2022-2023学年山西省大同市煤矿第四中学高三第一次诊断物理试题试卷

2022-2023学年山西省大同市煤矿第四中学高三第一次诊断物理试题试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、用两个相同且不计重力的细绳，悬挂同一广告招牌，如图所示的四种挂法中，细绳受力最小的是（）

2、如图是电子射线管示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光

屏上的亮线向下（Z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是（）

A.加一电场，电场方向沿z轴负方向

B.加一电场，电场方向沿y轴正方向

C.加一磁场，磁场方向沿z轴负方向

D.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向

3、如图所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的顶角处，固定一个小的定滑轮，质量分别为mi、m2的物块，用细

线相连跨过定滑轮，mi搁置在斜面上.下述正确的是（）

A.如果mi、nu均静止，则地面对斜面没有摩擦力

B.如果nu沿斜面向下匀速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力

C.如果皿沿斜面向上加速运动，则地面对斜面有向左的摩擦力

D.如果mi沿斜面向下加速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力

4、重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列（从噂U开始到稳定的％Pa为止）、Th232系列、U235系列

及Np237系列（从aNp开始到稳定的aBi为止），其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直

没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是

A.的中子数比2MBi中子数少20个

B.从aNp到器Bi,共发生7次a衰变和4次。衰变

C.Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化

D.2；；U与aU是不同的元素

5、伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾

角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明（）

A.如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度

B.如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒

C.维持物体做匀速直线运动并不需要力

D.如果物体不受到力，就不会运动

6、如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在尸点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动.下列说法

正确的是：（）

A.不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在尸点的速度都相同

B.不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在尸点的加速度都相同

C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度

D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量（动量v为瞬时速度）

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。分。

7、下列说法正确的是

A.水池中水的温度相同，水底一小气泡因扰动而上升时一定吸热

B.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

C.同一容器中同种气体所有的分子运动速率基本相等

D.嫡增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行

E.压缩汽缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力

8、对于热学的相关现象，下列说法正确的是（）

A.毛细现象可能表现为液体在细管中上升，也可能表现为下降

B.已知水的密度和水的摩尔质量，则可以计算出阿伏加德罗常数

C.水蒸汽凝结成水珠的过程中，分子间斥力减小，引力增大

D.与液体处于动态平衡的蒸汽叫作饱和汽

9、如图所示，加有恒定电压以。=U的、中间带有小孔的平行板电容器A5竖直放置，右侧水平放置平行板电容器

CD,CD板长和板间距均为L,板间加有恒定电压小。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从4板小孔无初速飘入,

经加速后沿中线水平进入CD,恰从O板边缘飞出。不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A.若只将5板向左移动少许，粒子到达5板时的速度比未移动时小

B.若只将5板向左移动少许，粒子到达5板的时间比未移动时短

C.若飘入质量为2,"电量为2g的带正电粒子，将打在。板上

D.粒子刚到达。板边缘时的动能&=2qU

10、如图所示，x轴上方有两条曲线均为正弦曲线的半个周期，其高和底的长度均为/,在x轴与曲线所围的两区域内

存在大小均为5,方向如图所示的匀强磁场，MNP。为一边长为/的正方形导线框，其电阻为R,MN与x轴重合,

在外力的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速向右穿越磁场区域，则下列说法中正确的是（）

A.线框的PN边到达x坐标为,处时，感应电流最大

2

3/

B.线框的PN边到达x坐标为一处时，感应电流最大

2

C.穿越磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为生士

R

D.穿越磁场的整个过程中，外力所做的功为型上

2R

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）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻器（PTC）在温

度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控

制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻&（常温下阻值约为10.0。）的电流随其两端电压变化的特点。

A.电流表Ai（满偏电流10mA,内阻ri=10。）

B.电流表A2（量程0〜1.0A,内阻/'2约为0.5Q）

C.滑动变阻器修（最大阻值为10。）

D.滑动变阻器&（最大阻值为500。）

E.定值电阻用=990。

F.定值电阻值=140。

G.电源E（电动势12V,内阻可忽略）

H.电键、导线若干

0.20.40.60.81.0

（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必

需的器材，应选择的滑动变阻器o（只需填写器材前面的字母即可）

（2）请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图____.

（3）该小组测出某热敏电阻上的八一八图线如曲线乙所示，NTC热敏电阻对应的曲线是一（填①或②）。

（4）若将上表中的PTC电阻直接接到一个9V,内阻10Q的电源两端，则它的实际功率为W„（结果均保留2

位有效数字）

12.（12分）为了探究物体质量与加速度的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。质量分别为曲和，如的两个小

车，用一条柔软的轻绳通过滑轮连起来，重物的质量为，"o,忽略滑轮的质量和各种摩擦，使两车同时从静止开始运动,

同时停止，两个小车发生的位移大小分别为XI和X2o

小车I小车2

卜*

（1）如果想验证小车的质量和加速度成反比，只需验证表达式___________成立。（用题中所给物理量表示）

(2)实验中(填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于小车的质量。

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，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量，〃=lkg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与

滑块上的光滑轴。连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向

上的初速度Vo="4"m/s,g取初m/s2.

(1)若锁定滑块，试求小球通过最高点尸时对轻杆的作用力大小和方向.

(2)若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小.

(3)在满足(2)的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离.

14.(16分)如图，A3。是一半径为R的,圆形玻璃砖的横截面，。是圆心，AB弧形面镀银。现位于A。轴线上的

4

点光源S发出一束光线射向玻璃砖的。〃边，入射角i=60。，OS=\已知玻璃的折射率为g，光在空气中传播的速

度为c,每条边只考虑一次反射。求：

(i)光线射入玻璃砖时的折射角；

(ii)光线从S传播到离开玻璃砖所用的时间。

15.(12分)我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场，如用“引力场强度”、“引力势”的概念描

述引力场。已知地球质量为半径为R,万有引力常量为G,将地球视为均质球体，且忽略自转。

(1)类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度E”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为r

M

(r>R)处的引力场强度的表达式E：1=G=；

£_E

⑵设地面处和距离地面高为h处的引力场强度分别为E引和与1,如果它们满足3—0.02,则该空间就可以近

岛

似为匀强场，也就是我们常说的重力场。请估算地球重力场可视为匀强场的高度无（取地球半径R=6400km）；

⑶某同学查阅资料知道:地球引力场的“引力势''的表达式为化尸-G丝（以无穷远处引力势为0）。请你设定物理情景,

r

简要叙述推导该表达式的主要步骤。

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】

由题意可知，两绳子的拉力的合力与广告招牌的重力大小相等，方向相反，是相等的，根据力的平行四边形定则，可

知当两绳子的夹角越大时，其拉力也越大。因此对比四个图可知，B图的拉力方向相同，拉力的大小最小，故B正确，

ACD均错误。

故选B。

2、D

【解析】

AB.由于电子带负电，要使电子向下偏转（z轴负方向），如果仅加一电场实现此偏转，需要加向上的电场，即加沿z

轴正方向的电场，故选项AB均错误；

CD.仅加一磁场电子向下偏转（z轴负方向），由左手定则可知，四指需要指向x轴的负方向，大拇指向下，故磁场

的方向是沿y轴正方向的，选项C错误，D正确。

故选D。

3、A

【解析】

如果m1、m2均静止或mi沿斜面向下匀速运动，以mI、on和斜面组成的整体为研究对象，整体的为合力都为零，其

受力情况如图1,由平衡条件得知，地面对斜面没有摩擦力.故A正确，B错误.

GG4

图1图2

如果mi沿斜面向上加速运动，将n的加速度分解为水平和竖直两个方向如图2,根据牛顿第二定律可知，整体有水

平向右分加速度，则地面对斜面有向右的摩榛力.故C错误.与C项同理可知，如果mi沿斜面向下加速运动，其加

速度沿斜面向下，整体有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对斜面有向左的摩榛力.故D错误.

故选A.

4、B

【解析】

若U的中子数为238-92=146个，%Bi的中子数为209-83=126个，则2^U的子数比重由的中子数多20个，A错误;

根据质量数守恒有：237-209=4x7,知发生了7次a衰变，根据电荷数守恒有：93-83=2x7-4,知发生了4次/衰变,

B正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响，C错误；与舞U的质子数相同，中子数不同，它们是相同的

元素，D错误.

5、C

【解析】

本题考查了伽利略斜面实验的物理意义，伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点.

【详解】

伽利略的理想斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状

态，故ABD错误，C正确.故选C.

【点睛】

伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义，伽利略第一个把实验引入物理，标志着物理学的真正开始.

6、B

【解析】

MmM

从轨道1变轨到轨道2,需要加速逃逸'故A错误；根据公式=可得：a=G了,故只要到地心距离相同'

加速度就相同，卫星在椭圆轨道1绕地球E运行，到地心距离变化，运动过程中的加速度在变化，B正确C错误；卫

星在轨道2做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，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。分。

7、ABD

【解析】

A.气泡上升过程压强不断减小，气泡逐渐胀大，就要对外做功，然而温度还不变，于是它肯定不断吸热.所以A正

确.

B.悬浮在液体中的颗粒越小，在某一瞬间跟它相撞击的分子数越小.布朗运动微粒大小在l(Pm数量级，液体分子大小在

1010m数量级，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因此，布朗运动越明显.B正确.

C.同一容器中同种气体所有的分子运动速率不一定相等，C错误.

D.按机械能与内能转化的方向性表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.烟增加

原理的内容：在任何自然过程中，一个孤立系统的总埔不会减小.如果过程可逆，则滴不变；如果过程不可逆，则烟i

增加.从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从端小的状态向滴大的状态发展，而端

值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展.所以D正确.

E.分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小随分子间的距离而发生变化.当,＜4＞时，合力表现为斥力，当厂＞%

时，合力表现为引力.E错误.

所以选择ABD.

8、AD

【解析】

A.毛细现象表现为浸润细管的液体在细管中上升、不浸润细管的液体在细管中下降，毛细现象可能表现为液体在细

管中上升，也可能表现为下降，故A正确；

B.阿伏加德罗常数是Imol任何质量所含有的微粒数目阿伏加德罗常数等于摩尔质量与分子质量之比，已知水的密度

和水的摩尔质量无法确定分子质量，故无法确定阿伏加德罗常数，故B错误；

C.空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的距离减小，斥力和引力均增大，故C错误；

D.与液体处于动态平衡的蒸汽叫作饱和汽，故D正确。

故选AD。

9、BD

【解析】

A.若只将3板向左移动少许，电场力做功不变，由

qU{=^mv}

得，到达8板时的速度

3U

故粒子到达B板时的速度不变，故A错误；

B.由于粒子在A5间做匀加速直线运动，只将8板向左移动少许时，粒子到达8板时的速度不变，所以平均速度不

变，A3距离减小，运动时间变短，故B正确；

C.进入C£＞后，由牛顿第二定律和运动学公式可知，偏转位移

1qU,(Ly\

y=-----———•---

-2md(以,

代入以=E迈可得

4ad

即粒子的偏转位移与粒子的质量、电量无关，故飘入质量为2m、电量为2g的带正电粒子时，偏转位移不变，将依然

恰好从。板边缘飞出，故C错误；

D.由粒子恰从。板边缘飞出可知，偏转位移

又因y=d=L,所以

U2=2U[=2U

所以对全过程，由动能定理可知

E『2qU

故D正确。

故选BD«

10、BC

【解析】

AB.电流和切割长度成正比，所以线框的PN边到达x坐标为,处时，相当于长度为/的边框来切割磁感线，线框的

2

3/

PN边到达x坐标为二处时，相当于两个长度为，的边框来切割磁感线，两个电动势叠加，所以线框的PN边到达x

2

坐标为一处时，感应电流最大为

2

,2BLv

R

故A错误，B正确；

C.因为电流的变化符合交流电的特征，所以线框的PN边到达x坐标为一处时，产生的焦耳热为

2

22

6BLV'DIBl\

Q、=l；Rt•ri—=-----

v

2R/2R

线框的PN边从一到2/处时，产生的焦耳热为

2

2cc

23

也BLv、DI2B/V

Q2=l；Rt•K-二-------------

~R-v

\7R

线框的PN边从2/到1处时，产生的焦耳热为

2

、2

"yflBLv2

DIBPV

ft=¥Rf•A•一二----------

v

\2R72R

所以产生的总焦耳热为

Q=Qt+Q2+Qi=^-

K

又因为外力所做的功就等于焦耳热，所以C正确，D错误。

故选BCo

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、C2.0W(1.9~2.1W)

【解析】

⑴”］因为要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选择最

大阻值小的滑动变阻器，故填C。

(2)［2］因为器材没有电压表，故用已知内阻的电流表Ai串联一个大电阻后改装成电压表。由于热敏电阻的阻值远小于

电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示

Rx

⑶网把热敏电阻区的八一/2图线的纵坐标改成/1(4+4)=100°4,即热敏电阻的电压，单位为V,图像就成为热

敏电阻的图像。。-/图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻值。随电压增大，电流增大，电阻实际功率增

大，温度升高。NTC热敏电阻在温度升高时电阻值减小，故对应的曲线是②。

(4)［4］做出9V,内阻10。的电源的。一/图像

■

=r

:M

f

&i

患a

a

B

善E

68H

4

篇

2器

J

^j/mA

01

0.20.40.60.81.0

其与曲线②的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率，为

P="=4X0.5W=2.0W

由于作图和读书有一定的误差，故结果范围为1.9~2.1W。

12、myxi=/«2-x2不需要

【解析】

1,

(1)口］根据运动学公式x=-a厂可知甲、乙两车运动的加速度之比为

2

4：=%：入2

要验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论，则满足

a{\a2=m2\网

可得

m1sl=m2s2

即等式〃g=啊$2近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”；

(2)[2]根据实验装置可知甲、乙两车所受的合外力相等，而甲、乙两车运动的时间相同，根据运动学公式x=,。/可知

2

甲、乙两车运动的加速度之比等于甲、乙两车运动的位移之比，所以只要测出甲、乙两车的质量和运动的位移就可验

证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论，故不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量。

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。

2

13、(1)2N,方向竖直向上(2)q=2m/s(3)5,=-m

3

【解析】

(1)设小球能通过最高点，且此时的速度为。-在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒.则

；mu；+mgL=gmo：①

=屈171/s②

设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F,方向向下，则尸+mg=加牛③

由②③式，得R=2N④

由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为2