2021-2022學年吉林省松原市重點中學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．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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．如圖所示，一足夠長的木板在光滑的水平面上以速度v向右勻速運動，現(xiàn)將質量為m的物體豎直向下輕輕地放置在木板上的右端，已知物體m和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ。為保持木板的速度不變，從物體m放到木板上到它相對木板靜止的過程中，須對木板施加一水平向右的作用力F，那么力F對木板做功的數(shù)值為（）A．14mv2 B．12．若已知引力常量G，則利用下列四組數(shù)據(jù)可以算出地球質量的是（）A．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的運行速率和周期B．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的質量和地球的第一宇宙速度C．月球繞地球公轉的軌道半徑和地球自轉的周期D．地球繞太陽公轉的周期和軌道半徑3．圖1所示為一列簡諧橫波在t=0時的波動圖象，圖2所示為該波中x=2m處質點P的振動圖象，下列說法正確的是（）A．該波的波速為2m/sB．該波沿x軸負方向傳播C．t=1.0s時，質點P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的時間內，質點P的速度和加速度方向均未發(fā)生改變4．如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心正上方固定一個小定滑輪，細繩一端拴一小球（可視為質點），小球置于半球面上的點，另一端繞過定滑輪。今緩慢拉繩使小球從點滑向半球頂點未到頂點），在此過程中，小球對半球的壓力大小及細繩的拉力大小的變化情況是（）A．不變，變小 B．變小，不變 C．變大，變大 D．變大，變小5．如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的右端上方固定一根與條形磁誤垂直的長直導線。當導線中沒有電流通過時，磁鐵受到的支持力為，受到的摩擦力為。當導線中通以如圖所示方向的電流時，下列說法正確的是（）A．減小，水平向左 B．增大，水平向右C．減小，為零 D．增大，為零6．國務院批復，自2016年起將4月24日設立為“中國航天日”。1970年4月24日我國首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號，目前仍然在橢圓軌道上運行，如圖所示，其軌道近地點高度約為440km，遠地點高度約為2060km；1984年4月8日成功發(fā)射的東方紅二號衛(wèi)星運行在赤道上空35786km的地球同步軌道上。設東方紅一號在近地點的加速度為a1，線速度為v1，環(huán)繞周期為T1，東方紅二號的加速度為a2，線速度為v2，環(huán)繞周期為T2，固定在地球赤道上的物體隨地球自轉的加速度為a3，自轉線速度為v3，自轉周期為T3，則a1、a2、a3，v1、v2、v3，T1、T2、T3的大小關系為（）A．T1>T2=T3 B．a(chǎn)1>a2>a3 C．a(chǎn)3>a1>a2 D．v1>v3>v2二、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，豎直放置的兩平行金屬板，長為L，板間距離為d，接在電壓為U的直流電源上，在兩板間加一磁感應強度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場，一質量為m，電荷量為q的帶正電油滴，從距金屬板上端高為h處由靜止開始自由下落，并經(jīng)兩板上端連線的中點P進入板間。油滴在P點所受的電場力與洛倫茲力大小恰好相等，且最后恰好從金屬板的下邊緣離開?？諝庾枇Σ挥?，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．油滴剛進入兩板間時的加速度大小為gB．油滴開始下落的高度h＝C．油滴從左側金屬板的下邊緣離開D．油滴離開時的速度大小為8．如圖，虛線上方空間分布著垂直紙面向里的勻強磁場，在紙面內沿不同的方向從粒子源先后發(fā)射速率均為的質子和粒子，質子和粒子同時到達點。已知，粒子沿與成30°角的方向發(fā)射，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，則下列說法正確的是（）A．質子在磁場中運動的半徑為B．粒子在磁場中運動的半徑為C．質子在磁場中運動的時間為D．質子和粒子發(fā)射的時間間隔為9．楊氏雙縫干涉實驗中，雙縫距光屏8cm，現(xiàn)將光屏靠近雙縫，屏上原來3級亮紋依舊為亮紋，則移動的距離可能為（）A．4.8 B．4 C．3.4 D．310．牛頓在1687年出版的《自然哲學的數(shù)學原理》中設想，物體拋出的速度很大時，就不會落回地面，它將繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星．如圖所示，將物體從一座高山上的O點水平拋出，拋出速度一次比一次大，落地點一次比一次遠，設圖中A、B、C、D、E是從O點以不同的速度拋出的物體所對應的運動軌道．已知B是圓形軌道，C、D是橢圓軌道，在軌道E上運動的物體將會克服地球的引力，永遠地離開地球，空氣阻力和地球自轉的影響不計，則下列說法正確的是（）A．物體從O點拋出后，沿軌道A運動落到地面上，物體的運動可能是平拋運動B．在軌道B上運動的物體，拋出時的速度大小為11.2km/C．使軌道C、D上物體的運動軌道變?yōu)閳A軌道，這個圓軌道可以過O點D．在軌道E上運動的物體，拋出時的速度一定等于或大于16.7km/s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）某同學要測定一電源的電動勢E和內阻r，實驗器材有：一只DIS電流傳感器（可視為理想電流表，測得的電流用I表示），一只電阻箱（阻值用R表示），一只開關和導線若干。該同學設計了如圖甲所示的電路進行實驗和采集數(shù)據(jù)。(1)該同學設計實驗的原理表達式是E=________（用r、I、R表示）。(2)該同學在閉合開關之前，應先將電阻箱調到________（選填“最大值”“最小值”或“任意值”），實驗過程中，將電阻箱調至如圖乙所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為________Ω。(3)該同學根據(jù)實驗采集到的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的－R圖象，則由圖象可求得，該電源的電動勢E=______V，內阻r=________Ω。（結果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）甲、乙、丙三個實驗小組分別采用如圖甲、圖乙、圖丙所示的實驗裝置做實驗。甲小組測小車勻變速運動的加速度，乙小組探究小車的加速度與合外力的關系，丙小組探究小車的速度和合外力做的功的關系總質量用M表示（圖乙中M為小車與力傳感器的總質量，圖丙中M為小車和與小車固連的小滑輪的總質量），鉤碼總質量用m表示，重力加速度為g，試回答下列問題：（1）甲、乙、丙三組實驗不需要平衡小車與長木板之間的摩擦力的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（2）甲、乙、丙三組實驗需要滿足的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（3）若三組同學分別用各自的實驗裝置做探究小車的加速度和合外力的關系實驗，各組同學的操作均完全正確，甲、乙、丙三組同學作出的a-F圖線如圖丁所示（乙組同學所用F為力傳感器示數(shù)，丙組同學所用F為彈簧測力計示數(shù)），則乙組實驗對應的圖線是________（填“A”“B”或“C”。）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）如圖甲所示，在足夠大的水平地面上有A、B兩物塊(均可視為質點)。t=0時刻，A、B的距離x0=6m，A在水平向右的推力F作用下，其速度—時間圖象如圖乙所示。t=0時刻，B的初速度大小v0=12m/s、方向水平向右，經(jīng)過一段時間后兩物塊發(fā)生彈性正碰。已知B的質量為A的質量的3倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.1、=0.4，取g=10m/s2。(1)求A、B碰撞前B在地面上滑動的時間t1以及距離x1；(2)求從t=0時刻起到A與B相遇的時間t2；(3)若在A、B碰撞前瞬間撤去力F，求A、B均靜止時它們之間的距離x。14．（16分）如圖所示，質量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，其右端固定一根輕質彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m，這段滑板與木塊A（可視為質點）之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對應的滑板上表面光滑．木塊A以速度v0=10m/s由滑板B左端開始沿滑板B表面向右運動．已知木塊A的質量m=lkg，g取10m/s2，．求：（1）彈簧被壓縮到最短時木塊A的速度（2）木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能．15．（12分）光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有波動性。愛因斯坦的光電效應理論和康普頓效應理論表明，光在某些方面確實也會表現(xiàn)得像是由一些粒子（即一個個有確定能量和動量的“光子”）組成的。人們意識到，光既具有波動性，又具有粒子性。（c為光速，h為普朗克常量）(1)物理學家德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物例子，他提出假設：實物粒子也具有波動性，即每一個運動的粒子都與一個對應的波相聯(lián)系，粒子的能量E和動量p跟它所對應波的頻率v和波長之間也遵從如下關系：，。請依據(jù)上述關系以及光的波長公式，試推導單個光子的能量E和動量p間存在的關系；(2)我們在磁場中學習過磁通量，其實在物理學中有很多通量的概念，比如電通量、光通量、輻射通量等等。輻射通量表示單位時間內通過某一截面的輻射能，其單位為。①光子具有能量。一束波長為的光垂直照射在面積為S的黑色紙片上，其輻射通量為，且全部被黑紙片吸收，求該束光單位體積內的光子數(shù)n；②光子具有動量。當光照射到物體表面上時，不論光被物體吸收還是被物體表面反射，光子的動量都會發(fā)生改變，因而對物體表面產(chǎn)生一種壓力。求上一問中的光對黑紙片產(chǎn)生的壓力大小，并判斷若將黑紙片換成等大的白紙片，該束光對白紙片的壓力有何變化。

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】

由能量轉化和守恒定律可知，拉力F對木板所做的功W一部分轉化為物體m的動能，一部分轉化為系統(tǒng)內能，故W=12mv2+μmg?sA.14B.12C.mvD.2mv2、A【解析】

ABC．可根據(jù)方程和聯(lián)立可以求出地球質量M，選項BC錯誤，A正確；D．已知地球繞太陽公轉的周期和軌道半徑可以求出太陽質量，選項D錯誤。故選A。3、C【解析】

A.由圖1讀出波長，由圖2讀出，因此該波的波速，故選項A錯誤；B.由圖2可以看出，質點P在時向上振動，根據(jù)“同側法”知，波沿軸正方向傳播，故選項B錯誤；C.由圖2可知，時，質點位于波峰位置，速度最小，加速度最大，故選項C正確；D.從到是半個周期，質點從平衡位置向上振動到波峰位置，然后再回到平衡位置，它的速度方向先向上再向下，加速度方向是由回復力方向決定的，該過程中回復力的方向一直向下，所以加速度方向一直向下，故選項D錯誤。4、A【解析】

小球受重力支持力和拉力作用，將三力平移可構成首尾連接的三角形，其中重力與過點豎直線平行，支持力沿半球面半徑方向且拉力沿繩方向，力的三角形與小球、滑輪構成的三角形相似，設小球與滑輪間的繩長為，滑輪到點的距離為，半球面半徑為，則有：小球從點滑向半球頂點過程中，小球到點距離為不變，不變，減小，所以不變，變小故選A。5、B【解析】

以導線為研究對象，由左手定則判斷可知導線所受安培力方向斜向右上方，根據(jù)牛頓第三定律可知，導線對磁鐵的反作用力方向斜向左下方，磁鐵有向左運動的趨勢，受到桌面水平向右的摩擦力；同時磁鐵對桌面的壓力增大，桌面對磁鐵的支持力也將增大。故選B。6、B【解析】

A．根據(jù)開普勒第三定律可知軌道半徑越大的衛(wèi)星，周期越大，由于東方紅二號衛(wèi)星的軌道半徑比東方紅一號衛(wèi)星的軌道半徑大，所以東方紅二號衛(wèi)星的周期比東方紅一號衛(wèi)星的周期大；東方紅二號衛(wèi)星為同步衛(wèi)星，與赤道上的物體具有相同的周期，即有故A錯誤；BC．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得軌道半徑越大的衛(wèi)星，加速度越小，所以東方紅二號衛(wèi)星的加速度比東方紅一號衛(wèi)星的加速度?。粬|方紅二號衛(wèi)星為同步衛(wèi)星，與赤道上的物體具有相同的周期，根據(jù)可知東方紅二號衛(wèi)星的加速度比固定在地球赤道上的物體隨地球自轉的加速度大，即有故B正確，C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得軌道半徑越大的衛(wèi)星，線速度越小，所以東方紅二號衛(wèi)星的線速度比東方紅一號衛(wèi)星的線速度??；根據(jù)可知東方紅二號衛(wèi)星的線速度比固定在地球赤道上的物體隨地球自轉的線速度大，即有故D錯誤；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、ABD【解析】

A.帶正電油滴剛到達P點時受重力、電場力和洛倫茲力的作用，電場力和洛倫茲力等大反向，因此油滴在P點的合力大小等于重力，由牛頓第二定律可知油滴在P點的加速度大小為g，故A正確；B.由于油滴在P點水平方向的合力為零，由力的平衡條件，有q＝qBv對油滴從釋放到P點的過程中，由機械能守恒定律，有mgh＝mv2整理后得h＝，故B正確；C.油滴進入平行金屬板間后，做加速運動，則電場力小于洛倫茲力，由左手定則可知，油滴所受的洛倫茲力向右，則最終油滴從右側金屬板的下邊緣離開，故C錯誤；D.油滴從釋放到從右側金屬板的下邊緣離開的過程，由動能定理，有mg（h＋L）－q＝mv′2油滴離開金屬板下邊緣時的速度大小v′＝故D正確。故選ABD。8、BD【解析】

AB．粒子在磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力有解得結合兩種粒子的比荷關系得對于粒子而言，畫出其在磁場中運動的軌跡，根據(jù)幾何關系得其軌跡對應的圓心角為300°，則粒子做圓周運動的軌跡半徑為，質子做圓周運動的軌跡半徑為，所以A錯誤，B正確；CD．質子從點射入從點射出，結合，可知從點射入時的速度方向必須與邊界垂直，在磁場中運動的時間而粒子的運動時間所以質子和粒子的發(fā)射時間間隔為，所以C錯誤，D正確。故選BD。9、ABCD【解析】

楊氏雙縫干涉亮條紋的位置為，k=0，±1，±2……其中，d為雙縫間距，D為雙縫到光屏的距離，λ為光的波長。依題意有，D<D0其中，k為正整數(shù)，所以，k=4，5，6，……帶入D0=8cm可得D=6cm，4.8cm，4cm，3.4cm，3cm……故ABCD均正確。故選ABCD。10、AC【解析】

（1）第一宇宙速度是最小的衛(wèi)星發(fā)射速度，卻是最大的環(huán)繞速度；（2）當物體以第一宇宙速度被拋出，它的運動軌道為一圓周；當物體被拋出的速度介于第一和第二宇宙速度之間，它的運動軌跡為一橢圓；當物體被拋出時的速度介于第二和第三宇宙速度之間，物體將擺脫地球引力，成為繞太陽運動的行星；當被拋出的初速度達到或超過第三宇宙速度，物體必然會離開太陽系；（3）衛(wèi)星變軌時的位置點，是所有軌道的公共切點．【詳解】A、物體拋出速度v＜7.9km/s時必落回地面，若物體運動距離較小時，物體所受的萬有引力可以看成恒力，故物體的運動可能是平拋運動，A正確；B、在軌道B上運動的物體，相當于地球的一顆近地衛(wèi)星，拋出線速度大小為7.9km/s，B錯誤；C、軌道C、D上物體，在O點開始變軌到圓軌道，圓軌道必然過O點，C正確；D、當物體被拋出時的速度等于或大于16.7km/s時，物體將離開太陽系，故D錯誤．【點睛】本題考查宇宙速度，知道第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度、最大的環(huán)繞速度，掌握衛(wèi)星變軌模型，知道各宇宙速度的物體意義至關重要．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、I（R＋r）最大值216.3（6.1~6.4）2.5（2.4~2.6）【解析】

(1)[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律，該同學設計實驗的原理表達式是E=I(R＋r)(2)[2]根據(jù)實驗的安全性原則，在閉合開關之前，應先將電阻箱調到最大值[3]根據(jù)電阻箱讀數(shù)規(guī)則，電阻箱接入電路的阻值為2×10Ω＋1×1Ω=21Ω(3)[4][5]由E=I（R＋r）可得圖像斜率等于得由于誤差(6.1~6.4)V均正確，圖像的截距得由于誤差(2.4~2.6)均正確12、甲都不需要B【解析】

（1）[1]．甲小組測小車勻變速運動的加速度，不需要平衡摩擦力；乙和丙實驗小組都需要平衡摩擦力；故選甲；（2）[2]．甲小組測小車勻變速運動的加速度，不需要滿足M?m；乙和丙小組繩子的拉力可以由力傳感器和彈簧測力計直接得到，所以兩組不需要滿足M?m；即三個小組都不需要滿足M?m；（3）[3]．甲組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足M?m，隨著m的增大，不滿足M?m時，圖象出現(xiàn)彎曲，所以甲組對應的是C；根據(jù)裝置可知，乙圖中小車受到的拉力等于傳感器的讀數(shù)，丙圖中受到的拉力等于彈簧測力計讀數(shù)的2倍，當F相等時，丙組的加速度大，所以乙組對應B，丙組對應A；四、計算題：本