湖南省益阳市第一中学2022-2023学年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、如图所示是杂技团表演猴子爬杆的节目，质量为的猴子以初速度沿竖直杆从杆底部向上匀加速运动的同时，杂技演员顶着直杆以初速度，加速度沿水平方向向左做匀加速直线运动，末猴子到达杆的顶部。已知竖直杆的长度为，重力加速度，将猴子看作一个质点，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）A猴子沿杆运动的加速度大小为B猴子相对地面做匀加速的曲线运动C猴子运动的轨迹方程D杆给猴子的作用力大小为2、如图所示，匀强磁场中有一电荷量为q的正离子，由a点沿半圆轨迹运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨迹运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且acab。电子的电荷量为e，质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为ABCD3、如图所示，四个等量异种的点电荷，放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法正确的是（）AA、C两个点的电场强度方向相反BO点电场强度等于零C将一带正电的试探电荷从B点沿直线移动到D点，电场力做正功DO点的电势低于A点的电势4、下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（ ）A在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大D若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大5、原子核有天然放射性，能发生一系列衰变，可能的衰变过程如图所示。下列说法中正确的是（）A过程的衰变方程为B过程的衰变方程为C过程的衰变方程为D过程的衰变方程为6、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为，当输入电压增加20V时，输出电压（）A增加200VB增加2VC降低200VD降低2V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、如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1，O2和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从C点由静止释放，当小物块沿杆下滑距离也为L时（图中D处），下列说法正确的是A小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mgB小球下降最大距离为C小物块在D处的速度与小球速度大小之比为D小物块在D处的速度大小为8、如图所示，某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中A所受滑道的支持力逐渐增大B所受合力保持不变C机械能保持不变D克服摩擦力做功和重力做功相等9、两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，每根杆的电阻均为，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿水平方向的导轨向右匀速运动时，杆正以速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为。则以下说法正确的是（ ）A杆所受拉力的大小为B杆所受拉力的大小为C杆下落高度为的过程中，整个回路中电流产生的焦耳热为D杆水平运动位移为的过程中，整个回路中产生的总热量为10、如图所示，竖直平面内存在沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向内的匀强磁场，下面关于某带正电粒子在平面内运动情况的判断，正确的是（ ）A若不计重力，粒子可能沿轴正方向做匀速运动B若不计重力，粒子可能沿轴正方向做匀加速直线运动C若重力不能忽略，粒子不可能做匀速直线运动D若重力不能忽略，粒子仍可能做匀速直线运动三、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）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C。重力加速度为g。实验步骤如下：用天平称出物块Q的质量m；测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC的长度h；将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点D；重复步骤，共做10次；将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C的距离s。（1）请用实验中的测量量表示物块Q到达C点时的动能Ekc=_以及物块Q与平板P之间的动摩擦因数µ=_。（2）实验步骤的目的是_。如果实验测得的µ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是_。（写出一个可能的原因即可）。12（12分）同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势和内电阻。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围）；开关、导线若干。（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来_。（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之电压表示数发生变化，读取和对应的，并将相应的数据转化为坐标点描绘在图中。请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系中（描点用“+”表示），并画出图线_；（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值_V，内电阻测量值_.（保留2位有效数字）（4）实验中测两组的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。该同学没有采用该方法的原因是_。（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是_。（6）不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的内电阻热功率以及总功率分别随路端电压变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图6所示的和图象。若已知乙电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是_（选填选项的字母）。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）如图所示，两根电阻不计且足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角=37°，导轨间距L=1m，顶端用电阻R=2的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。质量m1=0.1kg、电阻R1=4的导体棒M在磁场中距虚线的距离d=2m，M与导轨间的动摩擦因数1=0.25，质量m2=0.3kg、电阻R2=2的导体棒N在虚线处，N与导轨间的动摩擦因数2=0.8。将导体棒M、N同时从导轨上由静止释放，M到达虚线前已经匀速，重力加速度g取10m/s2，运动过程中M、N与导轨始终接触良好，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求M、N相碰前，M上产生的焦耳热；（2）求M、N相碰前M运动的时间；（3）M、N相遇发生弹性碰撞，碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力F，使M、N同时匀减速到零，求M棒在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。14（16分）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子 （1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用粒子轰击一系列元素进行实验当他用粒子轰击铍原子核时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测请你完成此核反应方程（2）为了测定中子的质量，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是已知氮核质量与氢核质量的关系是，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞请你根据以上数据计算中子质量与氢核质量的比值（3）以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减速在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由15（12分）一定质量的理想气体经历了如图ABCDA的状态变化求该过程中（1）气体最高温度T1与最低温度T2的比值；（2）气体与外界交换的热量Q。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、C【解析】A.猴子在竖直方向做匀加速直线运动，由得，故A错误；B.根据分运动与合运动的关系：，速度与加速度始终同向，可知合运动为匀加速直线运动，故B错误；C.猴子在竖直方向的分运动：，水平方向：，联立可得：，故C正确；D.杆在竖直方向和水平方向都对猴子有作用力，竖直方向根据牛顿运动定律得：，得：，水平方向：，则杆对猴子的作用力：，故D错误。故选：C。2、D【解析】正离子由a到b的过程，轨迹半径，根据牛顿第二定律：，正离子在b点吸收n个电子，因电子质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为qne，正离子从b到c的过程中，轨迹半径r2ab，且(qne)vB，解得：nA。故A不符合题意。 B。故B不符合题意。C。故C不符合题意。 D。故D符合题意。3、D【解析】AB利用点电荷场强的合成A、O、C三点的合场强均水平向右，AB错误；C在BD直线上场强方向垂直BD向右，则沿着BD移动正电荷电场力不做功，C错误；D沿着电场线方向电势降低，则O点的电势低于A点的电势，选项D正确.故选D。4、D【解析】A由图可知a光的干涉条纹间距小于b光的，根据可知a的波长小于b的波长，a光的频率大于b光的频率，a光的折射率大于b光的折射率，则根据可知在同种介质中传播时a光的传播速度较小，A错误；B根据可知从同种介质中射入真空，a光发生全反射的临界角小，B错误；C发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，C错误；Da光的频率较高，若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，D正确。故选D。【点睛】此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点；要知道双缝干涉中条纹间距的表达式，能从给定的图片中得到条纹间距的关系；要知道光的频率越大，折射率越大，全反射临界角越小，波长越小，在介质中传播的速度越小5、D【解析】AB由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得，过程的衰变方程为故AB错误；CD由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得，过程的衰变方程为故C错误，D正确。故选D。6、B【解析】根据得即解得即输出电压增加2V，故B正确，ACD错误。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、BD【解析】A、刚释放的瞬间，小球的瞬间加速度为零，拉力等于重力，故A错误；B、当拉物块的绳子与直杆垂直时，小球下降的距离最大，根据几何关系知，故B正确；C、将小物块的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向，沿绳子方向的分速度等于小球的速度，根据平行四边形定则知，小物块在D处的速度与小球的速度之比为，故C错误；D、设小物块下滑距离为L时的速度大小为v，此时小球的速度大小为，则,对滑块和小球组成的系统根据机械能守恒定律，有：,解得，故D正确点睛：解决本题的关键知道两物体组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，以及知道物块与之间的距离最小时，小球下降的高度最大，知道物块沿绳子方向的分速度等于小球的速度8、AD【解析】由图可知，从A到B斜面倾角一直减小，运动员对轨道的压力为mgcos，可知运动员对斜面的压力会逐渐增大，故A正确；因为运动员在下滑过程中始终存在向心力，合外力充当向心力，向心力绳子指向圆心，方向不断变化，所以合外力是变力，故B错误；由于速度不变，则动能不变，高度下降，重力势能减小，则机械能减小，故C错误；由于速度不变，则动能不变，由动能定理可知，摩擦力做功和重力做功相等故D正确9、BD【解析】ABab杆切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流，大小为cd杆中的感应电流方向为dc，cd杆受到的安培力方向水平向右，大小为 F安=BIL cd杆向下匀速运动，有mg=F安 解式得，ab杆匀速运动的速度为 导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+mg 由解得选项A错误，B正确C设cd杆以v2速度向下运动h过程中，ab杆匀速运动了s距离，则整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功 Q=F安s得 选项C错误；Dab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 ab杆摩擦生热 cd杆摩擦生热则总热量 选项D正确；故选BD.10、AD【解析】A若不计重力，当正电荷沿轴正方向运动时，受到的电场力沿轴正方向，受到的洛伦兹力沿轴负方向，若满足，则粒子做匀速直线运动，选项A正确；B粒子沿轴正方向运动时，因洛伦兹力沿轴方向，粒子一定要偏转，选项B错误；CD重力不能忽略时，只要粒子运动方向和受力满足如图所示，粒子可做匀速直线运动，选项C错误、D正确。故选AD。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、 减小实验的偶然误差 圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力 【解析】考查实验“测物体间的动摩擦因数”。【详解】1离开C后，物块做平抛运动：水平方向：竖直方向：物块在C点的动能：解得：；2从A到B，由动能定理得：则物块到达B时的动能：由B到C过程中，由动能定理得：克服摩擦力做的功：B到C过程中，克服摩擦力做的功：得：；3实验步骤的目的是测平均值，减少偶然误差；4实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，很有可能就是其它地方有摩擦，比如圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力。12、（1）电路连线如图： （2）画出图线如图： （3）2.8V， 1 （4）偶然误差较大； （5）电压表内阻不是无穷大； （6）AC 【解析】（1）电路连线如图：（2）画出图线如图：（3）根据闭合电路欧姆定律可得：，即，则由图像可知：，r=b=1；（4）由于读数不准确带来实验的偶然误差，实验中测两组U、R的数据，利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法不能减小这种偶然误差，而利用图象进行处理数据可以减小偶然误差.（5）由于电压表内阻不是无穷大，所以在电路中分流，从而带来系统误差； （6）电池组的内电阻热功率，则对于相同的U值，则r越大，对应的P1越小，可知A正确，B错误；总功率：，则对相同的U值，r越大P2越小，故C正确，D错误.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、（1）0.48J；（2）1.5s；（3）F=0.960.08t(t2.5s)【解析】（1）M棒匀速时，有m1gsin37°=1m1gcos37°BILE=BLv0M棒从开始到达虚线位置，有M棒、N棒、电阻R产生的焦耳热之比为QMQNQR=811QM=由式解得QM=0.48J（2）对M棒由动量定理有(m1gsin371m1gcos37°BL)t=m1v0q=t=BLdt=1.5s（3）对M、N棒碰撞过程，有m1v0=m1v1m2v2碰后对N棒2m2gcos37°m2gsin37=m2a2v2=a2t0碰后对M棒m1gsin371m1gcos37°BILF=m1a1v1=a1t0t0=2.5s由式解得F=0.960.08t(t2.5s)14、（1）（2）（3）仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，理由见解析【解析】（1）根据核反应过程中核电荷数与质量数守恒，知核反应方程式为；（2）设中子与氢核、氮核碰撞前后速率为，中子与氢核发生完全弹性碰撞时，取碰撞前中子的速度方向为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律有：；，解得碰后氢核的速率，同理可得：中子与氮核发生完全弹性碰撞后，氮核的速率；因此有，解得；（3）仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，因为中子与质量为m的粒子发生弹性正碰时，根据动量守恒定律和能量守恒定律知，碰撞后中子的速率；由于铅核质量比中子质量大很多，碰撞后中子几乎被原速率弹回；由于电子质量比中子质量小很多，碰撞后中子将基本不会减速；由于中子质量与氢核质量相差不多，碰撞后中子的速率将会减小很多15、（1）；（2），吸热【解析】（1）根据理想气体状态方程变形得即压强与体积的乘积越大，温度越高，故状态温度最高，状态温度最低，设状态温度为，则等压变化，则有等容变化，则有联立解得（2）的状态变化过程外界对气体做的功根据热力学第一定律有解得故此过程是吸热