2022年上海市師大附中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考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、一滴水的質(zhì)量為0.05g，水滴間隔相等的時間從距石頭上方5m處由靜止下落，水滴和石頭的撞擊時間為0.01s，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力。若在一滴水撞擊石頭的同時下一滴水開始落下，則一天時間內(nèi)水滴對石頭作用力的總沖量大小約為（）A．1N?s B．10N?s C．20N?s D．40N?s2、在光電效應(yīng)實驗中，某同學(xué)先后用甲、乙兩種光照射同一光電管，得到如圖所示的兩條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線，則兩種光中（）A．甲光的頻率比較大B．甲光的波長比較長C．甲光照射時單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)比較少D．甲光照射時逸出的光電子的最大初動能比較大3、有人做過這樣一個實驗∶將一錫塊和一個磁性很強的小永久磁鐵疊放在一起，放入一個淺平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液態(tài)氮，降低溫度，使錫出現(xiàn)超導(dǎo)性。這時可以看到，小磁鐵竟然離開錫塊表面，飄然升起，與錫塊保持一定距離后，便懸空不動了。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是∶磁場中的超導(dǎo)體能將磁場完全排斥在超導(dǎo)體外，即超導(dǎo)體內(nèi)部沒有磁通量（邁斯納效應(yīng)）。如果外界有一個磁場要通過超導(dǎo)體內(nèi)部，那么在磁場作用下，超導(dǎo)體表面就會產(chǎn)生一個無損耗感應(yīng)電流。這個電流產(chǎn)生的磁場恰恰與外加磁場大小相等、方向相反，這就形成了一個斥力。當磁鐵受到的向上的斥力大小剛好等于它重力大小的時候，磁鐵就可以懸浮在空中。根據(jù)以上材料可知（）A．超導(dǎo)體處在恒定的磁場中時它的表面不會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．超導(dǎo)體處在均勻變化的磁場中時它的表面將產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流C．將磁鐵靠近超導(dǎo)體，超導(dǎo)體表面的感應(yīng)電流增大，超導(dǎo)體和磁鐵間的斥力就會增大D．將懸空在超導(dǎo)體上面的磁鐵翻轉(zhuǎn)，超導(dǎo)體和磁鐵間的作用力將變成引力4、質(zhì)量為m的長木板放在光滑的水平面上，質(zhì)量為的物塊放在長木板上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).若對物塊施加水平拉力（如圖甲），使物塊能從長木板上滑離，需要的拉力至少為F1；若對長木板施加水平拉力（如圖乙），也使物塊能從長木板上滑離，需要的拉力至少為F2，則為A． B．2 C． D．5、如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，兩根相同的金屬棒a、b相隔一定距離垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌保持良好接觸。一條形磁鐵向著回路中心豎直下落，a、b棒在此過程中始終靜止不動，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b棒上無感應(yīng)電流B．b受到的安培力方向向右C．a(chǎn)受到的摩擦力方向向左D．條形磁鐵N極朝下下落過程中，b受到的安培力方向?qū)⑴c原來的相反6、如圖所示為氫原子的能級圖，用光子能量為的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，激發(fā)后的氫原子可以輻射出幾種不同頻率的光，則下列說法正確的是（）A．氫原子最多輻射兩種頻率的光B．氫原子最多輻射四種頻率的光C．從能級躍遷到能級的氫原子輻射的光波長最短D．從能級躍遷到能級的氫原子輻射的光波長最短二、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、如圖所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片．保持理想變壓器的輸入電壓不變，閉合電建S，下列說法正確的是A．P向下滑動時，燈L變亮B．P向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變C．P向上滑動時，變壓器的輸入電流減小D．P向上滑動時，變壓器的輸出功率變大8、如圖所示，均勻細桿AB質(zhì)量為M，A端裝有轉(zhuǎn)軸，B端連接細線通過滑輪和質(zhì)量為m的重物C相連，若桿AB呈水平，細線與水平方向夾角為θ時恰能保持平衡，則下面表達式中正確的是（）A．M=2msinθ B．滑輪受到的壓力為2mgC．桿對軸A的作用力大小為mg D．桿對軸A的作用力大小9、下列說法中正確的有__________。A．光在介質(zhì)中的速度小于光在真空中的速度B．紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射C．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波D．由紅光和綠光組成的一細光束從水中射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是綠光E.某同學(xué)用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到圖甲所示的條紋，僅減小雙縫之間的距離后，觀察到如圖乙所示的條紋10、如圖所示為某汽車上的加速度電容傳感器的俯視圖。金屬塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)、輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，金屬塊可帶動電介質(zhì)相對于外框無摩擦左右移動。電容器與供電電源連接，并串聯(lián)計算機的信號采集器。下列關(guān)于該傳感器的說法正確的是（）A．在汽車向右勻速直線運動過程中電路中沒有電流B．在汽車向右勻加速直線運動過程中電路中有電流C．在汽車向右做加速度增大的減速運動過程中電介質(zhì)所處的位置電勢升高D．在汽車向右做加速度增大的加速運動過程中，電路中有順時針方向的電流三、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）小李同學(xué)設(shè)計實驗測定一圓柱體合金的電阻率，需要精確測量合金的電阻值。已知圓柱體合金長度為L、電阻約為，現(xiàn)在手頭備有如下器材：A．電流表A1，量程為、內(nèi)阻約為B．電流表A2，量程為、內(nèi)阻約為C．電阻箱，最大阻值為D．滑動變阻器，最大阻值為E．滑動變阻器，最大阻值為F．電源，電動勢約為、內(nèi)阻約為G．導(dǎo)線和開關(guān)若干H．刻度尺（最小刻度為1mm）I．游標卡尺(1)用游標卡尺測量圓柱體合金的直徑如圖所示，則直徑_________。(2)如圖所示是該同學(xué)設(shè)計的測量該合金電阻的電路圖，請幫助他選擇合適的電學(xué)器材，要求電表的示數(shù)大于其量程的三分之二、滑動變阻器方便調(diào)節(jié)，則電流表和滑動變阻器需選擇_________（填對應(yīng)器材前面的字母序號）。按圖連接好線路進行實驗，即可測量出該合金的電阻值。(3)用以上已知量和所測量的物理量的字母，寫出該合金電阻率的表達式為_________。12．（12分）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時從靜止開始運動，同時停止，兩個小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗證表達式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實驗中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。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）兩根距離為L=2m的光滑金屬導(dǎo)軌如圖示放置，P1P2，M1M2兩段水平并且足夠長，P2P3，M2M3段導(dǎo)軌與水平面夾角為θ=37°。P1P2，M1M2與P2P3，M2M3段導(dǎo)軌分別處在磁感應(yīng)強度大小為B1和B2的磁場中，兩磁場方向均豎直向上，B1=0.5T且滿足B1=B2cosθ。金屬棒a，b與金屬導(dǎo)軌垂直接觸，質(zhì)量分別為kg和0.1kg，電阻均為1Ω，b棒中間系有一輕質(zhì)繩，繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為0.2kg的重物連接，重物距離地面的高度為10m。開始時，a棒被裝置鎖定，現(xiàn)靜止釋放重物，已知重物落地前已勻速運動。當重物落地時，立即解除b棒上的輕繩，b棒隨即與放置在P2M2處的絕緣棒c發(fā)生碰撞并粘連在一起，隨后bc合棒立即通過圓弧裝置運動到傾斜導(dǎo)軌上，同時解除a棒的鎖定。已知c棒的質(zhì)量為0.3kg，假設(shè)bc棒通過圓弧裝置無能量損失，金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計，空氣阻力不計，sin37ο=0.6，cos37ο=0.8，g取10m/s2，求：(1)b棒與c棒碰撞前的速度；(2)b棒從靜止開始運動到與c棒碰撞前，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱；(3)a棒解除鎖定后0.5s，bc合棒的速度大小為多少。14．（16分）如圖，一導(dǎo)熱性能良好的容器由三根內(nèi)徑相同的豎直玻璃管構(gòu)成，管內(nèi)裝有足夠多的水銀，左管上端封閉有一定質(zhì)量的理想氣體A，右管上端與大氣相通，下管用活塞頂住。開始時左右兩管的水銀面恰好相平，氣體A的長度為20cm，環(huán)境溫度為304K。已知大氣壓強恒為76cmHg，現(xiàn)用外力緩慢向上推活塞，使氣體A的長度變?yōu)?9cm。（i）求此時左右兩管水銀面的高度差；（ii）再將活塞固定，對氣體A緩慢加熱，使其長度變回20cm。求此時氣體A的溫度。15．（12分）如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第二、第三象限內(nèi)有一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域△ABC，A點坐標為（0，3a），C點坐標為（0，﹣3a），B點坐標為(，-3a）．在直角坐標系xOy的第一象限內(nèi)，加上方向沿y軸正方向、場強大小為E=Bv0的勻強電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，其與x軸的交點為Q．粒子束以相同的速度v0由O、C間的各位置垂直y軸射入，已知從y軸上y=﹣2a的點射入磁場的粒子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過O點．忽略粒子間的相互作用，不計粒子的重力．（1）求粒子的比荷；（2）求粒子束射入電場的縱坐標范圍；（3）從什么位置射入磁場的粒子打到熒光屏上距Q點最遠？求出最遠距離．

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、D【解析】

設(shè)一滴水與石頭撞擊時的作用力為，水與石頭撞擊時的速度為設(shè)向上為正方向，由動量定理得水滴間隔一天時間內(nèi)有N滴水撞擊石頭，則有一天時間內(nèi)水滴對石頭作用力的總沖量大小聯(lián)立解得故ABC錯誤，D正確。故選D。2、B【解析】

ABD．根據(jù)由圖像可知，乙光的截止電壓較大，則乙光照射時逸出的光電子的最大初動能比較大，乙光的頻率較大，根據(jù)則甲光波長較大，選項AD錯誤，B正確；C．由圖像可知，甲光的飽和光電流較大，則甲光照射時單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)比較多，選項C錯誤；故選B。3、C【解析】

A．由題意可知，超導(dǎo)體處在磁場中，磁場要通過超導(dǎo)體內(nèi)部，超導(dǎo)體表面就會產(chǎn)生一個無損耗感應(yīng)電流，故A錯誤；B．超導(dǎo)體處在均勻變化的磁場中時，超導(dǎo)體表面就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，但由材料無法確定感應(yīng)電流是否恒定，故B錯誤；C．由材料可知，將磁鐵靠近超導(dǎo)體，磁場要通過超導(dǎo)體的磁通量增大，超導(dǎo)體表面的感應(yīng)電流增大，電流產(chǎn)生的磁場增大，則超導(dǎo)體和磁鐵間的斥力就會增大，故C正確；D．由材料可知，超導(dǎo)體在外界磁場作用下，磁鐵和超導(dǎo)體之間相互排斥，則將懸空在超導(dǎo)體上面的磁鐵翻轉(zhuǎn)，超導(dǎo)體和磁鐵間的作用力仍為斥力，故D錯誤。故選C。4、A【解析】

設(shè)物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為，要使物塊滑離，則求得.A．，與結(jié)論相符，選項A正確；B．2，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A.5、C【解析】

A．磁鐵豎直向下運動，通過回路磁通量增加，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤；BCD．感應(yīng)電流受到的安培力有使得回路面積縮小的趨勢，跟磁鐵的磁極沒有關(guān)系，b受到的安培力方向向左，a受到的安培力向右，摩擦力方向向左，所以BD錯誤，C正確．故選C。6、D【解析】

AB．基態(tài)的氫原子吸收的能量后會剛好躍遷到能級，大量氫原子躍遷到的能級后最多輻射種頻率的光子，所以AB均錯誤；CD．由公式以及，知能級間的能量差越大，輻射出的光子的頻率越大，波長就越短，從到能級間的能量差最大，輻射的光波長最短，C錯誤，D正確。故選D。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、BD【解析】

A．由于理想變壓器輸入電壓不變，則副線圈電壓不變，滑片P滑動時，對燈泡電壓沒有影響，故燈泡亮度不變，則選項A錯誤；B．滑片P下滑，電阻變大，但副線圈電壓由原線圈電壓決定，則副線圈電壓不變，故選項B正確；C．滑片P上滑，電阻減小，電流增大，則原線圈輸入電流也增大，故選項C錯誤；D．此時變壓器輸出功率將變大，故選項D正確．8、ACD【解析】

考查共點力作用下物體的平衡問題?！驹斀狻緼．由題可以知道，C物體受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，所以繩子的拉力與C物體的重力大小相等，為mg；對桿AB進行受力分析如圖：設(shè)AB桿的長度為L，由圖可以知道桿的重力產(chǎn)生，的力矩是順時針方向的力矩，力臂的大小是繩子的拉力產(chǎn)生的力矩是逆時針方向的力矩，力臂的大小是，過轉(zhuǎn)軸的力不產(chǎn)生力矩，由力矩平衡得：所以：A正確；B．由題圖可以知道，兩根繩子的拉力的方向之間有夾角所以兩根繩子的拉力的合力大小要小于2mg，即滑輪受到的壓力小于2mg，B錯誤；C．由受力圖可以知道軸A對桿的作用力的方向的反向延長線一定過繩子的拉力的延長線與重力的作用線的交點，因為重力的作用線過桿的中點，所以可以知道力F與繩子的拉力與水平方向之間的夾角是相等的，并且：所以F與繩子的拉力的大小也相等，即則桿對軸A的作用力大小為mg，C正確；D．聯(lián)立可得：所以桿對軸A的作用力大小也可以表達為：，D正確。故選ACD。9、ADE【解析】

A．依據(jù)可知，光在介質(zhì)中的速度小于在真空中的速度，故A正確；

B．紫外線比紫光的波長短，更不容易發(fā)生衍射，而對于干涉只要頻率相同即可發(fā)生，故B錯誤；

C．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，并不是縱波，故C錯誤；

D．綠光的折射率大于紅光的折射率，由臨界角公式知，綠光的臨界角小于紅光的臨界角，當光從水中射到空氣，在不斷增大入射角時，在水面上綠光先發(fā)生全反射，從水面消失，故D正確；

E．從圖甲所示的條紋與圖乙所示的條紋可知，條紋間距變大，根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知，當僅減小雙縫之間的距離后，可能出現(xiàn)此現(xiàn)象，故E正確。

故選ADE。10、AD【解析】

A．當汽車向右勻速直線運動時，電介質(zhì)位置不變，根據(jù)電容的決定式可知電容器的電容不變，因兩板電壓不變，根據(jù)電容的定義式可知電容器的電荷量不變，因此電路中沒有電流，A正確；B．當汽車以恒定加速度運動時，根據(jù)牛頓第二定律可知，彈力大小不變，根據(jù)電容器的決定式可知電容器的電容不變，因兩極的電壓不變，根據(jù)電容器的定義式可知電容器的電荷量不變，因此電路中沒有電流，B錯誤；C．電容器兩端與電源連接，電壓等于電源電壓不變，兩板間距不變，電容器兩板之間形成的勻強電場不變，根據(jù)勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系可以推斷電介質(zhì)所處位置電勢不變，C錯誤；D．當電路中有順時針方向的電流時，說明電容器處于充電狀態(tài)，因電容器兩端電壓等于電源電壓不變，根據(jù)可知電容器的電容增大導(dǎo)致電容器所帶電荷量增加，根據(jù)電容器的決定式可知插入極板間電介質(zhì)加深，彈簧越拉越長，合力向右增大，汽車向右做加速度增大的加速運動符合上述結(jié)果，D正確。故選AD。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、1.075AD【解析】

（1）[1]．（2）[2][3]．若電流表選A1，電路總電阻約為；若電流表選A2，電路總電阻約為?；瑒幼冏杵鱎2不能滿足，則滑動變阻器選R1。（3）[4]．根據(jù)電阻定律有，其中，聯(lián)立解得12、不需要【解析】

(1)[1]根據(jù)運動學(xué)公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比為要驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立，則可認為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實驗裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運動的時間相同，根據(jù)運動學(xué)公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比等于甲、乙兩車運動的位移之比，所以只要測出甲、乙兩車的質(zhì)量和運動的位移就可驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于任一小車的質(zhì)量。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、(1)4m/s(2)8.8J(3)【解析】

(1)由題可知，b棒與c棒碰前，已經(jīng)勻速由受力分析得：Mg=F安可得v1=4m/s方向水平向右(2)由能量守恒得：可得：Q總=17.6J所以：(3)