华中师范大学第一2021-2022学年高三第二次诊断性检测物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、下列说法正确的是（）A在光电效应中，增加入射光的强度，饱和光电流不变B衰变现象说明电子是原子的组成部分C两个氘核的聚变反应方程式为D处于基态的氢原子吸收光子发生跃迁后动能增加2

2、、将长为L的导线弯成六分之一圆弧，固定于垂直于纸面向外、大小为B的匀强磁场中，两端点A、C连线竖直，如图所示若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是()AILB，水平向左BILB，水平向右C，水平向右D，水平向左3、如图甲所示的电路中定值电阻R=60，电源电动势E=100V，r=10。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是（ ）A开关S断开时电源的效率为60%B开关S闭合后电源的总功率会变小C开关S闭合后灯泡的亮度增强D开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W4、伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的

3、斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示伽利略设计这个实验的目的是为了说明（）A如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒C维持物体做匀速直线运动并不需要力D如果物体不受到力，就不会运动5、关于自由落体运动，平抛运动和竖直上抛运动，以下说法正确的是A只有前两个是匀变速运动B三种运动，在相等的时间内速度的增量大小相等，方向不同C三种运动，在相等的时间内速度的增量相等D三种运动在相等的时间内位移的增量相等6、阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大

4、气将被击穿，发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为，电压为，积雨云底面面积约为。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（）云层底面与地面间的电场强度云层底面与地面构成的电容器的电容云层底面所带电量A只能估算出B只能估算出和C只能估算出和D均能估算出二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑

5、块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度并作出如图乙所示滑块的图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，不计空气阻力，取，由图象可知（） A小滑块的质量为0.1kgB轻弹簧原长为0.2mC弹簧最大弹性势能为0.5JD小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J8、将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能，重力势能与其上升高度h间的关系分别如图中两直线所示，取，下列说法正确的是（）A小球的质量为0.2kgB小球受到的阻力（不包括重力）大小为0.25NC小球动能与重力势能相等时的高度为mD小球上升到2m时

6、，动能与重力势能之差为0.5J9、如图所示。在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场。图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点。不计粒子重力。下列说法中正确的是（）A粒子c带正电，粒子a、b带负电B射入磁场时粒子c的速率最小C粒子a在磁场中运动的时间最长D若匀强磁场磁感应强度增大，其它条件不变，则a粒子运动时间不变10、如图甲所示，倾角=30的光滑斜面固定在水平面上，自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一质量为m的小球，从离弹簧上端一定距离的位置静止释放，接触弹簧后继续向下运动，小球运动的vt图像如图乙所

7、示，其中OA段为直线段，AB段是与OA相切于A点的平滑曲线，BC是平滑曲线，不考虑空气阻力，重力加速度为g。关于小球的运动过程，下列说法正确的是（）A小球在时刻所受弹簧的弹力等于 mgB小球在时刻的加速度大于C小球从时刻所在的位置由静止释放后，能回到出发点D小球从时刻到时刻的过程中，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某同学改装和校准电压表的电路如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路所用电池的电动势为，内阻为（均保持不变）。(1)已知表头G满偏电流为，表头上标记的内阻值为和是定值电阻，利用

8、和表头构成量程为的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用两个接线柱，电压表的量程为；若使用两个接线柱，电压表的量程为。则定值电阻的阻值为_，_，_。(2)用量程为，内阻为的标准电压表对改装表挡的不同刻度进行校准。滑动变阻器有两种规格，最大阻值分别为和。为了方便实验中调节电压，图中应选用最大阻值为_的滑动变阻器。校准时，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应靠近端_（填“”或“”）。(3)在挡校对电路中，开关全部闭合，在保证电路安全前提下让滑片从端缓慢向端滑动的过程中，表头的示数_，电源的输出功率_，电源的效率_（填变化情况）。(4)若表头上标记的内阻值不准，表头内阻的真实值小于，则改装后电

9、压表的读数比标准电压表的读数_（填“偏大”或“编小”）。12（12分）某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B，滑块A上有宽度为d的遮光板；滑块B上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处静置一金属小球。气垫导轨通气后利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1，后与静止的滑块B相碰，碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2，滑块B与左侧挡板刚接触时，立即被安装的锁止装置锁止，同时

10、金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m，重力加速度为g。请回答以下问题： （1）除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是_。 （2）小球离开金属管口时的速度大小为 _(用题中已知和(1)问中物理量符号表示)。 （3）要验证碰撞过程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为 _。 （4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式_与表达式_在误差允许范围内是否相等。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程

11、式和演算步骤。13（10分）一容积为V0的容器通过细管与一个装有水银的粗细均匀的U形管相连（U形管和细管中的气体体积远小于容器的容积V0），U形管的右管与大气相通，大气压为750mmHg。关闭阀门，U形管的左、右管中水银面高度相同，此时气体温度为300K。现仅对容器内气体进行加热。如图所示，当U形管右侧管中的水银面比左侧管中的水银面高H=50mm时，求封闭容器内气体的温度；保持问中的温度不变，打开阀门K缓慢抽出部分气体，当U形管左侧管中的水银面比右侧管中的水银面高50mm时（水银始终在U形管内），求封闭容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值；判断在抽气的过程中剩余气体是吸热还是放热，并阐述原因

12、。14（16分）如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第象限内的直线OM（与负x轴成45角）和正y轴为界，在x0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=2 V/m；以直线OM和正x轴为界，在y0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2103m/s的初速度射入磁场己知粒子的比荷为q/m=5104C/kg，求：（1）粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标？（2）粒子在磁场区域运动的总时间？（3）粒子最终将从电场区域D点离开电，则D点离O点的距离是多少？15（12分）如图所示，光滑的水平台高，在水平台上放置A

13、、B两物体，质量分别为，一半径的光滑固定圆弧轨道竖直放置，与水平地面相切于C点，半径OD与竖直方向OC的夹角，现使物体A以的初速度水平向右运动，并与物体B发生正碰，物体B离开平台后恰能沿D点切线方向滑入圆弧轨道。已知重力加速度取，求：(1)碰撞后物体A的速度；(2)物体B经过圆弧轨道的C点时，轨道受到的压力大小。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】A根据光子假设，当入射光的强度增加时，单位时间内通过金属表面的光子数增多，单位时间内从金属表面逸出的光电子增多，饱和光电流随之增大，选项A错误；B衰变释放的电子

14、是原子核内的中子转化来的，选项B错误；C两个氘核的聚变反应方程式为，选项C正确；D处于基态的氢原子吸收光子后向高能级跃迁，轨道半径增大，根据可知，速度随轨道半径的增大而减小，所以动能减小，选项D错误。故选C。2、D【解析】弧长为L，圆心角为60，则弦长：，导线受到的安培力：F=BIAC=，由左手定则可知，导线受到的安培力方向：水平向左；故D，ABC错误3、D【解析】A开关S断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为电源的效率为故A错误；BC开关S闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，根据可知电源的总功率会变大，根据可知路端电压减小，根据可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故B、C

15、错误；D开关S断开时小灯泡消耗的功率为故D正确；故选D。4、C【解析】本题考查了伽利略斜面实验的物理意义，伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点【详解】伽利略的理想斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故ABD错误，C正确故选C【点睛】伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义，伽利略第一个把实验引入物理，标志着物理学的真正开始.5、C【解析】A平抛运动、竖直上抛运动、斜抛运动和自由落体运动都是仅受重力，加速度为g，方向不变，都是匀变速运动。故A错误；BC速度增量为v=gt，故速度增量相同，故B错误，C正确；D做自由

16、落体运动的位移增量为hg(t+t)2gt2gtt+gt2，竖直上抛运动的位移增量为hv0(t+t) g(t+t)2vt+gt2=v0tgttgt2两者不等，故D错误；故选C。6、D【解析】两极板间的电压已知，两极板间的距离已知，根据可知云层底面与地面间的电场强度；已知积雨云底面面积约为，板间距离为、而静电力常量与空气的介电常数，根据电容器的决定式可以估算电容器的电容；根据可以估算云层底面所带电量，故ABC错误，D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【

17、解析】A在从0.2m上升到0.35m范围内，Ek=EP=mgh，图线的斜率绝对值为：所以：m=0.2kg故A错误；B在Ek-h图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所示从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m。故B正确；C根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以Epm=mgh=0.210（0.35-0.1）=0.5J故C正确；D由图可知，当h=0.18m时的动能最大；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能

18、和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2100.1-0.32=0.38J故D错误；故选BC。8、BD【解析】A由图知，小球上升的最大高度为h=4m，在最高点时，小球的重力势能得故A错误；B根据除重力以外其他力做的功则有由图知又解得故B正确；C设小球动能和重力势能相等时的高度为H，此时有由动能定理有由图知联立解得故C错误；D由图可知，在h=2m处，小球的重力势能是2J，动能是，所以小球上升到2m时，动能与重力势能之差为故D正确。故选BD。9、AC【解析】A带电粒子在磁场中受

19、到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则可知粒子c带正电，粒子a、b带负电，A正确；B洛伦兹力提供向心力解得根据几何关系可知粒子运动的半径最小，所以粒子的速率最小，B错误；C粒子在磁场中运动的周期为粒子在磁场中轨迹对应的圆心角最大，大小为，所以粒子在磁场中运动的时间最长，为半个周期，C正确；D洛伦兹力提供向心力解得粒子运动半径磁感应强度增大，可知粒子运动的半径减小，所以粒子运动的圆心角仍然为，结合上述可知粒子运动的周期改变，所以粒子运动的时间改变，D错误。故选AC。10、BC【解析】A小球在时刻速度达到最大，此时弹簧的弹力等于重力沿斜面的分力，则有弹故A错误；B在乙图中，关于点对称的点可知此时弹簧的弹

20、力为，由对称性得由对称轴到对称点的弹簧的弹力再变化，故到达点时弹簧的弹力大于，所以弹力大于，根据牛顿第二定律可知弹解得故B正确；C整个过程中，弹簧和小球组成的系统，机械能守恒，故从点释放，小球能到达原来的释放点，故C正确；D小球从时刻到时刻的过程中，系统机械能守恒，则有重力势能的减小量与动能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量，所以重力势能的减小量小于弹簧弹性势能的增加量，故D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、150 2865 1200 50 增大 增大 减小 偏大 【解析】(1)1电阻与表头G并联，改装成量程为的电流表，

21、表头满偏电流为，此时通过电阻的电流为，由并联分流规律可知得 改装后电流表内阻2将其与串联改装为的电压表由欧姆定律可知，量程电压表的内阻解得3再串联改装为量程电压表，所分电压为，所以(2)4在校准电路中，滑动变阻器采用分压式接法，故选用最大阻值较小的滑动变阻器，即选用最大阻值为的滑动变阻器；5电源电动势远大于电压表量程，所以闭合开关前应使滑片靠近端，使电压表在接通电路时两端电压由较小值开始增大(3)6滑片由向滑动过程中，电压表两端电压逐渐增大，通过表头的电流增大，即示数增大7随滑片由向滑动，外电路的总电阻始终大于电源内阻且逐渐减小，所以电源的输出功率增大；8由可知，路端电压随外电路总电阻减小而减

22、小，电源效率，所以电源的效率减小(4)9电压表两端电压一定，若内阻值偏小，则通过表头的电流偏大，从而造成读数偏大的后果。12、小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h 【解析】(1)1滑块A与静止的滑块B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑动，B被锁止后，小球以碰后B的速度平抛，故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要测出小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h。(2)2由平抛运动规律可知，平抛的初速度为 。(3)3取向左为正方向滑块A、B碰前的总动量为 ，碰后的总动量为 ，故需验证的表达式为(4)45滑块A、B碰前的总动能为 ，碰后的总动能为 ，故要探究功能是否守恒，需要比较 和 是否相等。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、320K；吸热，原因见详解【解析】由题意可知设升温后气体的压强为p0，由查理定律得解得T=320K当U形管左侧管中的水银面比右侧管中的水银面高50mm时，压强p=700mmHg。抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得吸热。因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内