河北省張家口一中高三第二次診斷性檢測新高考物理試卷及答案解析

河北省張家口一中高三第二次診斷性檢測新高考物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，長為L的直棒一端可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，另一端擱在升降平臺上，平臺以速度v勻速上升，當棒與豎直方向的夾角為θ時，棒的角速度為A． B． C． D．2、如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點．有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點進入磁場．這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的1/1．將磁感應強度的大小從原來的變?yōu)?，結(jié)果相應的弧長變?yōu)樵瓉淼囊话?，則：等于A．2 B． C． D．13、一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g。現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為（）A．2（M﹣）B．M﹣C．2M﹣D．g4、如圖所示，總阻值為R的正方形線框的左半側(cè)處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線框的對稱軸MN恰與磁場邊緣平齊。若第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，第二次以線速度v2讓線框繞軸MN勻速轉(zhuǎn)過90°，下列說法正確的是（）A．第一次操作過程中線框產(chǎn)生的感應電流方向沿逆時針方向B．兩次操作過程中經(jīng)過線框橫截面的電量之比為2∶1C．若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱相等，則v1：v2=π：2D．若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的平均感應電動勢相等，則v1：v2=2：π5、在港珠澳大橋建設(shè)中，將數(shù)根直徑22米、高40.5米的空心鋼筒打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界紀錄．一根鋼筒的重力為G，由如圖所示的起重機用8根對稱分布的、長為22米的鋼索將其吊起，處于靜止狀態(tài)，則()A．鋼筒受到8個力作用B．每根鋼索受到的拉力大小為GC．鋼筒的重心可能在鋼筒上D．鋼筒懸吊在空中可能處于失重狀態(tài)6、某靜電場在x軸上各點的電勢φ隨坐標x的分布圖像如圖所示。x軸上A、O、B三點的電勢分別為φA、φO、φB，電場強度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx，電子在A、O、B三點的電勢能分別為WA、WO、WB。下列判斷中正確的是（）A．φO＞φB＞φAB．EOx＞EBx＞EAxC．WO＜WB＜WAD．WO-WA＞W(wǎng)O-WB二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在粗糙水平桌面上，長為l=0.2m的細繩一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球，手握住細繩另一端O點在水平面上做勻速圓周運動，小球也隨手的運動做勻速圓周運動。細繩始終與桌面保持水平，O點做圓周運動的半徑為r=0.15m，小球與桌面的動摩擦因數(shù)為，。當細繩與O點做圓周運動的軌跡相切時，則下列說法正確的是（）A．小球做圓周運動的向心力大小為6NB．O點做圓周運動的角速度為C．小球做圓周運動的線速度為D．手在運動一周的過程中做的功為8、無限長通電直導線在周圍某一點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度B的大小與電流成正比，與導線到這一點的距離成反比，即（式中k為常數(shù)）。如圖所示，兩根相距L的無限長直導線MN通有大小相等、方向相反的電流，a點在兩根導線連線的中點，b點在a點正上方且距兩根直導線的距離均為L，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)點和b點的磁感應強度方向相同B．a(chǎn)點和b點的磁感應強度方向相反C．a(chǎn)點和b點的磁感應強度大小之比為D．a(chǎn)點和b點的磁感應強度大小之比為9、如圖所示，銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場中。電路通過電刷與圓盤的邊緣和銅軸接觸良好，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，定值電阻為R。先將開關(guān)閉合，待圓盤轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再斷開開關(guān)，不計一切摩擦，下列說法中正確的是（）A．閉合開關(guān)時，從上往下看圓盤逆時針轉(zhuǎn)動B．閉合開關(guān)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時，流過圓盤的電流為零C．斷開開關(guān)時，a點電勢低于b點電勢D．斷開開關(guān)后，流過電阻R上的電流方向與原電流方向相反10、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度為B。P是磁場邊界上的一點，大量電荷量為q、質(zhì)量為m、相同速率的離子從P點沿不同方向同時射入磁場。其中有兩個離子先后從磁場邊界上的Q點（圖中未畫出）射出，兩離子在磁場邊緣的出射方向間的夾角為，P點與Q點的距離等于R。則下列說法正確的是（）A．離子在磁場中的運動半徑為B．離子的速率為C．兩個離子從Q點射出的時間差為D．各種方向的離子在磁場邊緣的出射點與P點的最大距離為三、實驗題：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）圖甲為某實驗小組做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，光電門A、B固定在氣墊導軌上，細線兩端分別與鉤碼和滑塊相連，重力加速度為g。(1)實驗的主要操作如下：①按圖組裝好實驗器材；②讓滑塊從氣墊導軌上光電門A的右側(cè)某位置由靜止釋放；③記錄遮光條通過光電門A、B所用的時間分別為t1、t2；④改變光電門B的位置，進行多次實驗。為完成該實驗，還缺少的主要操作是_____；(2)實驗中還需要測量的物理量有_____；①滑塊的長度D；②遮光條的寬度d；③兩個光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量Ep=_______；動能的增加量Ek=_____；（用上述所給的字母表示）(4)實驗小組處理采集的多組數(shù)據(jù)并在坐標系Ep-Ek中描點作圖，如圖乙所示，若兩軸的標度相同，造成該實驗結(jié)果的原因是_______。12．（12分）某同學查閱電動車使用說明書知道自家電動車的電源是鉛蓄電池，他通過以下操作測量該電池的電動勢和內(nèi)電阻．(1)先用多用電表粗測電池的電動勢．把多用電表的選擇開關(guān)撥到直流電壓50V擋，將兩表筆與電池兩極接觸，電表的指針位置如圖甲所示，讀數(shù)為________V．(2)再用圖乙所示裝置進行精確測量．多用電表的選擇開關(guān)撥向合適的直流電流擋，與黑表筆連接的應是電池的________極．閉合開關(guān)，改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流值I，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖象如圖丙所示．已知圖中直線的斜率為k，縱軸截距為b，電流檔的內(nèi)阻為rA，則此電池的電動勢E＝________，內(nèi)阻r＝________(結(jié)果用字母k、b、rA表示)．(3)多用表直流電流檔的內(nèi)阻對電動勢的測量值大小________（選填“有”或“無”）影響．四、計算題：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）如圖所示，甲乙兩個完全相同的車靜止在水平面上，其中一個車內(nèi)有人，此人拉動輕繩使兩車相互靠近，相遇時甲乙兩車距離出發(fā)點分別為S甲和S乙。下列判斷正確的是A．若車與軌道間無摩擦，則S甲=S乙B．若車與軌道間有摩擦，且S甲<S乙，則人在甲車內(nèi)C．若S甲<S乙，且人在甲車內(nèi)，則車與軌道可能無摩擦D．只要S甲<S乙，則人一定在甲車內(nèi)14．（16分）有一個推礦泉水瓶的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后末停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗。其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1=5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2=1m，瓶子質(zhì)量m=1kg，瓶子與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.某選手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直線運動，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點，滑行過程中未倒下，g取10m/s2，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：(1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？15．（12分）如圖為一半球殼形玻璃磚的截面圖，球殼外圓半徑R1=10cm，內(nèi)圓半徑R2=5cm，圖中OO′為玻璃磚的中軸線.一束平行光以平行于OO′的方向從球殼的左側(cè)射入沿OO′入射的光線經(jīng)過×10－10s穿過玻璃磚，光在真空中傳播速度為c=3×108m/s，有一部分到達內(nèi)圓左表面時能從右側(cè)射出玻璃磚.求：①玻璃磚對光的折射率；②若入射到外圓表面上A點的光線經(jīng)外圓折射后，在內(nèi)圓表面剛好發(fā)生全反射，則A點到OO′的距離為多少?

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

棒與平臺接觸點的實際運動即合運動方向是垂直于棒指向左上，如圖所示，合速度，沿豎直向上方向上的速度分量等于v，即，所以。

A．綜上分析，A錯誤；B．綜上分析，B錯誤；C．綜上分析，C錯誤；D．綜上分析，D正確。故選D。2、B【解析】

畫出導電粒子的運動軌跡，找出臨界條件好角度關(guān)系，利用圓周運動由洛侖茲力充當向心力，分別表示出圓周運動的半徑，進行比較即可．【詳解】磁感應強度為B1時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為M，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，∠POM=120°，如圖所示：所以粒子做圓周運動的半徑R為：sin60°=，得：磁感應強度為B2時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為N，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，∠PON=60°，如圖所示：所以粒子做圓周運動的半徑R′為：sin10°=，得：由帶電粒子做圓周運動的半徑：得：聯(lián)立解得：．故選B．【點睛】帶電粒子在電磁場中的運動一般有直線運動、圓周運動和一般的曲線運動；直線運動一般由動力學公式求解，圓周運動由洛侖茲力充當向心力，一般的曲線運動一般由動能定理求解．3、A【解析】

分別對氣球勻速上升和勻速下降過程進行受力分析，根據(jù)共點力平衡條件列式求解即可?！驹斀狻縿蛩傧陆禃r，受到重力Mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根據(jù)共點力平衡條件有：氣球勻速上升時，受到重力，向上的浮力F，向下的阻力f，根據(jù)共點力平衡條件有：解得：故A正確，BCD錯誤。故選A。【點睛】本題關(guān)鍵對氣球受力分析，要注意空氣阻力與速度方向相反，然后根據(jù)共點力平衡條件列式求解。4、D【解析】

A．由右手定則可知，第一次操作過程中感應電流的方向為順時針方向，選項A錯誤；B．由公式可知兩次操作過程中經(jīng)過線框橫截面的電量相同，選項B錯誤；C．設(shè)線框的邊長為L，若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱相等，第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出第二次以線速度v2讓線框轉(zhuǎn)過90°Q1=Q2所以選項C錯誤；D．若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的平均感應電動勢相等，第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出第二次以線速度v2讓線框轉(zhuǎn)過90°得D選項正確。故選D。5、B【解析】

A．鋼筒受到重力和8根鋼索的拉力共9個力作用，選項A錯誤；B．由題意知，每根鋼索與豎直方向夾角為30°，設(shè)每根鋼索的拉力大小為F，鋼筒處于靜止狀態(tài)，則由平衡條件有8Fcos30°＝G解得F＝G結(jié)合牛頓第三定律可知，選項B正確；C．鋼筒空心，它的重心一定不在鋼筒上，選項C錯誤；D．鋼筒懸吊在空中處于靜止狀態(tài)，加速度為零，選項D錯誤。故選B。6、D【解析】

A．由圖知電勢高低關(guān)系為，A錯誤；B．根據(jù)圖像切線斜率的大小等于電場強度沿軸方向的分量大小，所以，B錯誤；C．電子帶負電，根據(jù)電勢能公式：分析得知，C錯誤；D．由圖知，間電勢差大于間電勢差，即有：電子帶負電，則根據(jù)電勢能公式：得：，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCD【解析】

A．由幾何關(guān)系可知小球做圓周運動的軌道半徑小球做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律其中解得選項A錯誤；B．由于解得O點做圓周運動的角速度和小球一樣，所以選項B正確；C．由于解得選項C正確；D．手在運動一周的過程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故選項D正確。故選BCD。8、AD【解析】

設(shè)通電導線在距離L處產(chǎn)的磁感應強度大小為，兩導線MN在b點產(chǎn)生的磁感應強度方向成120°角，磁感應強度的矢量合為，方向垂直MN向下；兩導線MN在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小均為，磁感應強度的矢量合為，方向垂直MN向下；所以a點和b點的磁感應強度方向相同，大小之比為，故AD正確，BC錯誤。故選AD。9、BC【解析】

A．閉合開關(guān)時，銅圓盤中有電流經(jīng)過，圓盤中電流方向沿半徑向外，根據(jù)左手定則可知，從上往下看圓盤順時針轉(zhuǎn)動，故A錯誤；B．閉合開關(guān)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時，圓盤不受安培力作用，根據(jù)可知流過圓盤的電流為零，故B正確；C．斷開開關(guān)時，從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，圓盤的半徑切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，由右手定則知，圓盤中電流方向沿半徑向里，所以點電勢低于點電勢，故C正確；D．閉合開關(guān)時，流過電阻上的電流方向從點經(jīng)電阻到點；斷開開關(guān)時，點電勢低于點電勢，流過電阻上的電流方向從點經(jīng)電阻到點，所以斷開開關(guān)后，流過電阻上的電流方向與原電流方向相同，故D錯誤；故選BC。10、BCD【解析】

從Q點能射出兩個離子，則離子圓周運動半徑r小于磁場區(qū)域圓半徑R，運動軌跡如圖所示。為等邊三角形。A．由幾何關(guān)系得又有解兩式得①選項A錯誤；B．在磁場中做圓周運動有②解①②式得選項B正確；C．圓周運動的周期為兩離子在磁場中運動的時間分別為則從磁場射出的時間差為選項C正確；D．各種方向的離子從磁場中的出射點與P點的最大距離為選項D正確；故選BCD.三、實驗題：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、將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平②③④⑤mgL氣墊導軌沒有調(diào)水平且B端偏低【解析】

(1)[1]．為完成該實驗，還缺少的主要操作是將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平；(2)[2]．滑塊經(jīng)過兩個光電門時的速度分別為則要驗證的關(guān)系為則要測量的物理量是：②遮光條的寬度d；③兩個光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)[3]．對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量Ep=mgL；[4]．動能的增加量Ek=；(4)[5]．根據(jù)Ep-Ek圖像，若Ep=Ek則直線傾角為45°，而現(xiàn)在圖中直線傾角為42°，可知Ep<Ek可知原因可能是滑塊的重力做正功造成的，即氣墊導軌沒有調(diào)水平且B端偏低。12、12.0；負無【解析】

(1)[1]．電壓檔量程為50V，則最小分度為1V，則指針對應的讀數(shù)為12.0V；

(2)[2]．作為電流表使用時，應保證電流由紅表筆流進，黑表筆流出，故黑表筆連接的是電池的負極；

[3][4]．由閉合電路歐姆定律可得：變形可得：則由圖可知：則可解得：(3)[5]．由于多用表存在內(nèi)電阻，所以由閉合電路歐姆定律得：E=IR+I（RA+r）變形為：由圖象可知斜率和不考慮多用表的內(nèi)電阻時相同，所