湖北省十堰市北京路中學(xué)2021-2022學(xué)年高三第二次診斷性檢測(cè)物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，O1、O2兩輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)，兩輪半徑之比r1：r2=2：1，點(diǎn)A在O1輪邊緣上，點(diǎn)B在O2輪邊緣上，則A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比aA：aB為（）A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：42．“雙星系統(tǒng)”由相距較近的星球組成，每個(gè)星球的半徑均遠(yuǎn)小于兩者之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體，它們?cè)诒舜说娜f(wàn)有引力作用下，繞某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示，某一雙星系統(tǒng)中A星球的質(zhì)量為m1，B星球的質(zhì)量為m2，它們球心之間的距離為L(zhǎng)，引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是（）A．B星球的軌道半徑為B．A星球運(yùn)行的周期為C．A星球和B星球的線速度大小之比為m1：m2D．若在O點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則它受到兩星球的引力之和一定為零3．如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說(shuō)法正確的是（）A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長(zhǎng)最短B．這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為11.11eVD．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為9.60eV4．如圖所示，兩條輕質(zhì)導(dǎo)線連接金屬棒的兩端，金屬棒處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)且垂直于磁場(chǎng)。金屬棒的質(zhì)量，長(zhǎng)度。使金屬棒中通以從Q到P的恒定電流，兩輕質(zhì)導(dǎo)線與豎直方向成角時(shí)，金屬棒恰好靜止。則磁場(chǎng)的最小磁感應(yīng)強(qiáng)度（重力加速度g取）（）A．大小為，方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向下B．大小為，方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向上C．大小為，方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向下D．大小為，方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向上5．在國(guó)際單位制中，電荷量的單位是庫(kù)侖，符號(hào)是C，靜電力常量k=9.0×109N·m1/C1．關(guān)于電荷量與庫(kù)侖力，下列說(shuō)法不正確的是A．兩個(gè)電荷量為1C的點(diǎn)電荷在真空中相距1m時(shí)，相互作用力相當(dāng)于地球上一百萬(wàn)噸的物體所受的重力B．我們幾乎不可能做到使相距1m的兩個(gè)物體都帶1C的電荷量C．在微觀帶電粒子的相互作用中，庫(kù)侖力比萬(wàn)有引力強(qiáng)得多D．庫(kù)侖定律的公式和萬(wàn)有引力的公式在形式上很相似，所以它們是性質(zhì)相同的兩種力6．某同學(xué)按如圖1所示連接電路，利用電壓傳感器研究電容器的放電過(guò)程。先使開(kāi)關(guān)S接1，電容器充電完畢后將開(kāi)關(guān)擲向2，可視為理想電壓表的電壓傳感器將電壓信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電壓隨時(shí)間變化的U-t曲線，如圖2所示。電容器的電容C已知，且從圖中可讀出最大放電電壓U0，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積S、任一點(diǎn)的點(diǎn)切線斜率k，但電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、定值電阻R均未知，根據(jù)題目所給的信息，下列物理量不能求出的是A．電容器放出的總電荷量 B．電阻R兩端的最大電流C．定值電阻R D．電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．如圖所示是一玻璃球體，O為球心，cO水平，入射光線ab與cO平行，入射光線ab包含a、b兩種單色光，經(jīng)玻璃球折射后色散為a、b兩束單色光．下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)光在玻璃球體內(nèi)的波長(zhǎng)大于b光在玻璃球體內(nèi)的波長(zhǎng)B．上下平移入射光線ab，當(dāng)入射點(diǎn)恰當(dāng)時(shí)，折射光線a或b光可能在球界面發(fā)生全反射C．a(chǎn)光在玻璃球內(nèi)的傳播速度大于b光在玻璃球內(nèi)的傳播速度D．在同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，僅把a(bǔ)光照射換用b光，觀察到的條紋間距變大8．如圖，兩軸心間距離、與水平面間夾角為的傳送帶，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下沿順時(shí)針?lè)较蛞缘乃俣葎蛩龠\(yùn)行。一質(zhì)量的貨物從傳送帶底端由靜止釋放，貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知重力加速度大小為，，。則貨物從底端運(yùn)動(dòng)至頂端的過(guò)程中（）A．貨物增加的機(jī)械能為B．摩擦力對(duì)貨物做的功為C．系統(tǒng)因運(yùn)送貨物增加的內(nèi)能為D．傳送帶因運(yùn)送貨物多做的功為9．4月20日深夜，“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭成功發(fā)射第44顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星。這是“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星在2019年的首次發(fā)射，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)今年繼續(xù)高密度全球組網(wǎng)。若某顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為，運(yùn)動(dòng)周期為。已知地球半徑為，引力常量為，下列說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星的線速度大小 B．地球的質(zhì)量C．地球的平均密度 D．地球表面重力加速度大小10．如圖，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產(chǎn)生的電熱為D．金屬棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”。圖中A為質(zhì)量為M的小車(chē)，連接在小車(chē)后的紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器B，它們均置于已平衡摩擦力的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，鉤碼P的質(zhì)量為m，C為彈簧測(cè)力計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量，讀出測(cè)力計(jì)不同讀數(shù)F，不計(jì)繩與滑輪的摩擦。(1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，_______（選填“需要”或“不需要”）滿足“小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量”這一條件。(2)乙圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，已知電源的頻率為f，由紙帶可得小車(chē)的加速度表達(dá)式為a=__________（用x1、x2、x3、x4、f來(lái)表示）。(3)實(shí)驗(yàn)完畢后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)的電壓小于220V，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比_______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。12．（12分）如圖a所示，某同學(xué)利用下圖電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。先將電路中的電壓傳感器d端與a端連接。（1）若該同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后未進(jìn)行電壓傳感器的調(diào)零而其他器材的使用均正確，則移動(dòng)滑片后，得到的U-I圖象最可能為_(kāi)__________。A．B．C．D．（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，正確調(diào)零操作，移動(dòng)滑片后，得到如圖b所示的U-I圖，已知定值電阻R=10Ω，則根據(jù)圖象可知電源電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)________V、內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，在這一過(guò)程中，若a對(duì)應(yīng)的溫度為T(mén)1=200K，求：①b點(diǎn)的溫度；②若從a到b的過(guò)程中內(nèi)能增加2.5×105J，在這個(gè)過(guò)程中氣體從外界吸收的熱量是多少。14．（16分）居家學(xué)習(xí)的某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)把陽(yáng)光導(dǎo)入地下室的簡(jiǎn)易裝置。如圖，ABCD為薄壁矩形透明槽裝滿水后的豎直截面，其中AB=d，AD=2d，平面鏡一端靠在A處，與水平底面夾角θ=45°斜放入水槽。太陽(yáng)光入射到AD面上，其中一細(xì)束光線以入射角53°射到水面上的O點(diǎn)，進(jìn)入水中后，射到平面鏡距A點(diǎn)為處。不考慮光的色散現(xiàn)象及水槽壁對(duì)光線傳播的影響，取水對(duì)該束光的折射率，sin53°=，cos53°=。求該束光：（i）射到平面鏡時(shí)的入射角；（ii）第次從水中射出的位置與D點(diǎn)的距離x。15．（12分）圖(甲)中的圓是某圓柱形透明介質(zhì)的橫截面，半徑為R=10cm．一束單色光沿DC平行于直徑AB射到圓周上的C點(diǎn)，DC與AB的距離H=5cm．光線進(jìn)入介質(zhì)后，第一次到達(dá)圓周上的E點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），CE=cm．（i）求介質(zhì)的折射率；（ii）如圖（乙）所示，將該光線沿MN平行于直徑AB射到圓周上的N點(diǎn)，光線進(jìn)入介質(zhì)后，第二次到達(dá)介質(zhì)的界面時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線與MN平行（圖中未畫(huà)出），求光線從N點(diǎn)進(jìn)入介質(zhì)球時(shí)的入射角的大?。?/p>

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

傳送帶傳動(dòng)的兩輪子邊緣上的點(diǎn)線速度相等，所以vA=vB，由題知r1：r2=2：1，由向心加速度公式a=得，aA：aB=1：2故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2、B【解析】

由于兩星球的周期相同，則它們的角速度也相同，設(shè)兩星球運(yùn)行的角速度為，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A星球有：對(duì)B星球有得又得故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得周期，故B正確；C．A星球和B星球的線速度大小之比故C錯(cuò)誤；D．O點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)受到B星球的萬(wàn)有引力受到A星球的萬(wàn)有引力故質(zhì)點(diǎn)受到兩星球的引力之和不為零，故D錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】

這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論△E=Em-En（m＞n）得知，從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大，由E=hγ=hc/λ得知，頻率最高，波長(zhǎng)最短．故AB錯(cuò)誤；從n=3躍遷到n=1輻射的光子能量最大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能最大，光子能量最大值為13.6-1.51eV=12.09eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程得Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV．故C錯(cuò)誤，D正確．故選D．4、B【解析】

說(shuō)明分析受力的側(cè)視圖（右視圖）如圖所示磁場(chǎng)有最小值，應(yīng)使棒平衡時(shí)的安培力有最小值棒的重力大小、方向均不變，懸線拉力方向不變，由“力三角形”的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律可知又有聯(lián)合解得由左手定則知磁場(chǎng)方向平行輕質(zhì)導(dǎo)線向上。故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。5、D【解析】

兩個(gè)電荷量為1C的點(diǎn)電荷在真空中相距1m時(shí)，相互作用力；一百萬(wàn)噸的物體所受的重力，所以我們幾乎不可能做到使相距1m的兩個(gè)物體都帶1C的電荷量；在微觀帶電粒子的相互作用中，因粒子間的距離很小，所以庫(kù)侖力比萬(wàn)有引力強(qiáng)得多，選項(xiàng)ABC正確；庫(kù)侖定律的公式和萬(wàn)有引力的公式在形式上雖然很相似，但是它們不是性質(zhì)相同的兩種力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選D.6、D【解析】

由Q=CU0，所以容器放出的總電荷量可求，所以A選項(xiàng)能求出；根據(jù)I=Q/t，變形得，Ut為圖象與坐標(biāo)軸所圍面積S可求，所以Q=S/R，則，所以C選項(xiàng)可求；電阻R兩端的最大電流即為電容器剛開(kāi)始放電的時(shí)候，所以，選項(xiàng)B電阻R兩端的最大電流可求；根據(jù)題意只知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電容器充滿電兩板間的電壓，也就是剛開(kāi)始放電時(shí)的電壓，即E=U0，內(nèi)電阻無(wú)法求出，所以選項(xiàng)D不能求出。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

A．由圖可知，b光的折射程度比a光大，可知玻璃對(duì)b光的折射率比a光大，b光的頻率較大，則b光的波長(zhǎng)較小，選項(xiàng)A正確；B．因光線ab從玻璃球中出射時(shí)的入射角等于進(jìn)入玻璃球中的折射角，可知此角總小于臨界角，則折射光線a或b光不可能在球界面發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)v=c/n可知，因?yàn)椴Ａ?duì)b光的折射率比a光大，則a光在玻璃球內(nèi)的傳播速度大于b光在玻璃球內(nèi)的傳播速度，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)可知，因b光的波長(zhǎng)較小，則在同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，僅把a(bǔ)光照射換用b光，觀察到的條紋間距變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．8、AD【解析】

AB．當(dāng)貨物剛放上傳送帶時(shí)，對(duì)貨物由牛頓第二定律得設(shè)貨物與傳送帶共速時(shí)用時(shí)為，則，解得則這段時(shí)間內(nèi)貨物運(yùn)動(dòng)的位移傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移貨物從底端運(yùn)動(dòng)至頂端的過(guò)程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)貨物做的功靜摩擦力對(duì)貨物做的功故摩擦力對(duì)貨物做的功根據(jù)功能關(guān)系得貨物增加的機(jī)械能也為，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．系統(tǒng)因運(yùn)送貨物增加的內(nèi)能為傳送帶因運(yùn)送貨物多做的功等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能與貨物增加的機(jī)械能之和故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9、AC【解析】

A．根據(jù)線速度的定義可知衛(wèi)星的線速度大小為選項(xiàng)A正確；B．由，得地球的質(zhì)量為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)密度公式可知地球的密度選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有地球表面萬(wàn)有引力近似等于重力有聯(lián)立解得地球表面的重力加速度大小選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。10、CD【解析】

根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯(cuò)誤．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W．對(duì)整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯(cuò)誤．電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產(chǎn)生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過(guò)程中，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)通過(guò)某界面的電量為；根據(jù)動(dòng)量定理：，其中，解得，選項(xiàng)D正確；故選CD.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、不需要不變【解析】

(1)[1]該實(shí)驗(yàn)可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量繩子的拉力，故不需要滿足小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量的條件。

(2)[2]根據(jù)逐差法可知，小車(chē)的加速度為(3)[3]根據(jù)(2)中所得到的加速度的表達(dá)式可知，加速度與電源電壓無(wú)關(guān)，所以加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比是不變的。12、B3.00.53【解析】

（1）該同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后未進(jìn)行電壓傳感器的調(diào)零，則電路電流為0時(shí)，電壓傳感器有示數(shù)，不為0，作出的U-I圖象中，電壓隨電流的增大而增大，但縱坐標(biāo)有截距，觀察圖b中的圖象可知B符合；（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，則電壓傳感器測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器的電壓，但由于正負(fù)接線接反了，因此測(cè)量的