湖北省武漢市部分學校2023屆高三下學期3月第二次診斷性檢測試題物理試題文試題

湖北省武漢市部分學校2023屆高三下學期3月第二次診斷性檢測試題物理試題文試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，某同學將一足球靜止擺放在收納架上。他估測得足球的直徑約為20cm，質量約為0.48kg，收納架兩根平行等高的橫桿之間的距離d約為12cm。忽略足球的形變以及球與橫桿之間的摩擦，重力加速度g取10m/s2，則可估算出一根橫桿對足球的彈力約為（）A．2.4N B．3.0N C．4.0N D．4.8N2、據(jù)伊朗新聞電視臺2019年9月7日消息，伊朗原子能組織發(fā)言人卡邁勒萬迪當天宣布，作為第三階段中止履行伊核協(xié)議的措施，伊朗已啟動了“先進離心機”，以增加濃縮鈾儲量。關于鈾核的裂變，下列敘述正確的是（）A．核反應堆中鈾核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，并吸收大量能量B．核反應堆中鈾核自發(fā)分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，同時釋放大量的核能C．要使核反應堆中鈾核發(fā)生鏈式反應，必須要有慢中子的轟擊D．要使核反應堆中鈾核發(fā)生鏈式反應，必須要有快中子的轟擊3、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，速度為0.5m/s，周期為4s。t=1s時波形如圖甲所示，是波上的四個質點。如圖乙所示是波上某一質點的振動圖像。下列說法正確的是（）A．這列波的波長為1mB．t=0s時質點a的速度與質點b的速度相等C．t=1s質點a的加速度大小比質點b的加速度大D．如圖乙表示的是質點b的振動圖像4、如圖所示，U形氣缸固定在水平地面上，用重力不計的活塞封閉著一定質量的氣體，已知氣缸不漏氣，活塞移動過程中與氣缸內(nèi)壁無摩擦.初始時，外界大氣壓強為p0，活塞緊壓小擋板.現(xiàn)緩慢升高氣缸內(nèi)氣體的溫度，則選項圖中能反映氣缸內(nèi)氣體的壓強p隨熱力學溫度T變化的圖象是（）A． B．C． D．5、如圖所示，曲線I是一顆繞地球做圓周運動的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為R；曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運動的衛(wèi)星Q軌道的示意圖，O點為地球球心，AB為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在兩軌道上運動的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G，地球質量為M，下列說法正確的是（）A．橢圓軌道的長軸長度為RB．衛(wèi)星P在I軌道的速率為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道B點的速率為，則C．衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道A點加速度大小為，則D．衛(wèi)星P在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道上經(jīng)過兩軌道交點時受到的地球引力大小相等6、在軸上關于原點對稱的、兩點處固定兩個電荷量相等的點電荷，如圖所示的圖像描繪了軸上部分區(qū)域的電場強度（以軸正方向為電場強度的正方向）。對于該電場中軸上關于原點對稱的、兩點，下列結論正確的是（）A．兩點場強相同，點電勢更高B．兩點場強相同，點電勢更高C．兩點場強不同，兩點電勢相等，均比點電勢高D．兩點場強不同，兩點電勢相等，均比點電勢低二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，裝有水的杯子從傾角α=53°的斜面上滑下，當水面穩(wěn)定時，水面與水平面的夾角β=16°。取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，sin16°=0.28，則A．杯子下滑的加速度大小為2.8m/s2B．杯子下滑的加速度大小為3.5m/s2C．杯子與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.75D．杯子與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.878、如圖所示，真空中xOy平面內(nèi)有一束寬度為d的帶正電粒子束沿x軸正方向運動，所有粒子為同種粒子，速度大小相等，在第一象限內(nèi)有一方向垂直xOy平面的有界勻強磁場區(qū)（圖中未畫出），磁感應強度為B。所有帶電粒子通過磁場偏轉后都會聚于x軸上的a點。下列說法中正確的是（）A．磁場方向一定是垂直xOy平面向外B．所有粒子通過磁場區(qū)的時間相同C．如果粒子速率v0=，能保證所有粒子都打在a點的最小磁場區(qū)域面積為D．如果粒子速率v0=，能保證所有粒子都打在a點的最小磁場區(qū)域面積為9、如圖所示，間距為L＝、長為5.0m的光滑導軌固定在水平面上，一電容為C＝0.1F的平行板電容器接在導軌的左端．垂直于水平面的磁場沿x軸方向上按（其中，）分布，垂直x軸方向的磁場均勻分布．現(xiàn)有一導體棒橫跨在導體框上，在沿x軸方向的水平拉力F作用下，以v=的速度從處沿x軸方向勻速運動，不計所有電阻，下面說法中正確的是A．電容器中的電場隨時間均勻增大B．電路中的電流隨時間均勻增大C．拉力F的功率隨時間均勻增大D．導體棒運動至m處時，所受安培力為0.02N10、拉格朗日點又稱平動點。地球和月球連線之間，存在一個拉格朗日點，處在該點的空間站在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球做勻速圓周運動。已知空間站、月球圍繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑分別約為3.2×105km和3.8×105，月球圍繞地球公轉周期約為27天。g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．地球的同步衛(wèi)星軌道半徑約為4.2×104kmB．空間站的線速度與月球的線速度之比約為0.84C．地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度D．月球的向心加速度小于空間站向心加速度三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置，通過研究紙帶上第一個點到某一個點之間的運動來驗證機械能守恒定律。通過實驗數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大的誤差，為此改用如圖乙所示的實驗裝置：通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中球心正好經(jīng)過光電門B時，通過與光電門B相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光時間t，用毫米刻度尺測出A、B之間的距離h，用游標卡尺測得小鐵球的直徑，重力加速度為g。請回答下列問題：(1)小鐵球經(jīng)過光電門時的瞬時速度v=______（用題中所給字母表示）。(2)如果d、t、h、g滿足關系式______，就可驗證機械能守恒定律。(3)比較兩個方案，改進后的方案相比原方案主要的兩個優(yōu)點是______。A．不需要測出小鐵球的質量B．電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0C．消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響D．數(shù)據(jù)處理大大簡化12．（12分）在實驗室測量兩個直流電源的電動勢和內(nèi)阻。電源甲的電動勢大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動勢大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω。由于實驗室條件有限，除了導線、開關外，實驗室還能提供如下器材：A．量程為0~3V的電壓表VB．量程為0~0.6A的電流表A1C．量程為0~3A的電流表A2D．阻值為4.0Ω的定值電阻R1E.阻值為100Ω的定值電阻R2F.最大阻值為10Ω的滑動變阻器R3G.最大阻值為100Ω的滑動變阻器R4，（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器等器材，采用圖甲所示電路測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻①定值電阻應該選擇____(填“D”或“E”)；電流、表應該選擇____(填“B”或“C”)；滑動變阻器應該選擇____(填“F"或“G").②分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標和縱坐標，計算機擬合得到如圖乙所示U-I圖象，U和I的單位分別為V和A，擬合公式為U=-5.8I+4.6，則電源甲的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=_______Ω。(保留兩位有效數(shù)字)③在測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是（__________）A．電壓表的分流作用B．電壓表的分壓作用C．電流表的分壓作用D．電流表的分流作用E.定值電阻的分壓作用（2）為了簡便快捷地測量電源乙的電動勢和內(nèi)阻，選擇電壓表、定值電阻等器材，采用圖丙所示電路。①定值電阻應該選擇____(填“D”或“E”)②實驗中，首先將K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為1.49V，然后將K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.18V，則電源乙電動勢E=______V，內(nèi)阻r=_______Ω。(小數(shù)點后保留兩位小數(shù))四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）“801所”設計的磁聚焦式霍爾推進器可作為太空飛船的發(fā)動機，其原理如下：系統(tǒng)捕獲宇宙中大量存在的等離子體(由電量相同的正、負離子組成)經(jīng)系統(tǒng)處理后，從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應強度為B1、垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域Ⅰ內(nèi)．當柵極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場后，自動關閉區(qū)域Ⅰ系統(tǒng)(關閉粒子進入通道、撤去磁場B1)．區(qū)域Ⅱ內(nèi)有磁感應強度大小為B2、垂直紙面向外的勻強磁場，磁場右邊界是直徑為D、與上下極板相切的半圓(圓與下板相切于極板中央A)．放在A處的放射源能夠向各個方向均勻發(fā)射速度大小相等的氙原子核，氙原子核經(jīng)過該區(qū)域后形成寬度為D的平行氙粒子束，經(jīng)過柵極MN、PQ之間的電場加速后從PQ噴出，在加速氙原子核的過程中探測器獲得反向推力(不計氙原子核、等離子體的重力，不計粒子之間相互作用于相對論效應)．已知極板長RM=2D，柵極MN和PQ間距為d，氙原子核的質量為m、電荷量為q，求：(1)氙原子核在A處的速度大小v2；(2)氙原子核從PQ噴出時的速度大小v3；(3)因區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場發(fā)生器故障，導致區(qū)域Ⅱ中磁感應強度減半并分布在整個區(qū)域Ⅱ中，求能進入?yún)^(qū)域Ⅰ的氙原子核占A處發(fā)射粒子總數(shù)的百分比．14．（16分）如圖所示，平行金屬板M、N豎直放置，兩板足夠長且板間有水平向左的勻強電場，P點離N板的距離為d，離M板的距離為d。一個質量為m、帶正電荷量為q的小球從P點以初速度水平向右拋出，結果小球恰好不能打在N板上。已知重力加速度為g，小球的大小不計，求（1）兩板間的電場強度的大（2）小球打到M板時動能的大小。15．（12分）如圖所示，軸、y軸和直線將x=L平面劃分成多個區(qū)域。其中I區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的電場，II區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強磁場，III區(qū)域存在垂直于紙面向外的勻強磁場，II、III區(qū)域的磁感應強度大小相同。質量為m、電量為q的粒子從P點（－L，y）以垂直于電場方向、大小為v0的速度出發(fā)，先后經(jīng)O點（0，0）、M點（L，0）到達N點（L，－L），N點位于磁場分界線處。已知粒子到達O點時速度方向偏轉了，不計粒子的重力，回答下面問題。(1)求帶電粒子在電場運動過程中電場力的沖量；(2)若粒子從P點出發(fā)依次通過O點、M點并于M點第一次射出磁場分界線后到達N點，則粒子運動的時間為多少？(3)粒子到達N點時在磁場中運動的路程為多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

設每根橫桿對足球的彈力方向與豎直方向夾角為α，由幾何關系可知對足球豎直方向有解得FN=3N故選B。2、C【解析】

AB．核反應堆中鈾核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，并釋放大量能量，AB錯誤；CD．鏈式反應的條件有三個，一是足夠濃度的鈾，二是鈾的體積需要大于等于臨界體積，三是需要慢中子轟擊，C正確，D錯誤。故選C。3、C【解析】

A．由題可知，速度為0.5m/s，周期為4s，則波長mA錯誤；B．t=0s時質點a在波峰處，速度為零，質點b在平衡位置，速度最大，B錯誤；C．因為周期T=4s，所以當t=1s時經(jīng)歷了，此時質點a在平衡位置，位移為零，加速度為零，質點b在波峰處，位移最大，加速度最大，C正確；D．由乙圖可知，當t=1s時該質點在波谷處，與此相符合的質點是質點c，D錯誤。故選C。4、B【解析】

當緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度時，氣體先發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律，缸內(nèi)氣體的壓強P與熱力學溫度T成正比，在P-T圖象中，圖線是過原點的傾斜的直線；當活塞開始離開小擋板（小擋板的重力不計），缸內(nèi)氣體的壓強等于外界的大氣壓，氣體發(fā)生等壓膨脹，在P-T中，圖線是平行于T軸的直線．A．該圖與結論不相符，選項A錯誤；B．該圖與結論相符，選項B正確；C．該圖與結論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結論不相符，選項D錯誤；故選B．【點睛】該題考查了氣體狀態(tài)變化時所對應的P-T圖的變化情況，解答該類型的題，要熟練地掌握P-T圖線的特點，當體積不變時，圖線是通過坐標原點的傾斜直線，壓強不變時，是平行于T軸的直線，當溫度不變時，是平行于P軸的直線．5、B【解析】

A．開普勒第三定律可得：因為周期相等，所以半長軸相等，圓軌道可以看成長半軸、短半軸都為R橢圓，故a=R，即橢圓軌道的長軸的長度為2R。故A錯誤。B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得：故，由此可知軌道半徑越大，線速度越小；設衛(wèi)星以OB為半徑做圓周運動的速度為，則；又衛(wèi)星在Ⅱ的B點做向心運動，所以有，綜上有。故B正確。C．衛(wèi)星運動過程中只受到萬有引力的作用，故有：所以加速度為，又有OA<R，所以，故C錯誤。D．由于不知道兩衛(wèi)星質量關系，故萬有引力關系不確定，故D錯誤。故選B。6、B【解析】

題圖中點左側、點右側的電場都沿軸負方向，則點處為正電荷，點處為負電荷。又因為兩點電荷的電荷量相等，根據(jù)電場分布的對稱性可知、兩點的場強相同；結合沿著電場線電勢逐漸降低，電場線由c指向d，則點電勢更高，故B正確，ACD錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

取水平面的一質量為m的小水滴為研究對象，由正交分解法結合牛頓第二定律可得：；解得a=3.5m/s2；對杯子和水的整體，由牛頓第二定律：解得μ=0.75，故選BC.8、ACD【解析】

A．由題意可知，正粒子經(jīng)磁場偏轉，都集中于一點，根據(jù)左手定則可有，磁場的方向垂直平面向外，故A正確；B．由洛倫茲力提供向心力，可得運動的時間運動的時間還與圓心角有關，粒子做圓周運動的圓心角不同，因此粒子的運動時間不等，故B錯誤；C．當粒子速率時，粒子做圓周運動的半徑為能保證所有粒子都打在點的最小磁場區(qū)域如圖最小磁場區(qū)域面積為故C正確；D．當粒子速率時，粒子做圓周運動的半徑為能保證所有粒子都打在點的最小磁場區(qū)域如圖最小磁場區(qū)域面積為故D正確；故選ACD。9、AC【解析】根據(jù)導體切割磁感應線產(chǎn)生的感應電動勢計算公式可得E=BLv，所以△E=△BLv，由于磁場隨位移均勻變化，所以感應電動勢隨位移均勻增大，電容器兩端的電壓均勻變化，電場強度也是均勻變化的，A正確；電容器的電容，解得：I=LCv，由于導體棒勻速運動，且磁感應強度隨位移均勻變化，而x=v?△t，所以電流強度不變，B錯誤；

導體棒勻速運動，根據(jù)平衡條件可得F=BIL，而B均勻增大，所以安培力均勻增大，拉力F均勻增大，拉力做功功率等于克服安培力做功功率，即P=Fv可知，外力的功率均勻增大，C正確；導體棒運動至x=3m處時，磁感應強度為B=（0.4+0.2×3）T=1T，電流強度：I=LCv=LCv2=0.2×1×0.1×4A=0.08A，所以導體棒所受安培力為FA=BIL=1×0.08×1N=0.08N，故D錯誤．故選AC．10、ABC【解析】

A．由題知，月球的周期T2=27天=648h，軌道半徑約為r2=3.8×105km，地球同步衛(wèi)星的周期T1=24h，軌道半徑約r1，根據(jù)開普勒第三定律有：代入數(shù)據(jù)解得：r1=4.2×104km，A正確；B．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)得兩者線速度之比為：B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得：，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小于空間站的軌道半徑，所以地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度，C正確；D．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以月球的向心加速度大于空間站向心加速度，D錯誤。故選ABC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BC【解析】

(1)[1]用平均速度代替小鐵球經(jīng)過光電門時的瞬時速度，即(2)[2]若小鐵球機械能守恒，則有可得(3)[3]比較兩個方案，改進后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點：一是消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響；二是電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0，故BC正確，AD錯誤。故選BC。12、DBF4.61.8AD1.491.05【解析】

（1）①[1][2]測電動勢力約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，由于有定值電阻的存在，電路中的最大電流為AA如果用量程為3A的電流表，則讀數(shù)誤差太大，因此，電流表應選B；測電動勢約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，電路最小電阻為Ω=7.5Ω考慮電源內(nèi)阻、滑動變阻器電阻，故定值電阻應選D；[3]為方便實驗操作，滑動變阻器應選F；②[4][5]由表達式U=-5.8I+4.6根據(jù)閉合電路歐姆定律有聯(lián)立解得電源電動勢為E=4.6V，內(nèi)阻r=1.8Ω，③[6]由電路圖可知，電壓表的分流作用會造成實驗誤差，故A符合題意，BCDE不符合題意；故選A；（2）①[7]用圖丙所示電路測電動勢與內(nèi)阻，定值電阻適當小一點，實驗誤差小，因些定值電阻應選D；②[8][9]由電路圖可知，K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為電流電動勢，電壓表示數(shù)為1.49V，即電源乙電動勢為E=1.49V；K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.8V，電壓表測路端電壓，此時電路電流為A=0.295A電源內(nèi)阻為1.05Ω四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）（3）【解析】

（1）離子在磁場中做勻速圓周運動時：根據(jù)題意，在A處發(fā)射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成寬度為D的平行氙原子核束，即則：（2）等離子體由下方進入?yún)^(qū)域I后，在洛倫茲力的作用下偏轉，當粒子受到的電場力等于洛倫茲力時，形成穩(wěn)定的勻強電場，設等離子體的電荷量為，則即氙原子核經(jīng)過區(qū)域