2023-2024學(xué)年湖北省黃岡、襄陽市高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2023-2024學(xué)年湖北省黃岡、襄陽市高三第二次診斷性檢測物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，虛線所圍矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)從ab邊的中點(diǎn)O處，某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時(shí)，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出，已知此粒子的質(zhì)量為m，電荷量的大小為q，其重力不計(jì)；ab邊長為2ι，ad邊長為3ι，則下列說法中正確的是A．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BB．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BC．離子穿過磁場和電場的時(shí)間之比tD．離子穿過磁場和電場的時(shí)間之比t2、如圖甲所示，金屬細(xì)圓環(huán)固定，圓環(huán)的左半部分處于隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場中。該圓環(huán)電阻為R、半徑為r，從t=0時(shí)刻開始，該圓環(huán)所受安培力大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為（）A． B． C． D．3、2020年1月7日23時(shí)20分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭托舉“通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星五號(hào)”直沖云霄。隨后，衛(wèi)星被順利送入預(yù)定軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，為我國2020年宇航發(fā)射迎來“開門紅”。下列說法正確的是（）A．火箭發(fā)射瞬間，該衛(wèi)星對(duì)運(yùn)載火箭的作用力大于自身的重力B．火箭發(fā)射過程中，噴出的氣體對(duì)火箭的作用力與火箭對(duì)噴出的氣體的作用力相同C．衛(wèi)星繞地勻速圓周運(yùn)動(dòng)中處于失重狀態(tài)，所受地球重力為零D．由于衛(wèi)星在高軌道的線速度比低軌道的小，該衛(wèi)星從低軌道向高軌道變軌過程中需要減速4、光滑水平面上，一物體在恒力作用下做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，在t1時(shí)間內(nèi)動(dòng)能由0增大到Ek，在t2時(shí)間內(nèi)動(dòng)能由Ek增大到2Ek，設(shè)恒力在t1時(shí)間內(nèi)沖量為I1，在t2時(shí)間內(nèi)沖量為I2，兩段時(shí)間內(nèi)物體的位移分別為x1和x2，則（）A．I1<I2，x1<x2 B．I1>I2，x1>x2C．I1>I2，x1＝x2 D．I1＝I2，x1＝x25、關(guān)于物理學(xué)中的思想或方法，以下說法錯(cuò)誤的是（）A．加速度的定義采用了比值定義法B．研究物體的加速度跟力、質(zhì)量的關(guān)系采用假設(shè)法C．卡文迪許測定萬有引力常量采用了放大法D．電流元概念的提出采用了理想模型法6、如圖，吊橋AB長L，質(zhì)量均勻分布，重G1。A端由鉸鏈支于地面，B端由繩拉住，繩繞過小滑輪C掛重物，重G2。重力作用線沿鉛垂線AC，AC=AB。當(dāng)?shù)鯓蚱胶鈺r(shí)，吊橋與鉛垂線的夾角θ為A．2arcsin B．a(chǎn)rcsin C．2arctan D．a(chǎn)rctan二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖，理想變壓器上接有3個(gè)完全相同的燈泡，其中1個(gè)燈泡與原線圈串聯(lián)，另外2個(gè)燈泡并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓usin100t（V），3個(gè)燈泡均正常發(fā)光，忽略導(dǎo)線電阻，則變壓器（）A．副線圈電壓的頻率為100HzB．原線圈兩端的電壓為12VC．原副線圈的電流比為2︰1D．原副線圈的匝數(shù)比為2︰18、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球性公共資源，多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的發(fā)展理念，服務(wù)“一帶一路”建設(shè)發(fā)展，積極推進(jìn)北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)攜手，與各個(gè)國家、地區(qū)和國際組織一起，共同推動(dòng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務(wù)全球、造福人類?；谶@樣的理念，從2017年底開始，北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)入了超高密度發(fā)射。北斗系統(tǒng)正式向全球提供RNSS服務(wù)，在軌衛(wèi)星共53顆。預(yù)計(jì)2020年再發(fā)射2-4顆衛(wèi)星后，北斗全球系統(tǒng)建設(shè)將全面完成，使我國的導(dǎo)航定位精度不斷提高。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有一種是處于地球同步軌道，假設(shè)其離地高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有（）A．該衛(wèi)星運(yùn)行周期可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié) B．該衛(wèi)星所在處的重力加速度為C．該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)動(dòng)能為 D．該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為9、如圖所示，在紙面內(nèi)有一個(gè)半徑為r、電阻為R的線圈，線圈處于足夠大的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，線圈與磁場右邊界相切與P點(diǎn)?，F(xiàn)使線圈繞過P點(diǎn)且平行于磁場方向的軸以角速度ω順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)過90°，到達(dá)圖中虛線位置，則下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B．線圈受到的安培力逐漸增大C．線圈經(jīng)過虛線位置時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢為2Br2ωD．流過線圈某點(diǎn)的電荷量為10、如圖所示，小球A、B、C通過鉸鏈與兩根長為L的輕桿相連，ABC位于豎直面內(nèi)且成正三角形，其中A、C置于水平面上?，F(xiàn)將球B由靜止釋放，球A、C在桿的作用下向兩側(cè)滑動(dòng)，三小球的運(yùn)動(dòng)始終在同一豎直平面內(nèi)。已知，不計(jì)摩擦，重力加速度為g。則球B由靜止釋放至落地的過程中，下列說法正確的是（）A．球B的機(jī)械能先減小后增大B．球B落地的速度大小為C．球A對(duì)地面的壓力一直大于mgD．球B落地地點(diǎn)位于初始位置正下方三、實(shí)驗(yàn)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）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，斌斌利用如圖所示可拆式變壓器（鐵芯不閉合）進(jìn)行研究。（1）實(shí)驗(yàn)還需要下列器材中的________；（2）實(shí)驗(yàn)中，圖中變壓器的原線圈接線“0、8”接線柱，所接電源電壓為交流10.0V，副線圈接線“0、4”接線柱，則副線圈所接電表示數(shù)可能是______。A．20.0VB．15.0VC．5.0VD．2.5V12．（12分）如圖，物體質(zhì)量為，靜置于水平面上，它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用大小為、方向與水平方向夾角的拉力F拉動(dòng)物體，拉動(dòng)4s后，撤去拉力F，物體最終停下來取試求：物體前4s運(yùn)動(dòng)的加速度是多大？物體從開始出發(fā)到停下來，物體的總位移是多大？四、計(jì)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）在直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)存在著電場與磁場，電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間周期性變化的圖像如圖甲所示。t=0時(shí)刻勻強(qiáng)電場沿x軸負(fù)方向，質(zhì)量為m、電荷量大小為e的電子由（－L，0）位置以沿y軸負(fù)方向的初速度v0進(jìn)入第Ⅲ象限。當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)到（0，－2L）位置時(shí)，電場消失，空間出現(xiàn)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，電子在磁場中運(yùn)動(dòng)半周后，磁場消失，勻強(qiáng)電場再次出現(xiàn)，當(dāng)勻強(qiáng)電場再次消失而勻強(qiáng)磁場再次出現(xiàn)時(shí)電子恰好經(jīng)過y軸上的（0，L）點(diǎn)，此時(shí)電子的速度大小為v0、方向?yàn)?y方向。已知電場的電場強(qiáng)度、磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度以及每次存在的時(shí)間均不變，求：(1)電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)電子從t=0時(shí)刻到第三次經(jīng)過y軸所用的時(shí)間；(3)通過分析說明電子在運(yùn)動(dòng)過程中是否會(huì)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)。14．（16分）如圖所示，半徑為R的光滑軌道豎直放置，質(zhì)量為m的球1在恒力F（力F未知，且未畫出）的作用下靜止在P點(diǎn)，OP連線與豎直方向夾角為，質(zhì)量也為m的球2靜止在Q點(diǎn)。若某時(shí)刻撤去恒力F，同時(shí)給小球1一個(gè)沿軌道切向方向的瞬時(shí)沖量I（未知），恰能使球1在軌道內(nèi)側(cè)沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)且與球2發(fā)生彈性正碰。小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：(1)恒力F的最小值為多大？(2)瞬時(shí)沖量I大小為多大？(3)球2碰撞前后對(duì)軌道Q點(diǎn)的壓力差為多大？15．（12分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p－V圖象如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)B時(shí)的熱力學(xué)溫度TB＝300K，求：①該氣體在狀態(tài)A時(shí)的熱力學(xué)溫度TA和狀態(tài)C時(shí)的熱力學(xué)溫度TC；②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中，氣體內(nèi)能的變化量△U以及該過程中氣體從外界吸收的熱量Q．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

根據(jù)某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時(shí)，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出可知，本題考查帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心和幾何關(guān)系求解；若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出可知，本題也考查帶電粒子在電場中的偏傳，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)列方程求解?！驹斀狻緼、B項(xiàng)：粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，由題意可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=由公式qvB=mv2r聯(lián)立兩式解得：B=2mv粒子在電場中偏轉(zhuǎn)有：3l=vtl2聯(lián)立解得：E=2m所以BEC、D項(xiàng)：粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t2所以t1故選：D。2、D【解析】

設(shè)勻強(qiáng)磁場（）感應(yīng)電動(dòng)勢安培力結(jié)合圖像可知所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率故D正確ABC錯(cuò)誤。故選D。3、A【解析】

A．由牛頓第二定律可知，火箭發(fā)射瞬間，衛(wèi)星加速度向上，則該衛(wèi)星對(duì)運(yùn)載火箭的作用力大于自身的重力，A正確；B．火箭發(fā)射過程中，噴出的氣體對(duì)火箭的作用力與火箭對(duì)噴出的氣體的作用力大小相等，方向相反，B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星繞地運(yùn)動(dòng)過程中處于失重狀態(tài)，所受地球重力不為零，C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星從低軌道向高軌道變軌過程中需要加速，D錯(cuò)誤．故選A。4、C【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理，第一段加速過程F?x1=Ek第二段加速過程F?x2=2Ek-Ek聯(lián)立可得x1=x2物體做初速度為零的加速運(yùn)動(dòng)，故通過連續(xù)相等位移的時(shí)間變短，即通過位移x2的時(shí)間t2小于通過位移x1的時(shí)間t1；根據(jù)沖量的定義，有I1=F?t1I2=F?t2故I1＞I2故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。5、B【解析】

A．加速度的定義式為a=，知加速度等于速度變化量與所用時(shí)間的比值，采用了比值定義法，故A正確，不符合題意；B．研究物體的加速度跟力、質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)采用控制變量法，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測定了萬有引力常量，采用了放大法，故C正確，不符合題意；D．電流元是理想化物理模型，電流元概念的提出采用了理想模型法，故D正確，不符合題意。故選B。6、A【解析】

以為支點(diǎn)，根據(jù)力矩平衡條件：可得：解得：A．與分析相符，故A正確；B．與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選A。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

A．根據(jù)交流電源的電壓usin100t（V），可知角速度為：rad/s，則頻率為：50HzA錯(cuò)誤；CD．設(shè)每只燈的額定電流為I，額定電壓為U，因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡正常發(fā)光，所以副線圈中的總電流為2I，原副線圈電流之比為1：2，根據(jù)原副線圈中電流之比與匝數(shù)成反比得原、副線圈的匝數(shù)之比為：故C錯(cuò)誤，D正確；B．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比：得原線圈兩端電壓為：根據(jù)閉合電路歐姆定律得交流電源電壓為：該交流電的最大值為V，則有效值為18V，所以3U=18V則燈泡的額定電壓為6V，原線圈兩端得電壓等于2U=12V，B正確；故選BD。8、BC【解析】

A．地球同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，周期為24h，A錯(cuò)誤；B．由可知?jiǎng)t該衛(wèi)星所在處的重力加速度是B正確；C．由于該衛(wèi)星的動(dòng)能選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律可知，該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。9、BC【解析】

A．線圈順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．線圈順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線的有效長度逐漸變大，感應(yīng)電流逐漸變大，根據(jù)F=BIL可知，線圈受到的安培力逐漸增大，選項(xiàng)B正確；C．線圈經(jīng)過虛線位置時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢為選項(xiàng)C正確；D．流過線圈某點(diǎn)的電荷量為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。10、AB【解析】

A．B下落時(shí)，A、C開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B落地后，A、C停止運(yùn)動(dòng)，因A、B、C三球組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故球B的機(jī)械能先減小后增大，故A正確；B．對(duì)整個(gè)系統(tǒng)分析，有：解得故B正確；C．在B落地前的一段時(shí)間，A、C做減速運(yùn)動(dòng)，輕桿對(duì)球有向上力作用，故球A對(duì)地面的壓力可能小于mg，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)锳、C兩球質(zhì)量不相同，故球B落地點(diǎn)不可能位于初始位置正下方，故D錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)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、ADD【解析】

(1)[1]探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要用到交流電壓表，B是直流電流表，C是直流電壓表，A是多用電表，可以用多用電表的交流電壓擋測電壓，實(shí)驗(yàn)中為了安全，輸入電壓不能超過12V，需要交流學(xué)生電源，故選AD。(2)[2]如果是理想變壓器，則電壓比等于匝數(shù)比，輸出電壓為5V，但圖中變壓器存在比較大的漏磁，實(shí)際輸出電壓小于5V，故D正確。故選D。12、42m【解析】

（1）由牛頓第二定律運(yùn)用正交分解法求解加速度；（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式求解撤去外力之前時(shí)的位移；根據(jù)牛頓第二定律求解撤去外力后的加速度和位移，最后求解總位移.【詳解】（1）受力分析：正交分解：由牛頓第二定律得：；；聯(lián)立解得：（2）前4s內(nèi)的位移為，

4s末的速度為：，

撤去外力后根據(jù)牛頓第二定律可知：，

解得：，

減速階段的位移為：，

通過的總位移為：．【點(diǎn)睛】此題是牛頓第二定律的應(yīng)用問題；關(guān)鍵是知道加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁，運(yùn)用正交分解法求解加速度是解題的重點(diǎn)．四、計(jì)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)能過原點(diǎn)【解析】

(1)軌跡如圖所示電子由A點(diǎn)進(jìn)入第Ⅲ象限，此時(shí)空間存在-x方向的電場，設(shè)電子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)用時(shí)為t，在x方向上在-y方向上設(shè)電場強(qiáng)度為E解得。在B點(diǎn)，電子速度為v，方向與y軸夾角為α，則電子從C點(diǎn)到D點(diǎn)可以逆向看成從