2022-2023学年山东省德州市陵城一中高三年级下册第三次诊断考试物理试题

2022-2023学年山东省德州市陵城一中高三下学期第三次诊断考试物理试题

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、一个中子与原子核A发生核反应，生成一个气核，核反应放出的能量为Q,则气核的比结合能和原子核A分别为

（）

A.e，_（；eB.号;HC.2，；HD.

2、如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从N点出发经P点到达〃点，已知弧长MP大于

弧长PN,质点由N点运动到尸点与从P点运动到M点的时间相等。下列说法中正确的是（）

A.质点从N点运动到M点的过程中，速度大小保持不变

B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同

C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同

D.质点在NM间的运动可能是变加速曲线运动

3、氢原子能级示意图如图所示.光子能量在L63eV~3.10eV的光为可见光.要使处于基态（n=l）的氢原子被激发后

可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为

EaeV

A.12.09eVB.10.20eVC.1.89eVD.1.51eV

4、2018年12月8日2时23分，我国成功发射“嫦娥四号”探测器。“嫦娥四号”探测器经历地月转移、近月制动、环

月飞行,最终于2019年1月3日10时26分实现人类首次月球背面软着陆。假设“嫦娥四号”在环月圆轨道和椭圆轨道

上运动时，只受到月球的万有引力，则有关“嫦娥四号”的说法中不正确的是（）

A.由地月转移轨道进人环月轨道，可以通过点火减速的方法实现

B.在减速着陆过程中,其引力势能逐渐减小

C.嫦娥四号分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时，半长轴的三次方与周期的平方比不相同

D.若知其环月圆轨道距月球表面的高度、运行周期和引力常量，则可算出月球的密度

5、一人站在滑板上以速度％在冰面上滑行忽略滑板与冰面间的摩擦某时刻人沿水平方向向正前方距离滑板离开时人

相对冰面的速度大小为2Voo已知人与滑板的质量分别为M,m（M>m）,则人离开时滑板的速度大小为（）

mmM-mM+m

A.voB.—vC.%D.%

Mm+M0mm

6、双星系统中两个星球4、B的质量都是m,相距L,它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该

系统的周期7要小于按照力学理论计算出的周期理论值To,且/=鼠〃<1）,于是有一人猜测这可能是受到了一颗

未发现的星球C的影响，并认为C位于A、5的连线正中间，相对A、8静止，则A、B组成的双星系统周期理

论值小及C的质量分别为（）

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、如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2（）m,两导轨的左端

之间连接的电阻R=0.40C,导轨上停放一质量，”=0.10kg的金属杆ab,位于两导轨之间的金属杆的电阻D.10C,导

轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度8=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力厂水平

向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U

随时间，变化的关系如图乙所示。则（）

A.U5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A,方向由a指向方

B.Z=3s时金属杆的速率为3m/s

C.U5s时外力/的瞬时功率为0.5W

D.()~5s内通过A的电荷量为2.5C

8、如图所示，在竖直方向上A、8两物体通过劲度系数为女的轻质弹簧相连(轻质弹簧的两端分别固定在A、8上),

8、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，A固定在水平地面上，C放在固定的倾角为30°的光滑斜面上。已知

8的质量为胆，C的质量为4加，重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计。现用手按住C,使细绳刚刚拉直但

无张力，并保证讲段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。开始时整个系统处于静止状态，释放C后，它沿斜面下

滑，斜面足够长，则下列说法正确的是

A.整个运动过程中8和C组成的系统机械能守恒

B.C下滑过程中，其机械能一直减小

C.当8的速度达到最大时，弹簧的伸长量为芈

k

D.8的最大速度为

9、如图甲所示，长为/、倾角为a的斜面固定在水平地面上，一质量为，〃的小物块从斜面顶端由静止释放并沿斜面向

下滑动，已知小物块与斜面间的动摩擦因数"与下滑距离x的变化图像如图乙所示，贝11()

B.小物块下滑的加速度逐渐增大

C.小物块下滑到斜面低端的过程中克服摩擦力做的功为:Z；Z：Zco5l

D.小物块下滑到低端时的速度大小为JZT-aZ-ZTr.c.Z

10、假设某战士从弧形的雪坡上沿水平方向飞出后，若倾斜的雪坡倾角为。，战士飞出时的水平速度大小为VO,且他

飞出后在空中的姿势保持不变，又落回到倾斜的雪坡上，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g,则（）

A.如果VO不同，该战士落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同

B.如果我。不同，该战士落到雪坡时的速度方向相同，在空中运动时间不同

2%tan0

C.该战士在空中经历的时间是」——

g

vtan0

D.该战士在空中经历的时间是n告一

2g

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）用如图1所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。

（1）在下表中选出适当的实验器材进行实验。

器材（代号）规格

电压表（V,）0-3V,内阻约3kC

电压表（V2）0-15V,内阻约15kfl

电流表（A,）0-0.6A,内阻约0.125。

电流表（A,）0-3A,内阻约0.025。

滑动变阻器（号）总阻值约20。

滑动变阻器（&）总阻值约1000。

待测干电池电动势约为1.5V

开关(S)

导线若干

图1

实验中电流表应选用;电压表应选用;滑动变阻器应选用—(填器材代号)。

(2)完成图2中实物间的连线

图2

(3)甲同学在实验中记录了6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据对应

的坐标点，并画出U-/图线

序号123456

电压。

1.451.401.301.251.201.10

(V)

电流/

0.060.120.240.260.360.48

(A)

根据所画图线，可得出干电池的电动势石=V.

UN

(4)甲同学认为若不考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，则电压表的读数。与对应的电流表的读数/的比值。就

等于干电池的内阻；乙同学认为电压表的读数变化量\u与相对应的电流表的读数变化量M的比值的绝对值13m才

等于电源的内阻。请判断哪位同学的观点是正确的，并说明你的判断依据o

12.(12分)为了测定金属丝的电阻率，某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上，其两端可作为接线柱，一小

金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动.请完成以下内容.

(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如图甲所示，则其直径｛1=mm.

(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为30.

⑶准备的实验器材如下：

A.电压表V(量程0~3V,内阻约20k。)

B.定值电阻10。

C.定值电阻100。

D.蓄电池(电动势约12V,内阻不计)

E.开关S一只

F.导线若干

实验小组利用上述谓材设计并完成实验.实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量，在实验操作和测量无误的前

提下，记录了金属丝接入电路中的长度/和相应的电压表的示数U,并作出了.一.的关系图像，如图乙所示.根据题

目要求，在图丙所示的虚线框内完成设

计的实验电路图.其中定值电阻R应选一（填"B”或"C”）；金属丝电阻率的表达式二=（用a、

乙丙

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，在水橇跳台表演中，运动员在摩托艇水平长绳牵引下以16m/s的速度沿水面匀速滑行，其水橇（滑

板）与水面的夹角为九到达跳台底端时，运动员立即放弃牵引绳，以不变的速率滑上跳台，到达跳台顶端后斜向上

飞出。跳台可看成倾角为，的斜面，斜面长8.0m、顶端高出水面2.0m。已知运动员与水橇的总质量为90kg,水橇与

跳台间的动摩擦因数为运、与水间的摩擦不计。取g=10m/s2,不考虑空气阻力，求：

30

（1）沿水面匀速滑行时，牵引绳对运动员拉力的大小;

⑵到达跳台顶端时，运动员速度的大小。

14.（16分）如图所示，两内壁光滑、长为2L的圆筒形气缸A、B放在水平面上，A气缸内接有一电阻丝，A气缸壁

绝热，B气缸壁导热.两气缸正中间均有一个横截面积为S的轻活塞，分别封闭一定质量的理想气体于气缸中，两活

塞用一轻杆相连.B气缸质量为m,A气缸固定在地面上，B气缸与水平面间的动摩擦因数为〃，且最大静摩擦力与

滑动摩擦力大小相等.开始两气缸内气体与外界环境温度均为To,两气缸内压强均等于大气压强Po,环境温度不变，

重力加速度为g,不计活塞厚度.现给电阻丝通电对A气缸内气体加热，求：

I.

（1）B气缸开始移动时，求A气缸内气体的长度；

（2）A气缸内活塞缓慢移动到气缸最右端时，A气缸内气体的温度TA.

15.（12分）如图所示，在xoy平面内，虚线。尸与x轴的夹角为30。。。尸与y轴之间存在沿着y轴负方向的匀强电

场，场强大小为E。。尸与x轴之间存在垂直于xoy平面向外的匀强磁场。现有一带电的粒子，从y轴上的M点以初

速度均、沿着平行于x轴的方向射入电场，并从边界QP上某点Q（图中未画出）垂直于。尸离开电场，恰好没有从

x轴离开第一象限。已知粒子的质量为机、电荷量为q（«＞（））,粒子的重力可忽略。求：

⑴磁感应强度的大小；

（2）粒子在第一象限运动的时间；

⑶粒子从y轴上离开电场的位置到0点的距离。

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】

写出核反应方程式

:n+fAf；H

根据质量数和电荷数守恒可以求出z=l;。=1,说明原子核A是;H,两个核子反应结合成质核放出的能量为Q,比

结合能指的是平均一个核子释放的能量，即为g;故B正确，ACD错误；

2

故选B。

2、B

【解析】

A.因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面

那一侧可知，质点从N点运动到M点的过程中，相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故A错误；

BC.因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故B正确、C错误；

D.质点在恒力作用下运动，则质点在MW间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。

故选B。

3^A

【解析】

由题意可知，基态(n=l)氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见

光.故AE=-1.51-(—13.60)eV=12.09eV.故本题选A.

4、D

【解析】

A.“嫦娥四号”由地月转移轨道进入环月轨道，需点火减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，故A正确；

B.在减速着陆过程中，万有引力做正功，根据功能关系可知，引力势能减小，故B正确；

C.根据开普勒第三定律可知，半长轴的三次方与周期的平方的比值是与中心天体质量有关的量，“嫦娥四号”分别在

绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时，中心天体不同，半长轴的三次方与周期的平方比不相同，故C正确；

D.已知“嫦娥四号”环月段圆轨道距月球表面的高度，运动周期和引力常量，但不知道月球的半径，无法得出月球的

密度，故D错误；

说法中不正确的，故选D。

5、C

【解析】

规定初速度用的方向为正方向，根据动量守恒定律可知：

(M+m)v0=M-2%+mv

解得

M-m

v=--------%

m

M—tn

负号表示速度与正方向相反，大小为------%;

m

故选Co

6、D

【解析】

两星的角速度相同，根据万有引力充当向心力知:

„Mm2

G——==mco~r2

可得

ri=n①

两星绕连线的中点转动，则有：

由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则

4乃2£

「Mm

+G——=m-

产④

（2）2

又

T,

⑤

解③④⑤式得

4k2

可知D正确，ABC错误。

故选D。

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、BD

【解析】

A.由图像可知，U5.0s时，t/=0.40V,此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为

U0.40,

—=-----AA=1AA

R0.40

用右手定则判断出，此时电流的方向由》指向。，故A错误;

B.由图可知，U3s时，电压表示数为

()4

=—x3V=0.24V

5

则有

U=-^-E

R+r

得

r+7?•0.1+0.4

E=------U=----------x0.24V=0.3V

R0.4

由公式E=BLv得

v=—=———m/s=3m/s

BL0.50x0.20

故B正确;

C.金属杆速度为y时，电压表的示数应为

U=­BLv

R+r

由图像可知，U与，成正比，由于R、八8及L均与不变量，所以y与，成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速

度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为

v3ii

a=—=—m/s=Im/s

t3

根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有

F-BIL-ma

得

F=BIL+ma=(0.50x1x0.20+0.10xl)N=0.20N

此时F的瞬时功率为

p=Eu=&"=0.2xlx5W=1.0W

故C错误;

D.U5.0s时间内金属杆移动的位移为

x--at2=—x1x52m=12.5m

22

通过K的电荷量为

△①BLx0.5x0.2x12.5cs

q一C=2.5C

R+rR+r0.4+0.1

故D正确。

故选BD,

8、BD

【解析】

A.整个运动过程中，弹簧对8物体做功，所以B和C组成的系统机械不守恒，故A错误；

B.C下滑过程中，绳子的拉力对C做负功，由功能关系可知，物体C的机械能减小，故B正确：

C.当B的速度最大时，其加速度为零，绳子上的拉力大小为2,此时弹簧处于伸长状态，弹簧的伸长量刈满足

kx2=mg

得

_mg

故C错误；

D.释放瞬间，对5受力分析，弹簧弹力

F=kx、=mg

得

mg

X'-T

物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为

由于弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，设B物体的最大速度为Um,由机

械能守恒定律得

12

4mghsina-mgh=—(m+4m)v

解得：

V2g店

故D正确。

9、BC

【解析】

A、物块在斜面顶端静止释放能够下滑，则满足：相gsimz>/o%gcosa,即"oVtamz,故A错误.

B、根据牛顿第二定律有：二=三三三三=二$皿二-二二cos二，下滑过程中/，逐渐减小，则加速度。逐渐增大,

故B正确.

C、由图乙可知二=一三二十二〃则摩擦力二=匚二二cos二=一三二二皿工二-二二二'co口,可知/与X成线性关系，如

图所示:

其中4=〃(Mgcosa,图线和横轴所围的面积表示克服摩擦力做的功，则下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功:

二二=：二0二=：二0二二二8匚，故C正确.

D、下滑过程根据动能定理有：二二二二工=(二二;，解得：二I=、二二sinn一n二二cos二,故D错误.

故选BC.

【点睛】

本题主要考查了牛顿第二定律、动能定理的综合应用，涉及到变力做功的问题，?x图象所围的面积表示厂所做的功.

10、BC

【解析】

雪坡的倾角等于位移与水平方向的夹角，根据平抛运动的规律可知

tan^=—=

x2%

解得平抛运动的时间为

(2v0tan0

g

如果w不同，该战士在空中运动时间不同，根据平抛运动的规律，位移与水平方向夹角的正切值等于速度与水平方向

夹角的正切值的一半，故落地雪坡的速度方向相同，战士的水平位移为

2冠tan0

x=vQt=-----

g

知初速度不同，水平位移不同，落点位置不同，速度方向相同，故BC正确，AD错误。

故选BC»

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、V1

乙正确

【解析】

干电池的电动势约为1.5V,所以电压表选用0~3V量程的，故选V1

[2]干电池所在电路电流非常小，所以选用的电流表应为0~0.6A量程的，故选A“

[3]滑动变阻器阻值过大，会造成电路中电流变化不明显，不利于数据的采集，所以选用滑动变阻器与。

⑵⑷滑动变阻器采用的限流接法，电流表采用内接法，故实物图连接如图所示。

(3)[5]。一/图像如图所示:

网图线与坐标轴的纵截距表示电源电动势，故E=L49V。

(4)⑺乙同学说法正确。根据闭合电路欧姆定律U=E-/r,在电路变化过程中，U与/的变化趋势是相反的(即一个变

大，另一个就变小)，因此U与/的比值是不断变化的，不可能等于内阻。而在电路变化过程中，电动势£不变,

任意取两个状态,

Ui=E-hr,Vi=E-I2r,AU=Ui-U2,M=h~h,

可以得出

\U

-r

由于两个状态是任意取的，因此乙同学说法正确。

12、0.750B

3D300J

<P-Q)

【解析】

(1)螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm,可动刻度每一分度表示0.01mm,由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数,

由可动刻度读出毫米的小数部分。

(2)电路分为测量电路和控制电路两部分。测量电路采用伏安法。根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选

择电流表外接法。变阻器若选择Rz,估算电路中最小电流，未超过电流表的量程，可选择限流式接法。

【详解】

(1)螺旋测微器固定刻度为0.5mm,可动刻度为25.0x0.01mm,两者相加就是0.750mm。

(2)因为只有电压表，当连入电路的电阻丝变化时，其两端的电压也将发生变化，找到电压U与长度1的关系，画出

图象就能求出电阻丝的电阻率，按题意就可以画出电路如图所示,

由于电阻丝的电阻只有3Q,所以定值电阻选较小的B.

(4)据欧姆定律可以写出电阻丝两端的电压-

—,W-—―-'一|

-=--=-I

所以一,

3=n+zrX-

wWUUw

结合图象有：(截距)

~~

Q

当.时，,「

三=口三=0=□+守口

而S=rt(_)2

联立可得：______

二■=--二一二

【点睛】

本实验测电阻丝的电阻率比较巧妙，利用图象法减小了偶然误差，再结合数学图象的知识，更是本题的精华部分；测

量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计。测量电路要求精确，误差小。

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)60V15N；(2)14m/s

【解析】

(1)设沿水面匀速滑行时绳的拉力大小为厂，水对水橇支持力的大小为乙,则

&sin夕=尸，FNCOS0=mg

由几何关系有

.1八y/s2-h2厉

sin0——