上海市大团中学2023届高三第二次诊断性检测物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内，线框的长边均处于水平位置线框A固定且通有电流I，线框B从足够高处由静止释放，在运动到A下方的过程中（）A穿过线框B的磁通量先变小后变大B穿过线框B的磁通量先变大后变小C线框B所受安培力的合力为零D线框B的机械能一直减小2、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为101，当原线圈两端输入如图所示(图示中的图线为正弦曲线的正值部分)的电压时，副线圈的输出电压为（ ）A22 VB22 VC11 VD11 V3、研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为理想电表。已知该光电管阴极K的极限频率为0，元电荷电量为e，普朗克常量为h，开始时滑片P、P上下对齐。现用频率为的光照射阴极K（>0），则下列说法错误的是A该光电管阴极材料的逸出功为h0B若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A的光电子的最大动能为hv-hv0+eUC若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数一定会不断增大D若将滑片P向右滑动，则当滑片P、P间的电压为时，电流计G的示数恰好为04、我国道路交通安全法中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带这是因为（ ）A系好安全带可以减小惯性B系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害C系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D是否系好安全带对人和车的惯性没有影响5、如图所示，质量相同的三个小球从足够长的斜面上同一点O分别以初速度v1、v2、v3水平抛出，落在斜面上的位置分别为A、B、C，已知OA=AB=BC，空气阻力不计，则（）Av1：v2：v3=1：2：3B落到斜面时的速度方向不同C落到斜面时的动能之比为1：2：3D落到斜面时的动能增量之比为1：4：96、如图所示，圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三个带电粒子 A、B、C 先后从 P 点以相同的速度沿 PO 方向射入磁场，分别从 a、b、c 三点射出磁场，三个粒子在磁场中运动的时间分别用 tA、tB、tC 表示，三个粒子的比荷分别用 kA、kB、kC 表示，三个粒子在该磁场中运动的周期分别用 TA、TB、TC 表示， 下列说法正确的是（）A粒子 B 带正电BtAtBtCCkAkBkCDTATBTC二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、图甲为研究光电效应的电路图，图乙为静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核衰变后产生的新核Y和某种射线的径迹，下列说法正确的是（ ）A图甲利用能够产生光电效应的两种（或多种）频率已知的光进行实验可测出普朗克常量B图甲的正负极对调，在光照不变的情况下，可研究得出光电流存在饱和值C图乙对应的衰变方程为D图乙对应的衰变方程为8、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，点为弹簧在原长时物块的位置物块由点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达点在从到的过程中，物块（ ）A加速度先减小后增大B经过点时的速度最大C所受弹簧弹力始终做正功D所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功9、一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其VT图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是（）A过程a到b中气体一定吸热BpcpbpaC过程b到c气体吸收热量D过程b到c中每一个分子的速率都减小E.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功10、如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面，b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球，不计空气阻力，已知b球落地后速度变为零，则下列说法正确的是A在a球上升的全过程中，a球的机械能始终是增加的B在a球上升的全过程中，系统的机械能守恒Ca球到达高度h时两球的速度大小为D从释放开始，a球能上升的最大高度为1.6h三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中： A B C D (1)纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中操作最规范的是_.(2)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材为完成此实验，除了所给的器材，从下图还必须选取的实验器材是_(填字母代号) (3)若实验中所用重锤的质量为m，某次实验打出的一条纸带如图所示在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，量得相邻点间的距离分别为S1、S2、 S3、 S4，当地的重力加速度为g.本实验所用电源的频率为f.从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量Ep=_，重锤动能增加量Ek=_在误差允许的范围内，通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒12（12分）某实验兴趣小组用如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律并求出当地重力加速度。倾斜气垫导轨倾角为30°，导轨上端与水平桌面相接并安装有速度传感器可以直接测出小物块经过上端时的速度，气垫导轨和水平桌面上均有刻度值可读出长度。导轨下端有一固定挡板，轻质弹簧下端与挡板相连，测出不放小物块时弹簧上端与传感器之间的长度为L。气垫导轨开始工作后把质量为m的小物块轻放在弹簧上端，用外力向下缓慢推动小物块到不同位置后撤去外力，小物块从静止开始向上运动，经过一段时间后落在水平桌面上。（1）通过实验，该小组测出了多组不同的速度v和对应的落点到导轨上的长度x，画出了如图乙所示的图象，已知该图象为一过原点的直线、直线斜率为k，则通过该象可求出当地重力加速度g的值为_，考虑到空气阻力，该小组测出的值_（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（2）通过事先对轻弹簧的测定，、研究得出弹簧的弹性势能与压缩量的关系为。若每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍，为了验证小物块和轻弹簧系统的机械能守恒，该小组需要验证的表达式为_（用x、n、L表示）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）A气缸截面积为500cm2，A、B两个气缸中装有体积均为104cm3、压强均为105Pa、温度均为27的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管容积不计。现给左面的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，使此过程中A气缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为105Pa，当推力F=1×103N时，求活塞N向右移动的距离是多少；B气缸中的气体升温到多少。14（16分）如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域和，充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场，区域的磁感应强度大小为B0，区域的磁感应强度大小可调， C点坐标为（4L，3L），M点为OC的中点质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场中，速度大小为，不计粒子所受重力，粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场（1）若粒子无法进入区域中，求区域磁感应强度大小范围；（2）若粒子恰好不能从AC边射出，求区域磁感应强度大小；（3）若粒子能到达M点，求区域磁场的磁感应强度大小的所有可能值15（12分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为4R。已知重力加速度为g。(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数(2)求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小(3)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】AB.据安培定则知，线框A内部磁场向里，外部磁场向外；线框B从足够高处由静止释放，线框B下降且未与线框A相交前，线框B中磁通量是向外的增大；当线框B与线框A相交至重合过程中，线框B中磁通量先是向外的减小到0然后是向里的增大；当线框B与线框A重合至相离过程中，线框B中磁通量先是向里的减小到0然后是向外的增大；当线框B与线框A相离且越来越远时，线框B中磁通量是向外的减小；故AB两项错误；C.因为线框B与线框A相对运动产生感应电流，据楞次定律知，线框B所受安培力的合力竖直向上，故C项错误；D. 线框B下降过程中，安培力对其做负功，线框B的机械能一直减小，故D项正确。2、C【解析】由公式其中V解得V故ABD错误，C正确。故选C。3、C【解析】A由极限频率为0，故金属的逸出功为W0= h0，A正确；B由光电效应方程可知，电子飞出时的最大动能为由于加的正向电压，由动能定理解得故B正确；C若将滑片P向右滑动时，若电流达到饱和电流，则电流不在发生变化，故C错误；DP向右滑动时，所加电压为反向电压，由可得则反向电压达到遏止电压后，动能最大的光电子刚好不能参与导电，则光电流为零，故D正确；故选C。4、B【解析】AB惯性的大小只与物体的质量有关，故司机驾车时系安全带，可以防止惯性的危害，但不能减小惯性，A错误，B正确；CD系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，C错误，D正确；故选BD。【点睛】此题通过不同的选项考查了学生对惯性知识的理解，一定要知道惯性是物体本身的一种性质，任何物体任何情况都有惯性，其大小只与物体的质量有关5、C【解析】A、设物体的初速度为v0，斜面的倾角为，斜面落点到O点的长度为L则小球落在斜面上时，有，得,则有,、g一定，则得到；由于OA=AB=BC，则OA：OB：OC=1：2：3，由上式得；故A错误。B、设小球落到斜面上时速度与水平方向的夹角为，则有，与初速度无关，则知落到斜面时的速度方向相同；故B错误。C、小球落在斜面上速度平方为，落到斜面时的动能为，所以落到斜面时的动能之比为1：2：3，故C正确D、根据动能定理得，飞行过程中动能增量，得飞行过程中动能增量之比为1:2:3;故D错误故选C.【点睛】三个小球做平抛运动，运用运动的分解法，得出斜面的长度与初速度、运动时间的关系，本题中斜面的倾角反映了位移与水平方向的夹角，关键确定两个方向的位移关系得出时间表达式6、B【解析】根据题意做出ABC三种粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，A根据左手定则，可以判断B粒子带的电荷为负电荷，A错误；C由图可知，三粒子做圆周运动的半径C最大，A最小，根据又粒子的速度都相等，所以比荷的大小关系是：kAkBkC，故C错误；D根据周期公式及比荷的大小关系可知：TCTBTA，故D错误；B由图，ABC三个粒子形成的图象在磁场区域留下的弧长C最长，A最短，而三个粒子的速度相同，根据，所以有：tAtBtC，故B正确。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解析】A.根据光电效应方程得，联立两式解得，所以分别测出两次电流表读数为零时电压表的示数U1和U2即可测得普朗克常量，选项A正确；B.题图甲电源的正负极对调，此时光电管中所加电压为正向电压，在光照不变的情况下，通过调节滑动变阻器可调节光电管两端的电压，可研究得出光电流存在的饱和值，选项B正确；CD.由题图乙可知，发生的是衰变，故衰变方程为，选项D正确，C错误.8、AD【解析】A项：由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，故A正确；B项：物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，即在O点左侧，故B错误；C项：从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，故C错误；D项：从A到B过程中根据动能定理可得W弹-W克f=0，即W弹=W克f，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正确9、ABE【解析】A过程ab中气体的体积不变，没有做功；温度升高，内能增大，所以气体一定吸热，故A正确；B设a状态的压强为，则由理想气体的状态方程可知所以同理解得所以故B正确；C过程b到c，温度降低，内能减小；体积减小，外界对气体做功，则气体放出热量，故C错误；D温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以过程bc中气体的温度降低，分子的平均动能减小，并不是每一个分子的速率都减小，故D错误；E由图可知过程ca中气体等温膨胀，内能不变，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确；故选ABE。10、CD【解析】A在球上升的全过程中，第一个过程系统的机械能守恒，球的机械能是增加的，在第二个过程中球的机械能守恒，故A错误；B球落地时，有机械能损失，系统机械能不守恒，故B错误；CD设球到达高度时两球的速度为，根据机械能守恒定律：得出此时轻绳恰好松弛，球开始做初速度为的竖直上抛运动。a球的机械能守恒计算得出球能上升的最大高度H为1.6h。故CD正确。故选：CD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、D AEF 【解析】（1）在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放故D正确，ABC错误（2）试验中除了铁架台、夹子、导线、纸带等器材还必须选取的实验器材是电火花打点计时器、刻度尺和重锤，故选AEF；（3）打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量Ep= mg(s2+s3)； B点的瞬时速度 ，D点的瞬时速度；则动能的增加量Ek12、 偏大 【解析】（1）12物块到达斜面顶端时的速度为v，则：物块离开斜面后做斜上抛运动，运动时间：水平位移：整理得：由v2-x图象可知图象斜率：所以重力加速度：考虑空气阻力影响，所测重力加速度偏大.（2）3每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍，则：弹簧的弹性势能：以释放点所处水平面为重力势能的零势面，由机械能守恒定律得：整理得：四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 3.3cm； 360K【解析】加力F后，A中气体的压强为对A中气体，由则得初态时末态时故活塞N向右移动的距离是对B中气体，因活塞M保持在原位置不动，末态压强为根据查理定律得解得14、（1）；（2）；（3）若粒子由区域达到M点，n=1时，；n=2时，；n=3时，；若粒子由区域达到M点，n=0时，n=1时，【解析】（1）粒子速度越大，半径越大，当运动轨迹恰好与x轴相切时，恰好不能进入区域故粒子运动半径粒子运动半径满足： 代入解得 （2）粒子在区域中的运动半径若粒子在区域中的运动半径R较小，则粒子会从AC边射出磁场恰好不从AC边射出时满足O2O1Q=2又解得代入可得：（3）若粒子由区域达到M点每次前进由周期性：即 ，解得n=1时，n=2时，n=3时， 若粒子由区域达到M点由周期性：即，解得，解得n=0时， n=1时，点睛：本题考查了带电粒子在磁场中的运动情况，做诸如此类问题时要注意正确画出运动轨迹图，并结合几何关系求出运动的半径，并分析运动的可能性，由于运动的多解性，所以要求我们做此类题目时要细心再细心15、 (1)0.25；(2)；(3)【解析】(1)从B到D的过程中，根据动能定理得所以(2)设小滑块到达C点时的速度为，根据机械能守恒定律得解得：设小滑块到达C点时圆轨道对它的支持力为，根据牛顿第二定律得解得：根据牛顿第三定律，小滑块到达C点时，对圆轨道压力的大小(3)根据题意，小滑块恰好到达圆轨道的最高点A，此时，重力充当向心力，设小滑块到达A点时的速度为，根据牛顿第二定律得解得设小滑块在D点获得的初动能为，根据能量守恒定律得即