2024届江西省抚州市临川区某中学高三第二学期能力诊断物理试题文试题

2024届江西省抚州市临川区第一中学高三第二学期能力诊断物理试题文试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图所示，一只贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银气压计相连，气压计的A、B管内永面在同一水平面上。现缓

慢降低烧瓶内空气的温度，同时缓慢移动气压计A管，使气压计B管的水银面保持在原来的水平面上，则

A.烧瓶内气体作等容变化，A管应向上移动

B.烧瓶内气体作等容变化，A管应向下移动

C.烧瓶内气体作等温变化，A管应向上移动

D.烧瓶内气体作等温变化，A管应向下移动

2、如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图.M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的

半径为凡内筒的半径比K小得多，可忽略不计.筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度力绕其中心

轴线匀速转动.M筒开有与转轴平行的狭缝S,且不断沿半径方向向外射出速率分别为刃和外的分子，分子到达N

筒后被吸附，如果R、力、也保持不变，“取某合适值，则以下结论中正确的是（）

人.当《一《工〃三时（口为正整数）,分子落在不同的狭条上

RR2乃

B.当可记〃一时（n为正整数），分子落在同一个狭条上

3

C.只要时间足够长，N筒上到处都落有分子

D.分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上

3、如图，某同学将一足球岸止摆放在收纳架上。他估测得足球的直径约为20cm,质量约为0.48kg,收纳架两根平

行等高的横杆之间的距离d约为12cm,忽略足球的形变以及球与横杆之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2,则可估

算出一根横杆对足球的弹力约为（）

自

A.2.4NB.3.0NC.4.0ND.4.8N

4、下列说法正确的是（）

A.一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应.如果增加光照播度，则有可能发生光电效应

B.。射线的本质是电子流，所以〃衰变是核外的一个电子脱离原子而形成的

C.由玻尔理论可知一群处于〃=3能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射3种不同频率的光子

D.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态有关

5、地球半径为£,在距球心「处（r>/?）有一颗同步卫星，另有一半径为2K的星球A,在距其球心2r处也有一颗同

步卫星，它的周期是72h,那么，A星球的平均密度与地球平均密度的比值是（）

A.1：3B.3：1C.1：9D.9：1

6、英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的嫦娥

五号任务。若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面〃的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲

发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞，返回地

球。月球的半径为A且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g。且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。

不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（）

A.嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度

B.嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度

c.由题可知月球的平均密度夕=w慈

D.嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为T=2乃

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，有一倾角夕=30。的斜面体氏质量为物体A质量为小，弹簧对物体A施加一个始终

保持水平的作用力，调整A在B上的位置，A始终能和B保持静止.对此过程下列说法正确的是（)

A.4、8之间的接触面可能是光滑的

B.弹簧弹力越大，A、8之间的摩擦力越大

C.4、8之间的摩擦力为0时，弹簧弹力为由，〃g

3

D.弹簧弹力为在，〃g时，A所受摩擦力大小为:mg

2■

8、在光滑绝缘水平面上，一绝缘轻绳栓着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做顺时针方向的匀速圆周运

动.磁场的方向竖直向下,其俯视图如图.若小球运动到A点时.绳子突然断开.关于小球在绳断开后的运动情况.

可能的是（）

XXXX

B

X/XX\X

；*----'A

X'X0X/X

XXXX

A.小球做逆时针匀速圆周运动，半径不变

B.小球做逆时针匀速圆周运动，半径减小

C.小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变

D.小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小

9、下列说法正确的是（）

A.当障碍物或孔的尺寸比波长大或差不多时，才能发生明显的衍射现象

B.不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的干涉现象

C.频率相同的两列波相遇，波谷和波谷相遇处为振动加强点

D.增大单摆的摆长,单摆摆动的频率将减小

E.弹簧振子的振幅越小，其振动频率将保持不变

10、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+q、・q、+q、・q,E、F、O分别为

AB、BC及AC的中点.下列说法正确的是

A

♦---▼------------------

BI'（：

A.E点电势低于F点电势

B.F点电势等于O点电势

C.E点电场强度与F点电场强度相同

D.F点电场强度大于O点电场强度

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）某同学自己组装了一辆智能电动实验小车，为了研究该小车的运动情况，在小车后面系一通过电磁打点计

时器的纸带°如图所示为实验中得到的一段纸带，已知电磁打点计时器使用20Hz交流电，相邻两计数点间还有二个

点没有画出来，其中AB=2.50cm,BC=4.00cm,CD=5.50cm,该电磁打点计时器每隔秒打一次点，相邻两

计数点间的时间间隔是秒；小车的加速度大小为m/s2o

1%。（,广,

12.（12分）同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势上和内电阻一。实验室提供的器

材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0999.9Q）；开关、导线若干。

（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来

（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之电压表示数发生变化，读取

R和对应的U,并将相应的数据转化为坐标点描绘在R-R/U图中。请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转

化为坐标点描绘在图5所示的坐标系中（描点用“+”表示），井画出A-R/U图线

图s

（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值七=V,内电阻测量值

厂=C.（保留2位有效数字）

（4）实验中测两组R、U的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。该同学没有采用该

方法的原因是______________________o

（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是__________________。

（6）不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组

的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，

对电池组的内电阻热功率<以及总功率A分别随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图6所示的

6-U和鸟-。图象。若已知乙电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是________________________（选填

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，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间

距为心磁感应强度为瓦一个质量为小、匝数为N、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始

终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行，导线框总电阻为上UO时刻导线框的上边恰好与磁场的

下边界重合（图中位置D,导线框的速度为经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中

位置ID,导线框的速度刚好为零。

(1)求导线框在位置I时的加速度大小；

(2)求从位置1到位置II的过程中，导线框中的焦耳热；

(3)定性画出导线框从位置1到再次回到位置I时速度随时间变化图象；

(4)上升阶段和下降阶段导线框克服安培力做功分别为用和牝，试判断M与牝的大小关系，并简述判断依据。

14.(16分)如图所示，在平面直角坐标系第111象限内充满方向的匀强电场，在第1象限的某个圆形区域内有垂直

于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出)；一个比荷为幺=女的带电粒子以大小为的)的初速度自点P(-26d,-d)

m

沿+x方向运动，恰经原点0进入第I象限，粒子穿过匀强磁场后，最终从x轴上的点。(9d,0)沿一)，方向进入第IV

象限；已知该匀强磁场的磁感应强度为3=匕，不计粒子重力.

kd

⑴求第ID象限内匀强电场的场强E的大小.

(2)求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间外.

⑶求圆形磁场区的最小半径rmin.

-2/dO____________9d孑

----------1-^

15.(12分)如图所示，半径分别为拈、&的两个同心圆，圆心为。小圆内有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为

当,大圆外有垂直纸面的磁感应强度为员的磁场，图中未画出，两圆中间的圆环部分没有磁场。今有一带正电的粒子

从小圆边缘的A点以速度y沿AO方向射入小圆的磁场区域，然后从小圆磁场中穿出，此后该粒子第一次回到小圆便

经过4点。(带电粒子重力不计)求：

⑴若u=叵幽，则带电粒子在小圆内的运动时间f为多少？

m

(2)大圆外的磁场电的方向；

⑶磁感应强度Bi与a的比值为多少。

B2

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

【解题分析】

气压计B管的水银面保持在原来的水平面上，所以气体的体积不变，发生等容变化，初状态气体的压强大于大气压，

根据查理定律，缓慢降低烧瓶内空气的温度，烧瓶内气体的压强减小，低于大气压，为了保证B管水银面不变，所以

A管必须下移，故B正确，ACD错误。

2、A

【解题分析】

R八①R

微粒从M到N运动时间/=一，对应N筒转过角度。=血二—，即如果以打射出时，转过角度：〃二©二——，

vvV,

八coRRR2乃

如果以V2射出时，转过角度：O2=cot=—,只要0人。2不是相差2江的整数倍，即当------工〃一时（n为正

岭V]v2（0

整数），分子落在不同的两处与S平行的狭条上，故A正确，D错误；若相差27r的整数倍，则落在一处，即当

RR2兀

------=时（n为正整数），分子落在同一个狭条上.故B错误；若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，

V]v2〃）

微粒只能到达N筒上固定的位置，因此，故C错误.故选A

点睛：解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等，在此基础上分别以打、V2射出时来讨论微粒落到N

筒上的可能位置.

3、B

【解题分析】

设每根横杆对足球的弹力方向与竖直方向夹角为a,由几何关系可知

cosa-―---------=0.8

R

对足球竖直方向有

2FVcosa=mg

解得

FN=3N

故选B。

4、C

【解题分析】

A.能否发生光电效应与光的强度无关，一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应，如果增加光照的强度，也

不能发生光电效应，A选项错误；

B.夕射线的本质是电子流，“衰变是核内的某个中子转化为质子时放出的电子，B选项错误；

C.由玻尔理论可知一群处于〃二3能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射=3种频率的光子，C选项正确；

I).放射性元素的半衰期只与元素自身结构有关，与其它因素无关，所以D选项错误。

故选C。

5、C

【解题分析】

万有引力提供向心力

厂Mm2乃2

G——=m{—)r

r2T

GT2

密度

MfZT23乃/

0=----=----=-----------

V43GT/

一冗K

3

因为星球A的同步卫星和地球的同步卫星的轨道半径比为2：1,地球和星球A的半径比为2：1,两同步卫星的周期

比3：1.所以A星球和地球的密度比为1：2.故C正确，ACD错误。

故选C。

6、C

【解题分析】

A.发射速度大于第二宇宙速度就能脱离太阳束缚，飞到太阳系外进入假河系，而嫦娥五号还是在地月系内运动，故

其发射速度大于地球的第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A错误；

B.根据万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有

〃吆表=仁

可得星球的第一宇宙速度为

匕

因x地〉g月，R地,号j，则月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而嫦娥五号的运行速度小于月球的第一宇

宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故B错误；

c.对月表的物体，有

M

G

R2mg。

4

知月二夕.3乃区’

联立解得

3go

p=4G"

故C正确;

D.对嫦娥五号做匀速圆周运动，有

Mm4后,

G-----a----=tn-厂(R+h)

(R+h)2T2

M月加

6~^=叫

联立可得嫦娥五号的周期为

7T

故D错误。

故选C。

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、CD

【解题分析】

设弹簧弹力为尸，当厂cos300=，叫sin30。时，即F=#〃历时，4所受摩擦力为0；岩F＞与ng,A受到的摩

擦力沿斜面向下；若尸〃话，A受到的摩擦力沿斜面向上，可见AB错误C正确；当/二"〃?g时，A所受摩

擦力大小为7=/cosBO-〃7gsin30=；mg,方向沿斜面向下，D正确.

8、ABC

【解题分析】

AB.如果小球带正电，则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心，当洛伦兹力的大小等于小球原来所受合力大小时，绳子

断后，小球做逆时针的匀速圆周运动，半径不变，也可能洛伦兹力大于之前合力的大小，则半径减小，故AB正确；

CD.若小球带负电，则小球所受的洛伦兹力指向圆心，开始时，拉力可能为零，绳断后，仍然洛伦兹力提供向心力，

顺时针做圆周运动，半径不变.若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力，拉力减小为零，小球靠洛伦兹力提供向

心力，速度的大小不变，半径变大，故C正确，D错误.

故选ABCo

9^CDE

【解题分析】

当障碍物或孔的尺寸比光的波长小很多或相差不大时，光可以发生明显的衍射现象，A错误；不鸣笛的汽车向你驶来

时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的多普勒效应，B错误；频率相同的两列波的波谷和波谷相遇处的质点

[F

振动是加强点，C正确；根据丁=可知当摆长增大时，单接的周期增大，频率减小，D正确；根据简谐运动

的周期由振动系统本身决定，与振幅无关，频率与周期的关系为/=%,即频率与振幅也无关，E正确；选CDE.

10、BD

【解题分析】

A、对A、B位置的两个电荷而言，E、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对C、D位置的两个电荷而言，

E、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，E、O点的电势均为零，相等；

同理，对A、D位置的两个电荷而言，F、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对B、C位置的两个电荷而言,

F、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，F、O点的电势均为零，相等，故A错

误，B正确；

C、先考虑O点场强，对A、C位置的电荷而言，O点场强为零；对B、D位置的电荷而言，O点场强同样为零；故

根据矢量合成法则，O点的场强为零；

再分析E点，对A、B位置的两个电荷，在E位置场强向卜，设为6；对C、D位置的两个电荷而言，在E位置场强

向上，设为Ez;由于EiAEz,故E点的合场强向下，为Ei-Ez,不为零；

再分析F点，对B、C位置的两个电荷，在EF置场强向左，大小也为Ei；对A、D位置的两个电荷而言，在F位置

场强向右，大小也为Ez;由于EI>E2,故E点的合场强向左，为EI-E2,不为零；

故E点场强等于F点场强，但大于O点场强，故C错误，D正确.

点睛：本题考查电场强度的和电势的合成，关键是分成两组熟悉的电荷，同时区分矢量合成和标量合成遵循的法则不

同.

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、0.050.200.375

【解题分析】

电磁打点计时器周期为0.05s,由于相邻计数点间还有三个点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为0.20s；

网根据逐差法可知，车的加速度

xrn~(5.50-2.50)x102„

a=m、AE=1--------------L-------=O.375m/s~

2r22x0.22

12、(1)电路连线如图:

(2)画出R-R/U图线如图:

(3)2.8V,1ft(4)偶然误差较大；(5)电压表内阻不是无穷大；(6)

AC

【解题分析】

(1)电路连线如图:

(2)画出R-H/U图线如图:

(3)根据闭合电路欧姆定律可得：£=(7+与，，即/?=七。一，.，则由图像可知：七=%=空Uv=2.8V,r=A=lQ；

(4)由于读数不准确带来实验的偶然误差，实验中测两组U、R的数据，利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和

内阻的方法不能减小这种偶然误差，而利用图象进行处理数据可以减小偶然误差.

(5)由于电压表内阻不是无穷大，所以在电路中分流，从而带来系统误差；

(6)电池组的内电阻热功率<=("一”)，则对于相同的U值，则r越大，对应的Pi越小，可知A正确，B错误;

总功率：2=石/=石E£_-U匕=£E_-_出EU，则对相同的U值，r越大P2越小，故C正确，D错误.

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)ai=g+

Rm

【解题分析】

(1)线圈在位置I时：由牛顿第二定律：mg+F尸