2024届四川省达州市普通高中高三下学期第二次诊断性考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1达州市普通高中2024届第二次诊断性测试注意事项：1.本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生用直径0.5mm黑色签字笔将自己的姓名、班级、准考证号涂写在答题卡上，检查条形码粘贴是否正确。2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂〖答案〗括号；非选择题用直径0.5mm黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的〖答案〗无效。在试题卷上答题无效。3·考试结束，将答题卡交回。4.本试卷如遇缺页、漏页、字迹不清等，考生须及时报告监考老师。第Ⅰ卷（选择题）一、选择题：1.据报道，国外某一核电站排放的“核污水”中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90等几十种放射性元素，其中核反应之一为，已知的半衰期为28年。下列说法正确的是（）A.的比结合能比的比结合能小 B.该核反应为核裂变C.Y粒子是电子，是的核外电子 D.温度升高，原子核的半衰期减小〖答案〗A〖解析〗A．核反应的生成物比反应物更加稳定，比结合能更大，即的比结合能比的比结合能小，选项A正确；BC．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，Y为电子，则该核反应为β衰变，该电子是核内的中子转化为质子时放出的电子，选项BC错误；D．外界因素不影响半衰期，则温度升高，原子核的半衰期不变，选项D错误。故选A。2.甲、乙两辆小车（视为质点）沿水平直道运动，初始时刻乙车在甲车前24m处，其运动的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是（）A.时甲、乙两车相距48m B.时甲、乙两车再次相遇C.时甲车在乙车前方12m D.0～5s甲、乙两车之间的最大距离为24m〖答案〗D〖解析〗AD．t=4s时，两车速度相同，则两车间的距离最大，此时两车的位移为所以甲、乙两车间的距离为故A错误，D正确；B．t=6s时甲、乙两车的位移为所以此时甲、乙两车间的距离为故B错误；C．t=3s时，甲、乙两车的位移为所以此时甲、乙两车间的距离为故C错误。故选D。3.如图为北斗卫星的发射过程示意图，图中①为近地圆轨道，②为椭圆轨道，③为地球同步轨道，P、Q分别为轨道②与轨道①、③的交会点。关于卫星发射过程，下列说法正确的是（）A.卫星在轨道②上的P点的线速度大于11.2km/sB.卫星在轨道②上Q点的线速度一定小于7.9km/sC.卫星在轨道①上的向心加速度保持不变D.卫星在轨道②上Q点的机械能与在轨道③上Q点的机械能可能相等〖答案〗B〖解析〗A．卫星绕地球转动的速度一定小于第二宇宙速度11.2km/s，即卫星在轨道②上的P点的线速度小于11.2km/s，故A错误；B．第一宇宙速度7.9km/s等于近地卫星的运行速度，根据可得可知卫星在轨道③的速度小于7.9km/s，卫星在Q点从轨道②变轨到轨道③需要点火加速，则卫星在轨道②上Q点的线速度一定小于7.9km/s，故B正确；C．卫星在轨道①上的向心加速度大小不变，方向时刻发生变化，故C错误；D．卫星在Q点从轨道②变轨到轨道③需要点火加速，加速过程卫星的机械能增加，则卫星在轨道②上Q点的机械能小于在轨道③上Q点的机械能，故D错误。故选B。4.如图是巴山大峡谷罗盘顶滑雪项目滑道简化示意图。长直助滑道AB与水平起跳平台BC连接，着陆坡足够长。可视为质点的运动员（含滑板）沿AB滑下，经过一段时间从C点沿水平方向飞出，最后落在着陆坡上的D点，E点离着陆坡CD最远。在不考虑空气阻力情况下，下列说法正确的是（）A.运动员助滑道上受重力、支持力、摩擦力和下滑力作用B.轨迹CE和ED在竖直方向的投影长度之比为1:3C.E点到着陆坡距离与离开C点时的速率成正比D.运动员在空中的飞行时间与离开C点时的速率平方成正比〖答案〗B〖解析〗A．在助滑道上受重力、支持力、摩擦力作用，故A错误；B．设C到D的时间为，则有解得运动员离开跳台时的速度，分解为垂直坡面的分速度和平行与坡面的分速度，当垂直于坡面的速度为零时，运动员速度方向与着陆坡平行，离着陆坡最远，设C到E的时间为，则有解得故由可得故故B正确；C．运动员在垂直斜面方向加速度为故E点到着陆坡距离为故E点到着陆坡距离与离开C点时的速率平方成正比，故C错误；D．由可知运动员在空中的飞行时间与离开C点时的速率成正比，故D错误。故选B。5.如图所示，一理想变压器ab端接电压恒定交流电源，原线圈匝数为90匝，已知，，当开关S断开时的功率为，当S闭合时的功率为，且，则副线圈匝数为（）A.30 B.45 C.60 D.180〖答案〗B〖解析〗设ab端输出电压为，将变压器和副线圈负载看成一个等效电阻，当开关S断开时，等效电阻为此时通过的电流为此时的功率为当S闭合时，等效电阻为此时通过的电流为此时的功率为由题意可知联立可得解得副线圈匝数为故选B。6.如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为、、、，E、F、O分别为AB、BC及AC的中点。已知无穷远处电势为零，下列说法正确的是（）A.O点电势为零B.E点的场强方向沿EA方向C.E、F两点电势相等D.把电子从E点沿直线移向F点过程，电子的电势能不变〖答案〗AC〖解析〗A．根据题意，由点电荷电势公式可知，由于O点到正方形ABCD的四个顶点距离相等，则O点电势为零，故A正确；B．由等量异种电荷电场分布特点可知，AB两点电荷在E点产生的电场沿AE方向，CD两点电荷在E点产生的电场沿EA方向，且小于AB产生的电场，则E点的场强方向沿AE方向，故B错误；C．根据题意，由点电荷电势公式可知，AC两点电荷在E、F两点电势相等，BD两点电荷在E、F两点电势相等，则E、F两点电势相等，故C正确；D．根据题意，由点电荷电势公式可知，直线上的电势不相等，则把电子从E点沿直线移向F点过程，电子的电势能改变，故D错误。故选AC。7.如图所示，宽度为L，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，磁场的上下边界水平，左右区域足够长。甲、乙两完全相同的线圈边长为L。甲从某一高度由静止开始下落，以匀速通过磁场，乙从同一高度以初速度水平抛出，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平，不计空气阻力。则（）A.离开磁场时乙的速度为甲的速度的2倍B.从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，线圈甲、乙产生的焦耳热相同C.从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，通过甲、乙两线圈横截面的电荷量相同D.刚进入磁场时，线圈乙产生的感应电动势为甲产生的感应电动势的倍〖答案〗BC〖解析〗A．线圈竖直方向的速度切割磁感线，甲从某一高度由静止开始下落，以匀速通过磁场，则乙从同一高度以初速度水平抛出，乙将匀速通过磁场，且竖直方向的速度为，故乙离开磁场时乙的速度为故A错误；B．根据能量守恒，从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，线圈甲、乙产生的焦耳热均为故B正确；C．从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，通过甲、乙两线圈横截面的电荷量均为故C正确；D．线圈竖直方向的速度切割磁感线，刚进入磁场时，线圈甲、乙产生的感应电动势均为故D错误。故选BC。8.一质量为1kg、带电量为的小球，以初速度10m/s冲上一质量为4kg，半径为1m的四分之一绝缘光滑圆槽。整个空间存在方向竖直向下，电场强度为10N/C的匀强电场。所有接触面均光滑，重力加速度取。则从小球开始冲上圆槽到上升到最高点过程中，下列说法正确的是（）A.小球和槽组成系统机械能不守恒 B.小球和槽组成系统动量守恒C.整个过程小球的动能最小值为4J D.小球离开槽后继续上升的高度为1m〖答案〗AD〖解析〗A．小球和槽组成的系统除了重力做功之外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，故A正确；B．小球和槽组成系统水平方向动量守恒，故B错误；C．对小球和槽组成系统水平方向动量守恒可得整个过程中电场力对小球做功为由能量守恒定律可知，整个过程中小球在圆槽的最高点时动能最小，则解得整个过程小球的动能最小值为故C错误；D．根据解得小球离开圆槽后，由动能定理代入数据解得小球离开槽后继续上升的高度为故D正确。故选AD第Ⅱ卷（非选择题）三、非选择题：（一）必考题9.位移传感器经常用在力学实验中，并且可以很好的与计算机结合，快速解决普通方法难以测量的问题。为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组设计了图甲所示的实验装置，将粗糙长木板（厚度不计）的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上，横杆的位置可在竖直杆上调节。竖直杆与水平底座垂直，Q为长木板与竖直杆交点，位移传感器安装在粗糙长木板的右端。（1）现测得OP的长度如图甲，OP的长度______cm。（2）调节横杆，当OQ高度时，轻推在斜面上的小物块，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为乙图，则小物块与粗糙长木板间的动摩擦因素______。（3）再次调节横杆，小物块无初速度轻放在斜面上，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为丙图，测得OQ高度，则当地的重力加速度______。（保留3位有效数字）〖答案〗（1）24.00（2）0.5（3）9.80〖解析〗【小问1详析】根据刻度尺的读数规律，该读数为24.00cm。【小问2详析】图乙中图像为一条倾斜的直线，斜率表示速度，斜率一定，表明小物块在斜面上沿斜面向下做匀速直线运动，令斜面倾角为，则有根据几何关系解得【小问3详析】再次调节横杆，小物块无初速度轻放在斜面上，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为丙图，根据图像可知，小物块向下做匀加速直线运动，令斜面倾角为，则有可知，对小物块进行分析有令0时刻小物块距离位移传感器间距为，根据位移公式有则有结合上述，将图丙中0.1s与0.2s的坐标代入解得10.电流表A1的量程为0～750μA、内电阻约为500Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：电流表A2：与A1规格相同；滑动变阻器R0：阻值0～2000Ω；电阻箱R：阻值0~999.9Ω；电源：电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω。（1）某同学想用等效替代法测量电流表内阻，设计了如图甲的电路，按照图甲的电路在图乙中连接好实物图。（）（2）电路连接好后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。a.先将滑动变阻器R0的滑片移到使电路安全的位置，再把电阻箱R的阻值调到__________（填“最大”或“最小”）b.开关S1拨到1，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I；c.开关S1拨到2，保持S闭合、R0不变，调节电阻箱R，使电流表A2的示数为__________，此时电阻箱的阻值如图丙所示，则电流表A1内电阻为__________Ω。（3）该同学紧接着用电流表A1设计了有两个不同量程的欧姆表，如图所示，其中R1=1000Ω，R2=500Ω，E1=1.5V，现分别将AC、BC两接线柱短接后调零，再分别在AC、BC两接线柱接入RA和RB，两次指针均指到表盘的正中央刻度，则RA:RB=__________。〖答案〗（1）（2）最大I500.0（3）3:2〖解析〗【小问1详析】按照图甲的电路连接实物图，如图所示【小问2详析】[1]应将电阻箱R的阻值调到最大；[2]开关S1拨到2，保持S闭合、R0不变，调节电阻箱R，使电流表A2的示数为I；[3]电流表A1内电阻为电阻箱的读数500.0Ω。【小问3详析】将AC两接线柱短接后调零，有将BC两接线柱短接后调零，有在AC、BC两接线柱接入RA和RB，则有联立可得11.如图1所示，一倾角的斜面体固定在水平地面上（斜面足够长、带一定滑轮），物块A放在斜面上的O点，用跨过轻质定滑轮的轻绳与物块B连接，B离滑轮足够远。A、B的质量分别为、。运动过程中A与O点的距离设为x，A与斜面间的动摩擦因数μ与x的关系如图2。重力加速度g取，现将A、B由静止释放。求：（1）当x为多大时物块A的速度最大；（2）物块A在斜面上滑行的最大位移。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）设物块A的速度最大时A与斜面间的动摩擦因数，由牛顿第二定律得解得由图2得则当时（2）设物块A沿斜面向下滑到最大位移过程中，克服摩擦力做功为，由功能关系得摩擦力做功为其中解得12.如图，在xoy的坐标平面内，第二象限的直角三角形（、F分别为xy轴上的两个点）区域分布着大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限有与y轴成45°的匀强电场，第四象限分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，AC为在y轴负半轴上的荧光屏。质量为m、电荷量为q（）的带电粒子从处以大小为，方向与x轴成60°的速度射入，过y轴P点（P点未标）经第一象限后垂直打在x轴上，后经第四象限打在荧光屏上的A点。已知O、间的距离为，O、A间的距离为l，AC长为l，，不计粒子重力。求：（1）P点坐标及第一象限中电场强度的大小E；（2）粒子从运动到A的时间t；（3）将第一象限电场强度变为原来的一半，方向不变，粒子仍从处以大小为，方向不变的速度射入，通过改变第四象限中磁感应强度，使粒子打在荧光屏AC上，则磁感应强度大小的范围。〖答案〗（1），；（2）；（3）〖解析〗（1）粒子在磁场1中做匀速圆周运动，则有解得过点做的垂线，由几何关系可得，A点为粒子运动轨迹的圆心，如图所示则有即带电粒子从F点垂直到y轴进入第一象限，可知P点与F点重合，则P点坐标为，带电粒子从F点进入第一象限，其受力分析和运动情况大致如图所示根据运动的独立性和力的独立作用原理在x轴方向上有，在y轴方向上有，解得（2）结合上述解得带电粒子在电场中运动时间带电粒子打在x轴上的位置到O点距离带电粒子从点到F点过程对应的圆心角为60°，所以带电粒子在磁场1中运动时间带电粒子在第四象限中运动轨迹是以O点为圆心，半径为l，圆心角为，则粒子在第四象限运动的时间粒子从点到A点的时间（3）当粒子以速度射入磁场1时，其轨迹半径由几何关系得，粒子从的中点离开磁场1，从OF的中点垂直y轴进入第一象限，同上分析，在x轴方向上有，在y轴方向上有，可知带电粒子仍垂直x轴进入第四象限，带电粒子打在x轴上的位置到O点距离粒子进入第四象限速度如果粒子刚好打在A点，轨迹如图所示由几何关系得解得由于解得如果粒子刚好打在C点，轨迹如图所示由几何关系得解得由于解得综合上述可知（二）选考题：【物理—选修3—3】13.下列有关热学说法正确的是（）A.热量能自发地从低温物体传到高温物体B.液体的表面张力方向总是跟液面相切C.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积D.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的E.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体〖答案〗BDE〖解析〗A．由热力学第二定律可知，热量能自发地从高温物体传到低温物体，不能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；B．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；C．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开，形状稳定之后，描下油膜轮廓，测出油膜面积，故C错误；D．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故D正确；E.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融的石英后却是非晶体；把晶体硫加热熔化，到入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，故E正确。故选BDE。14.如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积为S，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求：（1）最终汽缸内气体的压强；（2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。〖答案〗（1）；（2），〖解析〗（1）设未添沙时初状态气体压强为，两汽缸内气体体积为添沙后的末状态气体体积为已知汽缸内气体温度始终不变，则此过程为等温变化，设末状态气体压强为，由玻意耳定律有联立解得（2）设弹簧劲度系数为k，对末状态左侧活塞受力分析，由平衡条件可得联立解得对末状态右侧活塞受力分析，设添加沙子的质量为m，由平衡条件可得联立解得【物理—选修3—4】15.位于x轴正半轴和负半轴有两个波源，时刻波形图如图所示，再经过0.1s两列波在P点相遇，两列波周期为__________s，时a处质点