2023届山东省济宁市高三第二学期学习能力诊断物理试题试卷

2023届山东省济宁市高三第二学期学习能力诊断物理试题试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3,请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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、手机A的号码手机B的号码当手机A拨打手机B时，能听见B发出响声并且看

见B上来电显示A的号码若将手机A置于透明真空罩中，再用手机B拨打手机A,则

A.能听见A发出响声，但看不到A上显示B的号码

B.能听见A发出响声，也能看到A上显示B的号/p>

C.既不能听见A发出响声，也看不到A上显示B的号码

D.不能听见A发出响声，但能看到A上显示B的号/p>

2、如图所示，长为L的轻绳一端固定在。点，另一端系一质量为机的小球，在最低点给小球一水平初速度出,同时

对小球施加一大小不变，方向始终垂直于绳的力尸，小球沿圆周运动到绳水平时，小球速度大小恰好也为均。则正确

的是（）

A.小球在向上摆到45。角时速度达到最大B.F=mg

C.速度大小始终不变D.尸=驷

71

3、如图所示，内壁光滑的圆管形轨道竖直放置在光滑水平地面上，且恰好处在两固定光滑挡板/、N之间，圆轨道

半径为1m,其质量为1kg,一质量也为1kg的小球（视为质点）能在管内运动，管的内径可不计。当小球运动到轨

道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，取g=10m/s2。则小球运动到最低点时对轨道的压力大小为

4、如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方。点抛出，做初速为用的平抛运动，恰落在8点.若小球初

速变为"，其落点位于c,则（）

B.v=2vo

C.2vo<v<3voD.v>3vo

5、建筑工人常常徒手向上抛砖块，当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住。在一次抛砖的过程中，砖块运动3s到

达最高点，将砖块的运动匀变速直线运动，砖块通过第2s内位移的后,用时为公通过第Is内位移的前！用时为自

35

则广满足（）

1L11f211t,11t,,

A—<—<—R—<—<—c—<—<—n—<—<1

5444r,33422/,

6、如图所示，MON是竖直平面内的光滑直角支架，小球p和q通过一根轻绳连接且它们都套在支架上。对p球施加

一个沿ON杆水平向右的拉力F,使g球缓慢上升，则此过程中（）

A.力F增大B.力尸减小

C.p球受到的支持力增大D.p球受到的支持力减小

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、如图为一电源电动势为E,内阻为r的稳定电路。电压表A的内阻为5kft。B为静电计，Ci,C2为两个理想的电

容器且耐压值足够高。在开关闭合一段时间后，下列说法正确的是

A.Ci上电荷量为0

B.若将甲右滑，则C2上电荷量增大

C.若Ci>C2,则电压表两端大于静电计两端电压

D.将S断开，使C2两极距离增大，B张角变大

8、飞机在航空母舰上从静止开始起飞，在自身发动机和舰装弹射器的共同作用下沿水平方向加速运动。发动机产生的

推力恒为1.0x105N,弹射器的作用长度为100m,飞机质量为30x1()4kg,飞机所受阻力为弹射器弹力和发动机推

力总和的20%。若飞机在弹射结束时要求的速度为80m/s,则弹射过程中()

A.飞机的加速度为32m/s2

B.弹射器推力为N

C.弹射器对飞机做功为1.1x108J

D.弹射器对飞机做功的平均功率为&8xIO'w

9、已知基态He*的电离能力是54.4eV,几种金属的逸出功如下表所示，He卡的能级E”与n的关系与氢原子的能级公

式类似，下列说法不正确的是

金属鸨钙钠钾锄

Wo（X10-19J）7.265.123.663.603.41

A.为使处于静止的基态He+跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为54.4eV

B.为使处于静止的基态He*跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为40.8eV

C.处于n=2激发态的He+向基态跃迁辐射的光子能使上述五种金属都产生光电效应现象

D.发生光电效应的金属中光电子的最大初动能最大的是金属锄

10、如图所示，真空中xOy平面内有一束宽度为d的带正电粒子束沿x轴正方向运动，所有粒子为同种粒子，速度大

小相等，在第一象限内有一方向垂直xOy平面的有界匀强磁场区(图中未画出)，磁感应强度为人所有带电粒子通

过磁场偏转后都会聚于x轴上的〃点。下列说法中正确的是()

A.磁场方向一定是垂直xOy平面向外

B.所有粒子通过磁场区的时间相同

C.如果粒子速率刈="4,能保证所有粒子都打在。点的最小磁场区域面积为巴匚

2m4

D.如果粒子速率u产也，能保证所有粒子都打在。点的最小磁场区域面积为叱-/

m2

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)某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。所用打点计时器为电火花打点计时器。

123456

•****•

(1)实验室除了提供图甲中的器材，还备有下列器材可供选择：

A.220V交流电源B.天平C.秒表D.导线E.墨粉纸盘。其中不必要的器材

是(填对应的字母)，缺少的器材是o

(2)对于实验要点，下列说法正确的是o

A.应选用体积较小且质量较小的重锤

B.安装器材时必须保证打点计时器竖直，以便减少限位孔与纸带间的摩擦

C.重锤下落过程中，应用手提着纸带，保持纸带始终竖直

D.根据打出的纸带，用Ax=gP求出重力加速度再验证机械能守恒

(3)该同学选取了一条纸带，取点迹清晰的一段如图乙所示，将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6,计时点1、

3,2、5和4、6之间的距离分别为X“*2,*3。巳知当地的重力加速度为g,使用的交流电频率为/,则从打计时点2

到打计时点5的过程中，为了验证机械能守恒定律，需检验的表达式为。

(4)由于阻力的作用，使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。若重锤的质量为机，根据(3)中纸带

所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小F=(结果用m、g、•、M、口)表示)。

12.(12分)小明想要粗略验证机械能守恒定律。把小钢球从竖直墙某位置由静止释放，用数码相机的频闪照相功能

拍摄照片如图所示。已知设置的频闪频率为/,当地重力加速度为g。

(1)要验证小钢球下落过程中机械能守恒，小明需要测量以下哪些物理量______(填选项前的字母)。

A.墙砖的厚度dB.小球的直径。C.小球的质量机

（2）照片中A位置______（“是”或“不是”）释放小球的位置。

（3）如果表达式（用题设条件中给出的物理量表示）在误差允许的范围内成立，可验证小钢球下落过程中

机械能守恒。

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，固定光滑轨道AB末端B点切线水平，AB高度差乙=L8m,B距传送带底端的竖直高度为

%=3.8m,与轨道同一竖直面的右侧有一倾角8=37。的传送带，以u=2m/s顺时针匀速转动。在轨道上A处每隔

1秒无初速释放一个质量根=2kg的相同滑块，从B点平抛后恰能垂直落到传送带上，速度立即变为零，且不计滑块对

传送带的冲击作用。滑块与传送带间的动摩因数为〃=上,传送带长度为L=7m,不计空气阻力。（sin37。=0.6,

8

cos37°=0.8,g=10m/s2）

求：（1）滑块从B点落至传送带的时间；

⑵因传送滑块，电动机额外做功的平均功率。

14.（16分）如图所示，尸。为一竖直放置的荧光屏，一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点，磁场的方向

垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切，在虚线的上方存在水平向左的匀强电场，电场强度

大小为E,在。点放置一粒子发射源，能向右侧180。角的范围发射一系列的带正电的粒子，粒子的质量为所、电荷量为

%经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R,忽略粒子的重力及粒子间的相互作用.求：

(1)如图，当粒子的发射速度方向与荧光屏成60。角时，该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达

荧光屏的位置距O点的距离为多大？

(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时，距离发射源的最远距离应为多少？

15.(12分)如图，在xOy平面直角坐标系中，第一象限有一垂直于xOy平面向里的匀强磁场，第二象限有一平行于

x轴向右的匀强电场。一重力可忽略不计的带电粒子，质量为孙带电荷量为g,该粒子从横轴上尸一d处以大小为

%的速度平行于y轴正方向射入匀强电场，从纵轴上尸2d处射出匀强电场。

⑴求电场强度的大小；

(2)已知磁感应强度大小8=誓，求带电粒子从x轴射出磁场时的坐标。

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】

声音不能在真空中传播，拨打真空罩中手机不能听到手机铃声；手机接收的是电磁波信号，能在电磁波真空中传播，

真空罩中的手机能接收到呼叫信号•故能看到A上显示的8的号码；故。正确，A8C错误；故选。.

2、D

【解析】

本题考查动能定理的应用，要注意明确重力的功和路程无关，而拉力始终和绳垂直，即一直做正功。

【详解】

BD.小球向上摆的过程中，由动能定理：

FLy-mgL=gmv：-gm：=0

解得：F二池

B错误，D正确；

因为当重力沿切线方向的分力与尸等大反向时，切线方向的加速度为零，速度达最大，设在向上摆到。角时，速度最

大：

mgcos0=F=

2

解得0=arccos—

A错误；

因为两力在运动过程中做功大小不完全相同，故物体做变速运动，C错误。

故选D。

3、A

【解析】

抓住小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，求出最高点的速度，根据动能定理求出小球在最低点的速度，

从而结合牛顿第二定律求出轨道对小球的支持力，根据牛顿第三定律得出小球对圆轨道的最大压力.

【详解】

当小球运动到最高点时速度最小，此时圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据

2

牛顿第二定律得，mg+N=m低，N=mg,解得最高点的速度v产J或；小球从最高点到最低点，根据动能定理得，

mg.2R=-mvl--mv^,解得V2=，福；根据牛顿第二定律得，N，-mg=m殳，联立解得N，=7mg=70N,根据牛

22R

顿第三定律，小球对轨道的最大压力N，=7mg=70N,故A正确，BCD错误；

故选：A.

4、A

【解析】

小球从。点正上方。点抛出，做初速为W的平抛运动，恰落在8点，改变初速度，落在c点，知水平位移变为原来的

2倍,若时间不变，则初速度变为原来的2倍，由于运动时间变长，则初速度小于2vo,故4正确，BCD错误.

5、C

【解析】

竖直向上抛砖是匀变速直线运动，经过3s减为0,可以从最高点开始逆向思维，把上升过程反过来看作自由落体运

动。根据自由落体运动的公式5g/，得第1s内，第2s内，第3s内的位移之比为

St:S2:S3=1:3:5

从最高点开始，设第1s内位移为X,则第2s内为3x,第3s内为5x。所以从最高点开始，砖块通过上抛第2s位移的

后《的位移为第2个x,通过第1s内位移的前工的位移即为第9个x,按照自由落体公式可得

35

所以

2=半迷。Ml

「Iv2—5/1

所以ABD错误，C正确。

故选C.

6、A

【解析】

CD.p和g整体分析，p球受到的支持力等于整体重力，故p球受到的支持力不变；故CD错误;

AB.p和q整体分析，拉力厂等于杆对q球的弹力入；对q球分析，设轻绳与。M杆的夹角为。，则

FN=Qtan6

g球上升过程中，。角变大、乙变大，故尸变大，A正确，B错误。

故选A。

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.由于电容器和静电计均为断路，故开关闭合一段时间后，电路中电流为0,故电压表两端电压为0,因此Ci上电

荷量为0,故A正确；

B.由于整个电路中没有电流，C2相当于直接接在电源两端，故滑动滑动变阻器对电路没有影响，C2上电压不变，故

电荷量不变，故B错误；

C.电压表两端电压为0,静电计两端电压不为0,故C错误；

D.S断开后，C2上电荷量保持不变，故当两极板距离增大时，电容减小，由。=告可知，电压增大，故静电计张角

变大，故D正确；

故选AD。

8、ABC

【解析】

A.加速过程有

v2=lax

解得

cz=32m/s2

故A正确：

B.阻力

%=20%（%+理）

由动能定理得

12

（%+展）X-耳H%=~m^

解得

/^=1.1X1O6N

故B正确;

C.弹射器做功为

IV=/^X=1.1X106X100J=1.1X108J

故c正确；

D.弹射器做功的平均功率为

4=*=44X107W

故D错误。

故选ABCo

9、AD

【解析】

根据玻尔理论用=-与，从基态跃迁到"=2所需光子能量最小，AE=E,—EI=3EI=40.8eV,A错误B正确.从

〃=2激发态的He.向基态跃迁辐射的光子能量为40.8eV,金属鸨的逸出功为7.26x1()79j=454eV,故能使所列金

属发生光电效应，由表中的数据可知金属锄的逸出功最小，C正确；根据爱因斯坦的光电效应方程可知道从锄打出的

光电子的最大初动能最大，D正确.

10、ACD

【解析】

A.由题意可知，正粒子经磁场偏转，都集中于一点。，根据左手定则可有，磁场的方向垂直x0y平面向外，故A正

确；

B.由洛伦兹力提供向心力，可得

„2兀m

1=------

Bq

运动的时间

dm

”—五°］T_而

运动的时间还与圆心角有关，粒子做圆周运动的圆心角不同，因此粒子的运动时间不等，故B错误；

C.当粒子速率％=幽时，粒子做圆周运动的半径为

2m

qB-2

能保证所有粒子都打在。点的最小磁场区域如图

a

最小磁场区域面积为

故c正确；

D.当粒子速率％=幽时，粒子做圆周运动的半径为

m

r2=^=d

■qB

能保证所有粒子都打在a点的最小磁场区域如图

oax

最小磁场区域面积为

I(源-/)=2~d

故D正确；

故选ACD,

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刻度尺B-(4-X；)叫一襄(4-T)

【解析】

(1)[1][2]本实验的实验目的是验证

mgh--mv2

的正确性，因此可以不测量物体的质量，即可不用天平。打点计时器应接220V的交流电源，打点计时器用来记录物

体的运动时间，秒表不必要，不必要的器材为BC,还缺少的器材是处理纸带时用到的刻度尺；

(2)[3]A.应选用体积较小且质量较大的重锤，以减小阻力带来的误差，选项A错误；

B.由于纸带和打点计时器之间存在阻力，因此为了减小摩擦力所做的功，应使限位孔竖直，选项B正确；

C.让重锤拖着纸带做自由落体运动，选项C错误；

D.重力加速度应取当地的自由落体加速度，而不能用A/r=gU去求，选项D错误；

(3)[4]打计时点2时的速度

-x\f

V

2=V13=—

打计时点5时的速度

一天/

匕=%6=方

则要验证的机械能量守恒的表达式为：

(4)[5]根据动能定理有:

(mg-F)x2=^mvl-

解得：

12、A不是g=df?

【解析】

(1)[1].此题为粗略验证机械能守恒，对于小球直径没有必要测量，表达式左右两边都有质量，所以质量没有必要

测量，只需要测量墙砖的厚度.

(2)[2].图片上可以看出，AB:BC:C£>:0£=1:2:3:4,所以A点不是释放小球的位置.

(3)[3].由匀变速直线运动规律

周期和频率关系

其中

Ar=d

若机械能守恒，则

a=g

即满足

g=d产

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)0.8s；(2)104W„

【解析】

(1)由动能定理得

,12

mghy=—mv0

物块垂直打到传送带上，则

v二上

>'tan。

平抛运动竖直方向上

Vy=gt

解得t-0.8s

(2)平抛运动竖直方向上

y=gg『=32〃

设在传送带上的落点与底端相距。

〃〃2gcos0-mgsin0=ma

v2=lax

v=atA

4=2s

每Is放一个物块，共两个物块匀加速

x-2m

滑块先匀加速后匀速运动

共速后物块可与传送带相对静止匀速运动，相邻两个物块间距为

Ax=vA/=2m

L-Lt-x=

n-2

传送带上总有两个物块匀加速，两个物块匀速

f=2/amgcos6+2mgsin0

电机因传送物块额外做功功率为

P=/v=104W

14、(1)R+BRJ辿⑵R+2BR、迎

VrnEVmE

【解析】

(1)根据洛伦兹力提供向心力得:

v2

qvB=m-

解得:

丫=迎

m

当粒子的发射速度与荧光屏成60。角时，带电粒子在磁场中转过120。角后离开磁场，再沿直线到达图中的M点，最后

垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达荧光屏，运动轨迹如图所示.

粒子在磁场中运动