福建省福州瑯岐中學(xué)2022年高三第二次診斷性檢測(cè)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)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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．如圖所示，某豎直彈射裝置由兩根勁度系數(shù)為k的輕彈簧以及質(zhì)量不計(jì)的底盤構(gòu)成，當(dāng)質(zhì)量為m的物體豎直射向空中時(shí)，底盤對(duì)物體的支持力為6mg(g為重力加速度)，已知兩根彈簧與豎直方向的夾角為θ＝60°，則此時(shí)每根彈簧的伸長量為A．3mgkB．4mgkC．5mg2．如圖所示，O1、O2兩輪通過皮帶傳動(dòng)，兩輪半徑之比r1：r2=2：1，點(diǎn)A在O1輪邊緣上，點(diǎn)B在O2輪邊緣上，則A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比aA：aB為（）A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：43．如圖所示，真空中，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)只在兩個(gè)同心圓所夾的環(huán)狀區(qū)域存在(含邊界)，兩圓的半徑分別為R、3R，圓心為O．一重力不計(jì)的帶正電粒子從大圓邊緣的P點(diǎn)沿PO方向以速度v1射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，軌跡所對(duì)的圓心角為120°．若將該帶電粒子從P點(diǎn)射入的速度大小變?yōu)関2時(shí)，不論其入射方向如何，都不可能進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域，則v1：v2至少為A． B． C． D．24．如圖所示，a、b、c、d為圓O上的四個(gè)點(diǎn)，直徑ac、bd相互垂直，兩根長直導(dǎo)線垂直圓面分別固定在b、d處，導(dǎo)線中通有大小相等，垂直紙面向外的電流，關(guān)于a、O、c三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是A．都為零B．O點(diǎn)最大C．a(chǎn)、c兩點(diǎn)方向相反D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)方向相同5．如圖所示，為探究理想變壓器原副線圈的電壓和電流關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡、，電路中分別接入理想交流電壓表、，和理想交流電流表、，不計(jì)導(dǎo)線電阻。閉合開關(guān)S后，下列說法正確的是（）A．示數(shù)不變，示數(shù)不變，變亮B．示數(shù)變大，示數(shù)變大，變暗C．示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，與示數(shù)的比值不變D．示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，與示數(shù)的比值不變6．在水平地面上O點(diǎn)正上方不同高度的A、B兩點(diǎn)分別水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，如果兩小球均落在同一點(diǎn)C上，則兩小球（）A．拋出時(shí)的速度大小可能相等 B．落地時(shí)的速度大小可能相等C．落地時(shí)的速度方向可能相同 D．在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能相同二、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．如圖甲所示，傾角為30°的足夠長的固定光滑斜面上，有一質(zhì)量m=0.8kg的物體受到平行斜面向上的力F作用，其大小F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，t0時(shí)刻物體速度為零，重力加速度g=10m/s2。下列說法中正確的是（）A．0~2s內(nèi)物體向上運(yùn)動(dòng)B．第2s末物體的動(dòng)量最大C．第3s末物體回到出發(fā)點(diǎn)D．0~3s內(nèi)力F的沖量大小為9N·s8．有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時(shí)底角為α，如圖所示．如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂子與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認(rèn)為與滑動(dòng)摩擦力相等，以下說法正確的是（）A．砂堆穩(wěn)定時(shí)，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零B．砂堆穩(wěn)定時(shí)，只有形成嚴(yán)格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零C．砂堆穩(wěn)定時(shí)形成的圓錐的底角最大值滿足tanαmax＝μD．砂堆穩(wěn)定時(shí)形成的圓錐的底角最大值滿足cosαmax＝μ9．一列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播，在t=0時(shí)刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動(dòng)周期T=0.4s，A、B兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間相距2m。下列各種說法中正確的是（）A．若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)從開始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)波谷位置需要0.1sB．若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)從開始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)波谷位置需要0.3sC．若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)提前0.06s第一次到達(dá)波谷位置D．若振源在B處，則P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)滯后0.06s第一次到達(dá)波谷位置E.若振源在B處，則Q質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過一段時(shí)間后一定會(huì)到達(dá)圖中P質(zhì)點(diǎn)所在位置10．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球在力F的作用下，沿圖中虛線由M至N做豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)。已知力F和MN之間的夾角為45°，MN之間的距離為d，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．電場(chǎng)的方向可能水平向左B．電場(chǎng)強(qiáng)度E的最小值為C．當(dāng)qE＝mg時(shí)，小球從M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)電勢(shì)能變化量為零D．F所做的功一定為三、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）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)知識(shí)測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，現(xiàn)已找來了如下器材：如圖所示的對(duì)稱“工”字形金屬薄片、鐵架臺(tái)及其附件、光電計(jì)時(shí)器1套。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，需要的器材還有（____）A．天平B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．秒表、D．游標(biāo)卡尺(2)需要測(cè)量的物理量除了“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度d和它們之間豎直部分的長度L外（d<<L），還需要測(cè)量的物理量是_____（說明物理量名稱和表示它的字母符號(hào)）；(3)用(2)中的物理量字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)重力加速度的表達(dá)式g=___。12．（12分）某同學(xué)想在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的同時(shí)測(cè)出重力加速度，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置。一條輕質(zhì)軟繩跨過定滑輪，兩端分別系著兩個(gè)小鋼球a和b，兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為，。現(xiàn)將兩者同時(shí)由靜止釋放，a在上升過程中先后通過光電門A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過光電門A、B的時(shí)間分別為、，用刻度尺測(cè)出兩光電門間的距離為h。(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球a的直徑，讀數(shù)如圖乙所示，鋼球直徑為D=_______cm。(2)小球經(jīng)過光電門A時(shí)的速度為_______經(jīng)過光電門B時(shí)的速度為________。（用題中給定的字母表示）(3)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，只需驗(yàn)證_____與2gh是否相等。（用題中給定的字母表示）(4)多次改變兩光電門A、B之間的高度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，用圖象法處理數(shù)據(jù)獲得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。用縱軸代表h，則橫軸代表______，所得圖象斜率為k，則重力加速度g=______。（用題中給定的字母表示）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）如圖所示，一不計(jì)電阻的導(dǎo)體圓環(huán)，半徑為r、圓心在O點(diǎn)，過圓心放置一長度為2r、電阻為2R的均勻輻條，輻條與圓環(huán)接觸良好?，F(xiàn)將此裝置的一部分置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)邊界恰好與圓環(huán)的直徑在同一直線上?，F(xiàn)使輻條以角速度ω繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)電路通過電刷與輻條中心和圓環(huán)的邊緣良好接觸，R1=R，右側(cè)為水平放置的足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，間距為2r，導(dǎo)軌之間有垂直導(dǎo)軌平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上且接觸良好，不計(jì)其他電阻。（1）若S閉合，S1斷開時(shí)，求理想電表的示數(shù)；（2）若S、S1都閉合，求出導(dǎo)體棒ab能夠獲得的最大速度vm；（3）在導(dǎo)體棒ab加速過程中通過的電荷量q。14．（16分）某汽車輪胎能在的范圍內(nèi)正常工作，正常工作時(shí)胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最高不能超過，最低不能低于。在的室溫環(huán)境下給該輪胎充氣，充氣結(jié)束時(shí)，胎內(nèi)氣體的溫度升高到。假定輪胎容積不變，分析解答下列問題。(i)夏天的汽車行駛在溫度較高的馬路上，輪胎容易爆裂。若該胎內(nèi)氣體溫度高達(dá)，從微觀上分析胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化導(dǎo)致爆胎這一現(xiàn)象；(ii)求充氣結(jié)束時(shí)輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的范圍（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。15．（12分）如圖所示，光滑水平地面上方ABCD區(qū)域存在互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1×106N/C，方向豎直向上，AD距離為1m，CD高度為1m，一厚度不計(jì)的絕緣長木板其右端距B點(diǎn)1m，木板質(zhì)量M=1kg，在木板右端放有一帶電量q=+1×10-6C的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量m=0.1kg，小鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，現(xiàn)對(duì)長木板施加一水平向右的恒力F1=11.4N，作用1s后撤去恒力，g取10m/s1．(1)求前1s小鐵塊的加速度大小am，長木板加速度大小aM；(1)要使小鐵塊最終回到長木板上且不與長木板發(fā)生碰撞，求磁感強(qiáng)度B的最小值；(3)在t=1s時(shí)再給長木板施加一個(gè)水平向左的力F1，滿足（1）條件下，要使小鐵塊回到長木板時(shí)恰能相對(duì)長木板靜止，求木板的最小長度（計(jì)算過程π取3.14）．

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】

對(duì)物體m，受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：N-mg=ma；其中：N=6mg；解得：a=5g；再對(duì)質(zhì)量不計(jì)的底盤和物體m整體分析，受兩個(gè)拉力和重力，根據(jù)牛頓第二定律，有：豎直方向：2Fcos60°-mg=ma；解得：F=6mg；根據(jù)胡克定律，有：x=F2、B【解析】

傳送帶傳動(dòng)的兩輪子邊緣上的點(diǎn)線速度相等，所以vA=vB，由題知r1：r2=2：1，由向心加速度公式a=得，aA：aB=1：2故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖：由幾何知識(shí)得：，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：；當(dāng)該帶電粒子從P點(diǎn)射入的速度大小變?yōu)関2時(shí)，若粒子豎直向上射入磁場(chǎng)粒子恰好不能進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，即粒子軌道半徑，則不論其入射方向如何，都不可能進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域，此時(shí)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，則：，故B正確，ACD錯(cuò)誤．4、C【解析】根據(jù)右手螺旋定則，d處導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向左，b處導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向右，合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度等于1．d在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cd偏左上，b在c出產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直bc偏右上，則根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場(chǎng)方向豎直向上；同理可知，a處的磁場(chǎng)方向豎直向下；則選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場(chǎng)方向的關(guān)系，會(huì)根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成．5、C【解析】

AB．閉合開關(guān)后，根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律可知變壓器兩端電壓不變，所以兩電壓表示數(shù)不變，燈泡兩端電壓不變，亮度不變；副線圈并聯(lián)負(fù)載增加，根據(jù)并聯(lián)分流規(guī)律可知副線圈干路電流增大，所以示數(shù)增大，根據(jù)可知原線圈電流增大，所以示數(shù)增大，AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)可知變壓器輸出電壓不變，電流增大，所以變壓器輸出功率變大，結(jié)合上述分析可知與示數(shù)的比值不變，與示數(shù)的比值不變，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6、B【解析】

AD．小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有，則在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由于不同高度，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，相同的水平位移，因此拋出速度不可能相等，故AD錯(cuò)誤；B．設(shè)水平位移OC為x，豎直位移BO為H，AO為h，則從A點(diǎn)拋出時(shí)的速度為從B點(diǎn)拋出時(shí)的速度為則從A點(diǎn)拋出的小球落地時(shí)的速度為從B點(diǎn)拋出的小球落地時(shí)的速度為當(dāng)解得此時(shí)兩者速度大小相等，故B正確；C．平拋運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向，分別從AB兩點(diǎn)拋出的小球軌跡不同，在C點(diǎn)的切線方向也不同，所以落地時(shí)方向不可能相同，故C錯(cuò)誤。故選B。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、AD【解析】

AB．對(duì)物體受力分析，受重力、支持力和拉力，將重力沿垂直斜面方向和平行與斜面方向正交分解，平行與斜面方向分力為0到內(nèi)合外力方向沿斜面向上，物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，0到內(nèi)物體加速度末速度為到內(nèi)，合力為加速度為末速度為物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，在末物體的速度為0，則動(dòng)量A正確，B錯(cuò)誤；C．到內(nèi)，合力為加速度為末速度為前內(nèi)物體的物體第內(nèi)物體的位移C錯(cuò)誤；D．內(nèi)力的沖量大小為D正確。故選AD。8、AC【解析】

AB、把所有沙子看成一個(gè)整體，對(duì)整體受力分析，由水平方向合力為零可得，砂子穩(wěn)定時(shí)，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零，與形狀無關(guān)，故A正確，B錯(cuò)誤；C、取斜面上的一粒質(zhì)量為m的沙子，若沙子恰好平衡，傾角最大，沙子受力平衡，對(duì)沙子受力分析，根據(jù)平衡條件得：mgsinα=μmgcosα解得：tanα=μ所以αmax=arctanμ，故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC．9、ACD【解析】

AB．若振源在A處，由圖可知，B質(zhì)點(diǎn)剛好起振，且起振方向向下，則各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向均向下，所以P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷位置需要A正確，B錯(cuò)誤；C．若振源在A處，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波谷位置，提前的時(shí)間等于波在PQ間傳播的時(shí)間C正確；D．同理，若振源在B處，Q質(zhì)點(diǎn)比P質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波谷位置，提前的時(shí)間等于波在QP間傳播的時(shí)間D正確；E．介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)并不會(huì)隨波遷移，只在各自的平衡位置兩側(cè)振動(dòng)，E錯(cuò)誤。故選ACD。10、BC【解析】

A．小球受力情況：小球受到重力mg、拉力F與電場(chǎng)力qE，因?yàn)樾∏蜃鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，合力為零，則F與qE的合力與mg大小相等、方向相反，作出F與qE的合力，如圖根據(jù)上圖可知，電場(chǎng)力在右側(cè)，由于小球帶正電，電場(chǎng)方向與電場(chǎng)力方向相同，故指向右側(cè)，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，當(dāng)電場(chǎng)力qE與F垂直時(shí)，電場(chǎng)力最小，此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)也最小。則得：qE＝mgsinθ，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為，故B正確；C．當(dāng)mg＝Eq時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系，電場(chǎng)力水平向右，與MN垂直，小球從M運(yùn)動(dòng)到N電場(chǎng)力不做功，即小球從M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)電勢(shì)能變化量為零，故C正確；D．由于電場(chǎng)力變化時(shí)，F(xiàn)大小也跟隨著改變，所以做功也不能具體確定值，故D錯(cuò)誤；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、D“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計(jì)時(shí)器的時(shí)間和【解析】

(1)[1]．此實(shí)驗(yàn)不必測(cè)量質(zhì)量，不需天平；用光電計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，故不需打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和秒表；需要用游標(biāo)卡尺測(cè)量“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度，故選D．(2)[2]．要測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，就必須測(cè)得“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計(jì)時(shí)器的速度，故而需要測(cè)量“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計(jì)時(shí)器的時(shí)間和．(3)[3]．“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計(jì)時(shí)器的速度又得12、0.950【解析】

(1)[1]．銅球直徑(2)[2][3]．用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度(3)[4]．機(jī)械能守恒需滿足即(4)[5]．由得所以用縱軸表示h，用橫軸表示。[6]．斜率重力加速度四、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），（2）vm=（3）【解析】

（1）由題意知，在磁場(chǎng)內(nèi)部的半根輻條相當(dāng)于是電源，由右手定則可知輻條中心為負(fù)極，與圓環(huán)邊緣接觸的一端為正極，且始終有長為r的輻條在轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，內(nèi)電阻為R產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：若S閉合，S1斷開時(shí)，總電阻為：理想電流表的示數(shù)為：理想電壓表的示數(shù)為：（2）若S、S1都閉合，導(dǎo)體棒ab獲得最大速度vm時(shí)，安培力為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：又知導(dǎo)體棒ab上分得電壓為：故有：解得：（3）在導(dǎo)體棒ab加速過程中，設(shè)瞬間流過的電流為