2021届甘肃省陇南市高考物理第二次诊断试卷附答案详解

2021届甘肃省陇南市高考物理第二次诊断试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）

A.a、/?、y三种射线在磁场中均能发生偏转

B.a射线是由氮原子核衰变产生的

C.工业上常用y射线来探测塑料板或金属板的厚度

D.夕射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的

2.一物体以初速度%做匀减速直线运动，第1s内通过的位移与=3m,第2s内通过的位移&=2m,

又通过位移冷速度减小为0,则下列说法错误的是（）

A.初速度%的大小为2.5m/sB.加速度的大小为lm/s2

C.第2s末物体的速度大小为1.5m/sD.位移制的大小为浓

3.法国物理学家安培生前最主要的成就是1820—1827年对电磁作用的研究，其成果综合在他的《

电动力学现象的数学理论》一书中，成为电磁学史上一部重要的经典论著，麦克斯韦曾称赞安

培的工作是“科学上最光辉的成就之一”还把安培誉为“电学中的牛顿”.有关电磁学中涉及

安培的相关知识点中，下列说法中不正确的是（）

A.安培是电磁学中基本物理量电流的国际单位，也是国际单位制中七个基本单位之一

B.安培提出分子电流假说，揭示了磁现象是由运动的电荷产生的

C.安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释

D.安培定则也叫右手定则，常用来判断运动导线切割磁感线所产生感应电动势的方向

4.一太空探险队着陆于某星球，宇宙飞船在该星球表面滑行着陆时，滑行距离为在地球上以相同

方式着陆滑行距离的P倍.假设飞船在该星球着陆时与在地球着陆时的初速度相同，且均沿水平

方向着陆，摩擦因数相同，该星球半径是地球半径的Q倍，着陆过程忽略空气阻力的影响.贝女）

A.该星球的近地卫星速度大小是地球近地卫星速度大小的能倍

B.该星球的同步卫星速度大小是地球同步卫星速度大小的能倍

C.该星球质量是地球质量的，倍

D.该星球密度是地球密度的3倍

5.在真空中某带电荷量大小为Q的点电荷P（图中未画出）的电场中，将

带电荷量为q的负试探电荷分别置于矶0,0"）、b两点时，试探电荷

所受电场力的方向如图所示，吊、用分别在yOz和％。丫平面内，弓与

Z轴负方向成60。角，8与x轴负方向成60。角。已知试探电荷在a点

受到的电场力大小为兄=/，静电力常量为鼠则以下判断正确的

是（）

A.电场力的大小理=F

B.a、b、。三点电势关系为%=Wb>Wo

C.点电荷P带正电，且Q=W萼

kq

D.在平面xOz上移动该试探电荷，电场力不做功

二、多选题（本大题共5小题，共26.0分）

6.如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形.原、副线圈匝数比：n1：n2=10：1,串

A.变压器副线圈的电流为0.14

B.变压器的输出功率为200匹

C.变压器输出端的交流电的频率为50Hz

D.此变压器为升压变压器

7.如图所示，一水平力产作用在物体B上，4、B一起做匀速直线运动，则（）

A.A、B之间无摩擦力B.A受到的摩擦力水平向右

C.8与地面之间无摩擦力D.地面对B的摩擦力水平向右

8.如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平地面上，一质量为m的物块以初速度从左侧冲上

长木板，经时间物块和长木板相对静止并以相同的速度"火在光滑的水平地面上做匀速直线运

动.已知规定%的方向为正方向.则下列关于长木板和物块的摩擦力、速度、位移、

动能随时间变化的图象正确的是（）

9.下列说法中正确的是（）

A.“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜

的面积

B.非晶体呈各向同性，晶体也有可能呈各向同性

C.雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果

D.不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力

E.物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多

10.一列横波在均匀媒质中传播，4、B为传播方向上相距0.3M的两媒质质点。当川句上运动到最大

位移时，B刚好向下运动到最大位移，己知波长大于0.15m,则该波的波长可能是（）

A.0.2TnB.0.4mC.0.6mD,0.8m

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

11.在“验证力的平行四边形定则”的实验中用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的4点，在橡皮筋的

另一端栓上两条细绳，细绳另一端系着绳套8、C（用来连接弹簧测力计）.其中4为固定橡皮筋的

图钉，。为橡皮筋与细绳的结点，08和OC为细绳.

（1）本次实验用的弹簧测力计示数的单位为“N”，图1中与C相连的弹簧测力计的示数

为N.

（2）本次试验中，七和尸2表示8、C两个弹簧秤的拉力，F表示由平行四边形定则作出的&和刍的合力，

F'表示用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力，则如图2各图符合实验事实的是

A

12.某人想测定电源电动势和电源内阻r

（1）电路开关闭合，在含有滑动变阻器的电路里用此多用电表并在电源两端，将旋钮调到电压“10”

档，指针位置如图1所示，可知此电源电动势应（选填“>”或"="）大填

读数）

（2）为精确测量E与r,提供了以下器材

电流表41（量程。〜0.64内阻r未知）

电流表4（量程0〜34内阻r未知）

电压表N（量程0〜3V,内阻r未知）

滑动变阻器心（变化范围0〜500）

滑动变阻器/?2（变化范围0〜1000。）

电源（E待测，r待测）

上述器材，电流表应选,滑动变阻器应选

（3）若此时，电压表坏了，但有备用电阻箱，试画出实验电路图_____-此时，多次改变电阻箱阻值，

使电流表示数从变化与，电阻箱示数从此变化为&，则r的表达式为

（4）某人设计了如图2所示的电路图，闭合S「通过改变&得到多组数据，描绘出:-R图象（已知电流

表内阻为力）

②电源电动势=V

③内阻r=_____0（用题中所给字母表示）

四、计算题(本大题共4小题，共40.0分)

13.空间中存在如图所示的有界匀强磁场(虚线为其左右边界，竖直方向

足够大)，磁感应强度大小为B,某带正电的粒子以速度火垂直于磁场

左边界由4点飞入磁场中，最后从右边界上的C点离开。现在同样的

空间区域，将磁场改为竖直向下的匀强电场，带电粒子仍以同样的初

速度从4点飞入，若粒子也能从右边界的C点飞出，已知力、C连线与

初速度方向的夹角为。，求：

(1)匀强电场的电场强度大小；

(2)粒子穿过磁场和电场的时间之比。

14.如图所示，A、B是两个质量均为m=1kg的小滑块(可视为质点)，C为

左侧附有胶泥的竖直薄板(质量均不计)，D是两端分别水平连接B和C

的轻质弹簧.开始时，弹簧处于原长，B、C、0静止在光滑的水平地

面上，A沿光滑水平面向右以%=2m/s的速度匀速运动.求：

(1)滑块4与薄板C接触粘在一起后，A、B和弹簧构成的系统在作用过程中，弹簧的最大弹性势能;

(2)弹簧第一次恢复到原长时，滑块4和滑块B的速度大小.

15.如图在固定汽缸4和B中分别用活塞封闭着一定质量的气体，4、B活塞面积分别为S、2S,两活

塞由刚性细杆连接，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸都不漏气。初始时，4B活塞离汽缸

底部的距离分别为2"、10,温度均为7。=300k,压强均为po,如是汽缸外的大气压强。现保持

B中的温度不变，同时用电热丝对4气体缓慢加热，使活塞向右移动距离3o,达到新的平衡。求：

(1)此时B中气体的压强；

(2)此时4中气体的温度。

16.如图所示，有一个玻璃球冠，右侧面镀银，光源S在其水平对称

轴上，从光源S发出的一束光斜射在球面上。当入射光线与对称

轴的夹角为30。时，发现一部分光经过球面反射后恰好能竖直向

上传播，另一部分光折射进入玻璃球冠内，经过右侧镀银面的第

一次反射后恰好能沿原路返回。若球面的半径为R,求:

①玻璃的折射率为多少？

②光源S与球冠顶点M之间的距离为多少？

参考答案及解析

1.答案：C

解析：解：4天然放射性现象中产生的三种射线中，y射线不带电，为电磁波，故其在磁场中运动

时，运动方向不发生偏转，故A错误；

B、a射线是由a衰变产生的氢原子核组成，故8错误；

C、y射线的穿透性较强，工业上常用y射线来控制轧钢厂生产的钢板的厚度，故C正确；

。、/?射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子，即

夕粒子，故。错误；

故选：Co

根据三种射线的基本性质以及衰变的实质，同时注意掌握a射线穿透能力最弱而电离能力最强，而

y射线是能量很高穿透性最强，电离性最弱。

本题考查衰变过程中放出的三种射线的性质，要注意掌握各种具有的能力，同时明确它们是何种物

质。

2.答案：A

解析：解：AB.根据△%=Q产得物体的加速度为Q=,=与界=旨7n/s2=-lzn/s2,则加速度

的大小为lm/s2。

研究第1s内的运动过程，根据=可得初速度%=3.5m/s,故A错误，3正确；

C、第2s末物体的速度=%+=(3.5—lx2)m/s=1.5m/s,故C正确；

15

D、x3=='m=-m,故。正确。

J2a2x(-1)8

本题选错误的，

故选：Ao

先根据推论：△x=。产求出物体的加速度，再通过位移-时间公式求出初速度的大小。根据速度-时

间公式求出2s末的速度，再通过速度-位移公式求出位移久3的大小。

解决本题的关键要掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用。本题也可以根据推论求出第

1.5s末的速度，再求初速度。

3.答案：D

解析：解：4、国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、

光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，安培是电磁学中基本物理量电流

的国际单位，也是国际单位制中七个基本单位之一，故A正确；

8、安培提出分子电流假说，即安培认为磁场是由环形电流产生的，从而揭示了磁现象是由运动的电

荷产生的，故2正确；

C、安培力是洛伦兹力的宏观表现，即大量自由电荷受到的洛伦兹力宏观上表现为安培力，洛伦兹力

是安培力的微观解释，故C正确；

D,安培定则也叫右手螺旋定则，常用来判断通电电流周围的磁场方向，故。错误；

本题选不正确的，故选：D.

安培是电流强度的单位，属于国际单位制的基本单位；根据电磁学中涉及安培的相关知识进行分析

解答即可.

本题考查物理学史，对于物理学中常见的一些物理学家，如安培、伽利略、牛顿、库仑、法拉第、

奥斯特等，要掌握他们在物理学上的重大发现、发明、著名理论等.

4.答案：A

解析：解：4、飞船着陆匀减速运动"mg=ma,a=①

匀减速的位移根据苏一诏=2ax得x=[②

联立①②得x=W;，%、〃相同，x*

由题意知在星球上滑行距离是在地球上滑行距离的P倍，所以g地=pg星

mg地=加。星

M地mM星m

G—D2—=LpG—D2

H地K星

从不知道星球的自转周期，所以无法求星球同步卫星与地球同步卫星的速度之比，所以8错误

C、由4分析知C错误

D、根据U=*R3,U=Q3,p=*j=B言=*盘=赤所以。错误

3"地v〃地"地y星卜Q々

故选A

根据万有引力提供向心力，近地卫星的轨道半径等于天体半径，运行速度〃=舟，任一星球表面

重力等于万有引力mg=G罂，飞船着陆做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律计算加速度，找出

位移与重力加速的关系，进而求出天体的质量，最后计算密度.

解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力，重力加速度是联系星球表面物体运动和天体运动的桥

梁.

5.答案：A

解析：解:由题，心、片分别在yOz和xOy平面内，可知点电荷Q即在yOz平面内，也在xOy平面内，

所以Q一定在坐标轴y上。

过a点沿尸的方向延长，与y轴交于Q点，设0Q之间的距离为y,由几何关系得：=tan60°f

所以：y=r-tan600=V3r

QQ之间的距离：〃=嘉方=2丁

连接bQ,则b受到的电场力的方向沿bQ的方向。由几何关系得：灰=盛示=鲁=「，可知b点到。

点的距离也是r,b到Q之间的距离也是2r。

A、6与a到Q点的距离相等，根据库仑定律可知，试探电荷在b点受到的电场力与在a点受到的电场力

是相等的，所以瓦=凡故A正确；

8、负电荷受到的电场力指向Q，根据异性电荷相互吸引可知，Q带正电。由于距离正电荷越近电势

越高，所以。点的电势高，b与a点的电势相等，即9a=9匕＜90，故8错误。

C、由B选项可知，点电荷Q带正电，根据库仑定律：F=黑,解得点电荷Q的电荷量为：Q=等，

Kq

故C错误；

D、平面xOz上各点到Q的距离不一定相等，所以各点的电势不一定相等，则在平面xOz上移动该试

探电荷，电场力不一定不做功，故。错误；

故选：Ao

先根据几何关系判断出点电荷Q的位置，弓、为分别在yOz和xOy平面内，可知点电荷Q即在yOz平面

内，也在xOy平面内，所以Q一定在坐标轴y上，由库仑定律判断出点电荷的电量与片的大小，根据

点电荷的电场特点判断出各点的电势，平面xOz上各点到Q的距离不一定相等，所以各点的电势不一

定相等，平面xOz不是等势面。

此题要掌握点电荷电场线和等势面的分布情况，要有一定的空间想象能力，要能根据电场力方向与

位移方向的关系判断电场力做功的正负。

6.答案:BC

解析：解：力、根据晟=最，得变压器副线圈的电流有效值为/2=104故A错误；

B、根据由图知输入电压的最大值为t/皿=200位V,有效值为：Ur=200V；变压器的输入功率为

Pl==200x1=200W,理想变压器的输入功率等于输出功率，也为200W；故B正确；

C、变压器输入电压的周期T=0.02s,故频率为f="=康=50Hz；变压器不改变电流的频率，故

输出的交流电的频率为50Hz,故C正确；

。、根据电压与匝数成正比如变压器输出端所接电压表的示数为20V,为降压变压器，故O错误.

故选：BC

根据u-t图象知道电压的有效值，周期和频率，变压器电压与匝数成正比、电流与匝数成反比，变

压器不改变功率和频率.

本题考查了变压器的变压原理，要能够从图象中获取有用物理信息.要掌握变压器的变压规律：7=

中，知道理想变压器不改变电功率和频率.

nl

7.答案：AD

解析：解：力、B,对4研究，由平衡条件水平方向合力为零，则受摩擦力为0,即4与B之间没有摩

擦力.故A正确，B错误.

C、。、对整体分析可知，整体受重力、支持力、拉力而作匀速运动，由二力平衡可知，B一定受地

面对它向右的摩擦力；故C错误，。正确；

故选：AD.

AB一起做匀速直线运动，合力均为零，先分析4的受力，由平衡条件分析摩擦力方向；地面对B有滑

动摩擦力，根据平衡条件分析摩擦力的方向.

本题关键根据两物体均处于平衡状态，由平衡条件分析受力情况，通常先由受力比较少的开始分析：

注意4不受摩擦力这一点要注意认真体会.

8.答案:AB

解析：解：4、木板与物块间的摩擦力是作用力与反作用力的关系，等大反向，A正确；

8、从速度时间图象上，速度变小的为小滑块，速度从零增加的为木板，最后二者速度相等，B正确；

C、在位移时间图象中，斜率表示速度，木板和物块都做匀变速直线运动，C错误；

。、物块的动能减小，木板的动能增加，但不是线性关系，力错误；

故选：AB

木板与物块间的摩擦力是作用力与反作用力的关系，速度变小的为小滑块，速度从零增加的为木板，

最后二者速度相等，在位移时间图象中，斜率表示速度，物块的动能减小，木板的动能增加.

本题考查了匀变速直线运动的各物理量间的关系，要明确物体和木板的运动性质，会分析图象.

9.答案：BCE

解析：解：4、“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸的体积除以油膜的

面积，故A错误；

B、非晶体呈各向同性，多晶体也有可能呈各向同性，而单晶体大多表现为各向异性，故8正确；

C、雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果，故C正确；

。、不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力，故。错误；

E、温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，速率小的分子数目

减少，速率大的分子数目增多，故E正确；

故选：BCE。

根据油膜法测分子直径的原理分析答题；非晶体呈各向同性，晶体也有可能呈各向同性；根据液体

表面张力、浸润与不浸润的原因，温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，

从而分析答题。

本题考查了选修内容，涉及的知识点较多，但难度不大，掌握基础知识即可正确解题，对选修内容，

要注意基础知识的学习与掌握。

10.答案：AC

解析：解：设4B平衡位置间距离为X。由题给条件，得到

x—(2n+1)g(n=0,1,2、)

由于0.15M,所以4B间只可能有两种情况即半个波长或一个半波长。

如果为半个波长，即几=0,则4=0.6机；

如果为1.5个波长,即n=l,则入=器?n=0.2m

故AC正确，30错误;

故选：AC.

根据4B两个质点的振动状态，结合简谐波的图象，分析它们的位置关系，确定它们之间距离与波长

的关系通项式，由通项式确定特殊值。

本题是常见的多解问题，知道两个质点的振动状态，确定它们平衡位置间距离与波长的关系，得到

波长的通项式，即可求波长的特殊值。

11.答案：2.80

解析：解：(1)弹簧秤的最小刻度为0.1N,可知弹簧秤的读数为2.80N.

(2)该实验中产是由平行四边形法则得出的合力，而尸’是通过实际实验得出的，故尸应与在同一直

线上，而F在&、$组成的平行四边形的对角线上，故8正确.

故答案为:(1)2.80,(2)B

(1)根据弹簧秤的最小刻度，读出读数.

(2)注意通过平行四边形得到的合力与实验测得的之间存在误差，明确什么事实验测量值，什么是理

论值即可正确解答.

对于中学中的实验，学生尽量要到实验室进行实际操作，只有这样才能体会具体操作细节的意义，

解答实验问题时才能更加有把握.

—哈~__

12.答案：＞428牛”r+r048-r0

L-」12

s

解析：解：(1)此时多用电表电压档测的电源的路端电压，所以电源电动势大于多用电表的读数；

电压表量程为10V，由图示表盘可知，其分度值为0.2V,此时多用电表的电压约为4V,所以电源电

动势应大于4V；

(2)为了使电源内阻变化不大，流过电源的电流不能太大，所以电流表应选A1；

电路中的总电阻约为R=彳=念忆6.7。，从实验操作的方便性和安全性考虑，滑动变阻器选用Ri；

(3)没有电压表，可用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻，电路图如图所示：

~~~^1

—gHh：_

S

由闭合电路欧姆定律有：F=；!(/?!+r),E=I2(R2+r),

联立解得：「=警警；

(4)由实验原理有：E=I(R+r+r0),

整理得：：=

纵截距为等与电源电动势乘积为r+r；

E0

由图象可知斜率为：=g

4E

解得：E=4V,

纵截距为：告=2,

解得：r—8—r0；

-瓷~^1

，2/?2-/述］

故答案为：(1)>;4；(2)4；8；(3)/(4)①r+r();@4；@8—ro

/1720

।一川―」

(1)电压表接在电源两端测的是路端电压，路端电压小于电源电动势，根据电压表量程由图示表盘确

定其分度值，然后根据指针位置读出其示数。

(2)根据题意从安全、精确与方便实验操作的角度选择实验器材。

(3)根据实验器材与实验原理作出实验电路图。

(4)根据电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式，根据图示图象与函数表达式分析答题。

本题考查了测电源电动势与内阻实验，把电压表接在电源两端，闭合开关，电压表测路端电压，电

压表测的不是电源电动势；要掌握实验器材的选择原则；根据实验原理作出实验电路图，应用欧姆

定律求出图象的函数表达式是解题的前提。

13.答案：解：(1)设磁场的宽度为1

在匀强磁场中，根据几何关系：R=一三

sin20

洛伦兹力提供向心力：

在匀强电场中，水平方向：/=v0t2

竖直方向：a=黑,y=^at1,tand=y

解得E

cos20

(2)在磁场中：

v

0vQsin26

在电场中：

所以：r=sindu

答：（1）匀强电场的电场强度大小为册;

（2）粒子穿过磁场和电场的时间之比为喘^

解析：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动有q%B=噜，在匀强电场中做类平抛运动，分水平方向

和竖直方向进行分析；在磁场中的时间用弧长除以线速度求解，在电场中的时间用水平位移除以水

平速度求解。

对于平行边界的磁场，粒子的匀速圆周运动轨道半径的求解，往往需要结合两边界距离建立数学几

何关系。

14.答案：解：（1）选取滑块4、B和弹簧组成的系统为研究的对象，A、8和弹簧构成的系统在作用过

程中，系统的动量守恒.

在当4、B具有共同速度时，系统动能最小，弹簧的弹性势能最大，选取A运动的方向为正方向，设

最大弹性是能为Epm

由动量守恒定律有：mv0=2mv

mvx2my2

由机械能守恒可得：Epm=|o~|

由上二式解得：Epm=1J

②当弹簧第一次恢复到原长时，设滑块4、B的速度分别为以、vB,则有：

2mv=mvA+mvB

11

2

Epm=5m（域+