湖南省明德中学2022-2023学年高考诊断性测试物理试题试卷

这是一份湖南省明德中学2022-2023学年高考诊断性测试物理试题试卷，共16页。

2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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，在与磁感应强度为B的匀强磁场垂直的平面内，有一根长为s的导线，量得导线的两个端点间的距离=d，导线中通过的电流为I，则下列有关导线受安培力大小和方向的正确表述是（ ）
A．大小为BIs，方向沿ab指向bB．大小为BIs，方向垂直ab
C．大小为BId，方向沿ab指向aD．大小为BId，方向垂直ab
2、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在，2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖．科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在．如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则下列说法中正确的是
A．A的质量一定大于B的质量
B．A的线速度一定小于B的线速度
C．L一定，M越小，T越小
D．M一定，L越小，T越小
3、关于原子物理的知识下列说法中错误的为（ ）
A．电子的发现证实了原子是可分的
B．卢瑟福的粒子散射实验建立了原子的核式结构模型
C．天然放射现象的发现揭示了原子核是由质子和中子组成的
D．射线是高速运动的电子流，有较弱的电离本领
4、如图所示，B、M、N分别为竖直光滑圆轨道的右端点，最低点和左端点，B点和圆心等高，N点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为。现从B点的正上方某处A点由静止释放一个小球，经圆轨道飞出后以水平上的v通过C点，已知圆轨道半径为R，，重力加速度为g，则一下结论正确的是
A．C、N的水平距离为RB．C、N的水平距离为2R
C．小球在M点对轨道的压力为6mgD．小球在M点对轨道的压力为4mg
5、在如图所示的图像中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是
A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω
B．电阻R的阻值为1Ω
C．电源的效率为80%
D．电源的输出功率为4 W
6、如图甲所示，单匝矩形金属线框abcd处在垂直于线框平面的匀强磁场中，线框面积，线框连接一个阻值的电阻，其余电阻不计，线框cd边位于磁场边界上。取垂直于线框平面向外为磁感应强度B的正方向，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．0～0.4s内线框中感应电流沿逆时针方向
B．0.4～0.8s内线框有扩张的趋势
C．0～0.8s内线框中的电流为0.1A
D．0～0.4s内ab边所受安培力保持不变
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、如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表读数减小
B．小球的电势能减小
C．电源的效率变高
D．若电压表、电流表的示数变化量分别为 和 ，则
8、如图甲所示，由一根导线绕成的矩形线圈的匝数n＝10匝，质量m＝0.04 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝0.5 Ω、竖直固定在质量为M＝0.06 kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同。线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v0＝2 m/s进入垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度B＝1.0 T，运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车从刚进磁场位置1运动到刚出磁场位置2的过程中速度v随车的位移x变化的图象如图乙所示，则根据以上信息可知（ ）
A．小车的水平长度l＝10cm
B．小车的位移x＝15cm时线圈中的电流I＝1.5A
C．小车运动到位置3时的速度为1.0m/s
D．小车由位置2运动到位置3的过程中，线圈产生的热量Q＝0.0875J
9、如图所示，比荷为的粒子从静止开始，经加速电场U加速后进入辐向的电场E进行第一次筛选，在辐向电场中粒子做半径为R的匀速圆周运动，经过无场区从小孔处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强磁场B中进行第二次筛选，在与距离为小孔垂直边界射出并被收集。已知静电分析器和磁分析器界面均为四分之一圆弧，以下叙述正确的是（ ）
A．静电分析器中的电势高于的电势
B．被收集的带电粒子一定带正电
C．电场强度E与磁感应强度B的比值关系为
D．若增大U，为保证B不变，则被收集粒子的比原来大
10、如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．0~t1时间内P端电势高于Q端电势
B．0~t1时间内电压表的读数为
C．t1~t2时间内R上的电流为
D．t1~t2时间内P端电势高于Q端电势
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）某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
（1）为了使测量误差尽量小，下列说法中正确的是________；
A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．为了使单摆的周期大一些，应使摆线相距平衡位置有较大的角度
（2）该实验小组用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图乙所示，读出小球直径为d=______cm；
（3）该同学用米尺测出悬线的长度为L，让小球在竖直平面内摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数为1、2、3……。当数到40时，停止计时，测得时间为t。改变悬线长度，多次测量，利用计算机作出了t2–L图线如图丙所示。根据图丙可以得出当地的重力加速度g＝__________ m/s2。（取π2＝9.86，结果保留3位有效数字）
12．（12分）在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于中间刻度20mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每减小2mL测一次压强p，实验数据记录在下表中最后得到p和V的乘积逐渐减小．
（1）（单选题）造成上述实验结果的可能原因是在实验过程中________
（A）注射器中有异物
（B）实验时环境温度增大了．
（C）实验时外界大气压强发生了变化．
（D）实验时注射器内的空气向外发生了泄漏．
（2）由此可推断，该同学的实验结果可能为图________（选填“a”或“b”）．
（3）若另一同学用较大的注射器在同一实验室里（温度不变）做同一个实验，实验仪器完好，操作规范，也从中间刻度开始实验，则得出的图象的斜率比上一同学直线部分的斜率相比________（选填“增大”、“减小”或“相同”）．
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，水平地面上静止放置一辆长度为L=1.5m、质量mA=4kg的小车A，小车的上表面粗糙，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计；小车左端固定一轻质弹簧，自然长度为L=0.5m，最右端静置一质量mB=2kg的物块B（可视为质点）；现对A施加一个水平向右F=20N的恒力，小车运动一段时间后，物块B和弹簧接触，同时撤掉恒力F，已知物块B和小车间的动摩擦因数。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）水平向右的恒力F作用的时间t；
（2）弹簧最大压缩量d=0.3m时，弹簧的弹性时能Ep。
14．（16分）如图，由同种材料制成的三个斜面a、b、c，底边长分别为L、L、2L，高度分别为2h、h、h。现将一可视为质点的物块分别从三个斜面的顶端由静止释放，在物块沿斜面下滑到底端的过程中，下述可能正确的是
A．物块运动的加速度aa > ab > ac
B．物块运动的时间tc>ta >tb
C．物块到达底端时的动能Eka=2Ekb =4Ekc
D．物块损失的机械能∆Ec=2∆Eb =2∆Ea
15．（12分）如图所示，马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成，下方半球形皮吸空间的容积为1000 cm3，上方汽缸的长度为40 cm，横截面积为50 cm2。小明在试用时，用手柄将皮吸压在水平地面上，皮吸中气体的压强等于大气压。皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气，不考虑皮吸与汽缸的形状变化，环境温度保持不变，汽缸内薄活塞、连杆及手柄的质量忽略不计，已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，g＝10 m/s2。
①若初始状态下活塞位于汽缸顶部，当活塞缓慢下压到汽缸皮吸底部时，求皮吸中气体的压强；
②若初始状态下活塞位于汽缸底部，小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止，求此时小明作用力的大小。
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、D
【解析】
导线的等效长度为d，则所受的安培力为F=BId，由左手定则可知方向垂直ab。
故选D。
2、D
【解析】
A、根据万有引力提供向心力，因为，所以，即A的质量一定小于B的质量，故A错误；
B、双星系统角速度相等，根据，且，可知A的线速度大于B的线速度，故B错误；
CD、根据万有引力提供向心力公式得：，解得周期为，由此可知双星的距离一定，质量越小周期越大，故C错误；总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，故D正确；
故选D．
【点睛】
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．
3、C
【解析】
A.英国科学家汤姆生通过阴极射线的研究，发现电子，电子的发现证实了原子是可分的，所以A不符合题意；
B. 卢瑟福的粒子散射实验否定了汤姆生的原子结构模型，故B不符合题意；
C.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C符合题意；
D. 射线是高速运动的电子流，它贯穿本领比粒子强，比射线弱，则有较弱的电离本质，故D不符合题意。
4、C
【解析】
AB．小球从N到C的过程可看作逆过来的平抛，则
解得：
故A、B项错误。
CD．小球从M到N的过程应用动能定理可得：
对小球在M点时受力分析，由牛顿第二定律可得：
解得：
根据牛顿第三定律可得：小球在M点对轨道的压力为6mg。故C项正确，D项错误。
故选C。
5、C
【解析】
A．根据闭合电路欧姆定律得：
U=E-Ir
当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则：
A正确；
B．根据图像可知电阻：
B正确；
C．电源的效率：
C错误；
D．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为：
P出=UI=4W
D正确。
故选C。
6、C
【解析】
A．由图乙所示图线可知，0-0.4s内磁感应强度垂直于纸面向里，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，故A错误。
B．由图乙所示图线可知，0.4-0.8s内穿过线框的磁通量增加，由楞次定律可知，线框有收缩的趋势，故B错误。
C．由图示图线可知，0-0.8s内的感应电动势为
线框中的电流为：

故C正确。
D．在0-0.4s内感应电流I保持不变，由图乙所示图线可知，磁感应强度B大小不断减小，由F=ILB可知，ab边所受安培力不断减小，故D错误。
故选C。
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项：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；所以并联部分的电压减小，故A正确；
B项： 由A项分析可知并联部分的电压减小，即平行金属板两端电压减小，根据，平行金属板间的场强减小，小球将向下运动，由于下板接地即下板电势为0，由带电质点P原处于静止状态可知，小球带负电，根据负电荷在电势低的地方电势能大，所以小球的电势能增大，故B错误；
C项：电源的效率：,由A分析可知，路端电压减小，所以电源的效率变低，故C错误；
D项：将R1和电源等效为一个新的电源，新电源的内阻为r+R1，电压表测的为新电源的路端电压，如果电流表测的也为总电流，则,由A分析可知，由于总电流增大，并联部分的电压减小，所以R3中的电流减小，则IA增大，所以，所以，故D正确．
点晴：解决本题关键理解电路动态分析的步骤：先判断可变电阻的变化情况，根据变化情况由闭合电路欧姆定律 确定总电流的变化情况，再确定路端电压的变化情况，最后根据电路的连接特点综合部分电路欧姆定律进行处理．
8、AC
【解析】
A.从位置1到位置2，开始进入磁场，安培力向左，小车减速，全进入磁场后，回路磁通量不再变化，没有感应电流，不受安培力开始匀速，所以根据图像可以看出小车长10cm，A正确
B.小车的位移x＝15cm时，处于匀速阶段，磁通量不变，回路电流为零，B错误
C.小车进入磁场过程中：，出磁场过程中：，而进出磁场过程中电量：，进出磁场过程中磁通量变化相同，所以电量相同，所以，解得：，C正确
D.从位置2运动到位置3的过程中，根据能量守恒：，解得：，D错误
9、BD
【解析】
AB.粒子在磁场内做匀速圆周运动，磁场区域的磁感应强度垂直纸面向外，由左手定则可以判断出粒子一定带正电。在辐向电场中，电场力提供粒子做匀速圆周运动的向心力，可以判断出的电势高于的电势。故A错误，B正确；
C.粒子经加速电场加速
在电场中做匀速圆周运动
在磁场中做匀速圆周运动
经计算可知
故C错误；
D.联立C项各式可得：
为保证B不变，增大时，则增大，故D正确。
故选：BD。
10、AC
【解析】
A．时间内，垂直纸面向里的磁场逐渐增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，根据右手定则可知电流从流出，从流入，所以端电势高于端电势，故A正确；
B．时间内，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为
电压表所测为路端电压，根据串联分压规律可知电压表示数
故B错误；
C．时间内，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知通过回路的电流
故C正确；
D．时间内，根据楞次定律可知电流从流出，从流入，所以端电势低于端电势，故D错误。
故选AC。
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、BC 0.810 9.80
【解析】
(1)[1]．A．组装单摆须选用密度较大且直径较小的摆球，选项A错误；
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，选项B正确；
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，选项C正确；
D．单摆的摆角不得超过5°，否则单摆的运动就不是简谐运动，选项D错误；
故选BC。
(2)[2]．小球直径为d=0.8cm+0.05mm×2=0.810cm；
(3)[3]．单摆的周期为
由
可得

由图像可知
解得
g=9.80m/s2
12、D b 增大
【解析】
（1）根据理想气体状态参量方程分析。
（2）图像的斜率代表压强和体积乘积，根据题目表格中的数据判断。
（3）较大的试管体积大，初始状态的压强都等于大气压，所以pV的乘积变大，图线斜率增大。
【详解】
（1）[1]根据pV=nRT，pV的乘积减小，说明气体物质的量减小，气体在漏气，D符合题意；ABC不符合题意；
故选D。
（2）[2]图线上切线的斜率为pV，根据表格数据可知随着体积的增大pV值增大，则斜率增大，a符合题意，b不符合题意；
故选a；
（3）[3]另一同学用较大的注射器在同一实验室里（温度不变）做同一个实验，初始状态pV是大试管大，得出的图象的斜率比上一同学直线部分的斜率增大。
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）；（2）
【解析】
（1）根据牛顿第二定律，有
物块B的加速度
小车A的加速度
物块B的位移
小车A的位移
根据位移关系有
联立解得
s
（2）撤掉外力时，物块B的速度
撤掉外力时，小车的速度
从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据动量守恒定律
从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据能量关系
由上式解得
14、ABD
【解析】
A．设任一斜面的倾角为，斜面的长度为s．根据牛顿第二定律得：
，
得：
，
则可能有：
，
A正确；
B．由得：
，
对于a、b：
，
a的斜面倾角大，可能有。对c、a：c的加速度比a的小，可能有，则可能有，B正确；
C．对物体在任一斜面上滑动的过程，由动能定理得：
，
式中等于斜面的高度，等于斜面底边的长度。则
，
，
，
由数学知识可知，不可能有：
，
C错误；
D．根据功能关系知，物块损失的机械能等于克服摩擦力做功，则有
，
等于斜面底边的长度，因此有：
，，，
所以
，
D正确。
故选ABD。
15、①3×105 Pa ②250 N
【解析】
①以汽缸和皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，
体积：
V1＝1000 cm3＋40×50 cm3＝3000 cm3
当活塞下压到汽缸底部时，设封闭气体的压强为p，体积为V2＝1000 cm3，
由玻意耳定律：p0V1＝p2V2
解得：
p2＝3p0＝3×105 Pa
②以皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，体积为V2＝1000 cm3，活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止时，设小明作用力的大小为F，封闭气体的压强为p3，体积为：
V3＝1000 cm3＋20×50 cm3＝2000 cm3
由玻意耳定律有：p0V2＝p3V3
又有：F＋p3S＝p0S
解得：
F＝250 N