2023届福建省长汀一中等六校高三第二学期学习能力诊断物理试题

2023届福建省长汀一中等六校高三第二学期学习能力诊断物理试题

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、太阳系中各行星绕太阳运动的轨道在同一面内。在地球上观测金星与太阳的视角为。（金星、太阳与观察者连线的

夹角），长时间观察该视角并分析记录数据知，该视角的最小值为0,最大值为戏。若地球和金星绕太阳的运动视为

匀速圆周运动，则金星与地球公转周期的比值为（）

A.'(COS£)2

2、安培曾假设：地球的磁场是由绕地轴的环形电流引起的。现代研究发现：地球的表面层带有多余的电荷，地球自转

的速度在变慢。据此分析，下列说法正确的是（）

A.地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变弱

B.地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变强

C.地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变弱

D.地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变强

3、科学家通过实验研究发现，放射性元素有多种可能的衰变途径：2；：U先变成七Bi,2；；Bi可以经一次衰变变

成;;广，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），《笛和tx最后都变成丝Pb,衰变路径如图所示。则以下

判断正确的是（）

A.<1=211,6=82

B.①是p衰变，②是a衰变

C.①②均是a衰变

D.经过7次a衰变5次0衰变后变成2；；Bi

4、如图所示，A3是固定在竖直平面内的光滑绝缘细杆，A、8两点恰好位于圆周上，杆上套有质量为小、电荷量为

+4的小球（可看成点电荷），第一次在圆心。处放一点电荷+。，让小球从A点沿杆由静止开始下落，通过B点时的速

度为力,加速度为⑥；第二次去掉点电荷，在圆周平面加上磁感应强度大小为8、方向垂直纸面向里的匀强磁场，让

小球仍从4点沿杆由静止开始下落，经过8点时速度为彩，加速度为42,则（）

()•

A.V,<v2B.匕C.a\<a2D.at>ai

5、利用碘131（噜1）治疗是临床上常用的一种治疗甲亢的方法，它是通过含有“射线的碘被甲状腺吸收，来破环甲状

腺组织，使甲状腺合成和分泌甲状腺激素水平减少来达到治愈甲亢的目的。已知碘131发生“衰变的半衰期为8天，

则以下说法正确的是（）

A.碘131的衰变方程D<为3r1bZ；Xe+:1e

B.碘131的衰变方程为瞋T*Xe+>

C.32g碘131样品经16天后，大约有8g样品发生了//衰变

D.升高温度可能会缩短碘131的半衰期

6、用光子能量为5.0eV的一束光照射阴极P,如图，当电键K断开时。发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动

变阻器，发现当电压表读数小于1.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于L60V时，电流表读数为

零，由此可知阴极材料的逸出功为（）

A.L6eVB.2.2eVC.3.0eVD.3.4eV

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、2018年4月2日，中国首个空间实验室“天宫一号”坠入大气层焚毁.天宫一号是中国首个“目标飞行器”，其主要

目的在于和神舟飞船（称“追踪飞行器”）配合完成交会对接飞行测试，为建设空间站积累经验.其在轨工作1630天,

失联759天，在地球引力下轨道高度不断衰减，最终于4月2日早晨8点15分坠入大气层焚毁.据报道，该次坠落没

有造成任何危险.天宫一号空间实验室于2011年9月29日在酒泉发射升空，设计寿命两年，轨道平均高度约为

350km.作为中国空间站的前身，在役期间，天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船配合完成六次交会对接任务,

共计接待6名航天员，完成多项科学实验.设“天宫一号”飞行器的轨道半径为r,地球表面重力加速度为g,地球半径

为R,地球自转周期为T,对于“天宫一号”在服役运行过程中，下列说法正确的是

A.根据题中数据，可求出地球的质量”

GT2

地球质量也可表达为

G

B.“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时，“神州八号”飞船需要从低轨道加速

C.“天宫一号”飞行器运动的周期是"=2%

D.天宫一号的航天员在一天内可以看到日出的次数是N=Z、叵

8、下列说法正确的是.

A.液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度

B.当液体与大气接触时，液体表面分子的势能比液体内部分子的势能要大

C.布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固定颗粒的分子在做无规则运动

D.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律

E.热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行

9、如图所示，虚线a、b.c、d代表匀强电场中间距相等的一组等势面。一电子仅在电场力作用下做直线运动，经过

a时的动能为9eV,从。到c过程其动能减少了6eV.已知等势面c的电势为3V。下列说法正确的是（）

abed

A.等势面。的电势为0

B.该电子到达d等势面时的动能为0

C.该电子从4到c其电势能减少了6eV

D.该电子经过a时的速率是经过c时的g倍

10、下列说法正确的是（填正确答案标号）

A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动

B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果

C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故

E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果

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)教材列出的木一木动摩擦因数为0.30,实验小组采用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。

实验中，木块在重锤的拉动下，沿水平长木板做匀加速运动。

图甲

(1)实验所用重锤质量150g左右，下列供选择的木块质量最合适的是一；

A.20gB.260gC.500gD.600g

(2)关于实验操作和注意事项，下列说法正确的有一；

A.实验中先释放木块，后接通电源

B.调整定滑轮高度，使细线与板面平行

C.必须满足细线对木块拉力与重锤重力大小近似相等

D.木块释放位置到滑轮距离正常应在0.6m左右

(3)实验得到的一根纸带如图乙所示，从某个清晰的点开始，每5个打点取一个计数点，依次标出0、I、2、3、4、5、

6,测得点。与点3、点6间的距离分别为19.90cm、54.20cm,计时器打点周期为0.02s,则木块加速度a=m/s2(保

留两位有效数字)；

图乙

(4)实验测得/,=0.33,大于教材列表中的标值，请写出两个可能的原因：一，。

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.

（3）准备的实验器材如下：

A.电压表V（量程0~3V,内阻约201d2）

B.定值电阻1011

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

实验小组利用上述器材设计并完成实验.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=（用a、

b、c、d、R表示）.

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，两列简谐横波“、8在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播，波速均为v=2.5m/s。已知在U0

时刻两列波的波峰正好在x=2.5m处重合。

①求U0时，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x坐标；

②从t=0时刻开始，至少要经过多长时间才会使x=1.0m处的质点到达波峰且为振动加强点？

14.（16分）如图所示，两根平行粗糙金属导轨固定于绝缘水平面上，导轨左侧间连有阻值为r的电阻，两平行导轨

间距为乙一根长度大于心质量为机、接入电路的电阻也为/•的导体棒垂直导轨放置并接触良好，导体棒初始均处

于静止，导体棒与图中虚线有一段距离，虚线右侧存在竖直向上、磁感应强度为5的匀强磁场。现给导体棒一个水平

向右的恒力，使其从静止开始做匀加速直线运动，进入磁场前加速度大小为的，然后进入磁场，运动一段时间后达到

一个稳定速度，平行轨道足够长，导体棒与平行导轨间的动摩擦因数处处相等，忽略平行轨道的电阻。求：

(1)导体棒最后的稳定速度大小；

(2)若导体棒从开始运动到达稳定速度的过程中，通过导轨左侧电阻的电荷量为g,求此过程中导体棒在磁场中运动

的位移。

15.(12分)树德中学运动会上，4x100m接力赛是最为激烈的比赛项目，有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现,

甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程.为了确定乙起跑的时机，甲在接力区前S。处作了标记，当甲跑到此标记

时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间)，先做匀加速运

动，速度达到最大后，保持这个速度跑完全程.已知接力区的长度为L=20m,试求：

(1)若So=13.5m,且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的

距离为多大？

(2)若S0=16m,乙的最大速度为8m/s,要使甲乙能在接力区内完成交接棒，且比赛成绩最好，则乙在加速阶段的

加速度应为多少？

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、C

【解析】

如图所示

最大视角盘时，观察者与金星的连线应与金星的轨道相切。由几何关系得

sinOm--

万有引力提供向心力有

八Mm4/

下=

解得

导层5

故C正确，ABD错误。

2、C

【解析】

地球自西向东自转，地球表面带电，从而形成环形电流。这一环形电流产生地磁场。若从北极俯视地球地磁场由外向

里，由安培定则知产生磁场的环形电流方向应自东向西，与地球自转方向相反，则地球带负电。地球自转速度变小，

则产生的环形电流/变小，则产生的磁场变弱，ABD错误，C正确。

故选C。

3、D

【解析】

ABC.2tBi经过①变化为［Ti,核电荷数少2,为a衰变，即*Bif；；Ti+；He,故

a=210—4=206

2；；Bi经过②变化为tX,质量数没有发生变化，为“衰变，即下Bif2i：X+」：e,故

8=83+1=84

故ABC错误;

D.经过7次a衰变，则质量数少28,电荷数少14,在经过5次“衰变后，质量数不变，电荷数增加5,此时质

量数为

238-28=210

电荷数为

92-14+5=83

变成了^Bi,故D正确。

故选D。

4、D

【解析】

AB.A点和5点在同一个等势面上，第一次小球从A点由静止运动到5点的过程中，库仑力对小球做功的代数和为

零，根据动能定理，得

mgh-gmv^

第二次小球从A点由静止运动到B点的过程中，洛伦兹力不做功，根据动能定理，得

mgh-^mv]

所以W=6，故AB错误；

CD.小球第一次经过5点时，库仑力有竖直向下的分量，小球受的竖直方向的合力Fi>mg,由牛顿第二定律可知，

小球经过8点时的加速度m>g,小球第二次经过8点时，由左手定则可知，洛伦兹力始终与杆垂直向右，同时杆对小

球产生水平向左的弹力，水平方向受力平衡。竖直方向只受重力作用，由牛顿第二定律可知，小球经过3点时的加速

度"2=g,所以。1>42,故C错误，D正确。

故选D。

5、B

【解析】

AB.原子核£衰变过程中放出电子，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，碘131的衰变方程为]：Xe+_；e,

故A错误，B正确；

C.32g碘131样品经16天，即经过2个半衰期，大约有8g样品未发生衰变，衰变的质量为24g,故C错误；

D.改变温度或改变外界压强都不会影响原子核的半衰期，故D错误。

故选B。

6、D

【解析】

设用光子能量为5.0eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm,当反向电压达到U=L60V以后，电流表读数为零说

明具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此

Ekm=eU=1.60eV

根据光电效应方程有E^m=hv-W0,阴极材料的逸出功为

Wo="&m=3.4OeV.

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.根据

-Mm412

G——-m—T—r

r2案一

因天宫一号的周期未知，题中给出的是地球自转周期，则不能求解地球质量，可根据

Mm

G至mg

求解地球质量

M=匕

G

选项A错误;

B.“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时，“神州八号”飞船需要从低轨道加速，然后进入高轨道实现对接，选项B

正确;

Mm-4万2

C.根据=〒可知“天宫一号”飞行器运动的周期是

r4

选项C错误；

D.天宫一号的航天员每转一周即可看到一次日出，一天转的圈数是

则在一天内可以看到日出的次数是

选项D正确；

故选BD.

点睛：利用万有引力提供向心力和行星表面附近重力等于万有引力（也称黄金代换）求解天体间运动，是本章解题的

基本思路；知道卫星变轨的方法是从低轨道加速进入高轨道，或者从高轨道制动进入低轨道.

8、ABE

【解析】

液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度，A正确；当液体与大气接触时，液体表面分子的距离大于

液体内部分子之间的距离，分子势能比液体内部分子的势能要大，B正确；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是由

于其受到来自各个方向的分子撞击作用是不平衡导致的，其间接反映了周围的分子在做无规则运动，C错误；第二类

永动机指的是不消耗任何能量，吸收周围能量并输出，不能制成是因为违反了热力学第二定律，D错误；热力学第二

定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，E正确.

9、BD

【解析】

AC.虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面，电子经过a时的动能为9eV,从a到c的过程中动能

减小6eV,由能量守恒可知，电势能增加6eV,贝!!

6V

所以等势面a的电势为9V,故AC错误；

B.匀强电场中间距相等的相邻等势面间的电势差相等，电场力做功相等，动能变化相等，a到c动能减小6eV,则a

到d动能减小9eV,所以该电子到达d等势面时的动能为0,故B正确；

D.经过a时的动能为9eV,a至Uc动能减小6eV,则经过c时的动能为3eV,由公式线=3加^可得

卡

Vm

则速率之比等动能之比再开方，即电子经过a时的速率是经过c时的百倍，故D正确。

故选BD»

10、BCE

【解析】

A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，而不是反映花粉分子的热运动，选项A错误；

B.由于表面张力的作用使液体表面收缩，使小雨滴呈球形，选项B正确；

C.液晶的光学性质具有各向异性，彩色液晶显示器就利用了这一性质，选项C正确；

D.高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强的降低而降低，选项D错误；

E.由于液体蒸发时吸收热量，温度降低，所以湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，选项E正确。

故选BCEo

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、BBD1.6木块、木板表面粗糙程度有差异细线与滑轮摩擦或纸带与计时器摩擦

【解析】

(1)[1]由题知，重锤的质量机=150g左右，动摩擦因数〃=0.30,设木块的质量为M,为使木块在重锤的拉动下沿水

平长木板做匀加速运动，对整体，根据牛顿第二定律有

mg-/jMg=(〃?+M)a

解得

mg-biMg

a-----------------

m+M

根据长木板做匀加速运动，即。>(),可得

mg-JJMg>0

解得

M<5(X)g

当木块的质量M越小时，滑动摩擦力越小，整体的加速度越大，在纸带上打的点越少，则在计算加速度时误差较大，

综上分析可知，木块质量最合适的是260g,故B符合题意，ACD不符合题意；

故选B。

(2)[2]A.实验时应先接通电源，再释放纸带，故A错误；

B.为保证木块所受的拉力为细线的拉力，则应调整定滑轮的高度使细线与木板平行，故B正确；

C.根据实验原理

mg-juMg=(m+M^a

可知不必满足细线对木块拉力与重锤重力大小近似相等，故C错误；

D.假设木板光滑，对整体受力分析，根据牛顿第二定律有

mg=^m+M^a

将(1)问中的/n=150g,M=260g代入上式，可得加速度

a~4-m/s2

为减少误差，计算方便，一般在纸带上是每隔5个点取一个计数点，即时间间隔T=5x0.02s=0.1s,通常是取5至

6个计数点，则总时间为0.5s到0.6s,取最开始的计数点是从初速度为0开始的，根据位移时间公式有

12

x=—ar

2

取Z=0.5s计算可得

x=0.50m

取Z=0.6s计算可得

x=0.72m

故为提高纸带利用效率，减少实验误差，木块释放位置到滑轮距离正常应在0.6m左右，故D正确。

故选BD。

(3)[3]由题知，每隔5个点取一个计数点，则时间间隔T=5x0.02s=0.1s,根据

\x-aT2

可得加速度为

由题知x03=19.90cm,刈=54.20cm,代入数据解得

a=1.6m/s2

(4)[4]实验测得〃=0.33,大于教材列表中的标值，根据实验原理分析，可能存在的原因有：木块、木板表面粗糙程

度有差异；细线与滑轮摩擦或纸带与计时器摩擦。

【解析】

(D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R2,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，

SR

由于电阻丝的电阻只有3。，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<

一一•一—*Li

_H-I

所以，w

结合图象有：（截距）

=—

当，时，，如

&=□3=口=口+等口

而S=7T（.）2

■

联立可得：C即

【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、①x=（2.5+20左）m（Z=0,±1,±2,）®ta-5.4s

【解析】

①两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16cm»

从题图中可以看出，。波波长々=2.5m；b波波长4=4m

“波波峰的x坐标为

玉=（2.5+2.5£）m；（A：1=0