卓识教育深圳实验部2022年高三第二次调研物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项

1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、 “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（   ）

A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变

B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力

C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零

D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变

2、太空垃圾是围绕地球轨道的有害人造物体，如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是（　　）

A．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞

B．离地越低的太空垃圾运行角速度越小

C．离地越高的太空垃圾运行加速度越小

D．离地越高的太空垃圾运行速率越大

3、如图，直线AB为某电场的一条电场线，a、b、c是电场线上等间距的三个点。一个带电粒子仅在电场力作用下沿电场线由a点运动到c点的过程中，粒子动能增加，且a、b段动能增量大于b、c段动能增量， a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc，场强大小分别为Ea、Eb、Ec， 粒子在a、b、c三点的电势能分别为Epa、Epb、Epc。下列说法正确的是（　　）

A．电场方向由A指向B B．φaφbφc

C．EpaEpbEpc D．EaEbEc

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（    ）

A． B．

C． D．

5、如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（　　）

A．三条绳中的张力都相等 B．杆对地面的压力等于自身重力

C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力

6、如图所示的电路中，D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计。先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S，此时(    )

A．D1立刻熄灭

B．D2立刻熄灭

C．D1闪亮一下逐渐熄灭

D．D2闪亮一下逐渐熄灭

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、如图，地球与月球可以看作双星系统它们均绕连线上的C点转动在该系统的转动平面内有两个拉格朗日点L2、L4(位于这两个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下绕C点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变)，L2点在地月连线的延长线上，L4点与地球球心、月球球心的连线构成一个等边三角形．我国已发射的“鹊桥”中继卫星位于L2点附近，它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持．假设L4点有一颗监测卫星，“鹊桥”中继卫星视为在L2点．已知地球的质量为月球的81倍，则

A．地球和月球对监测卫星的引力之比为81：1

B．地球球心和月球球心到C点的距离之比为1：9

C．监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大

D．监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的大

8、如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向的夹角α＝60°，使飞行器恰好沿与水平方向的夹角θ＝30°的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速直线飞行，飞行器所受空气阻力不计．下列说法中正确的是(　　)

A．飞行器加速时动力的大小等于mg

B．飞行器加速时加速度的大小为g

C．飞行器减速时动力的大小等于mg

D．飞行器减速飞行时间t后速度为零

9、在一些电磁现象中会产生一种特殊的电场，其电场线为一个个同心圆，没有起点和终点如图所示，实线为电场线，方向为顺时针，虚线为经过圆心的一条直线．已知该电场线图像中某一点的电场强度大小与方向和静电场的电场线具有相同规律，则

A．A点的电场强度比B点的电场强度大

B．将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功

C．将一点电荷从A点静止释放，点电荷会沿电场线做圆周运动

D．在A点放上一正点电荷，点电荷将受到向左的电场力

10、如图，楔形物块A静置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物块B，用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面匀速上滑。现改变力F的方向至与斜面成一定的角度，仍使物体B沿斜面匀速上滑。在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止。关于相互间作用力的描述正确的有（　　）

A．A对B的摩擦力可能不变

B．拉力F可能增大

C．物体B对斜面的作用力减小

D．地面受到的摩擦力大小可能变大

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）某同学利用如图甲所示的实验装置，通过研究纸带上第一个点到某一个点之间的运动来验证机械能守恒定律。通过实验数据分析，发现本实验存在较大的误差，为此改用如图乙所示的实验装置：通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中球心正好经过光电门B时，通过与光电门B相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径，重力加速度为g。请回答下列问题：

(1)小铁球经过光电门时的瞬时速度v=______（用题中所给字母表示）。

(2)如果d、t、h、g满足关系式______，就可验证机械能守恒定律。

(3)比较两个方案，改进后的方案相比原方案主要的两个优点是______。

A．不需要测出小铁球的质量

B．电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0

C．消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响

D．数据处理大大简化

12．（12分）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。

(1)在实验中，下列哪些操作不是必需的__________。

A．用橡胶塞密封注射器的下端

B．用游标卡尺测量柱塞的直径

C．读取压力表上显示的气压值

D．读取刻度尺上显示的空气柱长度

(2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是____。

(3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是__________。

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，有一养鱼池，假设水面与池边相平，鱼塘底部有一点光源A，它到池边的水平距离为=3.0m，到水面的竖直距离为h=m，从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角。

①求水的折射率；

②一钓鱼者坐在离池边不远处的座椅上，他的眼睛到地面的高度为3.0m；他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接收的光线与竖直方向的夹角恰好为，求钓鱼者的眼睛到池边的水平距离。（结果可用根式表示）

14．（16分）如图所示，一个上表面绝缘、质量为mA=1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上，其左端放置一质量为、带电量为的空盒B，左端开口。小车上表面与水平桌面相平，桌面上水平放置着一轻质弹簧，弹簧左端固定，质量为的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将C缓慢推至M点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为，撤去推力后，C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰，碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场，电场强度大小为，电场作用一段时间后突然消失，小车正好停止，货物刚好到达小车的最右端。已知物块C与桌面间动摩擦因数，空盒B与小车间的动摩擦因数，间距，点离桌子边沿点距离，物块、空盒体积大小不计，取。求：

（1）物块C与空盒B碰后瞬间的速度；

（2）小车的长度L；

（3）电场作用的时间。

15．（12分）如图甲所示，真空中的电极被连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线射入偏转电场，、两板距离为、、板长为，两板间加周期性变化的电场，如图乙所示，周期为，加速电压为，其中为电子质量、为电子电量，为、板长，为偏转电场的周期，不计电子的重力，不计电子间的相互作用力，且所有电子都能离开偏转电场，求：

(1)电子从加速电场飞出后的水平速度大小？

(2)时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距、间中线的距离；

(3)在足够长的时间内从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。

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、B

【解析】

摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，选项B正确；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C错误；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误．故选B．

2、C

【解析】
A．在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故A错误。

BCD．太空垃圾在地球的引力作用下绕地球匀速圆周运动，根据

可得

离地越低的太空垃圾运行角速度越大；离地越高的太空垃圾运行加速度越小；离地越高的太空垃圾运行速率越小，故BD错误，C正确。

故选C。

3、C

【解析】
AB. 粒子的电性不确定，则不能确定电场的方向，也不能判断各点的电势关系，选项AB错误；

CD．粒子在电场中只受电场力作用，则动能增加量等于电势能减小量；由a点运动到c点的过程中，粒子动能增加，则电势能减小，则EpaEpbEpc；因a、b段动能增量大于b、c段动能增量，可知ab段的电势差大于bc段的电势差，根据U=Ed可知，ab段的电场线比bc段的密集，但是不能比较三点场强大小关系，选项C正确，D错误。

故选C。

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，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、C

【解析】
AC．由于三力长度不同，故说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，故在水平方向三力水平分力的合力应为零，故说明三力的大小可能不相等；故A错误；C正确；
B．由于三力在竖直方向有向下的拉力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力；故B错误；
D．绳子拉力的合力与杆的重力之和等于地面对杆的支持力，则绳子拉力的合力与杆的重力不是一对平衡力，选项D错误。

故选C。

6、D

【解析】
电路稳定后断开开关，线圈发生断电自感，产生自感电动势，有同方向的电流，由于D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，原来D1、线圈和D2、电阻并联，D2回路电阻大，电流小，所以自感电流大于原来通过D2电流，但不会大于原来通过D1的电流，所以D2闪亮一下逐渐熄灭，D1逐渐熄灭，所以D正确，ABC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、AC

【解析】
A项：由公式可知，地球和月球对监测卫星的引力之比为等于地球的质量与月球的质量之比即为81：1，故A正确；

B项：设地球球心到C点的距离为r1，月球球心到C点的距离为r2，对地球有：

联立解得：，故B错误；

C项：对月球有：，对监测卫星有：地球对监测卫星的引力，月球对监测卫星的引力，由于两引力力的夹角小于90o，所以两引力的合力大于，由公式可知，监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大，故C正确；

D项：由于监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大，所以监测卫星绕C点运行的周期比月球的更小，由于月球的周期与“鹄桥”中继卫星的相等，所以监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的小，故D错误．

8、BC

【解析】
AB．起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设动力为F，合力为Fb，如图所示：

在△OFFb中，由几何关系得：

F=mg

Fb=mg

由牛顿第二定律得飞行器的加速度为：

a1=g

故A错误，B正确；

CD．t时刻的速率：

v=a1t=gt

推力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如图所示，此时合力大小为：

F'h=mgsin30°

动力大小：

F′＝mg

飞行器的加速度大小为：

到最高点的时间为：

故C正确，D错误；
故选BC。

9、BD

【解析】
A.电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线越密，场强越大，则知A点的场强比B点的场强小，故A错误．

B.直线AB与电场线垂直，是一条等势线，将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功，故B正确．

C.点电荷在A点所受的电场力沿电场线的切线方向，将点电荷从A点静止释放后，电场力将使该点电荷离开原电场线，所以点电荷不可能沿电场线做圆周运动，故C错误．

D.A点场强方向沿电场线的切线方向，即向左，则在A点放上一正点电荷，该点电荷所受的电场力也向左，故D正确．

故选BD。

10、BC

【解析】
AB．拉力F平行斜面向上时，先对物体B受力分析如图

根据平衡条件，平行斜面方向

F=f+mgsinθ

垂直斜面方向

N=mgcosθ

其中：f=μN

解得

F=mg（sinθ+μcosθ）  ①

f=μmgcosθ  ②

拉力改变方向后，设其与斜面夹角为α，根据平衡条件，

平行斜面方向

F′cosα=f+mgsinθ

垂直斜面方向

N′+F′sinα=mgcosθ

其中：f′=μN′

解得

  ③

f′=μ（mgcosθ－F′sinα）  ④

由②④两式得到滑动摩擦力减小；由①③两式得到，拉力F可能变大，也可能减小，故A错误，B正确；

CD．对物体A受力分析，受重力、支持力、B对A的压力、B对A的滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力，如图：

根据平衡条件，水平方向有

f静=Nsinθ+fcosθ

结合前面AB选项分析可知，当拉力改变方向后，N和f都减小，故f和N的合力一定减小（B对A的力就是f和N的合力）。静摩擦力也一定减小，故C正确，D错误；

故选BC．

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、        BC   

【解析】
(1)[1]用平均速度代替小铁球经过光电门时的瞬时速度，即

(2)[2]若小铁球机械能守恒，则有

可得

(3)[3]比较两个方案，改进后的方案相比原方案最主要的优点：一是消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响；二是电磁铁控制小铁球，更易保证小铁球的初速度为0，故BC正确，AD错误。

故选BC。

12、B    保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变    C   

【解析】
(1)[1]A．为了保证气密性，应用橡胶塞密封注射器的下端，A需要；

BD．由于注射器的直径均匀恒定，根据可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度，无需测量直径，B不需要D需要；

C．为了得知气压的变化情况，所以需要读取压力表上显示的气压值，C需要。

让选不需要的，故选B。

(2)[2]手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做的目的为保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。

(3)[3]根据可知当气体做等温变化时，p与V成反比，即，故图像为直线，所以为了能直观反映p与V成反比的关系，应做图像，C正确。

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、①②

【解析】
①如图，设到达池边的光线的入射角为i，光线的折射角为

由折射定律可知

由几何关系可知

式中，，联立解得

②设此时救生员的眼睛到池子边的距离为x，由题意救生员的视线和竖直方向的夹角为，由折射定律：

设入射点到A点的水平距离为a，由几何关系可知

且

解得

14、（1）2m/s（2）0.67m（3）2s

【解析】
（1）对物块C由O→M→N应用动能定理，设C到N点速度大小为得：

解得：

与空盒B右壁相碰，动量守恒：

解得：

（2）C与B碰后可看作一整体，令，则BC整体和小车加速度分别为：；

设经过时间后B与C整体与小车A速度相等，此过程中二者位移分别为、；

假设速度相等后B与C整体与小车A相对静止，C整体与小车A间摩擦力为，则：，；所以两者经时间后相对静止一起匀减速。

  解得：

小车长度

（3）速度相等后BC与小车以共同加速度一起匀减速，最终速度为零。

运动时间

电场作用时间

15、 (1) ；(2) ；(3)

【解析】
(1)加速电场加速。由动能定理得

解得

(2)电子在偏转电场里水平方向匀速运动，竖直方向匀加速运动。

水平方向有

所以运动时间

竖直方向有

解得

(3)由上问可知电子在电场中的运动时间均为，设电子在时加速度大小为，时加速度大小为，由牛顿第二定律得：

在时间内，设时刻射入电场中的电子偏转位移刚好为，则：

解得

即时间内射入电场中的电子这段时间均可从中垂线上方飞出。

这段时间内，设能够从中垂线上方飞出粒子的时间间隔为，时刻射入的电子刚好偏转位移为，则有

解得

所以

所以从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比