河北衡水中学2022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注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答

2、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、如图，理想变压器的原线圈接在输出电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈的中间有一抽头将副线圈分为匝数分别为n1和n2的两部分，抽头上接有定值电阻R。开关S接通“1”、“2”时电流表的示数分别为I1、I2，则为（）ABCD2、为了人民的健康和社会的长远发展，我国环保部门每天派出大量的洒水车上街进行空气净化除尘，已知某种型号的洒水车的操作系统是由发动机带动变速箱，变速箱带动洒水泵产生动力将罐体内的水通过管网喷洒出去，假设行驶过程中车受到的摩擦阻力跟其质量成正比，受到的空气阻力跟

3、车速成正比，当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，以下判断正确的是（）A洒水车的动能保持不变B发动机的功率保持不变C牵引力的功率要随时间均匀减小D牵引力大小跟洒水时间成反比3、下列关于衰变与核反应的说法正确的是（ ）A衰变为，经过3次衰变，2次衰变B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C核聚变反应方程中，X表示质子D高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为4、2019年11月5日1时43分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第49颗北斗导航卫星，该卫星发射成功，标志着北斗三号系统3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）全部发射完毕。该卫星在轨道上运动的周期

4、与地球自转周期相同，但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角，因此该轨道也被称为倾斜同步轨道，根据以上信息请判断，下列说法中不正确的是（）A该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心B该卫星离地面的高度等于地球同步卫星离地面的高度C地球对该卫星的万有引力一定等于地球对地球同步卫星的万有引力D只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市的上空5、如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是（ ）A降低环境温度B在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管C

5、保持角不变，使玻璃管减速上升D使玻璃管垂直纸面向外做加速运动6、友谊的小船说翻就翻，假如你不会游泳，就会随着小船一起沉入水底。从理论上来说，你和小船沉入水底后的水面相比于原来（）A一定上升B一定下降C一定相等D条件不足，无法判断二、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、1966年科研人员曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（可视为质点），接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示。推进器的

6、平均推力为F，开动时间t，测出飞船和火箭的速度变化是v，下列说法正确的有（）A推力F通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为FB宇宙飞船和火箭组的总质量应为C推力F越大，就越大，且与F成正比D推力F减小，飞船与火箭组将分离8、如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为41，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接有的正弦交流电，图中D为理想二极管，定值电阻R9 .下列说法正确的是A时，原线圈输入电压的瞬时值为18VB时，电压表示数为36VC电流表的示数为1 AD电流表的示数为9、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R

7、10，其余电阻均不计。从某时刻开始在c、d两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有（）A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB当单刀双掷开关与b连接时，在t0.01s时刻，电流表示数为4.4AC当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25HzD当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变小10、如图所示为固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC。现有一小球以一定的初速度v0从最低点A冲上轨道，小球运动到最高点C时的速度为。已知半圆形轨道的半径为0.4m，小球可视为质点，且在最高点C受到轨道的作用力为5N，空气阻力不计，取g =10m/s2，则下列说法正确的是（）

8、A小球初速度B小球质量为0.3kgC小球在A点时重力的功率为20WD小球在A点时对半圆轨道的压力为29N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）某实验兴趣小组用如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律并求出当地重力加速度。倾斜气垫导轨倾角为30，导轨上端与水平桌面相接并安装有速度传感器可以直接测出小物块经过上端时的速度，气垫导轨和水平桌面上均有刻度值可读出长度。导轨下端有一固定挡板，轻质弹簧下端与挡板相连，测出不放小物块时弹簧上端与传感器之间的长度为L。气垫导轨开始工作后把质量为m的小物块轻放在弹簧上端，用外力向下缓慢推动小物块到不同位

9、置后撤去外力，小物块从静止开始向上运动，经过一段时间后落在水平桌面上。（1）通过实验，该小组测出了多组不同的速度v和对应的落点到导轨上的长度x，画出了如图乙所示的图象，已知该图象为一过原点的直线、直线斜率为k，则通过该象可求出当地重力加速度g的值为_，考虑到空气阻力，该小组测出的值_（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（2）通过事先对轻弹簧的测定，、研究得出弹簧的弹性势能与压缩量的关系为。若每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍，为了验证小物块和轻弹簧系统的机械能守恒，该小组需要验证的表达式为_（用x、n、L表示）。12（12分）货运交通事故往往是由车辆超载引起的，因此我国交通运输部对治理货运

10、超载有着严格规定。监测站都安装有称重传感器，图甲是一种常用的力传感器，由弹簧钢和应变片组成，弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片，应变片由金属制成。若在弹簧钢的自由端施加一向下的作用力F，则弹簧钢会发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。力越大，弹簧钢的弯曲程度越大，应变片的电阻变化就越大，输出的电压差U|U1U2|也就越大。已知传感器不受压力时的电阻约为19，为了准确地测量该传感器的阻值，设计了以下实验，实验原理图如图乙所示。实验室提供以下器材：A定值电阻R0（R05 ）B滑动变阻器（最大阻值为2 ，额定功率为50 W）C电流表A1（0.6 A，内阻r11 ）D电流表A2（0

11、.6 A，内阻r2约为5 ）E直流电源E1（电动势3 V，内阻约为1 ）F直流电源E2（电动势6 V，内阻约为2 ）G开关S及导线若干。（1）外力F增大时，下列说法正确的是_；A上、下应变片电阻都增大B上、下应变片电阻都减小C上应变片电阻减小，下应变片电阻增大D上应变片电阻增大，下应变片电阻减小（2）图乙中、为电流表，其中电流表选_（选填“A1”或“A2”），电源选_（选填“E1”或“E2”）；（3）为了准确地测量该阻值，在图丙中，将B、C间导线断开，并将滑动变阻器与原设计电路的A、B、C端中的一些端点连接，调节滑动变阻器，测量多组数据，从而使实验结果更准确，请在图丙中正确连接电路_；（4）结

12、合上述实验步骤可以得出该传感器的电阻的表达式为_（A1、A2两电流表的电流分别用I1、I2表示）。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（10分）如图所示，半径R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB间的距离x=3.6m。质量m2=0.15kg的小滑块2放在半圆形轨道的最低点B处，另一质量为m2=0.25kg的小滑块1，从A点以v0=10m/s的初速度在水平面上滑行，到达B处两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数=0.5。重力加速度g取10m/s

13、2。两滑块均可视为质点。求(1)滑块1与滑块2碰撞前瞬间的速度大小v1；(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能E；(3)在半圆形轨道的最高点C处，轨道对两滑块的作用力大小FN。14（16分）为了保证行车安全，车辆在行进过程中应保持足够的安全距离。现在有甲、乙两辆汽车在同一直线车道上匀速行驶，甲车速度,乙车速度，甲车在前，乙车在后。当两车相距时，两车司机同时看到前方正在发生山体滑坡，于是立即采取制动措施，刹车的加速度大小分别为。如果不考反应时间与车身的长度，那么两车能否避免相碰？15（12分）如图所示，内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连

14、，整个装置置于温度27、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计原长3L、劲度系数的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点开始活塞D距汽缸B的底部为3L后在D上放一质量为的物体求：稳定后活塞D下降的距离；改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少? 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】设变压器原线圈两端的电压为U0、匝数为n0，根据变压器原理可知副线圈n1和n2的电压分别为，根据能量守恒，整理得故ABD错误，C正确。故选C。2、C【解析】以车和水为研究

15、对象，受力分析可知，水平方向受牵引力、摩擦阻力和空气阻力作用，由题意，车受到的摩擦阻力跟其质量成正比，受到的空气阻力跟车速成正比，根据牛顿第二定律知，F-f-kv=ma当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时，车与水的质量在减小，故摩擦阻力在减小，空气阻力恒定不变，则牵引力在减小，合力为零。A洒水车的质量减小，速度不变，故动能减小，故A错误。B发动机的功率P=Fv，牵引力减小，速度不变，则发动机的功率减小，故B错误。CD牵引力F=f+kv，洒水车的质量随时间均匀减小，则牵引力的大小随洒水时间均匀减小，但不成反比。牵引力功率随时间均匀减小，故C正确，D错误。故选C。3、A【解析】A设发生n次衰

16、变，m次衰变，根据电荷数和质量数守恒，则有解得n=3，m=2，故A正确；B衰变所释放的电子是原子核内一个中子转变成一个质子和一个电子，故B错误；C根据质量数守恒和电荷数守恒可知，聚变反应方程中，X的质量数为电荷数为可知X表示中子，故C错误；D高速粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，不是中子，核反应方程为故D错误。故选A。4、C【解析】A倾斜同步轨道围绕地球做匀速圆周运动，圆心一定是地球的球心，故A正确，不符合题意；B根据万有引力提供向心力得因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同，故它的轨道髙度与位于赤道上空的同步卫星的轨道高度相同，故B正确，不符合题意；C根据可知，由于不知道

17、该卫星和地球同步卫星质量的关系，所以无法判断万有引力的关系。故C错误，符合题意；D倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方，而且该卫星的周期为24h，所以只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市上空，故D正确，不符合题意。故选C。5、C【解析】A. 假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度降低T时，空气柱1的压强由p1减至p1，p1=p1p1，空气柱2的压强由p2减至p2，p2=p2p2，由查理定律得：，因为p2=p1+hp1，所以p1p2，即水银柱应向b移动。

18、故A错误；B. 在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管，使角变大，若水银柱相对玻璃管不动，则增大了水银柱对下部气体的压力，水银柱向b端移动，故B错误；C. 玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，水银柱失重，若水银柱相对玻璃管不动，水银柱对下部气体压力减小，水银柱向a端移动，故C正确；D. 使玻璃管垂直纸面向外做加速运动不会影响水银柱竖直方向上的受力，水银柱的位置不变，故D错误。6、B【解析】小船所受的浮力翻船前浮力与重力相等；翻船后沉入水底，所受浮力小于重力，船的排水量减少，所以水面一定下降，故B正确，ACD错误。故选B。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

19、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【解析】A对飞船和火箭组组成的整体，由牛顿第二定律，有设飞船对火箭的弹力大小为N，对火箭组，由牛顿第二定律，有解得故A错误；B由运动学公式，有，且解得故B正确；C对整体由于（m1+m2）为火箭组和宇宙飞船的总质量不变，则推力F越大，就越大，且与F成正比，故C正确；D推力F减小，根据牛顿第二定律知整体的加速度减小，速度仍增大，不过增加变慢，所以飞船与火箭组不会分离，故D错误。故选BC。8、BD【解析】A、将时刻代入瞬时值公式可知，时，原线圈输入电压的瞬时值为，A选项错误；B、电压表的示数为有效值，输

20、入电压的峰值为,根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知，B选项正确；C、D、电流表测量流过副线圈的电流，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，副线圈的电压为9V，正向导通时电流为1A，根据电流的热效应可知，解得：；故C选项错误，D选项正确故选BD.【点睛】准确掌握理想变压器的特点及电压、电流与匝数比的关系，明确电表测量的为有效值是解决本题的关键.9、AB【解析】A当单刀双掷开关与a连接时，变压器原副线圈的匝数比为101，输入电压220 V故根据变压比公式 可得输出电压为22 V，电压表的示数为22V，故A正确；B当单刀双掷开关与b连接时，变压器原副线圈的匝数比为51，输入电压U1220 V，

21、故根据变压比公式，输出电压为44 V，根据欧姆定律，电流表的示数即为输出电流的有效值故B正确；C由图象可知，交流电的周期为，所以交流电的频率为当单刀双掷开关由a拨向b时，变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50 Hz。故C错误；D当单刀双掷开关由a拨向b时，根据变压比公式，输出电压增加，故输出电流增加，故输入电流也增加，则原线圈的输入功率变大，故D错误。故选AB。10、AD【解析】A小球从最低点到最高点，由机械能守恒解得v0=5m/s选项A正确；B在最高点C时解得m=0.4kg选项B错误；C小球在A点时竖直速度为零，则根据P=mgvy可知重力的功率为0，选项C错误；D小球在A点

22、时解得NA=29N选项D正确；故选AD。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、 偏大 【解析】（1）12物块到达斜面顶端时的速度为v，则：物块离开斜面后做斜上抛运动，运动时间：水平位移：整理得：由v2-x图象可知图象斜率：所以重力加速度：考虑空气阻力影响，所测重力加速度偏大.（2）3每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍，则：弹簧的弹性势能：以释放点所处水平面为重力势能的零势面，由机械能守恒定律得：整理得：12、D A1 E2 【解析】(1)1外力F增大时，上应变片长度变长，电阻变大，下应变片长度变短，电阻变小故选D。(2)2题图乙中的要当电压表使用，因此内阻应已知，故应选电流表A1；3因回路总阻值接近11，满偏电流为0.6A，所以电源电动势应接近6.6V，故电源选E2。(3)4滑动变阻器应采用分压式接法，将B、C间导线断开，A、B两端接全阻值，C端接在变阻器的滑动端，如图所示。(4)5由题图乙知，通过该传感器的电流为I2I1，加在该传感器两端的电压为I1r1，故该传感器的电阻为四、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、 (1)8m/s；