間有寬與導(dǎo)軌間距相等的方向

豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示，一質(zhì)量m=0.01kg、電阻L0.5。的導(dǎo)體棒在U0

時刻從左側(cè)軌道高〃=0.2m處靜止釋放，下滑后平滑進(jìn)入水平軌道（轉(zhuǎn)角處天機(jī)械能損失）。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并

接觸良好，軌道的電阻和電感不計，g取10m/s2。求：

（1）導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場所用的時間f;

⑶導(dǎo)體棒在水平軌道上的滑行距離d；

（2）導(dǎo)體棒從釋放到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

14.（16分）如圖所示，汽缸開口向上，缸內(nèi)壁有固定小砧，質(zhì)量為，〃的活塞將缸內(nèi)封閉一段氣體缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為

2“>+等，g為重力加速度，活塞到缸底的距離為包活塞橫截面積為S,大氣壓強(qiáng)為p。，環(huán)境溫度為To,活塞與汽缸

內(nèi)壁氣密性好且無摩擦，汽缸與活塞的導(dǎo)熱性能良好。

①緩慢降低環(huán)境溫度，使缸內(nèi)氣體的體積減半，則環(huán)境溫度應(yīng)降低為多少；此過程外界對氣體做的功為多少？

②若環(huán)境溫度不變，通過不斷給活塞上放重物，使活塞緩慢下降，當(dāng)活塞下降L/2時，活塞上所放重物的質(zhì)量為多少?

2

15.（12分）如圖所示，傾角為37°的斜面體固定在水平面上，斜面上A5兩個位置之間的距離為2m,第一次用沿

斜面向上、大小為尸=6N的力把質(zhì)量為0.5kg的物體由靜止從A處拉到8處，所用時間為1s;第二次用水平向右、大

小為尸'=1ON的力作用在物體上，物體仍由A處從靜止沿斜面向上運(yùn)動，一段時間后撤去外力，物體運(yùn)動到B處時

速度剛好減為零。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計物體大小，重力加速度g=10m/s?。求:

（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù);

（2）物體第二次從A運(yùn)動到B的過程，水平力F的作用時間。（結(jié)果可保留根式）

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、B

【解析】

電子在r軌道上圓周運(yùn)動時，靜電引力提供向心力

kqev2

——=m—

廣r

所以電子的動能為

E=^mv2kqe

K~2r

所以原子和電子的總能為

E=EK+EP=-^-

2r

再由能量關(guān)系得

pkqe（11'

EP=hv=E1—EPo=-------------

2"rj

即

kqe（11

y—..-----------

2/7?rj

故選B。

2、B

【解析】

國際單位制規(guī)定了七個基本物理量，分別為長度（m）、質(zhì)量（kg）、時間（s）、熱力學(xué)溫度（K）、電流（A）、發(fā)光強(qiáng)

度（cd）、物質(zhì)的量（mol）,它們的國際單位是基本單位，而由物理量之間的關(guān)系式推導(dǎo)出來的單位叫做導(dǎo)出單位，A

項的長度是基本物理量，B項的m是國際制基本單位，C項的nm是非國際制基本單位，D項的m/s是導(dǎo)出單位，故

B正確，ACD錯誤。

故選B。

3、D

【解析】

A.在國際單位制中，力學(xué)的單位被選為基本單位的是米、千克、秒，電學(xué)的單位被選為基本單位的是安培，不是庫

侖，故A錯誤；

B.慣性大小的唯一量度是質(zhì)量，故同一個物體在地球上與在月球上慣性一樣大，故B錯誤；

C.作用力做正功，反作用力也可以做正功，比如兩帶電小球靠斥力分開，庫侖斥力對兩小球都做正功，故C錯誤；

D.物體做曲線運(yùn)動時，如果速度和力垂直，功率為零，如勻速圓周運(yùn)動，故D正確。

故選D。

4、C

【解析】

①兔子撞樹后反彈，設(shè)作用力為尸，由動量定理得：

F=一一明=止心N=220N

t0.1

②樹對兔子的平均沖量為

△I=mv2-mv}=-22N-s

③動能變化量為

1,1,2

\EK=-mv^--mv,=-99J

④動量變化量為

△P=mv2-mv1=-22kg-m/s

所以③④正確，①②錯誤。

故選C。

5、C

【解析】

A.能否發(fā)生光電效應(yīng)與光的強(qiáng)度無關(guān)，一束光照射到某種金屬表面上不能發(fā)生光電效應(yīng)，如果增加光照的強(qiáng)度，也

不能發(fā)生光電效應(yīng)，A選項錯誤；

B./?射線的本質(zhì)是電子流，“衰變是核內(nèi)的某個中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，B選項錯誤；

C.由玻爾理論可知一群處于"=3能級的氫原子向較低能級躍遷時可以輻射C；=3種頻率的光子，C選項正確；

D.放射性元素的半衰期只與元素自身結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)，所以D選項錯誤。

故選C

6,B

【解析】

AB.粒子在電場中加速時，根據(jù)動能定理可得

；mv2=Uq①

即

卡

Ym

所以粒子質(zhì)量增大，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變小，只增大加速電壓U,則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大，A錯誤B正

確；

CD.粒子在磁場中運(yùn)動時有

2

V小

qvB=m—②

聯(lián)立①②解得

B

所以只增大粒子的比荷（4增大）或只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，半徑都減小，CD錯誤。

m

故選B。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、ADE

【解析】

A.根據(jù)尸—r圖像信息可知，當(dāng)時，分子力合力表現(xiàn)為吸引，故A正確；

B.當(dāng)/時，分子力合力表現(xiàn)為排斥，在4與￡之間，分子力合力表現(xiàn)為吸引，故B錯誤；

C.當(dāng)r=4時，分子力合力為吸引的最大值，但引力在小于2時更大，故C錯誤；

D.m為分子間的平衡距離，當(dāng)rVro時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子間距減小時分子力做負(fù)功，分子勢能增大。當(dāng)分子

間距r>ro時分子力表現(xiàn)為引力，分子間距增大時分子力做負(fù)功，分子勢能增大，所以當(dāng)分子間距離為ro時，分子勢

能最小，故D正確；

E.由彳變到乃的過程中，分子力合力表現(xiàn)為吸引，且做負(fù)功，故E正確。

故選ADE.

8、BC

【解析】

A.當(dāng)。=0時，質(zhì)點(diǎn)P正在向動能減小的方向運(yùn)動，即P點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動，根據(jù)上下坡法，機(jī)械波向x軸正方向

傳播，A錯誤；

4

B.當(dāng)，=ls時，質(zhì)點(diǎn)Q第一次回到平衡位置，則有T=4s,當(dāng)經(jīng)過f=§s,質(zhì)點(diǎn)P由y軸上方位置第一次回到平衡

位置，應(yīng)該向y軸負(fù)方向運(yùn)動，B正確；

4

C.當(dāng)f=ls時，質(zhì)點(diǎn)Q第一次回到平衡位置，則有T=4s,由于f=時質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置，設(shè)波速為唯

4

在3s時間內(nèi)，波傳播的距離為

4

x=-V

3

也可表示為

x2-5cm

4

而

解得

2=12cm

C正確；

x=---5cm=lcm

2

傳播時間為gs,D錯誤。

故選BCo

9^BCD

【解析】

AB.由圖乙可知，輸入電壓的有效值為20V,斷開S,燈泡Li正常發(fā)光，故燈泡兩端的電壓為5V,燈泡中的電流為

2A,即副線圈輸出電壓為5V,又因電阻K兩端的電壓為5V,故變壓器原線圈的輸入電壓為15V,原、副線圈的匝數(shù)

比

殳」=2

431

故A錯誤，B正確；

C.由理想變壓器輸入功率等于輸出功率可知，原、副線圈中的電流之比

〃2A

2

解得電阻R中的電流為§A,由歐姆定律可知

/?=力=7.50

故C正確：

D.開關(guān)S閉合后，電路的總電阻減小，設(shè)副線圈輸出電壓保持不變，故副線圈輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，原

線圈輸入電流增大，電阻K兩端電壓增加，則變壓器原線圈輸入電壓減小，故副線圈輸出電壓減小，燈泡I”兩端電壓

降低，燈泡Li變暗，故D正確。

故選BCD.

10、BC

【解析】

ABC.如圖，由幾何知識可知，與AD邊界相切的軌跡半徑為1.5L與CD邊界相切的軌跡半徑為乙；

悉

由半徑公式：R=端可知軌跡與CD邊界相切的粒子速度為牛，由此可知，僅滿足與■<u<%的粒子從CD邊界

的PD間射出，選項A錯誤，BC正確；

D.由上述分析可知，速度小于牛的粒子不能打出磁場，故選項D錯誤。

故選BC.

三、實(shí)驗題：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、用手握住注射器前端溫度1Pi(%土絲)

AV

【解析】

⑴口］⑵在進(jìn)行該實(shí)驗時要保持被封閉氣體的溫度不變化，所以實(shí)驗中，不能用手握住注射器前端，否則會使氣體的溫

度發(fā)生變化.

⑵⑶在p-/圖象中，實(shí)驗中因軟管的體積不可忽略，氣體測出的體積要比實(shí)際體積要小，所以壓強(qiáng)尸會偏大，最后

擬合出的p-｝直線應(yīng)是圖a中的1圖線

(3)［4］在軟管內(nèi)氣體體積△V不可忽略時，被封閉氣體的初狀態(tài)的體積為Vi+A匕壓強(qiáng)為P”末狀態(tài)的體積為V+AV,

壓強(qiáng)為尸，由等溫變化有：

Pi(Vi+AV)=P(V+AV)

解得:

匕+AV)

P=P\(

V+AV

當(dāng)式中的丫趨向于零時，有:

/匕+村、

P=P\(―--------)

AV

即該雙曲線的漸近線(圖〃中的虛線)方程是:

R+AV、

P=PtzC-2----)

AV

【解析】

遮光片經(jīng)過光電門時的速度

dd

重錘做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，由速度位移公式得

2匕

v0=2a0h,2=2ajh

整理得

ai_

——~~2

ao4

(2)[2]由牛頓第二定律得

Mg-nmog=(M+nm^a0

(M+04)g—-z)wng=(M+n/n0)a,

整理得

&=1+2%g：

?oMg-nmng

則"一，圖像的斜率

a°

k=2mog

Mg-m為g

解得

A,_(2+硝/

k

四、計算題：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、(l)r=0.4s；(2)0.25m；(3)0.111J

【解析】

⑴設(shè)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場前瞬間速度大小為v,導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場的過程中，由機(jī)械能守恒定律有

?12

mgH=—mv

解得

v=2m/s

根據(jù)位移公式有

H_v

sin300-5

解得

t-0.4s

導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場所用的時間為0.4s。

(2)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場到靜止，由動量定理得

—Ft=O—mv

根據(jù)安培力公式有

F=BIL

又

q=It

聯(lián)立得

BqL=niv

通過導(dǎo)體棒的電荷量為

△①

q=------

R+r

△①=必

聯(lián)立解得

x=0.25m

導(dǎo)體棒在水平軌道上的滑行距離為0.25mo

(3)導(dǎo)體棒滑入磁場之前R上產(chǎn)生的焦耳熱為

QRI=產(chǎn)附

由法拉第電磁感定律有

E=—￡J=0.8V

△t

由閉合電路歐姆定律

可得

=0.()96J

根據(jù)能量守恒可知，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后的總熱量

1,

Q=-mv2=0.02J

又

QR2:Qr=R：「

解得

=()()15J

故電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

QR=QRI+QR2=0.111J

故總熱量為0.U1J。

(pnS+-