2022届云南省高三上学期“3 3 3”高考备考诊断性联考理综物理试卷（一）（解析版）

云南省2022届高三上学期理综物理“3 3 3”高考备考诊断性联考试卷（一）

一、单选题

1．下列说法正确的是（　　）

A．在不需要考虑物体本身的大小和形状及电荷分布时，用点电荷来代替带电物体的方法叫假设法

B．库仑通过实验得出，任何带电物体之间的电场力都与距离的平方成正比

C．牛顿第一定律是以实验事实为基础，利用逻辑推理得出的结论，不能用实验直接验证

D．牛顿定律可以用来解释微观领域中物质的结构和能量不连续的现象

2．上海磁悬浮列车专线西起轨道交通2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长30公里，是中德合作开发的世界第一条磁悬浮商运线，也是世界上第一条商业运营的高架磁悬浮专线。一列磁悬浮列车傍晚从浦东国际机场由静止出发，先匀加速至时速300km/h，后匀速运动再匀减速至恰好停在龙阳路站，全过程耗时7分钟。全程可视为直线运动，其中加速和减速阶段的加速度大小相等。列车运行过程中（　　）

A．匀速运动时间为3分钟

B．匀速运动时间为4分钟

C．加速时的加速度大小约为0.7m/s2

D．加速时的加速度大小约为1.4m/s2

3．如图所示，真空中同一平面内固定两点电荷+2Q和-Q，以点电荷+2Q为圆心的圆上有a、b、c、d四点，其中b点为两点电荷连线与圆的交点，a、c两点关于连线对称，ad 为圆的直径。关于a、b、c三点，下列说法正确的是（　　）

A．a、c两处电场强度相同

B．b处电势最高

C．电子从a点沿着圆弧顺时针运动到c点过程中电势能保持不变

D．电子从a点沿着圆弧顺时针运动到c点过程中电势能先增大后减小

4．为方便对天体物理学领域的研究以及实现对太空的进一步探索， 人类计划在太空中建立新型空间站，假设未来空间站结构如图甲所示。在空间站中设置一个如图乙所示绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1、R2。当圆管以一定的角速度转动时，在管中相对管静止的人（可看作质点）便可以获得一个类似在地球表面的“重力”（即获得的加速度大小等于地球表面的重力加速度大小），以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星轨道半径为r。当空间站在地球的同步轨道上运行时，为使管内的人获得类“重力”，下列说法正确的是（　　）

A．当圆管转动时，人将会挤压内管壁

B．当圆管转动时，人处于完全失重状态

C．圆管绕中心轴转动的周期为

D．圆管绕中心轴转动的周期为

二、多选题

5．如图所示，餐厅服务员托举菜盘给顾客上菜。若服务员托举菜盘快到餐桌前，使菜盘水平向左减速运动，则（　　）

A．手对菜盘的摩擦力方向向右

B．手对菜盘的摩擦力方向向左

C．菜盘对手的作用力方向斜向左下方

D．菜盘对手的作用力方向斜向右下方

6．如图所示，圆弧区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，AOB为磁场区域边界。圆弧半径为R， O点为圆心，D点为边界OB中点，C点为边界上一点，且CD//AO。现有一个质量为m、带电荷量大小为q的粒子以某速度从C点沿着CD方向射入磁场， 一段时间后粒子从O点离开磁场，粒子重力不计，则（　　）

A．该粒子带正电

B．该粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R

C．该粒子从C点射入磁场的速度大小为

D．该粒子在磁场中运动的时间为

7．如图所示，OB是竖直线，OA 是水平线，B与O的高度为h （h 可调节）， A与O的距离为x （x 已知）。小球从B点以合适的速度水平抛出，每次都能击中水平面上的A点。空气阻力不计，则（　　）

A．h越大，水平抛出的初速度就越小

B．h越大，小球落地前瞬间重力做功的瞬时功率越小

C．当h=0.5x时，小球击中A点的动能最小

D．当h=0.25x时，小球击中A点的动能最小

8．如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则（　　）

A．运动过程中m、M和弹簧组成的系统机械能守恒

B．整个过程中合力对物块的冲量大小为

C．m在M上相对运动的路程为

D．整个过程弹簧弹性势能的最大值为

三、实验题

9．如图甲所示，在“探究加速度与物体受力关系”的实验中，垫高长木板的一端， 调节斜面倾角大小，小车前端不挂砂桶、没有拉力作用时，小车匀速下滑。

（1）小车平衡摩擦力后，为使桶和砂的总重力约等于小车的合外力，应该满足的条件是　                             　。

（2）保持小车质量一定，细线的一端系在小车上， 另一端系一砂桶， 细线跨过滑轮，小车在拉力作用下做匀加速运动，分别测得不同拉力时小车加速度a的数据如下表所示。其中F=0.15N时得到如图乙所示的纸带，测量A、B、C点的坐标分别为xA=0、xB=5.09cm、xC= 10.78cm；已知相邻计数点之间的时间间隔是0.1s。则小车加速度大小为　     　m/s2（结果保留2位有效数字）。

（3）请根据多次实验的数据描点，在图中规范作出a-F图像。

（4）通过观察和分析a-F图像，可以得出小车的质量为　     　kg （结果保留2位有效数字）。

10．新型冠状病毒肆虐全球，给人类的生命安全带来了极大的威胁与伤害，感染新冠病毒的主要症状有咳嗽、发热、头疼、全身乏力等。体温监测是进行新冠排查的主要手段之一。小明同学利用热敏电阻自制了一简易温度计，其内部电路装置如图甲，使用的器材有∶直流电源（电动势E=3V，内阻为2Ω）、毫安表（量程和内阻未知）、电阻箱R （最大阻值999.9Ω）、热敏电阻一个、开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。

（1）为了确定毫安表的量程和内阻，先把电阻箱的阻值调到最大，然后将开关K接至a端，闭合开关S，逐渐调节电阻箱的阻值，发现当毫安表指针刚好偏转至满刻度的一半时，电阻箱示数如图乙，此时电阻箱R阻值为　     　Ω。将电阻箱阻值调为290.0Ω时，毫安表指针刚好满偏。由此知毫安表的量程为Ig=　     　mA，内阻Rg=　     　 Ω。

（2）将开关K接至b端，该温度计可开始工作，为了得到温度与电流之间的关系，小明通过查阅资料，发现自己使用的热敏电阻为正温度系数热敏电阻，该电阻的阻值R随温度t增加而线性增加，R-t 图像的斜率为5Ω/℃，已知0℃时该电阻的阻值为300Ω，请写出该简易温度计所测温度t与电流I之间的关系式∶　     　（℃）。

（3）当该温度计使用-段时间后，其所用电源会有一定程度老化。电动势E基本不变，内阻逐渐增大，则使用一段时间后该温度计所测温度会比实际温度　     　（填“偏低”“偏高”或“相同”）。

四、解答题

11． 如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球可以在棒上滑动，小球质量为0.02kg，带1.0×10-3C的正电荷，将此棒竖直放置在匀强电场和匀强磁场中。匀强电场的电场强度E= 380N/C，方向水平向右；匀强磁场的磁感应强度B=10T，方向垂直于纸面向里。小球与棒间的动摩擦因数μ=0.5，小球由静止开始释放，若小球沿着竖直棒运动h后速度达最大值。设小球在运动过程中所带电荷量保持不变，取重力加速度g= 10m/s2。求∶

（1）小球开始运动瞬间的加速度大小；

（2）小球运动到最大速度过程中与绝缘棒摩擦产生的热量（用含h的表达式表示）。

12．如图甲所示，光滑水平面上静止一左侧带有固定挡板的长木板C，其质量M=2kg。木板C上放置有质量 的物体A和物块B （可视为质点）。已知物体A与木板C间的动摩擦因数=0.3。A的右端与木板C右端对齐， A的左端与木板C的挡板间的距离x=0.25m；物块B放在物体A的右端。现长木板C在水平恒力F的作用下从静止开始向右做匀加速直线运动，经过0.5s后物体A与C上的挡板发生碰撞并粘在一起（碰撞时间极短），在碰前的过程中A的速度与时间图像如图乙所示。取重力加速度g= 10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求∶

（1） A、B间的动摩擦因数μ；

（2）作用在长木板C上的水平恒力F的大小；

（3）若物体A与木板C上挡板碰撞瞬间撤去水平恒力F，要使物块B不与挡板相撞，则长木板C的右端到挡板长度L的最小值。

13．夏天游乐场经常见到如图甲所示的儿童玩具水枪，用手握住压力手柄，前后抽动，给储水瓶打气加压。打气加压完成后压力手柄位置不动，扣动扳机，水从枪口立即射出。其原理如图乙所示，储水瓶总容积为V0，一开始灌入体积为0.8V0的水，瓶内空气压强与外界大气压强p0相等。已知打气筒每次把压强为p0、体积为0.02V0的空气压入瓶中，所有过程瓶中的气体温度保持不变，不考虑水的重力影响，求：

（1）通过打气使储水瓶内气体压强为1.4p0时，扣动扳机让水连续射出待水不流出时（即储水瓶内气体压强与外界大气压强相等），储水瓶剩余水的体积；  

（2）保持(1)问中剩余水量不变，若要使储水瓶内气体压强重新超过1.4p0，至少需要打气的次数。  

14．如图所示，一半径为R的透明球体置于真空中，MN是一条通过透明球体球心的直线，一单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，夹角∠BOM=60°， CD为出射光线，CD与MN夹角=30°。已知光在真空中的传播速度为c，求∶

（1）透明球体材料对该单色细光束的折射率；

（2）将该入射光束平行下移，当入射角为45°时，求光束在球体中传播的最短时间。

五、填空题

15．如图所示，一定质量的理想气体从状态b经过等温过程到状态c，经等压过程到状态a，再经等容过程回到状态b。从状态a到状态b的过程中气体　     　（填“吸收”或“放出”）热量；从状态c到状态a的过程中，单位时间内碰撞单位器壁面积的分子个数　     　（填“增加”或“减少”）。

16．如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T0经过时间内，小球从最低点向上运动的距离　     　 （填“大于” “小于”或“等于”）；在时刻，小球、弹簧和地球组成的系统的势能　     　（填“最大”或“最小”）。

答案解析部分

1．【答案】C

【解析】【解答】A．点电荷利用的方法是理想化模型法，A不符合题意；

B．库仑定律适用于真空中静止点电荷之间，且电场力与点电荷之间距离的平方成反比，B不符合题意；

C．牛顿第一定律是在实验的基础上，经过逻辑推理得出，不可以通过实验直接验证，C符合题意；

D．牛顿运动定律适用于宏观、低速和弱引力状态下的经典力学，故不适用于微观领域中的物质结构和能量的不连续现象，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】点电荷采用了理想模型法，利用库仑定律以及牛顿第一定律进行分析判断。

2．【答案】D

【解析】【解答】AB．设匀加速时间为，匀速时间为。则匀减速时间也为，由题意可知

解方程可得

AB不符合题意；

CD．加速度

C不符合题意D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据匀变速直线运动的规律以及匀速直线运动的规律得出加速阶段的时间和匀速、匀减速的时间，利用加速度的定义式得出加速度的大小。

3．【答案】D

【解析】【解答】A．根据电场的叠加原理，a、c两点的场强大小相等，方向不同，A、c两点电场不同，A不符合题意；

B．空间某点的电势等于各电荷在该点电势的代数和，正电荷在a、b、c和d处产生的电势相等，负电荷在d点产生的电势最高，b点电势最低，所以d点的电势最高，B不符合题意；

CD．电子顺时针从a到c的过程中，电场力先做负功后做正功，故电势能先增大后减小，C不符合题意、D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据电场的叠加判断ac两点电场强度的大小关系，利用功能关系得出电势能的变化情况。

4．【答案】C

【解析】【解答】AB．空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中，空间站内所有物体处于完全失重状态，当圆管绕轴转动时，外管壁给人的支持力提供转动的向心力，故挤压外管壁，此时人不是完全失重，A、B不符合题意。

CD．为了产生类“重力”，所以圆管绕轴转动的加速度等于地球表面的重力加速度

解得

C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】当物体具有向下的加速度时处于失重，向上的加速度时处于超重，在星体表面根据重力等于万有引力得出周期的表达式。

5．【答案】A,C

【解析】【解答】AB．菜盘沿着水平方向减速向左运动，所以加速度水平向右，重力和支持力平衡，摩擦力水平向右，A符合题意，B不符合题意；

CD．菜盘对手的压力竖直向下，菜盘给手的摩擦力水平向左，所以菜盘对手的作用力斜向左下方，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】根据物体的运动情况以及牛顿第二定律得出摩擦力的方向，从而得出菜盘对手的作用力。

6．【答案】B,D

【解析】【解答】根据左手定则可知道粒子带负电；因为粒子从C点进入，O点射出，作出粒子运动轨迹如图所示，因为

由几何关系得

由

得

粒子在磁场中运动的时间

故答案为：BD。

【分析】根据几何关系得出粒子在磁场中运动的轨迹半径，结合洛伦兹力提供向心力得出速度的表达式，进一步得出粒子在磁场中运动的时间。

7．【答案】A,C

【解析】【解答】AB．根据平抛运动的分解，在竖直方向为自由落体运动

水平方向为匀速直线运动

所以高度越高运动时间越长，初速度越小，落地前瞬间重力的功率

越大，A符合题意，B不符合题意；

CD．小球击中A点时的动能

根据均值不等式时落地动能最小，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】根据平抛运动的规律以及瞬时功率的表达式落地前瞬间重力的功率，根据动能的表达式得出落地动能最小时的高度。

8．【答案】B,D

【解析】【解答】A．滑块在木板上运动的过程中，因为摩擦，所以系统机械能减小，A不符合题意。

B．由动量守恒，有

合力对物块的冲量等于物块的动量变化量，得

B符合题意。

C．系统减少的机械能转化为系统内能，有

解得相对运动路程

C不符合题意。

D．当m、M第一次共速时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大，

D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】根据机械能守恒的条件判断机械能的变化情况，利用动量守恒得出动量的变化量，利用能量的转化得出相对运动的路程以及最大弹性势能。

9．【答案】（1）桶和砂的质量远小于小车的质量

（2）0.60

（3）

（4）0.25

【解析】【解答】（1） 以小车(质量M）、桶和砂（质量m）整体为研究对象，根据牛顿第二定律

以小车位研究对象可得求得

可以看出，当时， 。

故应使桶和砂的质量远小于小车的质量，这样就可以用桶和砂的重量近似表示绳子的拉力，即近似表示小车的合外力；

（2） 由

带入数据可得

（3）如图所示

（4）图线斜率的倒数表示小车质量

【分析】（1）根据 “探究加速度与物体受力关系”的实验 原理以及注意事项得出质量之间应满足的关系；
（2）根据匀变速直线运动相同时间间隔内的位移差得出小车加速度的大小；
（3）利用描点法做出a-F图像；
（4）结合图像得出小车的质量。

10．【答案】（1）590.0；10；8

（2）

（3）偏高

【解析】【解答】由乙图可得读数为；

半偏时

满偏时

解得

电阻

电流

解得（℃）

因电动势E基本不变，内阻逐渐增大，可知测量同一电阻时，电流偏小，根据（℃）可知温度读数偏高。

【分析】根据电表满偏和半偏时根据闭合电路欧姆定律欧姆定律得出满偏时的电流以及内阻的大小；
（2）根据电阻与时间的关系以及电路的动态分析得出所测温度t与电流I之间的关系式 ；
（3）根据温度与电流的关系判断温度计所测温度会比实际温度的高低。

11．【答案】（1）解：开始时摩擦力

由牛顿第二定律有

解得

（2）解：速度最大时满足④

根据能量守恒得

解得

【解析】【分析】（1）根据滑动摩擦力的表达式以及牛顿第二定律得出加速度的大小；
（2）当小球速度最大时加速度为零，利用能量守恒得出 球运动到最大速度过程中与绝缘棒摩擦产生的热量 。

12．【答案】（1）解：若A、B间不发生相对滑动，则A、B整体的加速度

由图乙可知，A的加速度

即A、B间发生相对滑动，对A有

可得

（2）解：对木板C，在加速的过程中，由动力学关系得

可得

（3）解：由图乙知，A与C挡板碰撞前

A的速度

B的速度

C的速度

该过程中B相对于A滑动的距离为

A与C组成的系统在碰撞中动量守恒，可知

可得

当B恰好滑到A的左端与A达到共同速度时，B恰好不与木板C的挡板发生碰撞，设从A与木板C上挡板碰撞至B滑至A左端这段时间内B相对A滑动的距离为，对A、C与B组成的系统，根据动量守恒定律和能量守恒定律知

可得故L的最小值

【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律以及加速度的定义式得出AB之间的动摩擦因数；
（2）利用牛顿第二定律以及匀变速直线运动的位移得出加速度和F的表达式；
（3）根据图像得出 A与C挡板碰撞前 ABC的速度，利用相对运动的分析以及动量守恒和能量守恒得出 长木板C的右端到挡板长度L的最小值。

13．【答案】（1）解：以封闭气体为研究对象，已知力p1=1.4p0，V1=0.2V0，p2=p0，由玻意耳定律知∶

剩余水的体积

代入数据得

（2）解：设打气次数为n，打入的气体和瓶中的气体总体积为V3，则

选打入的气体和瓶中的原有气体为研究对象，已知p3=p0，p4=1.4p0，V4=0.28V0

由玻意耳定律

代入数据得n=5.6

即至少打6次。

【解析】【分析】（1）根据玻意耳定律列方程求解；
（2）根据题意算出打入的气体和瓶中气体的总体积，再结合玻意耳定律求出打气次数。

14．【答案】（1）解：光路如图所示，

光线经过两次偏折后有

解得

由折射定律得

解得

（2）解：光束进入透明球体时，设折射角为

设光束在球体中的传播路程为s，由几何关系

传播时间

解得

【解析】【分析】（1）根据几何关系以及折射定律得出折射率的大小；
（2）根据折射率以及几何关系和光传播的速度与折射率的关系得出光速的表达式，通过光传播的时间和速度的关系得出光束在球体中传播的最短时间。

15．【答案】吸收；增加

【解析】【解答】从a到b等容升压，根据

可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，根据热力学第一定律

可知，气体不做功，气体从外界吸收热量。

在过程中压强不变，体积减小，则温度降低，则单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数增加。

【分析】根据理想气体状态方程几何热力学第一定律判断气体的吸放热，根据等压变化得出 单位时间内碰撞单位器壁面积的分子个数 的变化情况。

16．【答案】小于；最小

【解析】【解答】小球由静止开始运动，在的平均速度小于的平均速度，小球运动的路程为A，故小球在的路程小于。

在时刻，小球回到平衡位置，速度最大，动能最大，因系统机械能守恒，故势能最小。

【分析】小球从最低点向上运动的过程中做变加速运动，根据运动学分析小球运动的距离与振幅的关系，在时刻，小球到达平衡位置，动能最大。