湖北省十堰市北京路中學(xué)2021-2022學(xué)年高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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．如圖所示，O1、O2兩輪通過皮帶傳動，兩輪半徑之比r1：r2=2：1，點A在O1輪邊緣上，點B在O2輪邊緣上，則A、B兩點的向心加速度大小之比aA：aB為（）A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：42．“雙星系統(tǒng)”由相距較近的星球組成，每個星球的半徑均遠小于兩者之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體，它們在彼此的萬有引力作用下，繞某一點做勻速圓周運動。如圖所示，某一雙星系統(tǒng)中A星球的質(zhì)量為m1，B星球的質(zhì)量為m2，它們球心之間的距離為L，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．B星球的軌道半徑為B．A星球運行的周期為C．A星球和B星球的線速度大小之比為m1：m2D．若在O點放一個質(zhì)點，則它受到兩星球的引力之和一定為零3．如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是（）A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短B．這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11.11eVD．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9.60eV4．如圖所示，兩條輕質(zhì)導(dǎo)線連接金屬棒的兩端，金屬棒處于勻強磁場內(nèi)且垂直于磁場。金屬棒的質(zhì)量，長度。使金屬棒中通以從Q到P的恒定電流，兩輕質(zhì)導(dǎo)線與豎直方向成角時，金屬棒恰好靜止。則磁場的最小磁感應(yīng)強度（重力加速度g?。ǎ〢．大小為，方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向下B．大小為，方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向上C．大小為，方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向下D．大小為，方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向上5．在國際單位制中，電荷量的單位是庫侖，符號是C，靜電力常量k=9.0×109N·m1/C1．關(guān)于電荷量與庫侖力，下列說法不正確的是A．兩個電荷量為1C的點電荷在真空中相距1m時，相互作用力相當于地球上一百萬噸的物體所受的重力B．我們幾乎不可能做到使相距1m的兩個物體都帶1C的電荷量C．在微觀帶電粒子的相互作用中，庫侖力比萬有引力強得多D．庫侖定律的公式和萬有引力的公式在形式上很相似，所以它們是性質(zhì)相同的兩種力6．某同學(xué)按如圖1所示連接電路，利用電壓傳感器研究電容器的放電過程。先使開關(guān)S接1，電容器充電完畢后將開關(guān)擲向2，可視為理想電壓表的電壓傳感器將電壓信息傳入計算機，屏幕上顯示出電壓隨時間變化的U-t曲線，如圖2所示。電容器的電容C已知，且從圖中可讀出最大放電電壓U0，圖線與坐標軸圍成的面積S、任一點的點切線斜率k，但電源電動勢、內(nèi)電阻、定值電阻R均未知，根據(jù)題目所給的信息，下列物理量不能求出的是A．電容器放出的總電荷量 B．電阻R兩端的最大電流C．定值電阻R D．電源的電動勢和內(nèi)電阻二、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．如圖所示是一玻璃球體，O為球心，cO水平，入射光線ab與cO平行，入射光線ab包含a、b兩種單色光，經(jīng)玻璃球折射后色散為a、b兩束單色光．下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光在玻璃球體內(nèi)的波長大于b光在玻璃球體內(nèi)的波長B．上下平移入射光線ab，當入射點恰當時，折射光線a或b光可能在球界面發(fā)生全反射C．a(chǎn)光在玻璃球內(nèi)的傳播速度大于b光在玻璃球內(nèi)的傳播速度D．在同一雙縫干涉實驗中，僅把a光照射換用b光，觀察到的條紋間距變大8．如圖，兩軸心間距離、與水平面間夾角為的傳送帶，在電動機帶動下沿順時針方向以的速度勻速運行。一質(zhì)量的貨物從傳送帶底端由靜止釋放，貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。已知重力加速度大小為，，。則貨物從底端運動至頂端的過程中（）A．貨物增加的機械能為B．摩擦力對貨物做的功為C．系統(tǒng)因運送貨物增加的內(nèi)能為D．傳送帶因運送貨物多做的功為9．4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10．如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產(chǎn)生的電熱為D．金屬棒運動的時間為三、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）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”。圖中A為質(zhì)量為M的小車，連接在小車后的紙帶穿過電火花計時器B，它們均置于已平衡摩擦力的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，鉤碼P的質(zhì)量為m，C為彈簧測力計，實驗時改變P的質(zhì)量，讀出測力計不同讀數(shù)F，不計繩與滑輪的摩擦。(1)在實驗過程中，_______（選填“需要”或“不需要”）滿足“小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量”這一條件。(2)乙圖為某次實驗得到的紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出，已知電源的頻率為f，由紙帶可得小車的加速度表達式為a=__________（用x1、x2、x3、x4、f來表示）。(3)實驗完畢后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗時的電壓小于220V，那么加速度的測量值與實際值相比_______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。12．（12分）如圖a所示，某同學(xué)利用下圖電路測量電源電動勢和內(nèi)阻。先將電路中的電壓傳感器d端與a端連接。（1）若該同學(xué)開始實驗后未進行電壓傳感器的調(diào)零而其他器材的使用均正確，則移動滑片后，得到的U-I圖象最可能為___________。A．B．C．D．（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，正確調(diào)零操作，移動滑片后，得到如圖b所示的U-I圖，已知定值電阻R=10Ω，則根據(jù)圖象可知電源電動勢為_________V、內(nèi)阻為________Ω。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）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）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，在這一過程中，若a對應(yīng)的溫度為T1=200K，求：①b點的溫度；②若從a到b的過程中內(nèi)能增加2.5×105J，在這個過程中氣體從外界吸收的熱量是多少。14．（16分）居家學(xué)習(xí)的某同學(xué)設(shè)計了一個把陽光導(dǎo)入地下室的簡易裝置。如圖，ABCD為薄壁矩形透明槽裝滿水后的豎直截面，其中AB=d，AD=2d，平面鏡一端靠在A處，與水平底面夾角θ=45°斜放入水槽。太陽光入射到AD面上，其中一細束光線以入射角53°射到水面上的O點，進入水中后，射到平面鏡距A點為處。不考慮光的色散現(xiàn)象及水槽壁對光線傳播的影響，取水對該束光的折射率，sin53°=，cos53°=。求該束光：（i）射到平面鏡時的入射角；（ii）第次從水中射出的位置與D點的距離x。15．（12分）圖(甲)中的圓是某圓柱形透明介質(zhì)的橫截面，半徑為R=10cm．一束單色光沿DC平行于直徑AB射到圓周上的C點，DC與AB的距離H=5cm．光線進入介質(zhì)后，第一次到達圓周上的E點（圖中未畫出），CE=cm．（i）求介質(zhì)的折射率；（ii）如圖（乙）所示，將該光線沿MN平行于直徑AB射到圓周上的N點，光線進入介質(zhì)后，第二次到達介質(zhì)的界面時，從球內(nèi)折射出的光線與MN平行（圖中未畫出），求光線從N點進入介質(zhì)球時的入射角的大?。?/p>

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】

傳送帶傳動的兩輪子邊緣上的點線速度相等，所以vA=vB，由題知r1：r2=2：1，由向心加速度公式a=得，aA：aB=1：2故B正確，ACD錯誤。故選B。2、B【解析】

由于兩星球的周期相同，則它們的角速度也相同，設(shè)兩星球運行的角速度為，根據(jù)牛頓第二定律，對A星球有：對B星球有得又得故A錯誤；B．根據(jù)解得周期，故B正確；C．A星球和B星球的線速度大小之比故C錯誤；D．O點處的質(zhì)點受到B星球的萬有引力受到A星球的萬有引力故質(zhì)點受到兩星球的引力之和不為零，故D錯誤。故選B。3、D【解析】

這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論△E=Em-En（m＞n）得知，從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大，由E=hγ=hc/λ得知，頻率最高，波長最短．故AB錯誤；從n=3躍遷到n=1輻射的光子能量最大，發(fā)生光電效應(yīng)時，產(chǎn)生的光電子最大初動能最大，光子能量最大值為13.6-1.51eV=12.09eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程得Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV．故C錯誤，D正確．故選D．4、B【解析】

說明分析受力的側(cè)視圖（右視圖）如圖所示磁場有最小值，應(yīng)使棒平衡時的安培力有最小值棒的重力大小、方向均不變，懸線拉力方向不變，由“力三角形”的動態(tài)變化規(guī)律可知又有聯(lián)合解得由左手定則知磁場方向平行輕質(zhì)導(dǎo)線向上。故ACD錯誤，B正確。故選B。5、D【解析】

兩個電荷量為1C的點電荷在真空中相距1m時，相互作用力；一百萬噸的物體所受的重力，所以我們幾乎不可能做到使相距1m的兩個物體都帶1C的電荷量；在微觀帶電粒子的相互作用中，因粒子間的距離很小，所以庫侖力比萬有引力強得多，選項ABC正確；庫侖定律的公式和萬有引力的公式在形式上雖然很相似，但是它們不是性質(zhì)相同的兩種力，選項D錯誤；此題選擇不正確的選項，故選D.6、D【解析】

由Q=CU0，所以容器放出的總電荷量可求，所以A選項能求出；根據(jù)I=Q/t，變形得，Ut為圖象與坐標軸所圍面積S可求，所以Q=S/R，則，所以C選項可求；電阻R兩端的最大電流即為電容器剛開始放電的時候，所以，選項B電阻R兩端的最大電流可求；根據(jù)題意只知道電源的電動勢等于電容器充滿電兩板間的電壓，也就是剛開始放電時的電壓，即E=U0，內(nèi)電阻無法求出，所以選項D不能求出。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．由圖可知，b光的折射程度比a光大，可知玻璃對b光的折射率比a光大，b光的頻率較大，則b光的波長較小，選項A正確；B．因光線ab從玻璃球中出射時的入射角等于進入玻璃球中的折射角，可知此角總小于臨界角，則折射光線a或b光不可能在球界面發(fā)生全反射，選項B錯誤；C．根據(jù)v=c/n可知，因為玻璃對b光的折射率比a光大，則a光在玻璃球內(nèi)的傳播速度大于b光在玻璃球內(nèi)的傳播速度，選項C正確；D．根據(jù)可知，因b光的波長較小，則在同一雙縫干涉實驗中，僅把a光照射換用b光，觀察到的條紋間距變小，選項D錯誤．8、AD【解析】

AB．當貨物剛放上傳送帶時，對貨物由牛頓第二定律得設(shè)貨物與傳送帶共速時用時為，則，解得則這段時間內(nèi)貨物運動的位移傳送帶運動的位移貨物從底端運動至頂端的過程中，滑動摩擦力對貨物做的功靜摩擦力對貨物做的功故摩擦力對貨物做的功根據(jù)功能關(guān)系得貨物增加的機械能也為，故A正確，B錯誤；CD．系統(tǒng)因運送貨物增加的內(nèi)能為傳送帶因運送貨物多做的功等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能與貨物增加的機械能之和故C錯誤，D正確。故選AD。9、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。10、CD【解析】

根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯誤．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W．對整個過程，由動能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯誤．電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產(chǎn)生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機械能守恒，由機械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經(jīng)過磁場通過某界面的電量為；根據(jù)動量定理：，其中，解得，選項D正確；故選CD.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、不需要不變【解析】

(1)[1]該實驗可以用彈簧測力計測量繩子的拉力，故不需要滿足小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量的條件。

(2)[2]根據(jù)逐差法可知，小車的加速度為(3)[3]根據(jù)(2)中所得到的加速度的表達式可知，加速度與電源電壓無關(guān)，所以加速度的測量值與實際值相比是不變的。12、B3.00.53【解析】

（1）該同學(xué)開始實驗后未進行電壓傳感器的調(diào)零，則電路電流為0時，電壓傳感器有示數(shù)，不為0，作出的U-I圖象中，電壓隨電流的增大而增大，但縱坐標有截距，觀察圖b中的圖象可知B符合；（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，則電壓傳感器測量的是滑動變阻器的電壓，但由于正負接線接反了，因此測量的