2022届四川省绵阳市高三下学期高考二诊物理试题(含答案)

这是一份2022届四川省绵阳市高三下学期高考二诊物理试题(含答案)，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题，填空题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、如图所示，甲、乙两个光滑小球质量相同，通过轻直杆连接，竖直放置，两球均与竖直墙面接触并处于静止状态。在图示平面内，由于微扰动，乙球开始沿水平地面向右滑动，甲球下落。在甲球下落到地面前的整个过程中( )
A.甲球的机械能先减小后增大B.乙球的机械能先减小后增大
C.甲乙的总动能先增大后减小D.甲乙的总动能先减小后增大
2、如图，表面粗糙的斜面固定在水平地面上，第一次，滑块从斜面顶端由静止释放，滑块沿斜面向下匀加速运动，加速度大小为；第二次，滑块从斜面顶端由静止释放的同时，施加竖直向下、大小为F的恒定外力作用于滑块，加速度大小为。则( )
A.B.C.D.
3、随着北京冬奥会的临近，人们参与冰雪运动热情高涨。如图所示滑雪滑道PQR，质量60kg的滑雪爱好者从顶端P静止滑下，从末端R滑出时速度18m/s，滑行过程中姿势保持不变，P端相对滑道最低点Q高度24m，R端相对Q点高度4m。从P到R滑行过程中，该滑雪爱好者克服阻力做功和重力做功的比值约为( )
A.0.1B.0.2C.0.8D.1
4、北京时间2021年12月9日，“天宫课堂”开讲，中国航天员再次进行太空授课。空间站绕地心做近似圆周运动，轨道距离地面高度约，地球半径约，质量约为，万有引力常量，则在“天宫课堂”授课的约60min时间内，空间站在轨道上通过的弧长约( )
A.B.C.D.
5、一只皮球从离地面一定高度由静止释放，其受到空气阻力的大小与速度大小成正比。下列描写皮球在下落过程中速度v、加速度a与下落时间t的关系图象，皮球克服空气阻力做功W、皮球动能E与下落高度h的关系图象，可能正确的是( )
A.B.
C.D.
二、多选题
6、如图所示，水平平行板电容器间距为d，电源电压恒定。闭合开关S，板间电场稳定后，一电子以初速度v从平行板左端水平射入，经过时间t离开平行板间电场时速度与水平方向夹角为θ，电场力对电子做功为W，电子在屏上所产生光点的竖直偏移量为y；若保持开关S闭合，将两板间距调整为2d，电子仍然以初速度v水平射入，不计电子重力，则( )
A.电子通过平行板电容器的时间是t
B.平行板间电场对电子做功是
C.电子离开平行板间电场时速度与水平方向夹角是
D.电子在屏幕所产生的光点的竖直偏移量是
7、竖直平面内的直角坐标系xOy中存在平行于x轴的电场，坐标系内任意一点电场强度E的大小和方向与该点x坐标的关系是。一不计重力、带正电的试探电荷在坐标系内不同位置，从不同的初状态开始运动，下列分析正确的有( )
A.在点（-4，0）由静止释放，则试探电荷以点（0，0）为中心在x轴上往复运动
B.在点（4，0）以初速度沿y轴正方向运动，则试探电荷以点（0，0）为中心往复运动
C.在点（-4，0）以初速度沿y轴正方向运动，则试探电荷在闭合轨迹上往复运动
D.在点（4，0）以初速度沿x轴正方向运动，则试探电荷以点（0，0）为中心在x轴上往复运动
8、质量都为m的木块A和B，并排放在光滑水平地面上，A上固定一竖直轻杆，长为L的细线一端系在轻杆上部的O点，另一端系质量为m的小球C，现将C球向右拉起至水平拉直细线，如图所示，由静止释放，在之后的过程中( )
A.木块A最大速度为
B.木块A、B分离后，B的速度为
C.球过O点正下方后，上升的最大高度
D.C球在O点正下方向右运动时，速度为
9、下列有关热现象的叙述，正确的是( )
A.机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程
B.气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功
C.一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行
D.第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
E.热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能不引起其它变化
三、实验题
10、为测冰鞋滑冰板与冰面间的动摩擦因数，几位同学在一粗糙程度相同的水平滑冰场上配合着进行了如下操作和测量：如图所示，甲乙同学穿冰鞋对面站立静止，迅速相互推一下对方，保持不变姿势沿同一直线向相反方向运动到静止；另外两位同学用手机秒表计时软件分别测出甲乙运动时间，用卷尺测出甲乙通过的距离。已知甲乙同学质量（含冰鞋）分别为重力加速度g。
（1）甲同学冰鞋滑冰板与冰面间的动摩擦因数________。
（2）由于有空气阻力，甲同学冰鞋滑冰板与冰面间动摩擦因数真实值_______。（选填“>”或“<”或“=”）
（3）这几位同学想用测得和已知的物理量验证甲乙同学迅速相互推的过程中动量守恒。
请回答：能不能验证？__________（选填“能”或“不能”）。若能，写出验证的表达式；若不能，补充还需要测量的物理量。________________。
11、学校实验室有一根粗细均匀的圆柱体金属导电材料样品，长为L，如图甲所示，其横截面是如图乙所示的同心圆环。已知样品材料的电阻率为ρ，电阻约20Ω，该样品内空直径太小，无法直接测量，为测其内空直径d，实验室供选用的器材有：
A.导电材料样品
B.电压表V（量程，内阻约500Ω）
C.电流表（量程，内阻约0.1Ω）
D.电流表（量程，内阻约10Ω）
E.电流表（量程，内阻为100Ω）
F.滑动变阻器（阻值，允许最大电流0.1A）
G.滑动变阻器（阻值，允许最大电流1A）
H.滑动变阻器（阻值，允许最大电流1A）
I.定值电阻（阻值80Ω）
J.直流电源E（电动势6V，内阻可不计）
K.螺旋测微器
L.开关一只，导线若干
按照以下实验方案和步骤，尽可能精确地测量该样品内空直径。回答下列问题：
（1）用螺旋测微器在样品不同位置多次测量样品的外直径，计算平均值得到外直径D。其中某次测量螺旋测微器示数如图丙所示，其读数为_________mm；
（2）某同学设计的测量电路如图丁所示，图中滑动变阻器R应选________，电表a应选________，电表b应选_______；（填供选用器材前的序号）
（3）正确连接电路，并按正确的操作步骤进行测量，图丁中电表a的读数为a，电表b的读数为b。则该样品电阻值的计算式________（选用a，b，中部分物理量符号表达）
（4）样品内空直径的计算式________（选用D，ρ、L、中部分物理量符号表达）。
四、计算题
12、新车在市场上销售前必须做新车碰撞测试（NCAP）。新车碰撞测试包含多种测试，其中鞭打试验主要测试碰撞事故中乘员颈部受伤情况。试验方法：试验车装备计入车辆整备质量中的所有部件和设备，仿照原车约束系统结构，在驾驶员座椅放置模拟驾驶员假人并系安全带，在水平地面以一定的速度垂直撞击固定的刚性壁障，刚性壁障表面装有一定厚度的胶合板。
我国要求：鞭打试验的撞击速度为。安全起见，碰撞过程中模拟驾驶员颈部在试验车运动方向上受到作用力的平均大小不大于，某型号新车试验车整备质量1540kg，模拟驾驶员质量60kg，颈部以上的头的质量4kg。该型号所车在鞭打试验测试中，试验车以50.0km/h撞击刚性壁障，胶合板被试验车压缩贴紧刚性壁障表面，刚性壁障形变极小。（计算结果保留2位有效数字）
（1）求试验车与刚性壁障碰撞的最短时间；
（2）求碰撞过程中试验车平均加速度的最大值；
（3）碰撞过程中胶合板受最大平均挤压力，求胶合板被挤压单位厚度（1m）对试验车做的功。
13、如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有矩形区域abcd，ab边与x轴重合，ab边的中点与坐标原点O重合，P点在a点正上方高h处，矩形区域abcd内存在水平向右的匀强电场。先将一质量为m的带正电的小球A，从P点以某一初速度水平抛出，进入矩形区域后做直线运动，速度方向与轴正方向夹角为，从c点离开；又将另一质量仍为m的带负电的小球B，从P点以相同的初速度水平抛出，离开矩形区域时速度方向竖直向下。忽略空气阻力，两小球均可视为质点，所带电荷量的绝对值相等重力加速度为g。
（1）求小球在抛出点P的初速度；
（2）求c点的坐标；
（3）保持矩形区域的ab位置和区域内匀强电场的场强不变，仅改变矩形区域的高度y，即让矩形区域下边界cd在y轴负方向不同位置，将小球B从P点以初速度水平抛出，小球B将从矩形区域边界的不同点沿不同方向离开电场。若小球B从下边界cd离开电场，求y的大小范围及小球B离开下边界cd时的动能与y的关系式。
14、如图所示，两个可导热的汽缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）两汽缸各有一个质量分别为和的活塞，活塞与汽缸壁无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。环境温度为，气体处于平衡状态，两活塞位于同一高度h处。在两活塞上同时再各放质量为m的物块，环境温度由缓慢上升到，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差。（两活塞始终没有碰到汽缸顶部）
15、如图所示，A、B、P是同一均匀介质中同一水平面内的三个点，，，且AP垂直于AB，在A、B两点分别有振动周期相同、沿竖直方向振动产生横波的波源、。波源，时刻开始向上振动，产生的横波只沿直线AP传播，时，P点第一次达到波峰；波源，时刻开始向下振动，产生的横波只沿直线BP传播，时，距离B点为40m的C点（图中未画出C点）第一次达到波峰。求：
（1）波源、振动周期T及在介质中产生横波的波速v；
（2）通过计算判断P点是振动加强点还是减弱点。
五、填空题
16、如图是半圆形玻璃砖截面，A是半圆弧上一点，O是圆心，BC是直径。一束复色光沿AO方向入射，经BC折射后分成a、b两束，光束a与BC面的夹角为45°。光束b与BC面的夹角为30°，则光束a、b在玻璃砖中从A到O的传播时间之比为_______，临界角的正弦值之比为________；当用a、b两束光分别照射同一缝干涉装置的双缝时，光束_________形成的干涉条纹间距较大。
参考答案
1、答案：A
解析：AB.对乙球分析可知，乙球受到杆的作用力先做加速运动，因此杆对乙球的作用力斜向右下，而后乙做减速运动，杆对乙的作用下斜向左上方，杆对乙的作用力先对乙做正功，再对乙做负功，乙球的机械能先增大后减小；根据相互作用力可知杆对甲球作用力先斜向左上，再斜向右下，因此杆对甲的作用力先对甲做负功，再对甲做正功，甲球的机械能先减小后增大，故A正确，B错误；
CD.取地面为零势能面，对甲乙以及杆组成的系统，系统机械能守恒，甲球下落过程中重力势能减小，而乙的重力势能未变，所以甲乙的总动能一直增大，故CD错误。
故选A。
2、答案：D
解析：根据牛顿第二定律得，未加F时，加速度
施加F后，加速度
可知
故D正确。
故选D。
3、答案：B
解析：由能量守恒可知从P到R滑行过程中，该滑雪爱好者克服阻力做功
解得
从P到R滑行过程中，重力做功
则
故选B。
4、答案：D
解析：由万有引力提供向心力
解得空间站的线速度
空间站在轨道上通过的弧长
故D正确。
故选D。
5、答案：C
解析：AB.由于受到空气阻力的大小与速度大小成正比，由牛顿第二定律可得
所以下落过程中先是加速度减小的加速运动，但加速度不是随时间均匀减小，当时，以后做匀速运动，故AB错误；
C.皮球在下落过程中，皮球克服空气阻力做功
故C正确；
D.皮球在下落过程中，由动能定理
所以
由于f增大，故减小，即斜率减小，故D错误。
故选C。
6、答案：AD
解析：A.水平方向是匀速直线运动，电子通过平行板电容器的时间是t，故A正确；
B.电子在平行板电容器间竖直偏移量
平行板间电场对电子做功是
将两板间距调整为2d，则
故B错误；
C.电子离开平行板间电场时速度与水平方向夹角是
将两板间距调整为2d，则
故C错误；
D.电子在屏幕所产生的光点的竖直偏移量是
将两板间距调整为2d，则
故D正确。
故选AD。
7、答案：AD
解析：由可知，在第一象限电场线沿x轴负方向，在第二象限电场线沿x轴正方向。
A.在点（-4，0）由静止释放试探电荷带正电，在x轴负半轴，受力方向向右，到O点前，作加速运动，到O点速度最大，过O点后受力方向向左，作减速运动，速度减为0时，开始反向，绕O点往复运动，故A正确；
B.在点（4，0）以初速度沿y轴正方向运动，在第一象限内受力方向向左，第二象限内受力方向向右，受力F方向与速度方向始终有夹角，作曲线运动，且轨迹偏向力F一侧，不会绕O点往复运动，故B错误；
C.在点（-4，0）以初速度沿y轴正方向运动，由B可知，电荷沿y轴正方向向上作曲线运动，轨迹不是闭合轨迹，故C错误；
D.在点（4，0）以初速度沿x轴正方向运动，在x轴正半轴，受力方向向左，作减速运动，速度减为0时，向左作加速运动，到O点速度最大，过O点后受力方向向右，作减速运动，速度减为0时，开始反向，绕O点往复运动，故D正确。
故选AD。
8、答案：BC
解析：B.C球至O点正下方时，A、B分离，A、B此时可认为速度相等；当C到达最低点时，A、B分离，刚分离A、B同速，以A、B、C为系统，水平方向动量守恒，并且整个过程机械能守恒，设A、B速度，C速度，则
，
解得
，
水平向右，水平向左，故B正确；
C.A、B分离后，A、C水平动量守恒，当小球至最高时，速度
则
，
解得
故C正确；
AD.C球在O点下方运动（向右），通过动量守恒，机械能守恒可得
，
解得
，
故AD错误。
故选BC。
9、答案：ABE
解析：A.根据热力学第二定律知，机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程，故A正确；
B.根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他变化。在外界的影响下，气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功。故B正确；
C.由熵增加原理知，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增加的方向进行，故C错误；
D.第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故D错误；
E.根据热力学第二定律知，热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能不引起其它变化，故E正确。
故选ABE。
10、答案：（1）或（2）<（3）能；
解析：（1）对甲同学
解得
由牛顿第二定律
解得
或
甲乙同学互推前后，由动量守恒可得
可得
由，可得
（2）由于有空气阻力，甲同学冰鞋滑冰板与冰面间的真实的摩擦力要比测量时小，因此动摩擦因数也小，所以
（3）能
甲乙同学互推前后，由动量守恒可得
可得
所以
11、答案：（1）13.870（2）G；D；E（3）（4）
解析：（1）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，螺旋测微器示数为
（2）滑动变阻器为了方便调节导电材料样品两端的电压，用选G。
电表a与导电材料样品串联，应选电流表，电路中电流约为
电流表的内阻太大，故选D。
电表b与导电材料样品并联应选电压表，而电压表V的量程太大，而电流表的电压最大值为
所以电表b选E。
（3）根据电路由欧姆定律
解得
（4）由电阻定律
又
解得
12、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设碰撞过程中模拟驾驶员颈部受到试验车运动方向力的平均大小为，模拟驾驶员颈部对头的平均大小为，模拟驾驶员头的质量为，试验车与刚性壁障的最短碰撞时间为t，则
，
解得
（2）设碰撞过程中试验车平均加速度的最大为a，则
解得
（3）设试验车整备质量为，模拟驾驶员质量为，刚性壁障对试验车作用力的平均大小为，胶合板被挤压单位厚度（）对试验车做的功为W，则
或
又
解得
13、答案：（1）（2）（3）；
解析：（1）设小球在抛出点P的速度大小为，从P点到ab边运动时间为t，到ab边时竖直方向速度大小为，则
解得
又由
解得
（2）由于小球A带正电，从c点离开，小球B带负电，且两球所带电荷量的绝对值相等，所以小球B一定从dc边离开电场，则两球在电场中运动时间相等，设为，则对B球，由于竖直向下进入电场，所以
对A球，设进入电场时水平速度仍然为，竖直速度为，从c点离开电场时水平速度为，竖直速度为，则
又
，
由于A球进入矩形区域后做直线运动，所以
解得
设c点的坐标为（，），则
，
解得
又
解得
（3）设矩形区域内电场强度为E，小球A、B所带电荷量的绝对值为q，B球在电场中运动水平方向的加速度最大为a，则
又
解得
设小球B水平方向向右减速到速度为零，在水平发方向通过的距离为，则
解得
因为
即不论矩形区域高y多大，B都到不了bc边，即可。
若小球B从下边界d点离开电场，设运动总时间为，在电场中运动时间为，矩形区域ad高为，则
由
，，
解得
所以，y的大小范围是
设小球B离开下边界cd时的动能为，在电场中运动时水平方向位移为x，规定向右为正，则
由
解得
所以
14、答案：2h
解析：设左、右活塞的面积分别为和，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即
解得
在两个活塞上各加质量为m的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，设左右两活塞对气体的压强分别是和，由平衡条件
，
有。所以，右活塞降至汽缸底部，所有气体都在左汽缸中。
设气体再次达到平衡后左汽缸中活塞高度差为，即两活塞的高度差为，则气体初态
，，
气体末态
，，
由
解得
15、答案：（1）；（2）加强点
解析：（1）波源、在介质中产生横波波速相同为v，设波从波源传到P点时间为，由于波源开始向上振动，经过时间，P点第一次达到波峰，则应满足
且
即
同样，由于波源开始向下振动，经过时间，C点第一次达到波峰，则应满足
解得
，
（2）B、P间距离
由于两列横波周期相同，所以波长相同，设为λ，则
波源、到P点的路程差
又
由于时刻两波源起振方向相反，所以P点是振动加强点。
16、答案：；；a
解析：光束a、b在玻璃砖中的折射率
，
由
，
可得
由光束a、b在玻璃砖中的折射率
，
解得光束a、b在玻璃砖中的速度之比
光束a、b在玻璃砖中从A到O的传播时间
，
则光束a、b在玻璃砖中从A到O的传播时间之比为
由光束a、b在玻璃砖中的临界角的正弦值为
，
所以光束a、b在玻璃砖中的临界角的正弦值之比为
由，可知
根据可知，a的干涉条纹间距较大。