湖南省株洲市高三第二次診斷性檢測新高考物理試卷及答案解析

湖南省株洲市高三第二次診斷性檢測新高考物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、下列關(guān)于行星運動定律和萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程，符合史實的是（）A．哥白尼通過整理第谷觀測的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運動規(guī)律B．牛頓通過多年的研究發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測量出了地球的質(zhì)量C．牛頓指出地球繞太陽運動是因為受到來自太陽的萬有引力D．卡文迪許通過實驗比較準(zhǔn)確地測量出了萬有引力常量，并間接測量出了太陽的質(zhì)量2、某學(xué)校科技活動小組設(shè)計了一個光電煙霧探測器（如圖甲），當(dāng)有煙霧進入探測器時（如圖乙），來自光源S的光會被煙霧散射進入光電管C，當(dāng)光射到光電管中的鈉表面時會產(chǎn)生光電流，當(dāng)光電流大于10-8A時，便會觸發(fā)報警系統(tǒng)報警。已知鈉的極限頻率為6.0×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，則下列說法正確的是（）A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長不能小于5.0×10-7mB．若光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源的光變強時，并不能改變光電煙霧探測器的靈敏度C．光電管C中能發(fā)生光電效應(yīng)是因為光發(fā)生了全反射現(xiàn)象D．當(dāng)報警器報警時，鈉表面每秒釋放出的光電子最少數(shù)目是N=6.25×1010個3、如圖所示，用輕質(zhì)彈簧將籃球拴在升降機底板上，此時彈簧豎直，籃球與光滑的側(cè)壁和光滑的傾斜天花板接觸，在籃球與側(cè)壁之間裝有壓力傳感器，當(dāng)電梯在豎直方向勻速運動時，壓力傳感器有一定的示數(shù)?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力傳感器的示數(shù)逐漸減小，某同學(xué)對此現(xiàn)象給出了下列分析與判斷，其中可能正確的是（）A．升降機正在勻加速上升 B．升降機正在勻減速上升C．升降機正在加速下降，且加速度越來越大 D．升降機正在加速上升，且加速度越來越大4、“月亮正加速遠離地球！后代沒月亮看了?！币豁椥碌难芯勘砻?，月球的引力在地球上產(chǎn)生了周期性的潮汐現(xiàn)象，潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量，降低地球的旋轉(zhuǎn)速度，同時也導(dǎo)致月球正在以每年38cm的速度遠離地球。不考慮其他變化，則很多年后與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是（）A．月球繞地球做圓周運動的周期將減小B．月球繞地球做圓周運動的線速度增大C．地球同步定點衛(wèi)星的高度增大D．地球同步定點衛(wèi)星的角速度增大5、下列四個選項中哪個不等于磁感應(yīng)強度的單位特斯拉（）A． B． C． D．6、如圖甲所示，梯形硬導(dǎo)線框abcd固定在磁場中，磁場方向與線框平面垂直，圖乙表示該磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系，t=0時刻磁場方向垂直紙面向里。在0～5t0時間內(nèi)，設(shè)垂直ab邊向上為安培力的正方向，線框ab邊受到該磁場對它的安培力F隨時間t變化的關(guān)系圖為A． B． C． D．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、4月20日深夜，“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射第44顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星。這是“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星在2019年的首次發(fā)射，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)今年繼續(xù)高密度全球組網(wǎng)。若某顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為，運動周期為。已知地球半徑為，引力常量為，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的線速度大小 B．地球的質(zhì)量C．地球的平均密度 D．地球表面重力加速度大小8、一列向右傳播的橫波在t=0時的波形如圖所示，A、B兩質(zhì)點間距為8m，B、C兩質(zhì)點平衡位置的間距為3m，當(dāng)t=1s時，質(zhì)點C恰好通過平衡位置，該波的波速可能為（）A．m/sB．1m/sC．13m/sD．17m/s9、如圖所示，銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場中。電路通過電刷與圓盤的邊緣和銅軸接觸良好，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，定值電阻為R。先將開關(guān)閉合，待圓盤轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再斷開開關(guān)，不計一切摩擦，下列說法中正確的是（）A．閉合開關(guān)時，從上往下看圓盤逆時針轉(zhuǎn)動B．閉合開關(guān)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時，流過圓盤的電流為零C．?dāng)嚅_開關(guān)時，a點電勢低于b點電勢D．?dāng)嚅_開關(guān)后，流過電阻R上的電流方向與原電流方向相反10、如圖所示，是不帶電的球，質(zhì)量，是金屬小球，帶電量為，質(zhì)量為，兩個小球大小相同且均可視為質(zhì)點。絕緣細線長，一端固定于點，另一端和小球相連接，細線能承受的最大拉力為。整個裝置處于豎直向下的勻強電場中，場強大小，小球靜止于最低點，小球以水平速度和小球瞬間正碰并粘在一起，不計空氣阻力。和整體能夠做完整的圓周運動且繩不被拉斷，。則小球碰前速度的可能值為（）A． B． C． D．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(xué)現(xiàn)要利用氣墊導(dǎo)軌來研究勻變速直線運動規(guī)律，其實驗裝置如圖甲所示，其實驗步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測出擋光片的寬度d。按圖甲安裝好器材，并調(diào)節(jié)好氣墊導(dǎo)軌，使氣墊導(dǎo)軌處于水平位置。然后用跨過輕質(zhì)定滑輪的輕繩一端與鉤碼相連，另一端與滑塊相連，再將滑塊置于氣墊導(dǎo)軌的左端，并用手按住滑塊不動；②調(diào)整輕質(zhì)滑輪，使輕繩處于水平位置；從氣墊導(dǎo)軌上的刻度尺上讀出滑塊與光電門之間的距離s（鉤碼到地面的高度大于滑塊與光電門之間的距離），同時記下滑塊的初始位置；③由靜止釋放滑塊，用光電門測出擋光片經(jīng)過光電門的時間t；④將滑塊重新置于初始位置，保持滑塊所掛的鉤碼個數(shù)不變，改變光電門的位置從而改變滑塊與光電門之間的距離s，多次重復(fù)步驟③再次實驗，重物到地面的高度大于滑塊與光電門之間的距離；⑤整理好多次實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)?；卮鹣铝袉栴}：(1)擋光片的寬度測量結(jié)果，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為d=_______cm；(2)滑塊在運動過程中的加速度a可根據(jù)勻變速運動的規(guī)律__________來求；(3)據(jù)實驗數(shù)據(jù)最后得到了如圖丙所示的圖像，由圖像可求得滑塊運動時的加速度a=______m/s2。（取g=10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）12．（12分）(1)如圖所示的四個圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的四個步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是________（用符號表示）(2)用“油膜法”來粗略估測分子的大小，是通過一些科學(xué)的近似處理，這些處理有：___________。(3)某同學(xué)通過測量出的數(shù)據(jù)計算分子直徑時，發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果比實際值偏大，可能是由于（_____）A．油酸未完全散開B．油酸溶液濃度低于實際值C．計算油膜面積時，將所有不足一格的方格計為一格D．求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴四、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）如圖，ABO是一半徑為R的圓形玻璃磚的橫截面，O是圓心，AB弧形面鍍銀?，F(xiàn)位于AO軸線上的點光源S發(fā)出一束光線射向玻璃磚的OB邊，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率為，光在空氣中傳播的速度為c，每條邊只考慮一次反射。求：（i）光線射入玻璃磚時的折射角；（ii）光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間。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，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。若某時刻撤去恒力F，同時給小球1一個沿軌道切向方向的瞬時沖量I（未知），恰能使球1在軌道內(nèi)側(cè)沿逆時針方向做圓周運動且與球2發(fā)生彈性正碰。小球均可視為質(zhì)點，重力加速度為g，不計空氣阻力。求：(1)恒力F的最小值為多大？(2)瞬時沖量I大小為多大？(3)球2碰撞前后對軌道Q點的壓力差為多大？15．（12分）如圖，水平面上有一條長直固定軌道，P為軌道上的一個標(biāo)記點，豎直線PQ表示一個與長直軌道垂直的豎直平面，PQ的右邊區(qū)域內(nèi)可根據(jù)需要增加一個方向與軌道平行的水平勻強電場。在軌道上，一輛平板小車以速度v0=4m/s沿軌道從左向右勻速運動，當(dāng)小車一半通過PQ平面時，一質(zhì)量為m=1kg的絕緣金屬小滑塊（可視為質(zhì)點）被輕放到小車的中點上，已知小滑塊帶電荷量為+2C且始終不變，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，整個過程中小車速度保持不變，g=10m/s2。求：(1)若PQ右側(cè)沒有電場，木板足夠長，在滑塊與小車恰好共速時小滑塊相對P點水平位移和摩擦力對小車做的功；(2)當(dāng)PQ右側(cè)電場強度取方向水平向右，且板長L=2m時，為保證小滑塊不從車上掉下，則電場存在的時間滿足什么條件？（附加：若PQ右側(cè)加一個向右的勻強電場，且木板長L=2m，為確保小滑塊不從小車左端掉下來，電場強度大小應(yīng)滿足什么條件？）（此附加問為思考題，無需作答）

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、C【解析】

A.開普勒通過整理第谷觀測的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運動規(guī)律，故A錯誤；B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測量出了萬有引力常量，并間接測量出了地球的質(zhì)量，故B錯誤，D錯誤；C.牛頓通過研究指出地球繞太陽運動是因為受到來自太陽的萬有引力，萬有引力提供地球做曲線運動所需的向心力，故C正確。故選：C。2、D【解析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)方程有則光源S發(fā)出的光波最大波長即要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長不能大于0.5μm，選項A錯誤；B．光源S發(fā)出的光波能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源越強，被煙霧散射進入光電管C的光越多，越容易探測到煙霧，即光電煙霧探測器靈敏度越高，選項B錯誤；C．光電管C中能發(fā)生光電效應(yīng)是因為照射光電管的光束能量大于其逸出功而使其發(fā)射出電子，選項C錯誤；D．光電流等于10-8A時，每秒產(chǎn)生的光電子的個數(shù)選項D正確。故選D。3、D【解析】

籃球在水平方向上受力平衡，即側(cè)壁對籃球的彈力與傾斜天花板對籃球的彈力在水平方向的分力平衡，隨著壓力傳感器的示數(shù)逐漸減小，籃球受到傾斜天花板在水平方向的分力減小，則其在豎直方向的分力減小，而彈簧的彈力不變，故籃球必然有豎直向上且增大的加速度，選項D項正確，ABC錯誤。故選D。4、C【解析】

A．月球繞著地球做勻速圓周運動，故有：解得：隨著地月間距增加，月球繞地球做圓周運動的周期將變大，故A錯誤；B．月球繞著地球做勻速圓周運動，故有：解得：隨著地月間距增加，月球繞地球做圓周運動的線速度變小，故B錯誤；CD．潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量，降低地球的旋轉(zhuǎn)速度，則地球自轉(zhuǎn)周期增加，故自轉(zhuǎn)角速度變小，故同步衛(wèi)星的角速度變小，根據(jù)可知軌道半徑變大，故高度增大，故C正確，D錯誤；故選C。5、D【解析】

A．根據(jù)可知，，選項A不符合題意；BC．，選項BC不符合題意；D．由可知，，選項D符合題意。故選D。6、D【解析】

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢，根據(jù)歐姆定律求解感應(yīng)電流，根據(jù)安培力公式F＝BIL求解安培力；根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，再由左手定則判定安培力的方向，即可求解。【詳解】0﹣2t0，感應(yīng)電動勢為：E1＝SS，為定值，3t0﹣5t0，感應(yīng)電動勢為：E2＝SS，也為定值，因此感應(yīng)電流也為定值，那么安培力F＝BIL∝B，由于0﹣t0，B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零，根據(jù)楞次定律，可知，線圈中感應(yīng)電流方向順時針，依據(jù)左手定則，可知，線框ab邊受到安培力方向向上，即為正；同理，t0﹣2t0，安培力方向向下，為負，大小增大，而在2t0﹣3t0，沒有安培力；在3t0﹣4t0，安培力方向向上，為正，大小減??；在4t0﹣5t0，安培力方向向下，為負，大小增大，故D正確，ABC錯誤。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、AC【解析】

A．根據(jù)線速度的定義可知衛(wèi)星的線速度大小為選項A正確；B．由，得地球的質(zhì)量為選項B錯誤；C．根據(jù)密度公式可知地球的密度選項C正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有地球表面萬有引力近似等于重力有聯(lián)立解得地球表面的重力加速度大小選項D錯誤。故選AC。8、BCD【解析】

根據(jù)圖象可知：AB間距離等于一個波長λ。根據(jù)波形的平移法得到時間t=1s與周期的關(guān)系式，求出周期的通項，求出波速的通項，再得到波速的特殊值?！驹斀狻坑蓤D讀出波長λ=8m，波向右傳播，質(zhì)點C恰好通過平衡位置時，波傳播的最短距離為1m，根據(jù)波形的平移法得：或，n=0，1，2…則波速或當(dāng)n=0時：v=1m/s或5m/s，當(dāng)n=1時：v=9m/s或13m/s，當(dāng)n=2時：v=17m/s或21m/s，故A正確，BCD錯誤。故選A。【點睛】本題的解題關(guān)鍵是運用波形平移法，得到時間與周期的關(guān)系式，得到波速的通項，再研究特殊值。9、BC【解析】

A．閉合開關(guān)時，銅圓盤中有電流經(jīng)過，圓盤中電流方向沿半徑向外，根據(jù)左手定則可知，從上往下看圓盤順時針轉(zhuǎn)動，故A錯誤；B．閉合開關(guān)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時，圓盤不受安培力作用，根據(jù)可知流過圓盤的電流為零，故B正確；C．?dāng)嚅_開關(guān)時，從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，圓盤的半徑切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由右手定則知，圓盤中電流方向沿半徑向里，所以點電勢低于點電勢，故C正確；D．閉合開關(guān)時，流過電阻上的電流方向從點經(jīng)電阻到點；斷開開關(guān)時，點電勢低于點電勢，流過電阻上的電流方向從點經(jīng)電阻到點，所以斷開開關(guān)后，流過電阻上的電流方向與原電流方向相同，故D錯誤；故選BC。10、BC【解析】

設(shè)AB碰撞后共同速度為，運動到最高點的速度為。小球AB碰撞過程動量守恒有在最低點時繩子受的拉力最大，有所以代入數(shù)值解得和整體恰能夠做完整的圓周運動，則在最高點有所以和整體能夠做完整的圓周運動，則在最高點有又從最高點到最低點，根據(jù)動能定理有代入數(shù)值解得選項BC正確，AD錯誤。故選BC。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、0.5202as=v20.270【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×4mm=0.20mm則讀數(shù)結(jié)果為5.20mm=0.520cm(2)[2]滑塊在鉤碼的作用下沿水平桌面做勻加速直線運動，滑塊在運動過程中的加速度a可根據(jù)勻變速運動的規(guī)律來求。(3)[3]滑塊在鉤碼的作用下沿水平桌面上做勻加速直線運動，經(jīng)過光電門時的瞬時速度大小為，由勻變速直線運動規(guī)律和解得：由上式可得由此可知圖像的斜率為由圖像可知圖像的斜率為k=2.0×104。所以滑塊的加速度為12、dacb把在水面上盡可能擴散開的油膜視為單分子油膜，把形成油膜的分子看做緊密排列的球形分子A【解析】

(1)[1]“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制酒精油酸溶液(教師完成，記下配制比例)→測定一滴油酸酒精溶液的體積(d)→準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜(a)→描繪油膜邊緣(c)→測量油膜面積(b)→計算分子直徑；因此操作先后順序排列應(yīng)是dacb；(2)[2]在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們的科學(xué)的近似處理是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙；(3)[3]計算油酸分子直徑的公式是V是純油酸的體積，S是油膜的面積。A.油酸未完全散開，測得的S偏小，測得的分子直徑d將偏大，故A正確；B.如果測得的油酸溶液濃度低于實際值，測得的油酸的體積偏小，測得的分子直徑將偏小，故B錯誤；C.計算油膜面積時將所有不足一格的方格計為一格，測得的S將偏大，測得的分子直徑將偏小，故C錯誤；D.求每滴體積時，lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，一滴溶液的體積可知，測得一滴液體的體積偏小，測得純油酸的體積將偏小，測得的分子直徑將偏小，故D錯誤。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、(i)30°；(ii)?！窘馕觥?/p>

(i)光路如答圖2，設(shè)光在C點的折射角為r由折射定律有代入數(shù)據(jù)解得r=30°(ii)進入玻璃磚中，光在AB面上D點反射，設(shè)入射角為，反射角為=90°-i=30°由三角函數(shù)關(guān)系有OC=OScot=且在ΔODC中，由正弦定理有：得=30°由于=30°，∠CDF=30°，故∠FDE=90°，所以光線DE垂直于OA射出玻璃磚在∠ODC中，由幾何關(guān)系有CD=OC=又DE=Rcos=光在玻璃中的速率則光線從S傳播