2023-2024學年湖北省黃岡、襄陽市高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2023-2024學年湖北省黃岡、襄陽市高三第二次診斷性檢測物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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、如圖所示，虛線所圍矩形區(qū)域abcd內充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場?，F從ab邊的中點O處，某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內存在豎直向下的勻強電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點穿出，已知此粒子的質量為m，電荷量的大小為q，其重力不計；ab邊長為2ι，ad邊長為3ι，則下列說法中正確的是A．勻強磁場的磁感應強度大小與勻強電場的電場強度大小之比為BB．勻強磁場的磁感應強度大小與勻強電場的電場強度大小之比為BC．離子穿過磁場和電場的時間之比tD．離子穿過磁場和電場的時間之比t2、如圖甲所示，金屬細圓環(huán)固定，圓環(huán)的左半部分處于隨時間均勻變化的勻強磁場中。該圓環(huán)電阻為R、半徑為r，從t=0時刻開始，該圓環(huán)所受安培力大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則磁感應強度的變化率為（）A． B． C． D．3、2020年1月7日23時20分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征三號乙運載火箭托舉“通信技術試驗衛(wèi)星五號”直沖云霄。隨后，衛(wèi)星被順利送入預定軌道做勻速圓周運動，發(fā)射任務取得圓滿成功，為我國2020年宇航發(fā)射迎來“開門紅”。下列說法正確的是（）A．火箭發(fā)射瞬間，該衛(wèi)星對運載火箭的作用力大于自身的重力B．火箭發(fā)射過程中，噴出的氣體對火箭的作用力與火箭對噴出的氣體的作用力相同C．衛(wèi)星繞地勻速圓周運動中處于失重狀態(tài)，所受地球重力為零D．由于衛(wèi)星在高軌道的線速度比低軌道的小，該衛(wèi)星從低軌道向高軌道變軌過程中需要減速4、光滑水平面上，一物體在恒力作用下做方向不變的直線運動，在t1時間內動能由0增大到Ek，在t2時間內動能由Ek增大到2Ek，設恒力在t1時間內沖量為I1，在t2時間內沖量為I2，兩段時間內物體的位移分別為x1和x2，則（）A．I1<I2，x1<x2 B．I1>I2，x1>x2C．I1>I2，x1＝x2 D．I1＝I2，x1＝x25、關于物理學中的思想或方法，以下說法錯誤的是（）A．加速度的定義采用了比值定義法B．研究物體的加速度跟力、質量的關系采用假設法C．卡文迪許測定萬有引力常量采用了放大法D．電流元概念的提出采用了理想模型法6、如圖，吊橋AB長L，質量均勻分布，重G1。A端由鉸鏈支于地面，B端由繩拉住，繩繞過小滑輪C掛重物，重G2。重力作用線沿鉛垂線AC，AC=AB。當吊橋平衡時，吊橋與鉛垂線的夾角θ為A．2arcsin B．arcsin C．2arctan D．arctan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，理想變壓器上接有3個完全相同的燈泡，其中1個燈泡與原線圈串聯(lián)，另外2個燈泡并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓usin100t（V），3個燈泡均正常發(fā)光，忽略導線電阻，則變壓器（）A．副線圈電壓的頻率為100HzB．原線圈兩端的電壓為12VC．原副線圈的電流比為2︰1D．原副線圈的匝數比為2︰18、衛(wèi)星導航系統(tǒng)是全球性公共資源，多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的發(fā)展理念，服務“一帶一路”建設發(fā)展，積極推進北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)攜手，與各個國家、地區(qū)和國際組織一起，共同推動全球衛(wèi)星導航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務全球、造福人類。基于這樣的理念，從2017年底開始，北斗三號系統(tǒng)建設進入了超高密度發(fā)射。北斗系統(tǒng)正式向全球提供RNSS服務，在軌衛(wèi)星共53顆。預計2020年再發(fā)射2-4顆衛(wèi)星后，北斗全球系統(tǒng)建設將全面完成，使我國的導航定位精度不斷提高。北斗導航衛(wèi)星有一種是處于地球同步軌道，假設其離地高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有（）A．該衛(wèi)星運行周期可根據需要任意調節(jié) B．該衛(wèi)星所在處的重力加速度為C．該衛(wèi)星運動動能為 D．該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為9、如圖所示，在紙面內有一個半徑為r、電阻為R的線圈，線圈處于足夠大的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，線圈與磁場右邊界相切與P點?，F使線圈繞過P點且平行于磁場方向的軸以角速度ω順時針方向勻速轉過90°，到達圖中虛線位置，則下列說法正確的是（）A．線圈中產生沿逆時針方向的感應電流B．線圈受到的安培力逐漸增大C．線圈經過虛線位置時的感應電動勢為2Br2ωD．流過線圈某點的電荷量為10、如圖所示，小球A、B、C通過鉸鏈與兩根長為L的輕桿相連，ABC位于豎直面內且成正三角形，其中A、C置于水平面上?，F將球B由靜止釋放，球A、C在桿的作用下向兩側滑動，三小球的運動始終在同一豎直平面內。已知，不計摩擦，重力加速度為g。則球B由靜止釋放至落地的過程中，下列說法正確的是（）A．球B的機械能先減小后增大B．球B落地的速度大小為C．球A對地面的壓力一直大于mgD．球B落地地點位于初始位置正下方三、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）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數之間的關系”實驗中，斌斌利用如圖所示可拆式變壓器（鐵芯不閉合）進行研究。（1）實驗還需要下列器材中的________；（2）實驗中，圖中變壓器的原線圈接線“0、8”接線柱，所接電源電壓為交流10.0V，副線圈接線“0、4”接線柱，則副線圈所接電表示數可能是______。A．20.0VB．15.0VC．5.0VD．2.5V12．（12分）如圖，物體質量為，靜置于水平面上，它與水平面間的動摩擦因數，用大小為、方向與水平方向夾角的拉力F拉動物體，拉動4s后，撤去拉力F，物體最終停下來取試求：物體前4s運動的加速度是多大？物體從開始出發(fā)到停下來，物體的總位移是多大？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）在直角坐標系xoy平面內存在著電場與磁場，電場強度和磁感應強度隨時間周期性變化的圖像如圖甲所示。t=0時刻勻強電場沿x軸負方向，質量為m、電荷量大小為e的電子由（－L，0）位置以沿y軸負方向的初速度v0進入第Ⅲ象限。當電子運動到（0，－2L）位置時，電場消失，空間出現垂直紙面向外的勻強磁場，電子在磁場中運動半周后，磁場消失，勻強電場再次出現，當勻強電場再次消失而勻強磁場再次出現時電子恰好經過y軸上的（0，L）點，此時電子的速度大小為v0、方向為+y方向。已知電場的電場強度、磁場的磁感應強度以及每次存在的時間均不變，求：(1)電場強度E和磁感應強度B的大??；(2)電子從t=0時刻到第三次經過y軸所用的時間；(3)通過分析說明電子在運動過程中是否會經過坐標原點。14．（16分）如圖所示，半徑為R的光滑軌道豎直放置，質量為m的球1在恒力F（力F未知，且未畫出）的作用下靜止在P點，OP連線與豎直方向夾角為，質量也為m的球2靜止在Q點。若某時刻撤去恒力F，同時給小球1一個沿軌道切向方向的瞬時沖量I（未知），恰能使球1在軌道內側沿逆時針方向做圓周運動且與球2發(fā)生彈性正碰。小球均可視為質點，重力加速度為g，不計空氣阻力。求：(1)恒力F的最小值為多大？(2)瞬時沖量I大小為多大？(3)球2碰撞前后對軌道Q點的壓力差為多大？15．（12分）如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p－V圖象如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)B時的熱力學溫度TB＝300K，求：①該氣體在狀態(tài)A時的熱力學溫度TA和狀態(tài)C時的熱力學溫度TC；②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中，氣體內能的變化量△U以及該過程中氣體從外界吸收的熱量Q．

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、D【解析】

根據某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點穿出可知，本題考查帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心和幾何關系求解；若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內存在豎直向下的勻強電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點穿出可知，本題也考查帶電粒子在電場中的偏傳，根據類平拋運動列方程求解?！驹斀狻緼、B項：粒子在磁場中運動，由題意可知，粒子做圓周運動的半徑為r=由公式qvB=mv2r聯(lián)立兩式解得：B=2mv粒子在電場中偏轉有：3l=vtl2聯(lián)立解得：E=2m所以BEC、D項：粒子在磁場中運動的時間為：t粒子在電場中運動的時間為：t2所以t1故選：D。2、D【解析】

設勻強磁場（）感應電動勢安培力結合圖像可知所以磁感應強度的變化率故D正確ABC錯誤。故選D。3、A【解析】

A．由牛頓第二定律可知，火箭發(fā)射瞬間，衛(wèi)星加速度向上，則該衛(wèi)星對運載火箭的作用力大于自身的重力，A正確；B．火箭發(fā)射過程中，噴出的氣體對火箭的作用力與火箭對噴出的氣體的作用力大小相等，方向相反，B錯誤；C．衛(wèi)星繞地運動過程中處于失重狀態(tài)，所受地球重力不為零，C錯誤；D．衛(wèi)星從低軌道向高軌道變軌過程中需要加速，D錯誤．故選A。4、C【解析】

根據動能定理，第一段加速過程F?x1=Ek第二段加速過程F?x2=2Ek-Ek聯(lián)立可得x1=x2物體做初速度為零的加速運動，故通過連續(xù)相等位移的時間變短，即通過位移x2的時間t2小于通過位移x1的時間t1；根據沖量的定義，有I1=F?t1I2=F?t2故I1＞I2故C正確，ABD錯誤。

故選C。5、B【解析】

A．加速度的定義式為a=，知加速度等于速度變化量與所用時間的比值，采用了比值定義法，故A正確，不符合題意；B．研究物體的加速度跟力、質量的關系應采用控制變量法，故B錯誤，符合題意；C．卡文迪許通過扭秤實驗，測定了萬有引力常量，采用了放大法，故C正確，不符合題意；D．電流元是理想化物理模型，電流元概念的提出采用了理想模型法，故D正確，不符合題意。故選B。6、A【解析】

以為支點，根據力矩平衡條件：可得：解得：A．與分析相符，故A正確；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析不符，故C錯誤；D．與分析不符，故D錯誤；故選A。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、BD【解析】

A．根據交流電源的電壓usin100t（V），可知角速度為：rad/s，則頻率為：50HzA錯誤；CD．設每只燈的額定電流為I，額定電壓為U，因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡正常發(fā)光，所以副線圈中的總電流為2I，原副線圈電流之比為1：2，根據原副線圈中電流之比與匝數成反比得原、副線圈的匝數之比為：故C錯誤，D正確；B．根據電壓與匝數成正比：得原線圈兩端電壓為：根據閉合電路歐姆定律得交流電源電壓為：該交流電的最大值為V，則有效值為18V，所以3U=18V則燈泡的額定電壓為6V，原線圈兩端得電壓等于2U=12V，B正確；故選BD。8、BC【解析】

A．地球同步衛(wèi)星和地球自轉同步，周期為24h，A錯誤；B．由可知則該衛(wèi)星所在處的重力加速度是B正確；C．由于該衛(wèi)星的動能選項C正確；D．根據開普勒第三定律可知，該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為選項D錯誤。故選BC。9、BC【解析】

A．線圈順時針方向勻速轉動時，穿過線圈的磁通量向里減小，根據楞次定律可知，線圈中產生沿順時針方向的感應電流，選項A錯誤；B．線圈順時針方向勻速轉動時，切割磁感線的有效長度逐漸變大，感應電流逐漸變大，根據F=BIL可知，線圈受到的安培力逐漸增大，選項B正確；C．線圈經過虛線位置時的感應電動勢為選項C正確；D．流過線圈某點的電荷量為選項D錯誤。故選BC。10、AB【解析】

A．B下落時，A、C開始運動，當B落地后，A、C停止運動，因A、B、C三球組成系統(tǒng)機械能守恒，故球B的機械能先減小后增大，故A正確；B．對整個系統(tǒng)分析，有：解得故B正確；C．在B落地前的一段時間，A、C做減速運動，輕桿對球有向上力作用，故球A對地面的壓力可能小于mg，故C錯誤；D．因為A、C兩球質量不相同，故球B落地點不可能位于初始位置正下方，故D錯誤。故選AB。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、ADD【解析】

(1)[1]探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系實驗要用到交流電壓表，B是直流電流表，C是直流電壓表，A是多用電表，可以用多用電表的交流電壓擋測電壓，實驗中為了安全，輸入電壓不能超過12V，需要交流學生電源，故選AD。(2)[2]如果是理想變壓器，則電壓比等于匝數比，輸出電壓為5V，但圖中變壓器存在比較大的漏磁，實際輸出電壓小于5V，故D正確。故選D。12、42m【解析】

（1）由牛頓第二定律運用正交分解法求解加速度；（2）根據運動公式求解撤去外力之前時的位移；根據牛頓第二定律求解撤去外力后的加速度和位移，最后求解總位移.【詳解】（1）受力分析：正交分解：由牛頓第二定律得：；；聯(lián)立解得：（2）前4s內的位移為，

4s末的速度為：，

撤去外力后根據牛頓第二定律可知：，

解得：，

減速階段的位移為：，

通過的總位移為：．【點睛】此題是牛頓第二定律的應用問題；關鍵是知道加速度是聯(lián)系運動和力的橋梁，運用正交分解法求解加速度是解題的重點．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、(1)，；(2)；(3)能過原點【解析】

(1)軌跡如圖所示電子由A點進入第Ⅲ象限，此時空間存在-x方向的電場，設電子運動到B點用時為t，在x方向上在-y方向上設電場強度為E解得。在B點，電子速度為v，方向與y軸夾角為α，則電子從C點到D點可以逆向看成從