山西省四校2021-2022学年高三第二次调研物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答

2、题卡一并交回。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，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置平移到位置，第二次将金属框绕cd边翻转到位置，设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为1和A122、下列说法正确的是（）A单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零B有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象C变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场D一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大3、一个质点沿竖直方向做直线运动，时间内的速度一时间图象如图所示，若时间内质点处于

3、失重状态，则时间内质点的运动状态经历了（ ）A先超重后失重再超重B先失重后超重再失重C先超重后失重D先失重后超重4、如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根质量为m、竖直悬挂的条形磁铁，细绳对磁铁的拉力为F。若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列图中能正确描述拉力F随时间t变化的图像是（ ）ABCD5、心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U1会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。则（）A保持

4、滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，扬声器的功率变大B保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，原线圈电流I1变小C若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，扬声器获得的功率增大D若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流I2增大6、电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，下列关于电动势的说法中正确的是A电动势是一种非静电力B电动势越大表明电源储存的电能越多C电动势由电源中非静电力的特性决定，跟其体积、外电路无关D电动势就是闭合电路中电源两端的电压二、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

5、对但不全的得3分，有选错的得0分。7、我国研发的磁悬浮高速实验样车在2019年5月23日正式下线，在全速运行的情况下，该样车的时速达到600千米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，在水平面上相距的两根平行导轨间，有垂直水平面前等距离分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，每个磁场的宽度都是，相间排列。固定在样车下方宽为、阻值为R的导体线框abcd悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为，当磁场以速度v0向右匀速运动时，下列说法正确的是（ ）A样车速度为零时，受到的电磁驱动力大小为B样车速度为零时，线圈的电热功率为C样车匀速运动时，克服阻力做功的功率为D样车匀速运动时，速度大

6、小为8、在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为20：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），和是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是A交流电的频率为50HzB电压表的示数为22VC当照射R的光强增大时，电流表的示数变大D若的灯丝烧断后，电压表的示数会变大9、如图所示，等腰直角三角形金属框abc右侧有一有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，ab边与磁场两边界平行，磁场宽度大于bc边的长度。现使框架沿bc边方向匀速穿过磁场区域，t=0时，c点恰好达到磁场左边界。线框中产生的感应电动势大小为E，感应电流为I（逆时

7、针方向为电流正方向），bc两点间的电势差为Ubc，金属框的电功率为P。图中上述各量随时间变化的图像可能正确的是（）ABCD10、如图所示，在光滑水平的平行导轨MN、HG左端接一阻值为的电阻（导轨电阻不计），两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为的金属杆，垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度v1、v2由图中位置1匀速运动到位置2，两次运动过程中杆与导轨接触良好，若两次运动的速度之比为，则在这两次运动中下列说法正确的是（）AR0两端的电压之比为U1:U21:2B回路中产生的总热量之比Q1:Q21:4C外力的功率之比P1:P21:2D通过导体横截面的电荷量q1:q21:1三

8、、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）用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。将金属小球从一定高度由静止释放，在小球自由下落通过的轨迹上的合适位置固定一个光电门，能自动记录小球通过光电门的时间，因小球经过光电门的时间很短，通过的过程近似认为小球的速度不变。实验中测量的物理量有：A小球的直径d；B小球运动至光电门处下落的高度h；C小球挡住光电门的时间t。请依据实验要求，完成下列填空。（前两个小题用测得的物理量的原字母表示）(1)小球经过光电门的速度_；(2)当地的重力加速度为_；(3)用游标卡尺测量金属球的直径如图乙所示，小球的直径为_。

9、若实验中还测得，。则重力加速度_。（计算结果保留1位小数）12（12分）测定某种特殊电池的电动势和内阻。其电动势E约为8V，内阻r约为。实验室提供的器材：A、量程为200mA内阻未知的电流表G；B、电阻箱；C、滑动变阻器；D、滑动变阻器；E、开关3只，导线若干。(1)先用如图所示的电路来测定电流表G内阻。补充完成实验：为确保实验仪器安全，滑动变阻器应该选取_（选填“”或“”）；连接好电路，断开、，将的滑片滑到_（选填“a”或“b”）端；闭合，调节，使电流表G满偏；保持不变，再闭合，调节电阻箱电阻时，电流表G的读数为100mA；调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G内阻_；(2)再用

10、如图甲所示的电路，测定该特殊电池的电动势和内阻。由于电流表G内阻较小，在电路中串联了合适的定值电阻作为保护电阻。按电路图连接好电路，然后闭合开关S，调整电阻箱的阻值为R，读取电流表的示数，记录多组数据（R，I），建立坐标系，描点作图得到了如图乙所示的图线，则电池的电动势_V，内阻_。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）如图所示，质量均为m=1kg的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长均为L0=0.2m，与A相连的弹簧的劲度系数kA=

11、100N/m，与B相连的弹簧的劲度系数kB=200N/m。开始时A、B处于静止状态。现在物块B施加一水平向右的拉力F，使A、B静止在某一位置，此时拉力F=3N，使A、B静止在某一位置，A、B间的动摩擦因数为=0.5，撤去这个力的瞬间（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），求：(1)物块A的加速度的大小；(2)如果把拉力改为F=4.5N（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），其它条件不变，则撤去拉力的瞬间，求物块B对A的摩擦力比原来增大多少？14（16分）如图所示，在直线MN和PQ之间有一匀强电场和一圆形匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，MN、PQ与磁场圆相切，CD是圆的一条直径，长为2r，匀

12、强电场的方向与CD平行向右，其右边界线与圆相切于C点。一比荷为k的带电粒子（不计重力）从PQ上的A点垂直电场射入，初速度为v0，刚好能从C点沿与CD夹角为的方向进入磁场，最终从D点离开磁场。求：(1)电场的电场强度E的大小；(2)磁场的磁感应强度B的大小。15（12分）如图所示，xOy坐标系在竖直平面内，第一象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，第二象限有一半径为R的圆形匀强磁场区域，圆形磁场区域与x轴相切于A点，与y轴相切于C点，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。在A点放置一粒子发射源，能向x轴上方180角的范围发射一系列的带正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q，速度大小为v=，不计

13、粒子的重力及粒子间的相互作用。(1)当粒子的发射速度方向与y轴平行时，粒子经过x轴时，坐标为（2R，0），则匀强电场的电场强度是多少?(2)保持电场强度不变，当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60角时，该带电粒子从发射到达到x轴上所用的时间为多少?粒子到达的位置坐标是多少?(3)从粒子源发射出的带电粒子到达x轴时，距离发射源的最远距离极限值应为多少?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】第一次将金属框由位置I平移到位置，磁感线穿过金属框的方向没有改变，磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值；第二次将金

14、属框绕边翻转到位置，磁感.线穿过金属框的方向发生改变，磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和，所以故选C2、B【解析】A单摆的摆球在通过最低点时，回复力等于零，而合外力一定不等于零，故A错误；B薄而透明的羽翼上出现彩色光带，是由于羽翼前后表面反射，进行相互叠加，是薄膜干涉现象，故B正确；C均匀变化的电场产生稳定磁场，非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故C错误；D根据相对论，则有沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度短，故D错误。故选：B。3、D【解析】图像的斜率表示加速度，则时间内质点加速，质点处于失重状态，说明这段时间内质点向下加速，则时间内质点先向下加速后向下减速，因此

15、运动状态是先失重后超重，选项D正确，ABC错误。故选D。4、B【解析】铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离，对铜环施加一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环处于磁铁中央时，磁通量最大，没有感应电流，铀环对磁铁没有力的作用，细绳对磁铁拉力等于重力。A.靠近和远离时拉力都小于重力，与上述结论不符，故A错误；B. 靠近和远离时拉力都大于重力，

16、与上述结论相符，故B正确；C.靠近时拉力大于重力，远离时拉力小于重力，与上述结论不符，故C错误；D.靠近时拉力小于重力，远离时拉力大于重力，与上述结论不符，故D错误。5、B【解析】AB保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，根据变压器原副线圈的电压与匝数关系可知，次级电压U2减小，则扬声器的功率变小；次级电流减小，则初级电流I1也减小，选项A错误，B正确；CD若保持U1不变，则次级电压U2不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，则R电阻变大，次级电流I2减小，则扬声器获得的功率减小，选项CD错误。故选B。6、C【解析】ABC电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做

17、的功，电动势不是一种非静电力，电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电动势越大，电源将其他形式能量转化为电能的本领越大，AB错误，C正确；D电动势大小等于电路断开后电源两端的电压，D错误。故选C。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、AC【解析】A当磁场以速度v0向右匀速运动且样车速度为零时，线框前、后边切割磁感线产生的总感应电动势由闭合电路欧婿定律可知，线框中的感应电流样车受到的安培力即电磁驱动力联立解得选项A正确；B样车速度为零时，线圈的电热功率选项

18、B错误；CD设样车匀速运动的速度为当样车以速度v匀速运动时，线框前后边切割磁感线的速度为v0-v，产生的总感应电动势由闭合电路欧姆定律可知，线框中的感应电流样车受到的安培力即电磁驱动力由平衡条件有联立解得克服阻力做功的功率选项D错误，C正确。故选AC。8、AC【解析】A. 原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为：，故A正确；B. 原线圈接入电压的最大值是V，所以原线圈接入电压的有效值是220V，理想变压器原、副线圈匝数比为20:1，所以副线圈电压是11V，所以V的示数为11V，故B错误；C.R阻值随光强增大而减小，根据：知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线

19、圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以A的示数变大，故C正确；D. 当L1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D错误。故选：AC。9、BC【解析】A根据导体棒切割磁场产生的动生电动势为可知，第一阶段匀速进磁场的有效长度均匀增大，产生均匀增大的电动势，因磁场宽度大于bc边的长度，则第二阶段线框全部在磁场中双边切割，磁通量不变，线框的总电动势为零，第三阶段匀速出磁场，有效长度均匀增大，产生均匀增大的电动势，故图像的第三阶段画错，故A错误；B根据闭合电路的欧姆定律，可知第一阶段感应电流均匀增大，方向由楞次定律可得为顺时针(负值)，第二阶段电流为零，

20、第三阶段感应电流均匀增大，方向逆时针(正值)，故图像正确，故B正确；C由部分电路的欧姆定律，可知图像和图像的形状完全相同，故C正确；D金属框的电功率为，则电流均匀变化，得到的电功率为二次函数关系应该画出开口向上的抛物线，则图像错误，故D错误。故选BC。10、AD【解析】A两种情况下杆产生的电动势分别为、回路中的总电阻为R。故回路中两次的电流分别为、故电流之比为根据欧姆定律，R0两端的电压之比故A正确；B两次运动所用的时间为故产生的热量之比为故B错误；C由于棒做匀速直线运动，故外力的功率等于回路中的功率，故故C错误。D两种情况下磁通量的变化量相同，则通过导体横截面的电荷量为故通过电阻横截面的电荷

21、量为q1:q2=1:1故D正确。故选AD。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、 1.23 9.4 【解析】(1)1小球经过光电门的位移大小为小球直径d，运动时间为t，则速度为(2)2小球下落至光电门的过程有解得(3)3游标卡尺的主尺读数为，游标尺的第3条刻线与主尺的某刻线对齐，则游标卡尺读数为，则测量值为4在式中代入相关数据得12、R2 a 2 10 48 【解析】(1)1由题意可知，电源电动势约为8V，而电流表量程为200mA，则电流表达满偏时需要的电流为故为了安全和准确，滑动变阻器应选择R2；2为了让电路中电流由最小开始调节，滑动变

22、阻器开始时接入电阻应最大，故滑片应滑至a端；3由实验步骤可知，本实验采用了半偏法，由于电流表示数减为原来的一半，则说明电流表内阻与电阻箱电阻相等，即Rg=2；(2)4根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知：变形可得 则由图象可知图象的斜率解得E=10V5图象与纵轴的交点为5，则可知 解得r=48四、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)1.5m/s2；(2)0.25N【解析】(1)在拉力撤去前，根据受力平衡有代入数据解得x1=0.01m拉力F撤去后的瞬间，对A、B整体根据牛顿第二定律有F=2ma1解得a1=1.5m/s2以A为研究对象，用隔离法有kAx1+Ff =ma1解得即A、B之间相对静止，为静摩擦力，所以物块A的加速度为a1=1.5m/s2(2)在拉力改为F=4.5N后，撤去拉力前，根据受力平衡有代入数据解得x2=0.015m拉力F撤去后的瞬间，对A、B整体根据牛顿第二定律有F=2ma2解得a2=2.25m/s2以A为研究对象，用隔离法有kAx2+Ff =ma2解得Ff=0.75N故Ff =FfFf =0.25N14、 (1) ；(2) 。【解析】求出粒子在C点的沿x方向的分速度以及从A到C的时间，根据速