湖北省荊門市鐘祥一中2022年高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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。1．一靜止的原子核發(fā)生衰變，變成另一個(gè)新的原子核Y，衰變后測得粒子的速率為v，已知粒子的質(zhì)量為m0，原子核Y的質(zhì)量為M，下列說法正確的是（）A．原子核Y的符號(hào)表示為 B．的比結(jié)合能一定大于Y核的比結(jié)合能C．原子核Y的速率為 D．原子衰變過程中釋放的核能為2．下列說法正確的是（）A．β衰變所釋放的電子是原子核外電子電離形成的B．貝克勒爾通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子C．原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長為λ2的光子，已知λ1＞λ2，那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長為的光子D．赫茲首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在3．某同學(xué)釆用如圖所示的裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。某單色光照射光電管的陰極K時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰為零，此時(shí)電壓表顯示的電壓值U稱為反向截止電壓?，F(xiàn)分別用頻率為v1和v2的單色光照射陰極，測量到的反向截止電壓分別為U1和U2設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則下列關(guān)系式中不正確的是A．頻率為的單色光照射陰極K時(shí)光電子的最大初速度B．陰極K金屬的極限頻率C．普朗克常量D．陰極K金屬的逸出功4．靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示金屬球與外殼之間的電勢差大小，如圖所示，A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬極板，G為靜電計(jì)。開始時(shí)開關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開一定角度，為了使指針張開的角度增大，下列采取的措施可行的是（）A．保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板靠近B．?dāng)嚅_開關(guān)S后，減小A、B兩極板的正對面積C．?dāng)嚅_開關(guān)S后，將A、B兩極板靠近D．保持開關(guān)S閉合，將變阻器滑片向右移動(dòng)5．如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC內(nèi)、外分布著兩方向相反的勻強(qiáng)磁場，三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．頂點(diǎn)A處有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分線發(fā)射不同速度的粒子粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為+q，粒子重力不計(jì)．則粒子以下列哪一速度值發(fā)射時(shí)不能通過C點(diǎn)（）A． B． C． D．6．中國自主研發(fā)的“暗劍”無人機(jī)，時(shí)速可超過2馬赫．在某次試飛測試中，起飛前沿地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速過程中連續(xù)經(jīng)過兩段均為120m的測試距離，用時(shí)分別為2s和ls，則無人機(jī)的加速度大小是A．20m/s2B．40m/s2C．60m/s2D．80m/s2二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．下列說法正確的是______A．水池中水的溫度相同，水底一小氣泡因擾動(dòng)而上升時(shí)一定吸熱B．懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯C．同一容器中同種氣體所有的分子運(yùn)動(dòng)速率基本相等D．熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行E.壓縮汽缸內(nèi)氣體時(shí)要用力推活塞，這表明氣體分子間的作用力主要表現(xiàn)為斥力8．如圖M和N是兩個(gè)帶有異種電荷的帶電體，（M在N的正上方，圖示平面為豎直平面）P和Q是M表面上的兩點(diǎn)，S是N表面上的一點(diǎn)。在M和N之問的電場中畫有三條等差等勢線?，F(xiàn)有一個(gè)帶正電的液滴從E點(diǎn)射入電場，它經(jīng)過了F點(diǎn)和W點(diǎn)已知油滴在F點(diǎn)時(shí)的機(jī)槭能大于在W點(diǎn)的機(jī)械能。（E、W兩點(diǎn)在同一等勢面上，不計(jì)油滴對原電場的影響，不計(jì)空氣阻力）則以下說法正確的是（）A．P和Q兩點(diǎn)的電勢不相等B．P點(diǎn)的電勢低于S點(diǎn)的電勢C．油滴在F點(diǎn)的電勢能高于在E點(diǎn)的電勢能D．F點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于E點(diǎn)的電場強(qiáng)度9．如圖所示為帶電粒子在某電場中沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其電勢能隨位移的變化規(guī)律，其中兩段均為直線。則下列敘述正確的是（）A．該粒子帶正電B．2m~4m內(nèi)電勢逐漸升高C．0m~2m和2m~6m的過程中粒子的加速度大小相等方向相反D．2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力對該粒子做的功相等10．如圖(a)所示，在軸上有、、三點(diǎn)，且，。一列簡諧波沿軸正方向傳播，圖示為0時(shí)刻的波形。再過的時(shí)間質(zhì)點(diǎn)第二次振動(dòng)至波峰。對此下列說法正確的是______。A．點(diǎn)的振幅為B．波速為C．頻率為D．質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)路程為E.質(zhì)點(diǎn)在時(shí)沿軸正方向運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)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“測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，有如下實(shí)驗(yàn)器材：待測干電池一節(jié)電流表（量程（0～0.6A，內(nèi)阻）電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3k）滑動(dòng)變阻器開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于電表內(nèi)阻的影響產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，其主要原因是______________；（2）為消除系統(tǒng)誤差，結(jié)合所給電表參數(shù)，另一同學(xué)改用圖乙所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出如圖丙所示的圖像，則可得電源電動(dòng)勢E=_________V，內(nèi)阻r=_________。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）12．（12分）硅光電池是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件，某硅光電池的伏安特性曲線如圖（甲）所示。某同學(xué)利用圖（乙）所示的電路研究電池的性質(zhì)，定值電阻R2的阻值為200Ω，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值也為200Ω，V為理想電壓表。（1）請根據(jù)圖（乙）所示的電路圖，將圖（丙）中的的實(shí)物圖補(bǔ)充完整____________。（2）閉合電鍵S1，斷開電鍵S2，將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)片移到最右端，電池的發(fā)熱功率為_______________W。（3）閉合電鍵S1和電鍵S2，將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)片從最左端移到最右端，電池的內(nèi)阻變化范圍為_________________。四、計(jì)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）我國是世界上開發(fā)利用地下水資源最早的國家之一，浙江余姚河姆渡古文化遺址水井，其年代距今約5700年。壓水井可以將地下水引到地面上，如圖所示，活塞和閥門都只能單向打開，提壓把手可使活塞上下移動(dòng)，使得空氣只能往上走而不往下走?；钊弦苿?dòng)時(shí)，閥門開啟，可將直管中的空氣抽到閥門上面；活塞向下移動(dòng)時(shí)，閥門關(guān)閉，空氣從活塞處溢出，如此循環(huán)，地下水就在大氣壓的作用下通過直管被抽上來了。閥門下方的直管末端在地下水位線之下，地下水位線距離閥門的高度h=8m，直管截面積S=0.002m2，現(xiàn)通過提壓把手，使直管中水位緩慢上升4m。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，直管中的氣體可視為理想氣體：(1)若該裝置的機(jī)械效率η=0.4，求人對把手做的功；(2)求直管中剩余空氣質(zhì)量△m與直管中原空氣質(zhì)量m0之比。14．（16分）如圖所示，兩根平行粗糙金屬導(dǎo)軌固定于絕緣水平面上，導(dǎo)軌左側(cè)間連有阻值為r的電阻，兩平行導(dǎo)軌間距為L。一根長度大于L、質(zhì)量為m、接入電路的電阻也為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置并接觸良好，導(dǎo)體棒初始均處于靜止，導(dǎo)體棒與圖中虛線有一段距離，虛線右側(cè)存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的恒力，使其從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場前加速度大小為a0，然后進(jìn)入磁場，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定速度，平行軌道足夠長，導(dǎo)體棒與平行導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，忽略平行軌道的電阻。求：（1）導(dǎo)體棒最后的穩(wěn)定速度大小；（2）若導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定速度的過程中，通過導(dǎo)軌左側(cè)電阻的電荷量為q，求此過程中導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)的位移。15．（12分）如圖所示，兩個(gè)球形容器容積之比為V1∶V210∶11，由一細(xì)管（容積忽略）相連，細(xì)管的水平部分封有一段汞柱，兩容器中盛有等量同種氣體，并置于兩個(gè)溫度分別為T1和T2的熱庫內(nèi)，已知T1300K，位于細(xì)管中央的汞柱靜止。(1)求另一個(gè)熱庫的溫度T2；(2)若使兩熱庫溫度都升高T，汞柱是否發(fā)生移動(dòng)？請通過計(jì)算說明理由。

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、C【解析】

A．注意區(qū)分質(zhì)量數(shù)和質(zhì)量的物理意義，質(zhì)量數(shù)和質(zhì)量不能混淆，原子核Y的符號(hào)表示為，A錯(cuò)誤；B．因反應(yīng)放出核能，則的比結(jié)合能小于Y核的比結(jié)合能，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)量守恒可得得C正確；D．因原子核Y也有動(dòng)能，則衰變過程中釋放的核能大于，D錯(cuò)誤．故選C。2、D【解析】

A．β衰變的本質(zhì)是原子核內(nèi)的一個(gè)中子釋放一個(gè)電子變?yōu)橘|(zhì)子，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)物理學(xué)史可知，查德威克通過α粒子轟擊鈹核的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了中子的存在，故B錯(cuò)誤；C．光子的能量，由題，則，從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長為λ1的光子，原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長為λ2的光子，根據(jù)玻爾理論，a能級(jí)的能量值大于c能級(jí)的能量值所以原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要輻射波長為的光子，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)物理學(xué)史可知，赫茲首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故D正確。故選：D。3、C【解析】

A.光電子在電場中做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得：則得光電子的最大初速度：故A不符題意；BCD.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：聯(lián)立可得普朗克常量為：代入可得金屬的逸出功：陰極金屬的極限頻率為：故C符合題意，B、D不符題意。4、B【解析】

A．保持開關(guān)閉合，電容器兩端的電勢差不變，與極板間距無關(guān)，則指針張角不變，故A錯(cuò)誤；B．?dāng)嚅_電鍵，電容器帶電量不變，減小A、B兩極板的正對面積，即S減小，根據(jù)知，電容減小，根據(jù)知，電勢差增大，指針張角增大，故B正確；C．?dāng)嚅_電鍵，電容器帶電量不變，將A、B兩極板靠近，即d減小，根據(jù)知，電容增大，根據(jù)知，電勢差減小，指針張角減小，故C錯(cuò)誤；D．保持開關(guān)閉合，電容器兩端的電勢差不變，變阻器僅僅充當(dāng)導(dǎo)線功能，滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)不會(huì)影響指針張角，故D錯(cuò)誤。故選：B。5、C【解析】

粒子帶正電，且經(jīng)過C點(diǎn)，其可能的軌跡如圖所示：

所有圓弧所對圓心角均為60°，所以粒子運(yùn)行半徑：r=（n=1，2，3，…），粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：（n=1，2，3，…），則的粒子不能到達(dá)C點(diǎn)，故ABD不合題意，C符合題意。故選C?！军c(diǎn)睛】粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)求出粒子的可能軌道半徑，應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子的速度即可解題．6、B【解析】

第一段的平均速度；第二段的平均速度，中間時(shí)刻的速度等于平均速度，則，故選B.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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解析】

A．氣泡上升過程壓強(qiáng)不斷減小，氣泡逐漸脹大，就要對外做功，然而溫度還不變，于是它肯定不斷吸熱．所以A正確．B．懸浮在液體中的顆粒越小,在某一瞬間跟它相撞擊的分子數(shù)越小.布朗運(yùn)動(dòng)微粒大小在10-6m數(shù)量級(jí),液體分子大小在10-10m數(shù)量級(jí),撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯,因此,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯.B正確．C．同一容器中同種氣體所有的分子運(yùn)動(dòng)速率不一定相等，C錯(cuò)誤．D．按機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響．熵增加原理的內(nèi)容：在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減?。绻^程可逆，則熵不變；如果過程不可逆，則熵增加．

從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，而熵值較大代表著較為無序，所以自發(fā)的宏觀過程總是向無序度更大的方向發(fā)展．所以D正確．E．分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，它們的大小隨分子間的距離而發(fā)生變化．當(dāng)時(shí)，合力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)時(shí)，合力表現(xiàn)為引力．E錯(cuò)誤．所以選擇ABD．8、BD【解析】

A．P和Q兩點(diǎn)在帶電體M的表面上，M是處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其表面是一個(gè)等勢面，故P和Q兩點(diǎn)的電勢相等，故A錯(cuò)誤；

B．帶正電的油滴在F點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在W點(diǎn)的機(jī)械能，故從F點(diǎn)到W點(diǎn)，機(jī)械能減小，電場力做負(fù)功，說明電場力向上，故電場線垂直等勢面向上，而沿著電場線電勢逐漸降低，故P點(diǎn)的電勢低于S點(diǎn)的電勢，故B正確；

C．由于電場線垂直等勢面向上，故E點(diǎn)的電勢大于F點(diǎn)的電勢，根據(jù)Ep=qφ，油滴在F點(diǎn)的電勢能低于在E點(diǎn)的電勢能，故C錯(cuò)誤；D．因F點(diǎn)等勢面密集，則電場線也密集，可知F點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于E點(diǎn)的電場強(qiáng)度，選項(xiàng)D正確；故選BD。9、CD【解析】

AB．由于電場的方向未知，因此粒子的電性不能確定，2m~6m的電勢的高低也不能判斷，AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ場強(qiáng)與電勢的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep﹣x圖像切線的斜率等于，故斜率間接代表了場強(qiáng)大小，0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方向相反，因此電場強(qiáng)度的方向大小相等方向相反，則粒子的加速度大小相等方向相反，C正確；D．2m~4m兩點(diǎn)間距與4m~6m兩點(diǎn)間距相等，電場強(qiáng)度也相等，因此由U=Ed可知，2m~4m兩點(diǎn)間的電勢差等于4m~6m兩點(diǎn)間的電勢差，則2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力做的功相等，D正確。故選CD。10、ACE【解析】

A．由圖像知波長為振幅為故A正確；B．簡諧波沿軸正方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)；時(shí)點(diǎn)恰好第二次到達(dá)波峰，對應(yīng)波形如圖所示傳播距離則波速為故B錯(cuò)誤；C．簡諧波的周期為則簡諧波的頻率故C正確；DE．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了時(shí)間為則運(yùn)動(dòng)路程小于，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置的下方，沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤，E正確；故選ACE。三、實(shí)驗(yàn)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、由于電壓表分流導(dǎo)致測得電流比實(shí)際干路電流偏小1.51.0【解析】

（1）[1]．圖甲采用相對電源的電流表外接法，由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，所以電壓表分流導(dǎo)致電流表中電流比實(shí)際干路電流偏?。?/p>

（2）[2][3]．改用圖乙實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-I（r+rA），再由圖所示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5V，電源電動(dòng)勢E=1.5V，圖象的斜率表示電動(dòng)勢，故；故電源內(nèi)阻r=3.0-2.0Ω=1.0Ω。12、1.197×10-3W（允許誤差±0.2W）55.56Ω≤r≤60Ω（允許誤差±2Ω）【解析】

（1）[1]根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示：；（2）[2]閉合電鍵，斷開電鍵，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片移到最右端時(shí)，兩電阻串聯(lián)，總電阻為；在圖甲中作出電阻的伏安