2023屆河北省衡水滁州分校高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、關(guān)于核能，下述正確的是A．它是可再生能源B．它只能通過重核裂變獲得C．它是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時放出的能量D．重核裂變的反應(yīng)速度無法控制2、a、b是兩種單色光，其頻率分別為va、vb，且，則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)、b光子動量之比為B．若a、b光射到同一干涉裝置上，則相鄰條紋的間距之比為C．若a、b都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光子的最大初動能之差D．若a、b是處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)產(chǎn)生的，則A、B兩態(tài)的能級之差3、2019年7月31日，一個國際研究小組在《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志刊文稱，在一個距離我們31光年的M型紅矮星GJ357系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它們繞GJ357做圓周運動。GJ357d處于GJ357星系宜居帶，公轉(zhuǎn)軌道與GJ357的距離大約為日地距離的五分之一。GJ357d的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6.1倍，公轉(zhuǎn)周期為55.7天，很可能是一個宜居星球。不考慮行星間的萬有引力，根據(jù)以上信息可知（）A．GJ357d和GJ357c的軌道半徑與周期的比值相同B．GJ357d的周期比GJ357c的周期小C．GJ357的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的3倍D．GJ357的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的4、下列說法正確的是（）A．一束光照射到某種金屬表面上不能發(fā)生光電效應(yīng)，如果增加光照強度，則有可能發(fā)生光電效應(yīng)B．β射線的本質(zhì)是電子流，所以β衰變是核外的一個電子脫離原子而形成的C．由玻爾理論可知一群處于能級的氫原子向較低能級躍遷時可以輻射3種不同頻率的光子D．放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)有關(guān)5、如圖，小車的直桿頂端固定著小球，當(dāng)小車向左做勻加速運動時，球受桿子作用力的方向可能沿圖中的（）A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向6、1933年至1934年間科學(xué)家用α粒子轟擊鋁箔時，發(fā)生的核反應(yīng)方程為，反應(yīng)生成物可以像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，核反應(yīng)方程為。其中ν為中微子，為正電子。則下列說法正確的是（）A．當(dāng)溫度、壓強等條件變化時，放射性元素的半衰期隨之變化B．中微子的質(zhì)量數(shù)A＝0，電荷數(shù)Z＝2C．正電子產(chǎn)生的原因可能是核外電子轉(zhuǎn)變成的D．兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子，則兩個質(zhì)子與兩個中子的質(zhì)量之和大于α粒子的質(zhì)量二、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、如圖所示為“感知向心力”實驗示意圖，細繩一端拴著一個小砂桶，用手在空中掄動細繩另一端，使小砂桶在水平面內(nèi)做圓周運動，體會繩子拉力的大小，則下列說法正確的是（）A．細繩所提供的力就是向心力B．只增大砂桶的線速度，則細繩上拉力將會增大C．只增大旋轉(zhuǎn)角速度，則細繩上拉力將會增大D．突然放開繩子，小砂桶將做直線運動8、如圖甲所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度處，滑塊與彈簧不拴接。現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量出滑塊的速度和離地高度并作出如圖乙所示滑塊的圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢能面，不計空氣阻力，取，由圖象可知（）A．小滑塊的質(zhì)量為0.1kgB．輕彈簧原長為0.2mC．彈簧最大彈性勢能為0.5JD．小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.4J9、如圖所示，兩束單色光a、b從水下面射向A點，光線經(jīng)折射后合成一束光c，則下列說法正確的是__________A．用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距B．a(chǎn)比b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角E.若a光與b光以相同入射角從水射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是a光10、關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)分子間的平均距離變大時，壓強不一定變小B．氣體吸熱后溫度一定升高C．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)D．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同E.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的三、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)利用圖甲所示裝置探究“加速度與力、物體質(zhì)量的關(guān)系”。圖中裝有砝碼的小車放在長木板上，左端拴有一不可伸長的細繩，跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一砝碼盤相連。在砝碼盤的牽引下，小車在長木板上做勻加速直線運動，圖乙是該同學(xué)做實驗時打點計時器打出的一條點跡清晰的紙帶，已知紙帶上每相鄰兩個計數(shù)點間還有一個點沒有畫出，相鄰兩計數(shù)點之間的距離分別是、、、、、，打點計時器所接交流電的周期為，小車及車中砝碼的總質(zhì)量為，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椤?1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可得小車運動的加速度表達式為________（要求結(jié)果盡可能準(zhǔn)確）。(2)該同學(xué)探究在合力不變的情況下，加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系。下列說法正確的是________。A．平衡摩擦力時，要把空砝碼盤用細繩通過定滑輪系在小車上，紙帶通過打點計時器與小車連接，再把木板不帶滑輪的一端用小墊塊墊起，移動小墊塊，直到小車恰好能勻速滑動為止B．平衡摩擦后，還要調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使滑輪與小車間的細繩保持水平C．若用表示小車受到的拉力，則為了減小誤差，本實驗要求D．每次改變小車上砝碼的質(zhì)量時，都要重新平衡摩擦力(3)該同學(xué)探究在和的總質(zhì)量不變情況下，加速度與合力的關(guān)系時，他平衡摩擦力后，每次都將小車中的砝碼取出一個放在砝碼盤中，并通過打點計時器打出的紙帶求出加速度。得到多組數(shù)據(jù)后，繪出如圖丙所示的圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線。圖像中直線的斜率為________（用本實驗中相關(guān)物理量的符號表示）。12．（12分）某實驗小組用來研究物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示。其中小車和位移傳感器的總質(zhì)量為，所掛鉤碼總質(zhì)量為，小車和定滑輪之間的繩子與軌道平面平行，不計輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為。(1)若已平衡摩擦力，在小車做勻加速直線運動過程中，繩子中的拉力大小=__________（用題中所給已知物理量符號來表示）；當(dāng)小車的總質(zhì)量和所掛鉤碼的質(zhì)量之間滿足__________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力；(2)保持鉤碼的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量，某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖線，如圖乙所示，可知細線的拉力為__________（保留兩位有效數(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，MN、PQ兩平行水平導(dǎo)軌間距為l=0.5m，分別與半徑r=0.5m的相同豎直半圓導(dǎo)軌在N、Q端平滑連接，M、P端接有R=3Ω的定值電阻。質(zhì)量M=2kg的絕緣桿cd垂直靜止在水平導(dǎo)軌上，在其右側(cè)至N、Q端的區(qū)域內(nèi)充滿豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=0.4T?，F(xiàn)有質(zhì)量m=1kg、電阻R0=1Ω的金屬桿ab，以初速度v0=12m/s水平向右與絕緣桿cd發(fā)生正碰后，進入磁場并最終未滑出，絕緣桿cd則恰好通過半圓導(dǎo)軌最高點。不計導(dǎo)軌電阻和摩擦，金屬桿ab始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，a取10m/s2，（不考慮桿cd通過半圓導(dǎo)軌最高點以后的運動）。求：(1)桿cd通過半圓導(dǎo)軌最高點時的速度v的大??；(2)正碰后桿ab的速度v1的大??；(3)桿ab剛進入磁場時感應(yīng)電流I的大小、方向及其所受的安培力F的大??；(4)桿ab運動的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR。14．（16分）如圖所示，均勻介質(zhì)中兩波源S1、S2分別位于x軸上x1=0、x2=14m處，質(zhì)點P位于x軸上xp=4m處，T=0時刻兩波源同時開始由平衡位置向y軸正方向振動，振動周期均為T=0.1s，波長均為4m，波源Sl的振幅為A1=4cm，波源S2的振幅為A3=6cm，求：(i)求兩列波的傳播速度大小為多少？(ii)從t=0至t=0.35s內(nèi)質(zhì)點P通過的路程為多少？15．（12分）如圖所示，一長為的水平傳送帶，以的速率逆時針轉(zhuǎn)動。把一質(zhì)量為的物塊A以速度大小推上傳送帶的右端，同時把另一質(zhì)量為的物塊B以速度大小推上傳送帶的左端。已知兩個物塊相撞后以相同的速度在傳送帶上運動，兩個物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度，物塊可視為質(zhì)點且碰撞時間極短。求：(1)經(jīng)多長時間兩個物塊相撞；(2)相撞后兩個物塊再經(jīng)多長時間相對傳送帶靜止；(3)物塊B與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量。

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．核能是新能源，但不是再生能源，A錯誤；B．輕核的聚變也能產(chǎn)生核能，比如氫彈，B錯誤；C．它是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，產(chǎn)生新核，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，從而放出的能量，C正確；D．輕核的聚變的反應(yīng)速度無法控制，而重核裂變的反應(yīng)速度可以控制，D錯誤；故選C。2、B【解析】

A．光子的能量，所以兩種光子能量分別為和，且則：光子的動量為，所以A正確；B．光子的波長，雙縫干涉裝置上相鄰亮條紋的間距為，所以B錯誤；C．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能為，其中W為金屬的逸出功；則有C正確；D．若a、b是由處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)時產(chǎn)生的，設(shè)初始激發(fā)態(tài)的能量為E0，則有所以同理則D正確。本題選不正確的，故選B。3、D【解析】

A．G357d和GJ357c都繞GJ357做圓周運動，由開普勒第三定律可知，它們軌道半徑的三次方與周期的二次方的比值相同，故A錯誤；B．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由于Rc<Rd，則，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B錯誤；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得求天體質(zhì)量時只能求得中心天體的質(zhì)量，不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，地球繞太陽運動，地球為環(huán)繞天體；GJ357d繞GJ357運動，GJ357d是環(huán)繞天體，雖然知道GJ357d的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6.1倍，但不能比較GJ357的質(zhì)量與地球質(zhì)量的關(guān)系，故C錯誤；D．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得故D正確。故選D。4、C【解析】

A．能否發(fā)生光電效應(yīng)與光的強度無關(guān)，一束光照射到某種金屬表面上不能發(fā)生光電效應(yīng)，如果增加光照的強度，也不能發(fā)生光電效應(yīng)，A選項錯誤；B．β射線的本質(zhì)是電子流，β衰變是核內(nèi)的某個中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，B選項錯誤；C．由玻爾理論可知一群處于能級的氫原子向較低能級躍遷時可以輻射種頻率的光子，C選項正確；D．放射性元素的半衰期只與元素自身結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)，所以D選項錯誤。故選C。5、A【解析】

以小球研究對象進行受力分析，根據(jù)小球和小車的加速度相同已及頓第二運動定律的矢量性進行判斷。【詳解】小球和小車的加速度相同，所以小球在重力和桿的作用力兩個力的作用下也沿水平向左的方向加速運動，加速度水平向左，根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知加速度的方向與合力的方向相同，合力水平向左，根據(jù)力的合成的平行四邊形定則，直桿對小球的作用力只可能沿OA方向，A符合題意，BCD不符合題意故選A。6、D【解析】

A．原子核的衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的，與外界環(huán)境無關(guān)，因此半衰期不發(fā)生變化；故A錯誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得中微子的質(zhì)量數(shù)A=30?30=0電荷數(shù)Z=15?14?1=0可知中微子的質(zhì)量數(shù)A=0，電荷數(shù)Z=0，故B錯誤；C．根據(jù)該衰變的本質(zhì)可知，正電子是由于質(zhì)子衰變產(chǎn)生的，故C錯誤；D．兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子的過程中釋放核能，根據(jù)質(zhì)能方程可知質(zhì)子與中子的質(zhì)量之和一定大于α粒子的質(zhì)量，故D正確。故選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、BC【解析】

A．小砂桶的向心力是由小砂桶的重力和繩的拉力的合力提供的，選項A錯誤；B．如果小砂桶的線速度增大，則小砂桶的向心力會增大，繩的拉力與豎直方向的夾角會增大，繩的拉力故繩的拉力會隨著的增大而增大，選項B正確；C．角速度增大，同樣會導(dǎo)致繩與豎直方向的夾角增大，同理選項C正確；D．突然放開繩子，小砂桶仍受重力作用，會從切線方向平拋出去，選項D錯誤。故選BC。8、BC【解析】

A．在從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)，△Ek=△EP=mg△h，圖線的斜率絕對值為：所以：m=0.2kg故A錯誤；B．在Ek-h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，說明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，彈簧的原長的0.2m。故B正確；C．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J故C正確；

D．由圖可知，當(dāng)h=0.18m時的動能最大；在滑塊整個運動過程中，系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動能最大時，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J故D錯誤；故選BC。9、ABD【解析】

由圖可知，單色光a偏折程度小于b的偏折程度，根據(jù)折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，則知a光的波長大．根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，可得，干涉條紋間距與波長成正比，所以a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，故A正確；a光的波長長，波動性強，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B正確；由知，在水中a光的速度大，故C錯誤；由全反射臨界角公式，知折射率n越大，臨界角C越小，則知在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，故D正確；若a光與b光以相同入射角從水射向空氣時，由于在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，所以b光的入射角先達到臨界角，則b光先發(fā)生全反射，首先消失的是b光，故E錯誤．10、ACE【解析】

A．對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)分子間的平均距離變大時，氣體體積變大，但氣體的溫度可能也變大，壓強不一定變小，A正確；B．根據(jù)熱力學(xué)定律，氣體吸熱后如果對外做功，則溫度不一定升高，B錯誤；C．氣體溫度升高過程吸收的熱量要根據(jù)氣體升溫過程是否伴隨做功來決定，C正確；D．氣體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度決定，質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能可能不同，D錯誤；E．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的，E正確。故選ACE。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、C【解析】

(1)[1]因為每相鄰兩計數(shù)點之間還有一個點為畫出，為了減小偶然誤差，采用逐差法處理數(shù)據(jù)，則有，，，為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值得解得(2)[2]A．在該實驗中，我們認為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故在平衡摩擦力時，細繩的另一端不能懸掛裝砝碼的砝碼盤，故A錯誤；B．平衡摩擦后，還要調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募毨K與長木板保持平行，故B錯誤；C．本實驗中，對小車及車中砝碼由牛頓第二定律得對托盤和鉤碼由牛頓第二定律得兩式聯(lián)立解得由此可知只有滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，近似認為，故C正確；D．由于平衡摩擦力之后有故所以無論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量時不需要重新平衡摩擦力，故D錯誤。故選C。(3)[3]對盤和砝碼對小車聯(lián)立解得認為合力，所以即圖象是過坐標(biāo)原點的傾斜直線，直線的斜率表示。12、0.20【解析】

(1)[1]平衡摩擦力后：解得：；[2]當(dāng)小車和位移傳感器的總質(zhì)