2022屆天津市部分學校高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2021-2022學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，請務必將自己的姓名、準考證號用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,請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準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、如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮，因在公元1267-1273年的宋元襄陽之戰(zhàn)中使用而得名，其實質(zhì)就是一種大型拋

石機。它采用杠桿式原理，由一根橫桿和支架構(gòu)成，橫桿的一端固定重物，另一端放置石袋，發(fā)射時用絞車將放置石

袋的一端用力往下拽，而后突然松開，因為重物的牽綴，長臂會猛然翹起，石袋里的巨石就被拋出。將其工作原理簡

化為圖乙所示，橫桿的質(zhì)量不計，將一質(zhì)量，"=10kg,可視為質(zhì)點的石塊，裝在橫桿長臂與轉(zhuǎn)軸。點相距乙=5m的末

端口袋中，在轉(zhuǎn)軸短臂右端固定一重物發(fā)射之前先利用外力使石塊靜止在地面上的4點，靜止時長臂與水平面的

夾角。=37。，解除外力后石塊被發(fā)射，當長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止運動，石塊被水平拋出，落在水平地面上，石

塊落地位置與O點的水平距離s=20m,空氣阻力不計，g取lOm/sL則（）

A.石塊水平拋出時的初速度為106m/s

B.石塊水平拋出時的初速度為20m/s

C.從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2050J

D.從4點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2500J

2、如圖所示，四根等長的纜繩一端懸于起重機的吊鉤上，另一端分別系在一個正方形的框架上，框架下面懸吊著重物,

起重機將重物以0.5%的速度沿豎直方向勻速向上吊起.若起重機的輸出功率為20kW,每根纜繩與豎直方向的夾角均

為37。，忽略吊鉤、框架及繩的重力，不計一切摩擦，sin37°=0.6,cos370=0.8.則懸于吊鉤的每根纜繩的拉力大小

為（）

A.5.0X104NB.4.0X104N

C.1.25xlO4ND.1.0X104N

3、甲、乙兩球質(zhì)量分別為班、加2,從同一地點（足夠高）同時靜止釋放.兩球下落過程中所受空氣阻力大小f僅與球的

速率V成正比，與球的質(zhì)量無關，即f=kv（k為正的常量），兩球的V-1圖象如圖所示，落地前，經(jīng)過時間2兩球的速度都已達

到各自的穩(wěn)定值匕、2,則下落判斷正確的是（）

A.甲球質(zhì)量大于乙球

B.mi/ni2=V2/vi

C.釋放瞬間甲球的加速度較大

D.to時間內(nèi)，兩球下落的高度相等

4、如圖所示為用某金屬研究光電效應規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關系的圖象，用單色光1和單色光2分別照射該金

屬時，逸出的光電子的最大初動能分別為和以2,普朗克常量為九則下列說法正確的是（）

B.單色光1的頻率比單色光2的頻率高

C.增大單色光1的強度，其遏止電壓會增大

E-E

D.單色光1和單色光2的頻率之差為

h

5、真空中一半徑為ro的帶電金屬球，通過其球心的一直線上各點的電勢°分布如圖所示，/?表示該直線上某點到球心

的距離，外、門分別是該直線上4、8兩點離球心的距離，根據(jù)電勢圖像（R-r圖像），判斷下列說法中正確的是（）

A.該金屬球可能帶負電

B.A點的電場強度方向由A指向球心

C.A點的電場強度小于B點的電場強度

D.電荷量大小為q的正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做功W=q（他

6、如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力尸的作用，尸平行于斜面向上.若要物塊在斜面上保持靜止，尸的取值應

有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為尸1和尸2（尸2>0）.由此可求出

C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力D.物塊對斜面的正壓力

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、關于熱學知識的下列敘述中正確的是（）

A.布朗運動可以反映液體分子在做無規(guī)則的熱運動

B.將大顆粒的鹽磨成細鹽，就變成了非晶體

C.只要不違反能量守恒定律的機器都是可以制造出來的

D.在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加

E.某氣體的摩爾體積為匕每個氣體分子的體積為人,則阿伏加德羅常數(shù)NA<J

8、如圖所示，正方形abed區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，甲、乙兩帶電粒子從a點沿與ab成30。角的方向垂

直射入磁場.甲粒子垂直于be邊離開磁場，乙粒子從ad邊的中點離開磁場.已知甲、乙兩a帶電粒子的電荷量之比

為1:2,質(zhì)量之比為1:2,不計粒子重力.以下判斷正確的是

A.甲粒子帶負電，乙粒子帶正電

B.甲粒子的動能是乙粒子動能的16倍

C.甲粒子所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的倍

D.甲粒子在磁場中的運動時間是乙粒子在磁場中運動時間的，倍

9、如圖所示，兩束單色光“、》從水下面射向A點，光線經(jīng)折射后合成一束光c,則下列說法正確的是

A.用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于8光的干涉條紋間距

B.a比b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

C.在水中a光的速度比b光的速度小

D.在水中a光的臨界角大于b光的臨界角

E.若a光與b光以相同入射角從水射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是?光

10、一質(zhì)量為加的電動汽車在平直公路上以恒定的功率加速行駛，當速度大小為P時，其加速度大小為。（aHO）,

設汽車所受阻力恒為加電（左＜1）,重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.汽車的功率為切吆丫B.汽車的功率為（kng+7W?）v

（a

C.汽車行駛的最大速率為1+丁vD.汽車行駛的最大速率為廣u

Ikg）kg

三、實驗題：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）某實驗小組利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律，實驗主要步驟如下：（不考慮空氣阻力的影響）

①將光電門安放在固定于水平地面上的長木板上；

②將細繩一端連在小車上，另一端繞過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪后懸掛一鉤碼，調(diào)節(jié)木板上滑輪的高度，使該滑輪與小車

間的細繩與木板平行；

③測出小車遮光板與光電門之間的距離L,接通電源，釋放小車，記下小車遮光板經(jīng)過光電門的時間介

④根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動能的增加量和鉤碼重力勢能的減少量。

(1)根據(jù)上述實驗步驟，實驗中還需測量的物理量有;

A.小車上遮光板的寬度dB.小車和遮光板總質(zhì)量皿

C.鉤碼的質(zhì)量mD.鉤碼下落的時間〃

(2)圖中游標卡尺所測遮光板寬度d為mm；

(3)由實驗步驟和(1)選項中測得的物理量，改變L的大小，重復步驟③、④，可得到系統(tǒng)動能增加量總是小于鉤碼重力

勢能減少量，其原因可能是

12.(12分)某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的

頻率有20Hz、30Hz和40Hz,打出紙帶的一部分如圖(b)所示.

打點計時d

該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率/,需要用實驗數(shù)據(jù)和其他條件進行推算.

(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用/和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時,

重物下落的速度大小為打出C點時重物下落的速度大小為,重物下落的加速度的大小為.

(2)已測得I=8.89cm,^2=9.5.cm,53=10.10cm；當重力加速度大小為9.80m/s2,試驗中重物受到的平均阻力大小

約為其重力的1%.由此推算出/為Hz.

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)如圖所示，光滑水平面上有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧，左端固定，質(zhì)量為，%=1kg的滑塊A緊靠彈簧右端(不

拴接)，彈簧的彈性勢能為Ep=32J。質(zhì)量為1kg的槽B靜止放在水平面上，內(nèi)壁間距為L=0.6m,槽內(nèi)放有質(zhì)

量為收=2kg的滑塊C(可視為質(zhì)點)，C到左側(cè)壁的距離為4=0.1m,槽與滑塊C之間的動摩擦因數(shù)〃=0」?，F(xiàn)釋

放彈簧，滑塊A離開彈簧后與槽B發(fā)生正碰并粘連在一起。已知槽與滑塊C發(fā)生的碰撞為彈性碰撞。(g=10m/s2)

求：

⑴滑塊A與槽碰撞前、后瞬間的速度大??；

(2)槽與滑塊C最終的速度大小及滑塊C與槽的左側(cè)壁碰撞的次數(shù)；

(3)從槽開始運動到槽和滑塊C相對靜止時各自對地的位移大小。

14.(16分)如圖所示，有一棱鏡ABC。，ZB=ZC=90°,ZD=75°.某同學想測量其折射率，他用激光筆從BC面

上的P點射入一束激光，從。點射出時與面的夾角為45。，。點到8C面垂線的垂足為E,NPQE=15°.求：

①該棱鏡的折射率

②改變?nèi)肷浼す獾姆较?，使激光在AO邊恰好發(fā)生全反射，其反射光直接到達CD邊后是否會從CD邊出射？請說明

理由。

15.(12分)如圖所示，光滑水平地面上，一質(zhì)量為1kg的平板車上表面光滑，在車上適當位置固定一豎直輕桿,

桿上離平板車上表面高為L=1m的。點有一釘子(質(zhì)量不計)，一不可伸長輕繩上端固定在釘子上，下端與一質(zhì)量

，/h=L5kg的小球連接，小球豎直懸掛靜止時恰好不與平板車接觸。在固定桿左側(cè)放一質(zhì)量為，〃2=0.5kg的小滑塊，現(xiàn)

使細繩向左恰好伸直且與豎直方向成60。角由靜止釋放小球，小球第一次擺到最低點時和小滑塊相碰，相碰時滑塊正

好在釘子正下方的。'點。設碰撞過程無機械能損失，球和滑塊均可看成質(zhì)點且不會和桿相碰，不計一切摩擦，g取

lOm/s2,計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字。求：

(1)小滑塊初始位置距。的水平距離。；

(2)碰后小球能到達的最大高度H.

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、C

【解析】

AB.石塊被拋出后做平拋運動，豎直高度為

h=L+Lsina=gg產(chǎn)

可得

t=陛運國=2瓜

Vg5

水平方向勻速直線運動

s=W

可得平拋的初速度為

%=5\/10m/s

故AB錯誤；

CD.石塊從A點到最高點的過程，由動能定理

12

W-mgh=—mv0-0

解得長臂對石塊做的功為

W=mgh+^mv^=2050]

故C正確，D錯誤。

故選c。

2、C

【解析】

p

由P=FV可知/=-=4X1()4N,故重物的重力G=F=4X104N?設每跟纜繩的拉力大小為T根據(jù)共點力平衡條件

V

可得4Tcos37°=G，解得7=1.25x10",故C正確.

3、A

【解析】

兩球先做加速度減小的加速運動，最后都做勻速運動，穩(wěn)定時kv=mg,因此最大速度與其質(zhì)量成正比，即vm^m,

=

~~9由圖象知V1>V2,因此01甲>!?乙；故A正確，B錯誤.釋放瞬間v=o,空氣阻力f=0,兩球均只受重力，

m-,v2

加速度均為重力加速度g.故C錯誤；圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，to時間內(nèi)兩球下落

的高度不相等；故D錯誤；故選A.

4、D

【解析】

A.由于：

Ekl=e\Ucl\

線2=e|?！?/p>

所以：

E*I<&2

A錯誤；

B.由：

Ek=hv-W(}

可知，單色光1的頻率比單色光2的頻率低，B錯誤；

C.只增大照射光的強度，光電子的最大初動能不變，因此遏止電壓不變，C錯誤；

D.由：

41=〃匕一%

&2=牝一%

得:

D正確。

故選D。

5、D

【解析】

A.由圖可知0到r。電勢不變，之后電勢變小，帶電金屬球為一等勢體，再依據(jù)沿著電場線方向，電勢降低，則金屬

球帶正電，A錯誤；

B.沿電場線方向電勢降低，所以4點的電場強度方向由4指向8,B錯誤；

C.。一廠圖像斜率的物理意義為電場強度，所以A點的電場強度大于8點的電場強度，C錯誤；

D.正電荷沿直線從A移到5的過程中，電場力做功

w=quAB=q1<p\—g

D正確。

故選D。

6、C

【解析】

根據(jù)題意，設物塊受到的最大靜摩擦力為/,對物塊受力分析(如圖所示)，若尸〉mgsin。，則物體有沿斜面向上運動的

趨勢，f的方向應沿斜面向下阻礙物體相對運動趨勢，有E=/”gsin6+/-@；若Fsgsin仇則物體有沿斜面向下

的運動趨勢，/的方向沿斜面向上阻礙物體相對運動趨勢，有E+/=，〃gsin。--②；由最大靜摩擦力等于滑動摩擦

力可知/=〃〃zgcose…③，由①②可求得f的值，而物塊的質(zhì)量機、斜面的傾角。無法求出，故物塊對斜面的正壓

力(N=〃zgcos6)也無法求出.綜上所述，正確答案為C.

【考點定位】靜摩擦力及力的平衡

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。分。

7、ADE

【解析】

A.布朗運動是固體小顆粒的運動，間接反映了液體分子在做無規(guī)則的熱運動，A正確；

B.將大顆粒的鹽磨成細鹽，不改變固體的微觀結(jié)構(gòu)，所以細鹽仍為晶體，B錯誤；

C.第二類永動機不違背能量守恒定律，但違背熱力學第二定律，不可能造出，C錯誤；

D.絕熱條件下，根據(jù)熱力學第一定律可知

△U=W

壓縮氣體，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能一定增加，D正確；

E.對于氣體分子而言，氣體分子占據(jù)的體積?據(jù)大于氣體分子實際的體積%,則

VV

Nxr.=-----<——

kVo

E正確。

故選ADE,

8、CD

【解析】

根據(jù)粒子運動軌跡，應用左手定則可以判斷出粒子的電性；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根

據(jù)題意求出粒子軌道半徑關系，然后應用牛頓第二定律求出粒子的速度然后分析答題；根據(jù)粒子做圓周運動的周期公

式與粒子轉(zhuǎn)過的圓心角求出粒子的運動時間.

【詳解】

由甲粒子垂直于be邊離開磁場可知，甲粒子向上偏轉(zhuǎn)，所以甲粒子帶正電，由粒子從ad邊的中點離開磁場可知，乙

粒子向下偏轉(zhuǎn)，所以乙粒子帶負電，故A錯誤；由幾何關系可知，R單=2L,乙粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的弦切角為60。，弦

長為自，所以：-=2RiSin60°,解得：Ri=—L,由牛頓第二定律得：qvB=m—,動能：二，

226r22m

所以甲粒子的動能是乙粒子動能的24倍，故B錯誤；由牛頓第二定律得：qvB=m—,解得：v=四,洛倫茲力：

rm

f=qvB=C工，即*=2百，故C正確；由幾何關系可知，甲粒子的圓心角為30。，由B分析可得，乙粒子的圓心

m/乙

a2jcm

角為120。，粒子在磁場中的運動時間：t=—T,粒子做圓周運動的周期：T—可知，甲粒子在磁場中的運動

2乃qB

時間是乙粒子在磁場中運動時間的1/4倍，故D正確..

【點睛】

題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動，要掌握住半徑公式、周期公式，畫出粒子的運動軌跡后，利用洛倫茲力提供向

心力，結(jié)合幾何關系進行求解；運用粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角，結(jié)合周期公式，求解粒子在磁場中運動的時間.

9、ABD

【解析】

einr

由圖可知，單色光a偏折程度小于5的偏折程度，根據(jù)折射定律〃=——知，。光的折射率小于分光的折射率，則知

sinz

a光的波長大.根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式加-=￡彳，可得，干涉條紋間距與波長成正比，所以a光的干涉條紋間距

a

大于〃光的干涉條紋間距，故4正確；a光的波長長，波動性強，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故8正確；由v=￡知，在

n

水中a光的速度大，故C錯誤；由全反射臨界角公式SinC=L,知折射率〃越大，臨界角C越小，則知在水中“光

n

的臨界角大于b光的臨界角，故。正確；若a光與8光以相同入射角從水射向空氣時，由于在水中a光的臨界角大于

分光的臨界角，所以力光的入射角先達到臨界角，則方光先發(fā)生全反射，首先消失的是力光，故E錯誤.

10、BC

【解析】

AB.車的額定功率為尸，汽車的速度為v時，根據(jù)牛頓第二定律得

P,

----kmg=ma

v

得

P=(king+ma)v

故A錯誤，B正確。

CD.汽車勻速運動時牽引力等于阻力，速率最大，故有

Pf,ay

vm=-----=1+—v

kmgIkgJ

故C正確，D錯誤。

故選BC,

三、實驗題：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、ABC5.70小車與長木板之間存在摩擦阻力做功

【解析】

要得到小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動能的增加量，則要得到小車的速度，所以要測量小車上遮光板的寬度d和小車和

遮光板總質(zhì)量機1,鉤碼的質(zhì)量，”2,由于小車運動的距離即為鉤碼下降的距離，所以不用測量鉤碼下落的時間r,故選

ABC；

(2)[2]由圖可知，游標卡尺所測遮光板寬度

d=0.5cm+14x0.05mm=5mm+0.70mm=5.70mm

(3)［3］由于實驗過程中小車與長木板之間存在摩擦阻力做功，系統(tǒng)有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則系統(tǒng)動能增加量總是小

于鉤碼重力勢能減少量。

12、；(電+$2)/；($2+$3)/；(邑_S1)/240

【解析】

(D口］打5點時，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以

=#+$2)/；

［2］同理打出C點時，重物下落的速度

“愛蜜…)/

［3］由加速度的定義式得

(2)［4］由牛頓第二定律得:

mg-kmg=ma

解得：

吩，

V53一［

代入數(shù)值解得：

/=40Hz.

【點睛】

本題主要考查驗證機械能守恒定律實驗、紙帶數(shù)據(jù)分析.解決這類問題的關鍵是會根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求出打某一點的瞬時

速度、整個過程的加速度；解決本題要特別注意的是打點計時器的頻率不是經(jīng)常用的50Hz.

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)v0=8m/s,v,=4m/s；(2)v2=2m/s,〃=4；(3)%=3.9m,5C=4.Im

【解析】

(1)設滑塊與槽碰撞前后的速度分別為V(KVI?

彈簧將A彈開，由機械能守恒定律得

1,

Ep=3mA%①

解得

v0=8m/s(2)

A與B發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得:

心%=(%+外)巧③

解得

匕=4m/s④

⑵最終滑塊。與槽共速，設為均由動量守恒定律得

=m

(A++mc)v2(5)

解得

v2=2m/s⑥

設滑塊C與槽的相對運動路程為“由能量守恒定律得

^mcgs=^mA+mB)v^-^mA+mB+mc)vl@

解得

s=4m⑧

設C與槽的左側(cè)壁碰撞次數(shù)為〃，則有

S—(1,—

n=---------1-1⑨

2L

解得

71=4.25

取"=4⑩

(3)設槽和滑塊A碰后加速度大小為可，滑塊C的加速度大小為他，由牛頓第二定律得

"人6式啊+也應?

]Limcg=mca2?

解得

2

ax=lm/s?

2

a2-lm/s@

槽(含滑塊A)和滑塊。的質(zhì)量相等，發(fā)生彈性碰撞后互換速度，最終以共同速度嶺=2m/s一起運動。

設從碰后到