黑龙江省尚志中学2023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注意事项:1答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动，周期为T，磁场的方向垂直于纸面向里，线框电阻为R，线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I，则（）A线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针B线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等C线框转动一周过程中产生的热量为I2RTD线框转动一周过程中回路的等效电流大小为2、下列说法符合物理学史实的是（）A亚里士多德最早指出力不是维持物体运动的原因B库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律C卡文迪许提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量D哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律3、三根通电长直导线平行放置，其截面构成等边三角形，O点为三角形的中心，通过三根直导线的电流大小分别用小I1，I2、I3表示，电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B，通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比，则下列说法正确的是（ ）A当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为2BB当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3BC当I2=3I，I1=I3=I时，O点的磁感应强度大小为BD当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小为B4、在人类对微观世界进行探索的过程中，许多科学家作岀了不可磨灭的贡献，卢瑟福就是杰出代表之一。关于卢瑟福在物理学上的成就，下列说法正确的是（ ）A粒子散射实验的重要发现是电荷的量子化，并且发现了中子B卢瑟福用粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为C卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子核的结构模型D卢瑟福根据粒子散射实验的结果，发现原子核由质子和中子组成5、如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4：1，为电容器，电流表为理想交流电表，电路中所有元件均正常工作，则（ ）A该交流电的频率为B交流电流表的示数为0C电阻的功率为D电容器的耐压值不能小于6、下列说法中正确的是（）A天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的B汤姆逊通过对阴极射线的研究提出了原子核具有复杂的结构C氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的D卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中二、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，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为12，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的焦耳热为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法正确的是（）Av的大小等于B撤去拉力F后，AB棒的最终速度大小为v，方向向右C撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为v，方向向右D撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为mv28、物块套在光滑的竖直杆上，通过光滑的定滑轮用不可伸长的轻绳将物块由A点匀速拉到B点，AB高度为h，则在运动过程中（ ）A绳中张力变小B绳子自由端的速率减小C拉力F做功为D拉力F的功率P不变9、下列有关原子和原子核的认识，正确的是（）A平均结合能越大，原子核越稳定B氢原子辐射光子后，电子绕核运动的动能增大C卢瑟福通过粒子散射实验的研究，发现了中子.D光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比10、如图所示，有一列沿轴正向传播的简谐横波，在时刻振源从点开始振动。当时，波刚好传到处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是（）A该简谐横波的周期是，波速是B频率为的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象C该简谐横波遇到尺寸小于的障碍物时能够发生明显的衍射现象D当时，该简谐横波上的点向右移动了E.若站在振源右侧的接收者以速度匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于三、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）图甲为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路图。(1)将图乙所示的实验电路连接完整_。(2)已知毫安表满偏电流为1mA，表头上标记的内阻值为120，R1和R2为定值电阻。若将开关S2扳到a接线柱，电表量程为4mA;若将开关S2扳到b接线拄，电表量程为16mA则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1_，R2=_。(3)现用一量程为16mA，内阻为20的标准电流表A对改装电表的16mA挡进行校准，校准时需选取的刻度范围为1mA16mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计;滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为800和1600，则R应选用最大阻值为_的滑动变阻器。(4)若由于表头上标记的内阻值不准，造成改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，则表头内阻的真实值_(填“大于”或“小于”)120。12（12分）如图甲所示，是一块厚度均匀、长宽比为5：4的长方形合金材料薄板式电阻器，a、b和c、d是其两对引线，长方形在a、b方向的长度大于在c、d方向的长度。已知该材料导电性能各向同性。某同学想测定该材料的电阻率。他选取的器材有：多用电表；游标卡尺；螺旋测微器；学生电源；电压表V（量程：3V，内阻约为3k）；电流表A（量程：0.6A，内阻约为0.2）；滑动变阻器R0（最大阻值10）；开关S、导线若干。（1）用多用电表粗测该电阻器的电阻值。他首先调整多用电表“指针定位螺丝”，使指针指在零刻度；再将选择开关旋至电阻挡“×1”挡位，两支表笔金属部分直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”。然后，用两支表笔分别连接电阻器的a、b引线，多用电表表盘指针位置如图乙所示。a、b两引线之间的电阻值R=_。（2）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量薄板的宽度和厚度，结果如图丙所示，则宽度L=_mm，厚度D=_mm。（3）为了精确测定a、b两引线之间的电阻值R，该同学在图丁所示的实物中，已经按图丁中电路图正确连接了部分电路；请用笔画线代替导线，完成剩余电路的连接_。（4）若该同学保持电路不变，只将a、b引线改接为c、d引线，测量c、d之间的电阻值，则测量c、d之间电阻值的相对误差_（填“大于”、“小于”或“等于”）测量a、b之间电阻值的相对误差。（5）计算该材料电阻率的表达式_。(式中用到的物理量的符号均要取自（1）（2）（3）问)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，临界角C为45°的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上，当平面镜M绕垂直于纸面的轴O以角速度做逆时针匀速转动时，观察者发现液面上有一光斑掠过，则观察者们观察到的光斑在液面上掠过的最大速度为多少？14（16分）如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度1进入磁场，仅经过边界一次，然后在区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。15（12分）如图所示，在>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在<0的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。一个氕核从轴上点射出，速度方向沿轴正方向。已知进入磁场时，速度方向与轴正方向的夹角为，并从坐标原点O处第一次射出磁场。的质量为，电荷量为q。不计重力。求：(1)第一次进入磁场的位置到原点O的距离；(2)磁场的磁感应强度大小；(3)氕核从y轴射入电场到从O点射出磁场运动的时间。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线框在进入磁场过程中，磁通量向里增加，由楞次定律判断知回路产生的电流方向为逆时针，故A错误；B线框在进入磁场时，ON段电压是外电压的一部分；线框在离开磁场时，ON段电压是外电压，而两个过程外电压相等，所以线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小不等，故B错误；C线框转动一周过程中产生的热量为故C正确；D设线框转动一周过程中回路的等效电流大小为I，则Q=I2RT解得故D错误。故选C。2、B【解析】A伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故A错误；B库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故B正确；C牛顿总结了万有引力定律后，卡文迪许测出引力常量，故C错误；D开普勒通过对行星运动的观察，发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，完善了哥白尼的日心说，得出了开普勒行星运动定律，故D错误。故选B。3、A【解析】AB根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图，当I1=I2=I3时，令B1=B2=B3=B0，示意图如图甲所示根据磁场叠加原理，可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系；当I1=3I2，I2=I3=I时，B1=3B0，B2=B3=B0，示意图如图乙所示由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B，故A正确，B错误；CD当I2=3I，I1=I3=I时，B1=B3=B0，B2=3B0，示意图如图丙所示由图丙解得O点的磁感应强度大小为，同理可得，当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小也为，故CD错误。故选A。4、B【解析】AC卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，中子是查德威克发现的，故AC错误；B卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，核反应方程为，故B正确；D粒子散射实验不能说明原子核内存在中子和质子，故D错误。故选B。5、D【解析】A该交流电的频率故A错误；B电容器通交流隔直流，故电流表的示数不为0，故B错误；C原线圈两端的电压的有效值由可知，副线圈两端的电压的有效值电阻的功率故C错误；D由于副线圈两端的电压的最大值为，故电容器的耐压值不能小于，故D正确。故选：D。6、C【解析】A天然放射现象揭示了原子核有复杂结构，A错误；B汤姆逊发现电子揭示了原子具有复杂结构，而不是原子核具有复杂的结构，B错误C玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说基础上引进了量子理论，C正确；D卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，D错误。故选C。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、AC【解析】A两棒的长度之比为1：2，所以电阻之比为1：2，由于电路在任何时刻电流均相等，根据焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳热为2Q，在CD棒向右运动距离为s的过程中，根据功能关系有解得故A正确；BC令AB棒的长度为l，则CD棒长为2l，撤去拉力F后，AB棒继续向左加速运动，而CD棒向右开始减速运动，两棒最终匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，此时两棒的速度满足BlvAB=B2lvCD即vAB=2vCD对两棒分别应用动量定理，有FABt=mvAB-mv-FCDt=mvCD-mv因为FCD=2FAB所以vABvvCDv故B错误，C正确；D撤去外力F到最终稳定运动过程根据能量守恒定律故D错误。故选AC。8、BD【解析】A因为物块做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有因为增大，减小，则拉力T增大，故A错误；B物块沿绳子方向上的分速度该速度等于自由端的速度，增大，自由端速度v减小，故B正确；CF为变力，不能用功的定义。应根据动能定理，拉力F做功等于克服重力做的功，即故C错误；D拉力的功率为可知拉力F的功率P不变，故D正确。故选BD。9、AB【解析】A平均结合能越大，原子核越稳定，故A正确；B氢原子辐射光子后，原子的能级降低，电子的轨道半径减小，根据则可得动能为可知电子绕核运动的动能增大，故B正确；C卢瑟福通过粒子散射实验的研究，建立了原子的核式结构理论，故C错误；D光电效应现象中，根据则光电子的最大初动能与入射光的频率不是成正比关系，故D错误。故选AB。10、ACE【解析】A.由图可知该波的波长为，当时，波刚好传到处的质点，所以该波的周期为，该波的频率为，故波速，故A正确；B.两列波相遇时能够发生干涉的现象的条件是：两列波的频率相同，相位差恒定，故B错误；C.能够发生明显衍射现象的条件是：障碍物或小孔的尺寸比波长小或差不多，故C正确；D.简谐横波上的质点都在平衡位置上下振动，不会沿波的传播方向移动，故D错误；E.由多普勒效应可知接收者和波源相向运动时，接收者接收到的频率增大，故E正确。故选：ACE。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、 10 30 1600 小于 【解析】(1)1注意单刀双掷开关的连线，如图：(2)23由欧姆定律知，开关S2扳到a接线柱时有：开关S2扳到b接线柱时有：和为改装电表的量程，解以上各式得：，(3)4根据，电流表校准时需选取的刻度最小为1mA，可知电路中总电阻最大为1500，由于最大电阻要达到1500，所以变阻器要选择1600。(4)5改装后电流表的读数比标准电流表的读数偏大，说明流过表头的电流偏大，则实际电阻偏小，故小于120。12、6 50.60 1.200 小于 【解析】(1)1开关旋至电阻挡“×1”挡位，故电阻为6。(2)23游标卡尺读数为螺旋测微器读数(3)4根据电路图可知，连线如下(4)5因为cd间电阻小于ab间电阻，则电压表分流更小，带来的误差更小，测量c、d之间电阻值的相对误差小于测量a、b之间电阻值的相对误差。(5)6根据可知四、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、4d【解析】如图示，当平面镜转动角时，由光的反射定律可得，反射光线转动2角度；由于光从水中射入空气，当入射角大于或等于临界角时，发生全反射现象所以恰好发生全反射时光斑在水面上掠过的最大速度【详解】设平面镜转过角时,光线反射到水面上的P点，光斑速度为V，由图可知：v=，而=2L=，故v=液体的临界角为C，当2=C=45°时，v达到最大速度vmax，即vmax=4d即察者们观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为4d14、（1）直线加速器2（2）；（3）y2，n1，3，5，72k1。【解析】（1）正负电子进入磁场后要在区域相遇，因此正负电子出加速器以后都向上偏转，根据左手定则可知直线加速器2加速得为正电子（2）如图所示：d2Rsin，R（1cos）h或直接得：整理得：R即当，即h时，Rmin根据ev1Bm，求得：v1（3）当v，则R，距离总是满足：y2h情况一：hR，只有一种情况hR，y情况二：hR，hR，那么y2，n1，3，5，72k115、 (1) xh；(2)；(3)【解析】(1)在电场中做类平抛运动，水平方向竖直方向h粒子进入磁场时竖直分速度解得xh(2)在电场中的加速度进入磁场时的速度在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示由几何知识得在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得(3)粒子在磁场中转过的角度为圆周运动的周期，在磁场中运动时间总时间