2021-2022学年山西省太原市第五中学高三（下）二模物理试题

1、2021-2022学年山西省太原市第五中学高三（下）二模物理试题一、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第14-18 题只有一项符合题目要求，第 19-21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 1. 下列物理量的单位用国际单位制基本单位表示正确的是（）A. 动量，B. 磁感应强度，C. 功，D. 电势，V【答案】B【解析】【详解】A根据可知动量的单位是，不是国际单位制的基本单位，故A错误；B根据可知磁感应强度的单位故B正确；C根据可得功的单位故C错误；D根据电势的定义可得电势的单位故D错误。故选

2、B。2. 如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，O为圆心，A、B两个小球用轻杆连接，放在圆轨道内，静止时，小球B与O在同一高度，杆与水平方向的夹角为，则A、B两球的质量之比为（）A. B. 2：1C. D. 3：1【答案】B【解析】【详解】对A球和B球受力分析如下图所示，对B球有对A球，由几何关系可知各夹角大小如图所示，故有且对轻杆分析可知联立解得故B正确，ACD错误。故选B。3. 真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其截止频率对应的光波波长分别为和）制成，板面积为S，间距为d现用波长为的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电荷量Q正比于A. B. C. D. 【答案】D【解析】【

3、详解】当电容器极板所带电荷量为最终电荷量时，两板间电压为遏止电压，即此时光电子的最大初动能完全用来克服电场力做功，末速度为零则有：又，代入解得：由于为常数，所以D正确；故选D。4. 如图所示，直角三角形内（包括边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知，O为中点。两个带异种电荷的粒子从O点以相同的速度沿垂直方向射入磁场，向左偏转的粒子恰好没有从边射出磁场，向右偏转的粒子恰好从B点射出磁场，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，则正，负粒子的比荷之比为（）A. B. 2：1C. 3：1D. 【答案】C【解析】【详解】根据题意可知正粒子的轨迹与AB相切，负粒子的圆心在C点，设正粒子的轨

4、迹半径为，负粒子的轨迹的半径为，根据几何关系可知可得由可得所以正、负粒子的比荷之比为，故C选项正确。5. 如图所示，质量为0.1kg的小圆环A穿在光滑的水平直杆上。用长为L =0.8m的细线拴着质量为0.2 kg的小球B，B悬挂在A下方并处于静止状态。t=0时刻，小圆环获得沿杆向左的冲量，g取10m/s2.，下列说法正确的是（）A. 小球B做圆周运动B. 小球B第一次运动到A的正下方时A的速度最小C. 从小球B开始运动到第一次回到A的正下方的过程中，细线对A先做负功再做正功D. 从小球B开始运动到第一次回到的正下方的过程中，合力对B的冲量为【答案】C【解析】【详解】A由题意可知，小球B相对于圆

5、环A做圆周运动，因圆环不固定，系统在水平方向动量守恒，可知圆环在水平方向做变加速运动，则以地面为参照物时，小球B不做圆周运动，故A错误；BC由于细线的作用，圆环向左减速运动，当圆环A的速度变为0时，如果小球恰回到最A的正下方，系统水平方向动量守恒，则有解得如果此时小球回到A的正下方，其速度水平向左，其动能为因系统初动能为则根据系统能量守恒可知，当圆环A速度变为0时，小球B还没有回到其的正下方，则小球B继续加速，圆环A则反向向右加速，当小球B回到圆环A的正下方向时，圆环A具有向右的速度，所以从小球B开始运动到第一次回到圆环A的正下方的过程中细线对A先做负功再做正功，故B错误，C正确；D假定小球B

6、开始运动到第一次回到的正下方时速度为v1、圆环速度为v2，则有解得根据动量定理有，从小球B开始运动到第一次回到的正下方的过程中，合力对B的冲量为方向水平向左，故D错误。故选C。6. 我国空间站“天和”核心舱运行于距离地面的高度为地球半径的圆轨道上，“天和”核心舱在轨运行的周期为T，地球的半径为R，不需要引力常量就可以求的物理量是（）A. 地球的质量B. 地球表面的重力加速度C. “天和”核心舱在轨运行的线速度D. “天和”核心舱与地心连线在单位时间内扫过的面积【答案】BCD【解析】【详解】ABC根据万有引力提供向心力，有在地球表面有联立解得，不需要引力常量就可以求的物理量是“天和”核心舱在轨运

7、行的线速度，故A错误，BC正确；D根据匀速圆周运动的知识，“天和”核心舱与地心连线在时间内扫过的面积为则“天和”核心舱与地心连线在单位时间内扫过的面积故D正确。故选BCD。7. 为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置O点为坐标原点建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点（图中未标出），以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示：从P点起逆时针沿圆周测量圆上各点的电势和转过的角度,当半径r分别取、时，绘制的图像对应乙图中、，它们的电势均在时达到最大值，最大值分别为、下列说法正确的是（）A. O点为电势零点B. 场强的大小为C. 场强方向与x轴正方向的夹角为D. 曲

8、线、的交点M和N在同一等势线上【答案】BD【解析】【详解】A根据曲线的峰值为，最小值为0，因为是匀强电场，坐标原点O的电势为故A项错误；B根据图像，曲线的峰值最大，曲线对应的r最大，取值为，曲线对应的半径为，电场强度的大小为故B项正确；C电场强度方向从电势最高点指向电势最低点，根据图像，电场方向与x轴负方向夹角为角，故C项错误；D匀强电场中由图像知，角度相同，而半径分别为、处的电势相等，说明O点与其处在同一个等势面上，即M、N处在同一个等势面上，M、N相差，如图所示，故D项正确。故选BD。8. 第 24 届冬奥于 2022年2月4日在我国的北京等地举行，冰滑梯作为体验冰雪运动乐趣的设施受到广大

9、游客的欢迎。某冰滑梯的示意图如图所示，设螺旋滑道机械能的损耗为20%，水平滑道和倾斜滑道对同一滑板的动摩擦因数相同，对不同滑板的动摩擦因数满足。在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上。以下说法正确的是（）A L1不能大于B. L1不能大于C. L1、L2之和不能小于D. L1、L2之和不能大于【答案】BC【解析】【详解】AB假定倾斜轨道的倾角为，游客质量为m，因游客在倾斜滑道上匀减速下滑，则有即可得游客能滑上水平轨道，由动能定理有解得由于，故要使游客能滑到水平轨道上，需满足故A错误，B正确；CD要确保所有游客滑行结束时停在水平滑道上，根据动能定理有即则有

10、由可知，要确保游客能停在水平轨道上，需满足故D错误，C正确。故选BC。二、非选择题：共 174 分，第 22-32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33-38题为选考题，考生根据要求作答。 9. 某同学用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，将长木板水平固定在桌面上，调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置，使滑块上的动滑轮两边的细线均与长木板平行。打点计时器所接交流电的频率为50Hz，重力加速度为g。（1）调节砂桶中砂的质量，轻推物块。如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变小，应适当_（填“增大”或“减小”）砂桶中砂的质量，直到打点计时器打出的纸带上的点间隔

11、均匀，这时力传感器的示数为，滑块及滑块上动滑轮的质量为M，则滑块与长木板间的动摩擦因数=_。（2）用该装置验证牛顿第二定律。加大砂和砂桶的质量，释放滑块，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中各点为计数点，每相邻两计数点之间还有4个点（图中未标出），根据图中数据计算出滑块运动的加速度大小a=_（结果保留两位有效数字）。若这时力传感器的示数为F，则表达式_（用F、M及a表示）成立，则牛顿第二定律得到验证。【答案】 . 增大 . . . 【解析】【详解】(1)1如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变小，说明滑块做减速运动，细线的拉力小于滑块所受摩擦力，所以应适当增大砂桶中砂的质量；2打点计时器打出

12、的纸带上的点间隔均匀说明滑块做匀速直线运动，有解得(2)3计时器的打点间隔为0.02s，依题意，每相邻两计数点之间还有4个点，可知相邻计数点的时间间隔为根据逐差法可得4若牛顿第二定律成立，则有联立，可得10. 某同学认识到了电压表、电流表的内阻在测量电阻中的影响，便设计了如图所示的电路对常规实验进行改进。(1)电路设计设计如图所示的电路测定电阻Rx的值。(2)实物连接按照实验设计的电路图，用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。（ ）(3)操作设计断开开关，连接实物，检查电路，将滑动变阻器R1的滑片移至最_端（选填“右”或“左”），将滑动变阻器R2的滑片移至最右端；闭合开关S1，将开关S2

13、接1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表读数尽量接近满量程，读出并记录此时的电压表和电流表的示数U1和I1；保持开关S1闭合，将开关S2接2，只调节滑动变阻器R1，使电压表读数尽量接近满量程，读出并记录此时的电压表和电流表的示数U2和I2；断开开关S1，拆除导线，实验操作完毕，准备处理数据。(4)数据处理被测电阻Rx的表达式为Rx=_（用U1、I1、U2、I2表示），将实验数据代入得出实验结果，分析讨论实验结果及误差。(5)误差分析在正确的操作和准确记录数据的前提下，该实验中电阻的测量值_（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。【答案】 . . 左 . . 等于【解析】【分析】【详解】(2)

14、1按照实验设计的电路图，连接实物图为(3)2断开开关连接电路时，为保证电路安全应把滑动电阻器滑片移至最左端；(4)3闭合开关S1，将开关S2接1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表读数尽量接近满量程，此时可得保持开关S1闭合，将开关S2接2，只调节滑动变阻器R1，使电压表读数尽量接近满量程，此时可得则可得(5)4当闭合开关S1，将开关S2接1，电流表所测电流为通过Rx与R2的真实值，电压表所测电压为当保持开关S1闭合，将开关S2接2，电流表所测电流为通过R2的真实值，电压表所测电压为则两次差值，与均为真实值，即在正确的操作和准确记录数据的前提下，该实验中电阻的测量值等于真实值。11. 如图所示

15、，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻忽略不计。在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻值为R的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力大小为2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，求： （1）金属棒到达最低点时的通过电阻R的电流； （2）若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？ 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设金属棒到达最低点时的速度大小为v，根据牛顿第二定律有 由题意可知 此时金属棒

16、产生的感应电动势大小为 通过电阻R的电流为 联立以上四式解得 （2）设金属棒做匀速圆周运动的角速度大小为，以金属棒在cd处为计时零点，则t时刻产生的感应电动势大小为 即e随时间t成余弦规律变化，所以金属棒从cd到ab的过程中，感应电动势的有效值为 金属棒从cd到ab的时间为 该过程中回路中产生的热量为 由功能关系可得拉力做的功为12. 如图所示，水平面上有一长为L=14.25m的凹槽，长为l=、质量为M=2kg的平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐。轻质弹簧左端固定在墙上，右端与一质量为m=4kg小物块接触但不连接。用一水平力F缓慢向左推物块，当力F做功W=72J时突然撤去。已知小物块

17、与平板车之间的动摩擦因数为=0.2，其它摩擦不计，g取10m/s2，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，可以忽略不计。求：(1)小物块刚滑上平板车时的速度大小；(2)平板车第一次与凹槽右端碰撞时的速度大小；(3)小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离。【答案】(1)；(2)4m/s；(3)【解析】【详解】(1)由题知 解得(2)物块滑上平板车后，假设平板车与凹槽右端碰撞前已与物块共速解得设达到共速时平板车的位移为，有解得所以共速时平板车没有到达凹槽右端，共速后做匀速直线运动，平板车第一次与凹槽右端碰撞时速度大小4m/s。(3)平板车第一次与凹槽右端碰撞后，物块和平板车组成

18、的系统总动量向右。假设物块与平板车第二次共速前未与凹槽相碰，有解得因为所以物块已从平板车上滑下，不能第二次共速。设平板车向左速度减小到0时位移为解得所以平板车没有与凹槽左端相碰。即小物块离开平板车之前，未与平板车第二次共速；且平板车没有与凹槽左端相碰。所以解得解得小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离为13. 我国古代历法中的“二十四节气”反映了古人的智慧，有人还将其写成了一首节气歌：春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。下列与节气有关的物理现象，解释正确的是（）A. 夏天气温比春天高，则夏天大气中分子的热运动速率全部比春天大B. 夏天气温比春天高，忽略分子间作

19、用力，则一定质量的大气的内能在夏天比春天大C. 夏天感觉比冬天闷热是因为夏天同温度下的大气的绝对湿度比冬天的大D. 秋天夜晚温度降低，大气的饱和汽压减小，水蒸气容易在草上形成露水E. 冬天里，一定质量的冰融化为同温度水的过程中，分子势能增加【答案】BDE【解析】【详解】A温度是分子平均动能的标志，但温度高不能说明每个分子的速率都更大，故A错误；B忽略分子间作用力，气体内能只有总动能，温度越高，分子平均动能越大，一定质量的大气的内能越大，故B正确；C夏天感觉比冬天闷热是因为夏天同温度下的大气的相对湿度比冬天的大，故C错误；D饱和汽压与温度有关，温度越低，饱和汽压越小，则水蒸气容易在草上形成露水，

20、故D正确；E一定质量的冰融化为同温度水的过程中，分子动能不变，此过程要吸收热量，内能增加，则分子势能增加，故E正确。故选BDE。14. 2021年11月8日，王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱，成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服是密封一定气体的装置，用来提供适合人体生存的气压。王亚平先在节点舱（宇航员出舱前的气闸舱）穿上舱外航天服，航天服密闭气体的体积约为V1=2L，压强p1=1.0105Pa，温度t1=27C，她穿好航天服后，需要把节点舱的气压不断降低，以便打开舱门。（i）若节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到V2=2.5L，温度变为t2=-3C

21、，这时航天服内气体压强p2为多少？（ii）为便于舱外活动，当密闭航天服内气体温度变为t2=-3C时，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3=4.0104Pa。假设释放气体过程中温度不变，体积变为V3=3L，那么航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为多少？【答案】(1) p2=7.2104Pa；(2)【解析】【详解】(1)选航天服内密闭气体为研究对象，则气体初状态的温度末状态温度由理想气体状态方程可得(2)设航天服需要放出气体在压强为p3状态下的体积为V，根据玻意耳定律有解得则放出气体与原来气体的质量比为15. 2021年7月1日，上午，中国共产党成立100周年庆祝大会在北京天安

22、门隆重举行，中央广播电视总台全程直播。央视首次使用5G网络代替传统微波技术进行移动4K高清视频直播，5G技术大带宽、低延时的技术优势在直播中得以充分展现，全国人民看到了精彩的现场直播。下列说法正确的是（）A. 现场影像资料传输的时候利用了5G高速网络，5G网络技术使用更高频率的传输波段，单个基站覆盖范围更大，更利于信号绕过障碍传播B. 在广场上两个喇叭之间行走时，听到声音忽高忽低，这是两个喇叭发出的声波的干涉现象造成的C. 现场摄影师使用的照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这利用了光的薄膜干涉原理D. 当天活动结束后，有演职人员发现，通过前方路面的“积水”可以看到前方行车的倒影，但是走到前方发现路面无水，这是因为柏油马路温度较高，靠近地表