2022届江西名校高三第二次诊断性检测物理试卷含解析

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〃o

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、“双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体,

它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星球的质量为,B星球的

质量为机2,它们球心之间的距离为L,引力常量为G,则下列说法正确的是（）

A.B星球的轨道半径为一二L

班+私

B.A星球运行的周期为2万£^^京

C.A星球和B星球的线速度大小之比为,如：

D.若在。点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零

2、如图所示，A、B、C,。四个小球质量分别为，〃、4m、2m、3m,用细线连着，在A和。之间细线上还串接

有一段轻弹簧，悬挂在光滑定滑轮的两边并处于静止状态。弹簧的形变在弹性限度内重力加速度大小为g,则下列说

法正确的是（）

A.剪断C、。间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为3g

3

B.剪断。、。间细线的一瞬间，小球A和B的加速度大小均为

C.剪断4B间细线的一瞬间，小球。的加速度大小为零

D.剪断C球上方细线的一瞬间，小球A和8的加速度大小均为零

3、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为加的带电小球以初速度。从M点竖直向上抛出，通过N点时，速度

大小为3丫，方向与电场方向相反，则小球从M点运动到N点的过程中（）

31a

A.动能增加二mFB.机械能增加4〃n?C.重力势能增加一加FD.电势能增加Z/m?

222

4、氢原子部分能级的示意图如图所示，不同金属的逸出功如下表所示：

钙镁镀钛金

逸出功W/eV1.92.73.73.94.14.8

大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中，能够使金属钠发生光电效应的光子有几种

E/段^

-------------------0-

4<，-0.8

3---------------------1.5b

2---------------------3.40

L---------------------13.60

A.2

B.3

C.4

D.5

5、如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑较链连接，转动手柄，通过水平螺纹轴减小MN间的

距离，以抬高重物。保持重物不变，MP和PN夹角为120。时N点受到螺纹轴的作用力为尸1；和PN夹角为60。

时N点受到螺纹轴的作用力为不计支持臂和螺纹轴的重力，则B与尸2大小之比为（）

手柄

A.1：1B.1；3C.73：1D.3：1

6、高铁是中国“新四大发明之一，有一段视频，几年前一位乘坐京泸高铁的外国人，在最高时速300公里行驶的列车

窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示，在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车横向变道进

站的时候，硬币才倒掉，这一视频证明了中国高铁的极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（）

A.硬币直立过程可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用

B.硬币直立过程一定只受重力和支持力而处于平衡状态

C.硬币倒掉是因为受到风吹的原因

D.列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用

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、大型对撞机是科学研究的重要工具，中国也准备建造大型正负电子对撞机，预计在2022至2030年之间建造，对撞

机是在回旋加速器的基础上逐步发展出来的。回旋加速器的原理示意图如图所示，D和D?是两个中空的半圆金属盒,

均和高频交流电源相连接，在两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，中央。处是粒子源。

若忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（）

B

接交流电源

A.带电粒子每运动一周被加速两次

B.带电粒子在磁场中运动的周期越来越小

C.粒子的最大速度与半圆金属盒的尺寸无关

D.磁感应强度越大，带电粒子离开加速器时的动能就越大

8、如图所示，航天器和卫星分别在同一平面内的1、2轨道上绕地球做匀速圆周运动，其半径分别为r、2r,速率分别

为火和以。航天器运动到A点时突然加速到办后沿曲线运动，其轨迹与轨道2交于3点，经过3点时速率和加速度

分别为山和由，卫星通过5点时加速度为勾。已知地球的质量为质量为机的物体离地球中心距离为r时，系统

的引力势能为-色幽（取物体离地球无穷远处引力势能为零），物体沿A5曲线运动时机械能为零。则下列说法正确

r

的是（）

A.匕=也用

B.v2=v4

C.q>a2

D.若航天器质量为m。，由A点运动到8点的过程中地球对它的引力做功为-加。片

9、关于热现象，下列说法正确的是（）

A.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径（也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度）等于一小滴溶液

中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比

B.两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为w时，引力与斥

力大小相等，分子势能最小

C.物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是从各向异性或各向同性来判断

D.如果用。表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，AU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律

可以表达为Q=MJ+W

E.如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%

10、用轻杆通过钱链相连的小球A、B、C、D.E处于竖直平面上，各段轻杆等长，其中小球4、3的质量均为2,“

小球C、。、E的质量均为现将A、〃两小球置于距地面高力处，由静止释放，假设所有球只在同一竖直平面内运

动，不计一切摩擦，则在下落过程中

AB

A.小球A、B.C,D,E组成的系统机械能和动量均守恒

B.小球8的机械能一直减小

C.小球8落地的速度大小为同

D.当小球A的机械能最小时，地面对小球C的支持力大小为机g

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)(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如下左图所示，下列说法正确的是

A.将斜槽的末端切线调成水平

B.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行

C.斜槽轨道必须光滑

D.每次释放小球时的位置越高，实验效果越好

(2)为了描出物体的运动轨迹，实验应有下列各个步骤：

A.以O为原点，画出与y轴相垂直的水平轴x轴；

B.把事先做的有缺口的纸片用手按在竖直木板上，使由斜槽上滚下抛出的小球正好从纸片的缺口中通过，用铅笔在

白纸上描下小球穿过这个缺口的位置；

C.每次都使小球由斜槽上固定的标卡位置开始滚下，用同样的方法描出小球经过的一系列位置，并用平滑的曲线把

它们连接起来，这样就描出了小球做平抛运动的轨迹；

D.用图钉把白纸钉在竖直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；

E.在斜槽末端抬高一个小球半径处定为O点，在白纸上把O点描下来，利用重垂线在白纸上画出过O点向下的竖直

直线，定为y轴.

在上述实验中，缺少的步骤F是,

正确的实验步骤顺序是.

(3)如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=L25cm.若小球

在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v产(用L、g表示)，

其值是(取g=9.8m/s2).

12.（12分）用分度为0.05mm的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图，此示数为mm。

678rm

iiIiii11f/AAA.11

।iiii|irii।iiIII[iIII।

OIO20

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，圆心为。、半径为r的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，

外部磁场的磁感应强度大小为瓦。P是圆外一点，。尸=2r。一质量为机、电荷量为g的带正电粒子从P点在纸面内垂

直于。尸射出，第一次从4点（图中未画出）沿圆的半径方向射入圆内后从。点（P、0、。三点共线）沿尸。方向射出圆

形区域。不计粒子重力，sin370=0.6,cos37°=0.8。求：

（1）粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；

（2）圆内磁场的磁感应强度大小；

（3）粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。

14.（16分）如图，一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成，管内装有足够多的水银，左管上端封

闭有一定质量的理想气体A,右管上端与大气相通，下管用活塞顶住。开始时左右两管的水银面恰好相平，气体A的

长度为20cm,环境温度为304K。已知大气压强恒为76cmHg,现用外力缓慢向上推活塞,使气体A的长度变为19cm。

（i）求此时左右两管水银面的高度差；

（ii）再将活塞固定，对气体A缓慢加热，使其长度变回20cm。求此时气体A的温度。

15.（12分）如图甲所示，内壁光滑、导热良好、质量为空的汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，上部分的横截

3g

面积为S,下部分的横截面积为2S,下部分汽缸高L,汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A、B封闭了I、

n两部分理想气体，A活塞正好处在汽缸上下两部分的分界处，B活塞处在下部分汽缸的正中间位置处。现将该装置

挂起来，气缸脱离地面稳定后如图乙所示。A活塞始终未与汽缸脱离，已知重力加速度为g,外界温度为7,大气压强

为尸。。

①若环境温度保持不变,求乙图中A活塞向上移动的距离;

②若环境温度缓慢升高，B活塞恰能升到下部分汽缸的顶部，求此时的环境温度？

甲乙

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、B

【解析】

由于两星球的周期相同，则它们的角速度也相同，设两星球运行的角速度为切，根据牛顿第二定律，对A星球有：

d，2

G-^=ml(u彳

对B星球有

「叫2

=ir2

得

又

4+弓=L

得

1VL

!

r2-------——L

故A错误;

B.根据

—m,m,4万2

6丁=犯下^

解得周期

T=2TTL—-,

'G（町+mJ

故B正确；

C.A星球和B星球的线速度大小之比

幺="=也

vBcor2m}

故C错误；

D.。点处的质点受到B星球的万有引力

口_Gm2m_Gm2m

"二尸2=7/V、

rint

网Lr

1町+加2)

受到A星球的万有引力

_GmxmGmym

FA=T=7-----------7

1ml+吗）

故质点受到两星球的引力之和不为零，故D错误。

故选B。

2、C

【解析】

AB.开始时，弹簧的弹力为5,咫，剪断CZ）间细线的一瞬间，弹簧的弹力不变，则小球C的加速度大小为

A3的加速度为零，故AB错误;

C.同理可以分析，剪断43间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为0,故C正确

D.剪断C球上方细线的一瞬间，弹簧的弹力迅速减为零，因此小球A和8的加速度大小为g,故D错误。

故选C。

3、C

【解析】

A.小球由M到N过程中动能增加量

22

Afk=；/n(3v)2-^mv=4mv

故A错误;

v2

BC.在竖直方向上，小球只受重力作用，小球竖直方向的分运动为竖直上抛运动，N点为小球还动的最高点，力=三

2g

从M到N,小球克服重力做的功

,12

W=rngh-~mv

所以小球的重力势能增加量

AE=-mv2

P2

小球的机械能增加量

92

A£=AE+AE=—mv

KP2

故B错误，C正确

D.由能量守恒定律可知，小球机械能增大，电势能减少，故D错误。

故选C。

4、C

【解析】

氢原子由量子数〃=4的能级跃迁低能级时辐射光子的能量有6种；其中：E4-El=-0.8+13.6eV=12.8eV；

E4-£s2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-Ei=-1.51+13.6eV=12.09eV；

E2-Ei=-3.40+13.6eV=10.2eV;金属钠的逸出功为L9eV,则能够使金属能发生光电效应的光子有4种，故选C.

5、D

【解析】

当两臂间的夹角为120。时，两臂受到的压力为

N、=---=G

12cos60°

对N点分析，N点受到螺纹轴的作用力为

F[=2N\COS3UO=6G

当两臂间的夹角为60。时，两臂受到的压力为

NG6

-2cos3003

对N点分析，N点受到螺纹轴的作用力为

工=2N2cos600=4G

则有

△=3:1

K

故A、B、C错误，D正确；

故选D。

6、A

【解析】

当列车匀速直线行驶时硬币立于列车窗台上，稳稳当当，说明硬币处于平衡状态，此时硬币受到竖直向下的重力和竖

直向上的支持力，它们是一对平衡力；当列车在加速或减速过程中，硬币会受到沿着行进方向的静摩擦力或行进方向

反向的静摩擦力提供硬币加速度，故A正确，BD错误；硬币倒掉是因为列车横向变道时，列车运动的方向发生变化,

硬币受到与运动方向不一致的静摩擦力的作用，列车内是全封闭区域是没有外界吹来的风，故C错误.

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、AD

【解析】

A.带电粒子转动一周，两次经过电场，所以每运动一周被加速两次，故A正确；

e271m—

B.带电粒子在磁场中运动的周期丁=而与速度无关,故B错误;

C.粒子从回旋加速器中射出时，最后一圈圆周运动的半径与金属盒半径相同，由

V2-

qvB=m一

r

得

mv

r=----

qB

可知金属盒半径r越大，最大速度v越大，故C错误;

mv

D.由“不，可知磁感应强度8越大，最大速度，越大，粒子动能越大，故D正确。

故选AD。

8、AD

【解析】

AB.在轨道1运动时的速度

GM

W=

在轨道2运动时的速度

GM

彩~2r

即

v,=亚彩

从A到B由能量守恒关系可知

12GMm12GMm_

-mv---------=-mv\----------=0

23r22r

解得

匕=伍

匕=匕

%=V2V2

则选项A正确，B错误;

C.在B点时由

八Mm

G------二ma

(2r)2

可得

GM

a=-r

4厂

则

4=4

选项C错误;

D.若航天器质量为/n。，由A点运动到8点的过程中地球对它的引力做功为

mvmv2M2

W=go4_~o3=g(A/2V2)-^()(2V2)=

选项D正确。

故选AD。

9、ABD

【解析】

A.根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，由于油酸分子是

紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含纯油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度

即为油酸分子直径，故A正确；

B.当分子间的距离rVr。时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加；当分子间的距离

r＞力时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，所以当两个分子的距离为“时，引

力与斥力大小相等，分子势能最小，故B正确；

C.单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性，所以不能根据各向异性或各向同性来判断物质是晶体还是

非晶体；晶体具有一定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，比较可靠的方法是通过比较熔点来判断，故C错误；

D.根据热力学第一定律可知，如果用。表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，♦1/表示物体内能的

增加，那么热力学第一定律可以表达为。=6U+W,故D正确；

E.即使没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%.故E

错误。

故选ABD.

10、CD

【解析】

小球4、B、C、£＞、E组成的系统机械能守恒但动量不守恒，故A错误；由于O球受力平衡，所以。球在整个过程中

不会动，所以轻杆OB对5不做功，而轻杆5E对5先做负功后做正功，所以小球8的机械能先减小后增加，故B错

误；当8落地时小球E的速度等于零，根据功能关系，，吆6=1加^可知小球8的速度为阿，故C正确；当小球A

的机械能最小时，轻杆AC没有力，小球C竖直方向上的力平衡，所以支持力等于重力，故D正确，故选CD

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、AB；调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平；DFEABC；

;0.7m/s

【解析】

(1)将斜槽的末端切线调成水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；将木板校准到竖直方向，并使木板平面与

小球下落的竖直平面平行，防止小球下落时碰到木板，选项B正确；斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端的速度

相等即可，选项C错误；每次释放小球时的位置必须相同，并非越高实验效果越好，选项D错误；故选AB.

(2)在上述实验中，缺少的步骤F是：调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水

平；正确的实验步骤顺序是DFEABC；

(3)设相邻两点间的时间间隔为T,竖直方向：2L-L=gT2,得到T=

水平方向：%=尸2而，

水平方向：vo=2xV9.8x0.0125=0.7m/s.

【点睛】

关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理.平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直

方向的自由落体运动，尤其是注意应用匀变速直线运动规律解决平抛运动问题.

12、61.70

【解析】

游标卡尺的主尺读数为61mm,游标尺上第14个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为

0.05xl4mm=0.70mm

所以最终读数为：

61mm+0.70mm=61.70mm

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。

⑴&=3r⑵5内=今(3)61兀m

13、

430qB。

【解析】

(1)设粒子在圆外和圆内磁场中