湖南省长沙雅礼中学高三第二次诊断性检测新高考物理试卷及答案解析

湖南省长沙雅礼中学高三第二次诊断性检测新高考物理试卷考生请注意：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、如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为10：1，在原线圈接入u=30sin(100πt)V的正弦交变电压。若闭合开关后灯泡L正常发光，且灯泡L正常发光时的电阻为1.5Ω，电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（）A．副线圈中交变电流的频率为5Hz B．电压表的示数为3VC．电流表的示数为20A D．灯泡L的額定功率为3W2、电阻为R的单匝闭合金属线框，在匀强磁场中绕着与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。下列判断正确的是（）A．时刻线框平面与中性面平行B．穿过线框的磁通量最大为C．线框转动一周做的功为D．从到的过程中，线框的平均感应电动势为3、北京时间2019年11月5日1时43分，我国成功发射了北斗系统的第49颗卫星。据介绍，北斗系统由中圆地球轨道卫星、地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星三种卫星组成，其中中圆地球轨道卫星距地高度大约24万千米，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星距地高度都是大约为3.6万千米。这三种卫星的轨道均为圆形。下列相关说法正确的是（）A．发射地球静止轨道卫星的速度应大于B．倾斜地球同步轨道卫星可以相对静止于某个城市的正上空C．根据题中信息和地球半径，可以估算出中圆地球轨道卫星的周期D．中圆地球轨道卫星的向心加速度小于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度4、如图所示,一个带正电荷q、质量为的小球,从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑,然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道,恰能到达轨道的最高点B.现在空间加一竖直向下的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球(假设小球的电荷量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力),则（）A．小球一定不能到达B点B．小球仍恰好能到达B点C．小球一定能到达B点,且在B点对轨道有向上的压力D．小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关5、如图所示。粗糙的水平桌面上，三根完全相同的轻质弹簧原长均为a，劲度系数均为k，两端分别与完全相同的物块（可看成质点）相连，形成平行于桌面的静止正三角形，此时该正三角形的外接圆半径是R，弹簧均伸长且在弹性限度内，则每个物块与桌面间的静摩擦力大小是（）A． B．C． D．6、如图(甲)所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从高弹簧上端高h处自由下落．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴OX,小球的速度v随时间t变化的图象如图(乙)所示．其中OA段为直线，切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是()A．B．C．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、将一个小球竖直向上抛出，碰到高处的天花板后反弹，并竖直向下运动回到抛出点，若反弹的速度大小是碰撞前速度大小的0.65倍，小球上升的时间为1s，下落的时间为1.2s，重力加速度取，不计空气阻力和小球与天花板的碰撞时间，则下列说法正确的是A．小球与天花板碰撞前的速度大小为B．小球与天花板碰撞前的速度大小为C．抛出点到天花板的高度为D．抛出点到天花板的高度为8、如图甲、乙所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体，由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉到顶端，两次到达顶端的速度相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次F2水平向右。则两个过程中（）A．物体机械能变化量相同B．物体与斜面摩擦生热相同C．F1做的功与F2做的功相同D．F1做功的功率比F2做功的功率小9、如图，在地面上方水平向左的匀强电场中，两带电小球a、b以一定初速度射入电场中P点后的运动轨迹分别如图中虚线所示，b轨迹为直线。已知b球带电量大小为q，质量为m，其轨迹与电场夹角为θ，重力加速度大小为g，则（）A．a球带负电B．匀强电场的电场强度E=C．b球经P点后做匀加速直线运动D．a球经P点后的运动过程中电势能逐渐增大10、两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动已知A球细线跟竖直方向的夹角为，B球细线跟竖直方向的夹角为，下列说法正确的是A．细线和细线所受的拉力大小之比为：1B．小球A和B的向心力大小之比为1：3C．小球A和B的角速度大小之比为1：1D．小球A和B的线速度大小之比为1：三、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）图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球经过光电门B的挡光时间t，小铁球的直径为d，用作为球经过光电门时的速度，重力加速度为g。(1)用游标卡尺测得小铁球的直径d如图乙所示，则d＝________mm；(2)实验中还需要测量的物理量是________；A．A距地面的高度HB．A、B之间的高度hC．小铁球从A下落到B的时间tAB(3)要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示)；(4)某实验小组测得小球动能的增加量ΔEk总是稍大于重力势能的减少量ΔEp，原因可能是_______。(写出一个即可)12．（12分）在一次测量定值电阻Rx阻值（）的分组实验中，甲、乙两组分别进行了如下实验过程：(1)甲组可选器材如下：滑动变阻器RA（0~500Ω，100mA）；滑动变阻器RB（0~5Ω，2A）；电流表A（0~0.6A、内阻约2Ω；0~3A、内阻约0.5Ω）；电压表V（0~3V、内阻约1.5kΩ；0~15V、内阻约7.5kΩ）；电源E（电动势为3V）；开关S，导线若干。①为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择_____（选填“RA”或“RB”）；②请根据以上实验器材，在图甲中将实物电路连接完整______________；③按以上操作，测得Rx测___Rx真（填“>”、“=”或“<”）。(2)乙组可选器材如下：电压表V（0~3V）；滑动变阻器RC（10Ω，1A）；电阻箱R0（0~999.99Ω）；电源E（电动势为3V）；开关S。请根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接______，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接_____，正确操作后测出Rx的阻值；若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，测量结果将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。(3)比较甲乙两组测量结果，______组更接近真实值（填“甲”或“乙”）。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）一半圆柱形透明体横截面如图所示，O为截面的圆心，半径R＝cm，折射率n＝．一束光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角射入透明体，求该光线在透明体中传播的时间．（已知真空中的光速c＝3.0×108m/s）14．（16分）如图所示的直角坐标系xOy，在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴负方向的匀强电场。虚线OA位于第一象限，与y轴正半轴的夹角θ=60°，在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场；OA与y轴负半轴所夹空间里存在与OA平行的匀强电场，电场强度大小E=10N/C。一比荷q=1×106C/kg的带电粒子从第二象限内M点以速度v=2.0×103m/s沿x轴正方向射出，M点到x轴距离d=1.0m，粒子在第二象限内做直线运动；粒子进入第一象限后从直线OA上的P点（P点图中未画出）离开磁场，且OP=d。不计粒子重力。(1)求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值；(2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B；(3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过x轴？如果通过x轴，求其坐标；如果不通过x轴，求粒子到x轴的最小距离。15．（12分）如图所示，竖直放置的U形玻璃管与容积为V0＝15cm3的金属球形容器连通，玻璃管左侧横截面积为右侧横截面积的4倍．右侧玻璃管和球形容器中用水银柱封闭一定质量的理想气体．开始时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1＝15cm，右侧玻璃管内水银柱上方空气柱长h0＝9cm.现缓慢向左管中加入水银，使两边水银柱达到同一高度，玻璃管和金属球导热良好(已知大气压p0＝75cmHg，U形玻璃管的右侧横截面积为S＝1cm2)．求：(1)此过程中被封气体内能如何变化？吸热还是放热？(2)需要加入的水银体积．

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】

A．根据可得该交变电流的频率f=50Hz，变压器不改变频率，所以副线圈中交变电流的频率为50Hz，A项错误；B．原线圈所接的交变电压最大值为V，则有效值为30V，根据，代入数值解得U=3V，即电压表的示数为3V，B项正确；C．灯泡L正常发光时，副线圈中的电流为A=2AC项错误；D．灯泡L的额定功率P=I2R=6WD项错误。故选B。2、B【解析】

A．由图可知时刻感应电动势最大，此时线圈所在平面与中性面垂直，A错误；B．当感应电动势等于零时，穿过线框回路的磁通量最大，且由得B正确；C．线圈转一周所做的功为转动一周的发热量C错误；D．从到时刻的平均感应电动势为D错误。故选B。3、C【解析】

A．11.2m/s是发射挣脱地球引力控制的航天器的最小速度，而地球静止轨道卫星仍然是围绕地球做匀速圆周运动，所以地球静止轨道卫星的发射速度定小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故A错误；B．倾斜地球同步轨道卫星只是绕地球做匀速圆周运动的周期为24小时，不可以相对静止于某个城市的正上空，故B错误；C．已知地球静止轨道卫星离地高度和地球半径，可得出地球静止轨道卫星的运动半径，其运动周期天，已知中圆地球轨道卫星距地面的高度和地球半径，可得出中圆地球轨道卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律有代入可以得出中圆地球轨卫星的周期，故C正确；D．由于中圆地球轨道卫星距离地面高度小于倾斜地球同步轨道卫星距离地面高度，即中圆地球轨道卫星的运动半径较小，根据万有引力提供向心力有可知，中圆地球轨道卫星的向心加速度大于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度，D错误。故选C。4、B【解析】不加电场时，设恰能到达轨道的最高点B的速度为v，根据机械能守恒定律有：

mg（h-2R）=mv2；…①

在最高点时，重力提供向心力，有：mg=m…②

加上电场后，设能到达B点的速度为v2，根据动能定理得：mv22=（mg+Eq）（h-2R）…③

在最高点时，重力与电场力的合力提供向心力，有：mg+Eq=m…④

得v2=v，故为小球仍恰好能到达B点，故B正确，ACD错误；故选B.5、D【解析】

由几何知识可知弹簧的长度为，则物块受到两个夹角为的弹簧弹力由力的平衡条件知，摩擦力故D正确，ABC错误。故选D。6、B【解析】

AB.OA段对应着小球下落h的过程，则XA=h，到达A点时的加速度为aA=g，选项B正确，A错误；C.B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度也就为0，由mg=kx，可知，所以B得坐标为h+，所以C错误．D.取一个与A点对称的点为D，由A点到B点的形变量为，由对称性得由B到D的形变量也为，故到达C点时形变量要大于h+2，加速度ac＞g，所以D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、AC【解析】

AB.由题意可知,解得，故A正确，B错误；CD.抛出点到天花板的高度为故C正确，D错误。8、AD【解析】

A．两个过程中，物体的末速度相同，动能相同，则动能的变化量相同，物体上升相同的高度，重力势能变化量相同，所以物体的机械能变化量相同，故A正确；B．由图分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，故物体与斜面的摩擦力产热不相同，故B错误；C．根据动能定理得解得第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，则F1做的功比F2做的少，故C错误；D．根据知x、v相同，则t相同，而F1做的功小于F2做的功，根据可知F1做功的功率比F2做功的功率小，故D正确。故选AD。9、BC【解析】

A．a球最后做直线运动，电场力和重力的合力在这条直线上，可知，a球受到的电场力必定水平向左，与电场方向一致，则a球带正电，A错误；BC．b球做直线运动，切受到的电场力水平向左，所以电场力和重力的合力与初速度方向相同，故做匀加速直线运动，轨迹与电场方向夹角为，则解得BC正确；D．b球受到的电场力方向和位移方向夹角为锐角，则电场力做正功，所以电势能减小，D错误。故选BC。10、BC【解析】A项：两球在水平面内做圆周运动，在竖直方向上的合力为零，由：TAcos30°=mg，TBcos60°=mg，则，TB=2mg，所以，故A错误；B项：小球A做圆周运动的向心力FnA=mgtan30°=，小球B做圆周运动的向心力FnB=mgtan60°=，可知小球A、B的向心力之比为1：3，故B正确；C、D项：根据mgtanθ=m•htanθ•ω2=得，角速度，线速度可知角速度之比为1：1，线速度大小之比为1：3，故C正确，D错误．点晴：小球在水平面内做圆周运动，抓住竖直方向上的合力为零，求出两细线的拉力大小之比．根据合力提供向心力求出向心力大小之比，结合合力提供向心力求出线速度和角速度的表达式，从而得出线速度和角速度之比．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、5.4Bd2=2ght2金属球下落过程中阻力做功【解析】

(1)[1]由图可知：游标卡尺游尺为10分度，精确度为0.1mm，主尺刻度为5mm，游尺“4”与主尺刻度对齐，所以读数为5mm+0.1×4mm=5.4mm。(2)[2]AB．此题需要用到重力势能变化量，故需要测量AB之间的高度，不需要知道距离地面的高度，故A错误，B正确；C．因为要判定mgh与mv2关系，不需要知道小铁球从A下落到B的时间tAB，故C错误。故选B。(3)[3]利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故B点速度v=根据机械能守恒的表达式有mgh=mv2可得d2=2ght2故只要验证d2=2ght2即可。(4)[4]实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP，可能的原因是金属球下落过程中阻力做功。12、RB<RxR0变小乙【解析】

(1)①[1]．为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择阻值较小的RB；②[2]．因电压表内阻远大于待测电阻的阻值，则采用电流表外接，实物电路连接如图：③[3]．按以上操作，因电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小，即测得Rx测<Rx真。(2)[4][5]．根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接Rx，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接电阻箱R0，正确操作后测出Rx的阻值，此方法为等效替代法；[6]．若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，则RC减小，若电压表读数不变，则电路中内阻和RC两端电压不变，则电路中电流变大，则Rx变小，即测量结果将变小。(3)[7]．比较甲乙两组测量结果，在正确操作的情况下，乙组误差较小，即乙组更接