四川省树德中学2021-2022学年高三第二次诊断性检测物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项:1答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，水平放置的平行板电容器下极板接地，闭合开关S1，S2，平行板电容器两极板间的一个带电粒子恰好能静

2、止在P点要使粒子保持不动，但粒子的电勢能增加，则下列可行的指施有A其他条件不变，使电容器上极板下移少许B其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右移少许井将上极板下移少许C其他条件不变，使开关S2断开，并将电容器下极板上移少许D其他条件不变，使开关S断开，并将电容器下极板上移少许2、如图所示，OA是水平放置的弹性薄钢片，左端固定于O点，右端固定有一个软铁圆柱体，P为套在钢片上的重物。调节P的位置可以改变OA上下振动的固有频率，使其在40Hz120Hz之间变化。在A的正下方固定一个带铁心B的线圈，线圈中通有f=50Hz的交变电流，使OA在磁场力作用下振动。关于OA稳定后的振动情况，下列说法中正确的是（

3、）A无论P位于何处，频率一定是50HzB无论P位于何处，频率一定是100HzCP所处位置的不同，频率可能取40Hz120Hz间的任何值D调节P使OA振动的固有频率为50Hz时OA的振幅最大3、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席科学家叶培建近日透露，中国准备在2020年发射火星探测器，2021年探测器抵达火星，并有望实现一次“绕”、“落”和“巡”的任务。火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍。由以上信息可知（ ）A发射火星探测器需要的速度不能小于16.7km/sB探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小C火星绕太阳的轨道半径约为地球

4、绕太阳的轨道半径的4倍D在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度4、如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块，系统处于静止状态，现用竖直向下的力作用在上，使其向下做匀加速直线运动，在弹簧的弹性限度内，下列是力和运动时间之间关系的图象，正确的是（）ABCD5、如图所示，在O点处放正点电荷，以水平线上的某点O为圆心，画一个圆与电场线分别相交于a、b、c、d、e则下列说法正确的是 ( )Ab、e两点的电场强度相同Bb、c两点间电势差等于e、d两点间电势差Ca点电势高于c点电势D负电子在d点的电势能大于在b点的电势能6、如图（a）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1：n2=55：4

5、，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图（b）所示，则下列说法正确的是（）A由图（b）可知交流发电机转子的角速度为100rad/sB灯泡L两端电压的有效值为32VC当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数减小D交流电压表V的读数为32V二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、两条平行虚线间存在一

6、匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直边长为、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)下列说法正确的是（ ）A磁感应强度的大小为TB导线框运动速度的大小为C磁感应强度的方向垂直于纸面向外D在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为8、如图所示，竖直平面内有一光滑圆环，圆心为O，OA连线水平，AB为固定在A、B两点间的光滑直杆，在直杆和圆环上分别套着一个相同的小球M、N先后两达让小球M、N以角速度和2随圆环一起绕竖直直径B

7、D做匀速圆周运动则A小球M第二次的位置比第一次时离A点近B小球M第二次的位置比第一次时离B点近C小球N第二次的竖直位置比第一次时高D小球N第二次的竖直位置比第一次时低9、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，点为弹簧在原长时物块的位置物块由点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达点在从到的过程中，物块（ ）A加速度先减小后增大B经过点时的速度最大C所受弹簧弹力始终做正功D所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功10、一列简谐波以1m/s的速度沿x轴正方向传播。t=0时，该波传到坐标原点O，O点处质点的振动方程为y=10sin10t（cm）。P、Q是x轴上的两点，其坐标xP=

8、5cm、xQ=10cm，如图所示。下列说法正确的是 。A该横波的波长为0.2mBP处质点的振动周期为0.1sCt=0.1s时，P处质点第一次到达波峰DQ处质点开始振动时，P处质点向-y方向振动且速度最大E.当O处质点通过的路程为1m时，Q处质点通过的路程为0.8m三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”，并用此装置测量轨道与小车之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计，水平轨道表面粗糙程度处处相同，实验中选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移

9、传感器（发射器）的总质量不变，小车和位移传感器（发射器）的加速度由位移传感器（接收器）及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器（发射器）的加速度与力传感器的示数的关系图象如图乙所示。重力加速度取。 (1)用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时，下列选项中必须要做的一项实验要求是_（填写选项对应字母）A要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量B要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力C要使细线与水平轨道保持平行D要将力传感器的示数作为小车所受的合外力(2)根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数_（用分数表示）。(3)该学习小组用该装置来验证“小车和位移传

10、感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”，那么应该将轨道斜面调整到_（用角度表示）。12（12分）某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。A、B处分别为光电门，可测得小车遮光片通过A、B处所用的时间；用小车遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B点时的速度，钩码上端为拉力传感器，可读出细线上的拉力F。(1)用螺旋测微器测量小车上安装的遮光片宽度如图丙所示，则宽度d=_mm，适当垫高木板O端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码，从O点由静止释放小车进行实验；(2)保持拉力F=0.2N不变，仅改变光电门B的位置，读出B到A的距

11、离s，记录对于的s和tB数据，画出图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=_kg；(3)该实验中不必要的实验要求有_A钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量B画出图像需多测几组s、tB的数据C测量长木板垫起的高度和木板长度D选用宽度小一些的遮光片四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和恢学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝

12、很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，加速器按一定频率的高频交流电源，保证粒子每次经过电场都被加速，加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子，初速度不计，在加速器中被加速，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。(1)求把质量为m、电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间；(2)若此回旋加速器原来加速质量为2m，带电荷量为q的粒子（），获得的最大动能为Ekm，现改为加速氘核（），它获得的最大动能为多少？要想使氘核获得与粒子相同的动能，请你通过分析，提出一种简单可行的办法；(3)已知两D形盒间的交变电压如图乙所示，设粒子在此回旋加速器中运行的周期为T，若存

13、在一种带电荷量为q、质量为m的粒子，在时进入加速电场，该粒子在加速器中能获得的最大动能？（在此过程中，粒子未飞出D形盒）14（16分）理论研究表明暗物质湮灭会产生大量高能正电子，所以在宇宙空间探测高能正电子是科学家发现暗物质的一种方法。下图为我国某研究小组设计的探测器截面图：开口宽为的正方形铝筒，下方区域、为方向相反的匀强磁场，磁感应强度均为B，区域为匀强电场，电场强度，三个区域的宽度均为d。经过较长时间，仪器能接收到平行铝筒射入的不同速率的正电子，其中部分正电子将打在介质MN上。已知正电子的质量为m，电量为e，不考虑相对论效应及电荷间的相互作用。(1)求能到达电场区域的正电子的最小速率；(2

14、)在区域和的分界线上宽度为的区域有正电子射入电场，求正电子的最大速率；(3)若L=2d，试求第（2）问中最大速度的正电子打到MN上的位置与进入铝筒位置的水平距离。15（12分）2019年5月12日，在世界接力赛女子4X200米比赛中，中国队夺得亚军。如图所示，OB为接力赛跑道，AB为长L=20m的接力区，两名运动员的交接棒动作没有在20m的接力区内完成定为犯规。假设训练中甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持11m/s的速度跑完全程，乙运动员从起跑后到接棒前的运动是匀加速运动，加速度大小为2.5m/s2，乙运动员在接力区前端听到口令时起跑，在甲、乙两运动员相遇时完成交接棒(1)第一次训练，

15、甲运动员以v=11m/s的速度跑到接力区前端A处左侧s0=17m的位置向乙运动员发出起跑口令，求甲、乙两运动员交接棒处离接力区前端A处的距离(2)第二次调练，甲运动员在接力区前端A处左测25m的位置以v=11m/s的速度跑向接力区，乙运动员恰好在速度达到与甲运动员相同时被甲运动员追上，则甲运动员在接力区前端A处多远时对乙运动员发出起跑口令以及棒经过接力区的时间，并判断这次训练是否犯规参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】A.为使粒子保持不动，则两板间的电场强度大小不变，由于粒子带负电，为使粒子的电势能增加，

16、则P点的电势应降低，即P点与下板间的电势差减小其他条件不变，使电容器上极板下移少许，两板间的电压不变，刚由E=可知，两板间的电场强度增大，A错误；B.其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右移少许，电路 中的电流减小，两板的电压减小，将上板下移少许，由E=可保证板间的电场强度大小不变，但P点的电势不变， B错误；C.其他条件不变，开关S2断开，两板的带电量不变，将电容器下板上移少许，两板间电场强度不 变，P点与下板的电势差减小，C正确；D.其他条件不变，使开关S1断开，电容器放电，板间的电场强度减小，D错误2、B【解析】ABC因交流电的频率为f=50Hz，则线圈吸引软铁A的频率为f=100Hz，由受

17、迫振动的规律可知，无论P位于何处，频率一定是100Hz，选项AC错误，B正确；D调节P使OA振动的固有频率为100Hz时产生共振，此时OA的振幅最大，选项D错误；故选B。3、D【解析】A火星探测器脱离地球，但没有脱离太阳系，其发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s即可，故A错误；B根据引力，因为火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍，所以火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为2：5。可得探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大，故B错误；C根据万有引力提供向心力，有可得因火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，所以火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的倍，

18、故C错误；D在火星表面发射近地卫星的速度即火星的第一宇宙速度，由得第一宇宙速度公式可知火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：，所以在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度，故D正确。故选D。4、D【解析】在作用力F之前，物块放在弹簧上处于静止状态，即作用力F之后，物块向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有x即为物块向下运动的位移，则联立可得即F随时间变化图象为D，所以D正确，ABC错误。故选D。5、B【解析】b、e两点到点电荷O的距离相等，根据E=kQr2可知两点处的电场强度大小相等，但是方向不同，故电场强度不同，A错误；b、e两点到点电荷O的距离相等，即两点在同一等势面

19、上，电势相等，c、d两点到点电荷O的距离相等，即两点在同一等势面上，电势相等，故b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差，B正确；在正电荷产生的电场中，距离点电荷越近，电势越高，故a点的电势低于c点的电势，b点电势低于d点电势，而负电荷在低电势处电势能大，故负电子在d点的电势能小于在b点的电势能，CD错误；【点睛】本题的关键是掌握点电荷电场规律：距离正点电荷越近，电势越高，电场强度越大，在与点电荷等距的点处的电势相等，负点电荷在低电势处电势能大6、D【解析】A根据图像可知周期T=0.02s，则角速度故A错误；B原线圈电压的有效值为根据理想变压器的电压规律求解副线圈的电压，即交流电压表的示数为因

20、为小灯泡和二极管相连，二极管具有单向导电性，根据有效值的定义解得灯泡两端电压故B错误，D正确；C当滑动变阻器的触头P向下滑动时，副线圈接入的总电阻减小，副线圈两端电压不变，所以电流表示数增大，根据单相理想变压器的电流规律可知电流表的示数也增大，故C错误。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】由Et图象可知，线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度，选项B正确；E=0.01 V，根据E=BLv可知，B=0.2 T，选项A错误；线框进磁场过程中，感应为电流

21、顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框中的感应电流，所受的安培力大小为F=BIL=0.04 N，选项D错误8、BC【解析】设AB与竖直方向夹角为，则mgtan450=m2r，则当变为2时，r变为原来的1/4，则小球M第二次的位置比第一次时离A点远，离B点近，选项A错误，B正确；对放在N点的小球：mgtan=m2Rsin，则，则当越大，越大，物体的位置越高，故选项C正确，D错误；故选BC。9、AD【解析】A项：由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹

22、力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，故A正确；B项：物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，即在O点左侧，故B错误；C项：从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，故C错误；D项：从A到B过程中根据动能定理可得W弹-W克f=0，即W弹=W克f，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正确10、ACE【解析】BO点处质点振动方程为可知，波的振幅，起振方向为y轴正向，波动周期P点振动周期与O点振动周期相同，为0.2s，故B错误；A波长故A正确；C振动从O点传到P点所需时间为故P处质

23、点振动时间由于P处质点起振方向沿y轴向上，故经达到波峰，故C正确；D由题意知，P、Q之间的距离为结合起振方向可知，Q处质点开始振动时，P处质点位移波峰，此时速度为零，故D错误；E当O处质点通过的路程为1m时，有故经历的时间为因为所以振动形式从O点传到Q点所需时间为，所以Q处质点振动时间为，Q处质点通过的路程故E正确。故选ACE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、C 【解析】（1）1小车所受到的水平拉力即为力传感器的示数，由图象可知当，小车开始有加速度，即摩擦力为5N，由牛顿第二定律可知：，得：，所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位

24、移传感器（发射器）的总质量，也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力，选项ABD错误；实验中保持细线与轨道平行时，小车和位移传感器（发射器）所受的拉力为力传感器的示数，选项C正确。故选：C。（2）2选小车和位移传感器（发射器）为研究对象，由牛顿第二定律可得，即，由图乙可知图象的斜率，即，得：，由时可解得：；（3）3若要验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”要将轨道一端垫高来平衡摩擦力。对小车和位移传感器（发射器）受力分析可得：，即，所以。12、1.125 0.6 AC 【解析】(1)1根据螺旋测微器的读数规则可知，固定刻度

25、为1mm，可动刻度为12.50.01mm=0.125mm，则遮光片宽度：d=1mm+0.125mm=1.125mm。(2)2小车做匀加速直线运动，通过光电门的时间为tB，利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，小车通过光电门B的速度设通过光电门A的速度为vA，根据动能定理可知 解得 对照图象可知，斜率解得小车的质量m=0.6kg(3)3A小车受到的拉力可以通过拉力传感器得到，不需要钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量，故A错误；B为了减少实验误差，画出s-vB2图象需多测几组s、tB的数据，故B正确；C实验前，需要平衡摩擦力，不需要测量长木板垫起的高度和木板长度，故C错误；D选用宽度小一些的遮光片，可以减少实验误差，使小车经过光电门时速度的测量值更接近真实值，故D正确。本题选不必要的，即错误的，故选AC。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）；（2），见解析；（3）【解析】（1）由洛伦兹力提供向心力得粒子每旋转一周动能增加2qU，则旋转周数周期粒子在磁场中运动的时间一般地可忽略粒子在电场中的运动时间，t磁可视为总时间（2）对粒子，由速度得其最大动能为对氘核，最大动能为若两者有相同的动能，设磁感应强度变为B、由粒子换成氘核，有解得，即磁感应强度需增