2025屆湖北省孝感市漢川市第二中學高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2025屆湖北省孝感市漢川市第二中學高三第二次診斷性檢測物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計．該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口．在垂直于上下底面方向加磁感應強度大小為B的勻強磁場，在前后兩個內側面分別固定有金屬板作為電極．污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U．若用Q表示污水流量（單位時間內排出的污水體積），下列說法中正確的是()A．若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢高B．若污水中負離子較多，則前表面比后表面電勢高C．污水流量Q與U成正比，與a、b無關D．污水中離子濃度越高電壓表的示數(shù)將越大2、硅光電池是一種直接把光能轉換成電能的半導體器件，它的工作原理與光電效應類似：當光照射硅光電池，回路里就會產(chǎn)生電流。關于光電效應，下列說法正確的是（）A．任意頻率的光照射到金屬上，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電流B．只要吸收了光子能量，電子一定能從金屬表面逸出C．逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率有關D．超過截止頻率的入射光光強越強，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大3、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位和導軌系統(tǒng)，預計2020年形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運動，軌道半徑ra=rA．a(chǎn)的向心力小于c的向心力B．a(chǎn)、b衛(wèi)星的加速度一定相等C．c在運動過程中不可能經(jīng)過北京上空D．b的周期等于地球自轉周期4、如圖所示，固定在豎直平面內的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔，質量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止狀態(tài).設小球受支持力為FN，則下列關系正確的是（）A．F=2mgtanθ B．F=mgcosθC．FN=mg D．FN=2mg5、體育課上，身高相同的、兩位同學比賽跳高，同學采用跨越式，同學采用背越式，結果兩同學的成績相同，不計空氣阻力。則下列分析正確的是（）A．同學跳高過程中克服重力做的功較多 B．同學在最高點時的速度為0C．同學騰空過程用時較長 D．同學起跳過程中先超重后失重6、關于原子能級躍遷，下列說法正確的是（）A．處于n=3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射三種頻率的光子B．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能減小D．已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV，則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)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、如圖甲所示，質量為的物塊從彈簧上方離地高處由靜止釋放，其動能與離地高度的關系如圖乙所示，其中階段圖像為直線，其余部分為曲線，對應圖像的最高點，重力加速度為，不計空氣阻力，以下說法正確的是（）A．彈簧的勁度系數(shù)B．當物塊下落到高度時，重力勢能與彈簧的彈性勢能之和最小C．當物塊處于高度時，彈簧的彈性勢能為D．在物塊從下降到過程中，彈簧的最大彈性勢能為8、如圖甲所示，圓形的剛性金屬線圈與一平行板電容器連接，線圈內存在垂直于線圈平面的勻強磁場，取垂直于紙面向里為磁感應強度B的正方向，B隨時間t的變化關系如圖乙所示．t=0時刻，在平行板電容器間，由靜止釋放一帶正電的粒子（重力可忽略不計），假設粒子運動未碰到極板，不計線圈內部磁場變化對外部空間的影響，下列關于板間電場強度、粒子在板間運動的位移、速度和加速度與時間的關系圖象中（以向上為正方向）可能正確的是（）A． B．C． D．9、如圖所示，半徑為r、電阻為R的單匝圓形線框靜止于絕緣水平面上，以圓形線框的一條直徑為界，其左、右兩側分別存在著方向如圖甲所示的勻強磁場，以垂直紙面向里的磁場為正，兩部分磁場的磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律分別如圖乙所示。則0~t0時間內，下列說法正確的是（）A．時刻線框中磁通量為零B．線框中電流方向為順時針方向C．線框中的感應電流大小為D．線框受到地面向右的摩擦力為10、如圖所示，足夠大的平行玻璃磚厚度為d，底面鍍有反光膜CD，反光膜厚度不計，一束光線以45°的入射角由A點入射，經(jīng)底面反光膜反射后，從頂面B點射出（B點圖中未畫出）。已知玻璃對該光線的折射率為，c為光在真空中的傳播速度，不考慮多次反射。則下列說法正確的是（）A．該光線在玻璃中傳播的速度為cB．該光線在玻璃中的折射角為30°C．平行玻璃磚對該光線的全反射臨界角為45°D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜面積至少為三、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）某興趣小組要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻約500，實驗室提供的器材有：A．電流表A（量程：0～3mA，內阻）B．定值電阻C．滑動變阻器R（0～10）D．電壓表V（量程：0～10V，內阻）E．蓄電池E（電動勢為12V，內阻r很?。〧．開關S一個G．導線若干（1）要精確測定白熾燈正常工作時的電阻應采用下面電路圖中的____（2）選擇正確電路進行實驗，若電壓表的示數(shù)用U表示，電流表的示數(shù)用I表示，寫出測量白熾燈電阻的表達式=___（用題目中給的相應字母表示），當電流表中的電流強度I=___mA時，記下電壓表的讀數(shù)U并代入表達式，其計算結果即為白熾燈正常工作時的電阻。12．（12分）某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運動過程中的機械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的遮光時間分布是和，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)用20分度游標卡尺測量小球直徑，刻度線如圖乙所示，則______cm；(2)為了驗證小球自A到B過程中機械能是否守恒，還需要進行哪些實驗測量____A．用天平測出小球的質量B．測出小球到光電門A的豎直高度C．A、B光電門中點間的豎直高度(3)根據(jù)實驗測得的物理量，如果滿足________關系，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒；(4)若計時電腦還記錄了小球自A到B的時間，本實驗還可以測量當?shù)氐闹亓铀俣?，則重力加速度________。（使用、、和表示）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，半徑分別為R1、R2的兩個同心圓，圓心為O，小圓內有垂直紙面向里的磁場，磁感應強度為B1，大圓外有垂直紙面的磁感應強度為B2的磁場，圖中未畫出，兩圓中間的圓環(huán)部分沒有磁場。今有一帶正電的粒子從小圓邊緣的A點以速度v沿AO方向射入小圓的磁場區(qū)域，然后從小圓磁場中穿出，此后該粒子第一次回到小圓便經(jīng)過A點。(帶電粒子重力不計)求：(1)若，則帶電粒子在小圓內的運動時間t為多少？(2)大圓外的磁場B2的方向；(3)磁感應強度B1與B2的比值為多少。14．（16分）如圖，一帶有活塞的氣缸通過底部的水平細管與一個上端封閉的豎直管相連，氣缸和豎直管均導熱，氣缸與豎直管的橫截面積之比為3：1，初始時，該裝置底部盛有水銀；左右兩邊均封閉有一定質量的理想氣體，左邊氣柱高24cm，右邊氣柱高22cm；兩邊液面的高度差為4cm．豎直管內氣體壓強為76cmHg，現(xiàn)使活塞緩慢向下移動，使氣缸和豎直管內的水銀面高度相差8cm，活塞與氣缸間摩擦不計．求①此時豎直管內氣體的壓強；②活塞向下移動的距離．15．（12分）如圖所示，一束單色光以一定的入射角從A點射入玻璃球體，已知光線在玻璃球內經(jīng)兩次反射后，剛好能從A點折射回到空氣中．已知入射角為45°，玻璃球的半徑為，光在真空中傳播的速度為3×108m/s，求：（I）玻璃球的折射率及光線第一次從玻璃球內出射時相對于射入玻璃球的光線的偏向角；（II）光線從A點進入及第一次從A點射出時在玻璃球體運動的時間．

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】

AB．以正離子為對象，由左手定則可知，其受到的洛倫茲力方向指向后表面，負離子受到的洛倫茲力指向前表面，故無論哪種離子較多，都是后表面電勢高于前表面，故A、B錯誤；C．當前后表面聚集一定電荷后，兩表面之間形成電勢差，當離子受到的洛倫茲力等于電場力時電勢差穩(wěn)定，即由題意可知，流量為聯(lián)立可得即Q與U成正比，與a、b無關，故C正確；D．由可知，電勢差與離子濃度無關，故D錯誤；故選C。2、C【解析】

AB．當入射光的頻率大于金屬的截止頻率時就會有光電子從金屬中逸出，發(fā)生光電效應現(xiàn)象，并且不需要時間的積累，瞬間就可以發(fā)生。所以AB錯誤；CD．根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程對于同一種金屬，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的光強無關。所以C正確，D錯誤。故選C。3、D【解析】因a、c的質量關系不確定，則無法比較兩衛(wèi)星的向心力的大小，選項A錯誤；a、b衛(wèi)星的半徑相同，則加速度的大小一定相同，選項B錯誤；c是一般的人造衛(wèi)星，可能會經(jīng)過北京的上空，選項C錯誤；a、b的半徑相同，則周期相同，因a是地球的同步衛(wèi)星，則兩衛(wèi)星的周期都等于地球自轉的周期，選項D正確；故選D.4、C【解析】

對小球進行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個力，滿足受力平衡。作出受力分析圖如下：由圖可知△OAB∽△GFA，即：解得：FN=G=mgA．F=2mgtanθ，與分析不符，故A錯誤；B．F=mgcosθ，與分析不符，故B錯誤；C．FN=mg，與分析相符，故C正確；D．FN=2mg，與分析不符，故D錯誤；故選：C。5、D【解析】

A．因兩同學的質量關系不知，所以無法比較兩人克服重力做功的多少，故A錯誤；B．兩同學在最高點時都有水平方向的速度，故B錯誤；C．同學是跨越式，重心上升的位移較大，所以同學騰空過程用時較長，故C錯誤；D．走跳過程中人的重心向上先加速后減速，所以加速度先向上后向下，即先超重后失重，故D正確。故選D。6、B【解析】

A．處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子。處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子；故A錯誤；B．根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故選項B正確；C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能增大。故選項C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，要使原來靜止并處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)，需要吸收的能量為1．09eV，則必須使動能比1．09eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生碰撞，才能躍遷到某一激發(fā)態(tài)，故D錯誤。故選B。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、AD【解析】

A．結合圖像可知，時，物塊剛好接觸彈簧，物塊動能最大時，加速度為零，即解得故A正確；B．物塊與彈簧組成的系統(tǒng)，機械能守恒，當時，物塊的動能最大，則重力勢能與彈簧的彈性勢能之和最小，故B錯誤；C．物塊由到過程中，動能不變，物塊減少的重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能，即：故C錯誤；D．整個過程中，彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能最大，由機械能守恒定律有故D正確。故選AD。8、CD【解析】A、根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢大小不變，方向逆時針，感應電動勢大小不變，方向順時針方向，方向與相反；感應電動勢大小不變沿逆時針方向，方向與相同，故A錯誤；BCD、內情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶負電，金屬板下極板帶正電；粒子帶正電，則粒子所受電場力方向豎直向上而向上做勻加速運動．內情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負電；因粒子帶正電，則粒子所受電場力方向豎直向下而向上做勻減速運動，直到速度為零，，內情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負電，帶正電粒子向下勻加速，同理，，內情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶負電，金屬板下極板帶正電；因粒子帶正電，則粒子所受電場力方向豎直向上，而向下做勻減速運動，直到速度為零；由上分析可知，末速度減小為零，位移最大，當T末，粒子回到了原來位置，故B錯誤，CD正確．點睛：本題屬于綜合性題目，注意將產(chǎn)生感應電流的部分看作電源，則可知電容器兩端的電壓等于線圈兩端的電壓，這樣即可還原為我們常見題型．9、ACD【解析】

A．時刻，兩部分磁場的磁感應強度大小相等、方向相反，線框中的磁通量為零，A正確。B．根據(jù)楞次定律可知，左側的導線框的感應電流是逆時針，而右側的導線框的感應電流也是逆時針，則整個導線框的感應電流方向為逆時針，B錯誤。C．由法拉第電磁感應定律，因磁場的變化，導致導線框內產(chǎn)生感應電動勢，結合題意可知整個導線框產(chǎn)生感應電動勢為左、右兩側電動勢之和，即由閉合電路歐姆定律，得感應電流大小故C正確。D．由左手定則可知，左、右兩側的導線框均受到向左的安培力，則所受地面的摩擦力方向向右、大小與線框所受的安培力大小相等，即故D正確。故選ACD。10、BC【解析】

A．玻璃磚的折射率為則該光線在玻璃中傳播的速度為故A錯誤。

B．由折射定律得，可得β=30°選項B正確；C．設臨界角為C，則有得C=45°故C正確。

D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，反射光線不能在頂面發(fā)生全反射，則底面反光膜半徑至少為r=dtanC=d面積πd2，故D錯誤。

故選BC。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、（1）C（2）（3）1.5【解析】

（1）[1]要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時的電阻，需測量白熾燈燈兩端的電壓和通過白熾燈燈的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量白熾燈兩端的電壓，可以將電流表A與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓；白熾燈正常工作時的電流約為左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量總電流，約：；因為滑動變阻器阻值遠小于白熾燈的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法。所以電路圖選取C.（2）[2]根據(jù)歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I(R1+RA)，通過燈泡的電流為：，所以白熾燈正常工作時的電阻為：；[3]改裝后的電壓表內阻為：RV=1985+15Ω=2000Ω，則當I=1.5mA時，白熾燈兩端的電壓為3V，達到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻。12、1.025C【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺刻度為10mm，游標尺刻度為5×0.05mm=0.25mm，所以小球直徑=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm(2)[2]如果機械能守恒，則小球減小的重力勢能等于增加的動能，則即所以不需要測量小球的質量。研究的過程是小球在兩光電門之間的能量變化，需