安徽省合肥市一六八中学2024届第二学期高三第四次诊断考试物理试题

安徽省合肥市一六八中学2024届第二学期高三第四次诊断考试物理试题

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、为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射

的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV,

要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于〃=2激发态的氢原子提供的能量为（）

n£/eV

oo.......................................0

5-----------------------------0.54

4-----------------------------0.85

3-----------------------------1.51

2-----------------------------3.40

I---------------------------13.60

A.10.20eVB.2.89eVC.2.55eVD.1.89eV

2、下列说法正确的是（）

A.■Uf^Th+X中X为中子，核反应类型为衰变

B.：H+：Hf；He+Y中Y为中子，核反应类型为人工核转变

C.；N+；He-1o+z,其中Z为氢核，核反应类型为轻核聚变

D.丁U+；nf^Xe+^Sr+K,其中K为10个中子，核反应类型为重核裂变

3、一辆汽车以速度羽匀速行驶了全程的一半，以5行驶了另一半，则全程的平均速度为（）

v21，3vv

Ae—B.—C.—D.一

2323

4、我国计划在2020年发射首个火星探测器，实现火星环绕和着陆巡视探测。假设“火星探测器”贴近火星表面做匀速

圆周运动，测得其周期为丁。已知引力常量为G,由以上数据可以求得（）

A.火星的质量

B.火星探测器的质量

C.火星的第一宇宙速度

D.火星的密度

5、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择蹴中电场强度

大小为片,磁感应强度大小为名、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为《圆弧，圆弧的半径(0P)为R,

通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度

大小为8、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度口沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由2点垂

直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的。点，不计粒子重力。下列说法正确的是()

碳分析器B

A.速度选择器的极板片的电势比极板6的低

B.

B.粒子的速度-二U

c.粒子的比荷为

ERB；

2ERB2

D.P、。两点间的距离为

牙4

6、如图所示的装置中，A、B两物块的质量分别为2kg、1kg,连接轻弹簧和物块的轻绳质量不计，轻弹簧的质量不计,

轻绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是

A.固定物块A,则弹簧的弹力大小为20N

B.固定物块B,则弹簧的弹力大小为40N

C.先固定物块A,在释放物块A的一瞬间，弹簧的弹力大小为10N

D.先固定物块A,释放物块A后，A、B、弹簧一起运动的过程中，弹簧的弹力大小为15N

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、下列说法正确的是_____

A.悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显

B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距高，所以液体表面存在表面张力

C.分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温度高

D.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

E.外界对气体做功，气体的内能可能减小

8、一质量为0.5kg的物块沿直线运动的速度.时间（U-f）图像如图所示，下列说法正确的是（）

A.0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向相反

B.1.5s末受到的合力大小为2N

C.0~0.5s内合力做的功为1J

D.前2s的平均速度大小为0.75m/s

9、关于热力学的一些现象和规律，以下叙述正确的是（）

A.热量不能自发地从低温物体传到高温物体

B.液体的表面张力使液面绷紧，所以液滴呈球形

C.高原地区水的沸点较低，是高原地区温度较低的缘故

D.一些昆虫可以停在水面上，是由于表面层的水分子比内部的水分子更密集

E.一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，内能也有可能发生变化

10、一列沿x轴正向传播的简谐横波，U0时刻的波形如图所示，波速大小为呻0.6m/s,此时波刚好传到0.24m的位

置，P为0.60m处的质点。下列说法中正确的是（）

A.经过0.6s传播到P点

B.刚传播到尸点时尸点由平衡位置向上振动

C.从U0时刻到刚传播到P点过程中O点的路程为30cm

D.0.18m处的质点的振动方程为_y=5sin（57rtI；）cm

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）某实验小组用下列器材设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过调控电键S和调节电阻箱，可使欧姆表具有

两种倍率。

甲乙

A.干电池：电动势E=1.5V,内阻r=0.5C

B.电流表mA：满偏电流及=lmA,内阻

C.定值电阻Ki=1200Q

D.电阻箱&：最大阻值999.99。

E.定值电阻或尸150。

F.电阻箱用最大阻值9999Q

G电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干

（1）该实验小组按图甲所示正确连接好电路。当电键S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱使电流表达到满偏

电流，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻K内，则长内=欧姆表的倍率是______（选填“xl”或“xlOD；

（2）闭合电键S

第一步：调节电阻箱当此=。时，再将红、黑表笔短接，电流表再次达到满偏电流；

第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱后，调节值,当电流表指针指向图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为

______Q。

12.（12分）某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表.

（1）先用如图。所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3kC时,

电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12k。时，电压表指针指在如图6所示位置，则电压表的读数为—V.由以上

数据可得电压表的内阻网=kft.

（2）将图。的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图。所示,

为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：闭合开关，将两表维断开，调节电阻箱，使指针指在“3.0V”

处，此处刻度应标阻值为一（填“0”或"8”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应

的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为kC.

（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能

满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将一.

A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定

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，一根柔软的细绳跨过轻质定滑轮，绳的一端连接物体A,另一端通过一轻质弹簧与物体B连

接，物体B静止在地面上。物体A从高处由静止下落，当下落力高度时，绳刚好被拉直。然后又下落”的高度，恰好

能到达地面，此时物体B对地面的压力恰好减为0。重力加速度为g,弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比，不计摩

擦和空气阻力。求：

⑴绳刚被拉直时，物体A下落的时间；

（2）物体A、B的质量之比。

N\WV\\\\\

14.（16分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，U0时刻的波动图象如图甲所示，其中处于x=12m处的

质点。的振动图象如图乙所示。求；

①质点。的运动状态传到质点d所用的时间；

②从U0时刻开始，5.5s内质点力运动的路程和/=5.5s时质点力的位移。

15.（12分）为了保证行车安全，车辆在行进过程中应保持足够的安全距离。现在有甲、乙两辆汽车在同一直线车道

上匀速行驶，甲车速度吗乙车速度以=24〃?/s,甲车在前，乙车在后。当两车相距&=48〃?时，两车司

机同时看到前方正在发生山体滑坡，于是立即采取制动措施，刹车的加速度大小分别为与二2〃?/『,叱=4〃"/。

如果不考反应时间与车身的长度，那么两车能否避免相碰?

参考答案

一、单项选择题：木题共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

【解题分析】

AB.处于〃=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，则选项AB错误；

C.处于〃=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到〃=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从〃=4到

“3的跃迁辐射出的光子的能量小于l.62eV可被红外测温仪捕捉，选项C正确；

D.处干/1=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到〃=3的能级,从〃=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大干

1.62eV,不能被红外测温仪捕捉，选项D错误。

故选C。

2、D

【解题分析】

A.；,Uf^Th+；He,核反应类型为衰变，选项A错误；

B.核反应类型为轻核聚变，选项B错误；

C.；N+；Hef?o+；H,核反应类型为人工转变，选项C错误；

D.n^Xe+^Sr+lO；,1!,核反应类型为重核裂变，选项D正确。

故选D。

3、B

【解题分析】

s2s2s2y

设全程为2s,前半程的时间为：4=e.后半程的运动时间为：‘2=7="7.则全程的平均速度为：V=——二w.故

V-/]+%3

B正确，ACD错误.故选B.

4、D

【解题分析】

2

AC.根据G——=mR和〃吆=用点可知，因缺少火星的半径，故无法求出火星的质量、火星的第一宇宙速度,

R2T2

选项AC均错误;

B.根据上式可知，火星探测器的质量〃，被约去，故无法求出其质量，B错误;

D.根据

GMm=m±PR

R2T-

可得

GT2

又

4

M=pV=p-7rR3

代入上式可知，火星的密度

34

故可求出火星的密度，D正确。

故选D。

5、C

【解题分析】

A.由图可知，粒子在磁分析器内向左偏转，受到的洛伦兹力的方向向左，由左手定则可知，该粒子带正电；粒子在

速度选择器内向右运动，根据左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向上；由于粒子匀速穿过速度选择器，所以

粒子受到的电场力得方向向下，则电场的方向向下，乃的电势板比极板P2的高，故A错误;

B.粒子在速度选择器内受力平衡，则

qE\=qvB\

可得

故B错误;

C.粒子在静电分析器内受到的电场力提供向心力，则

「mv~

qE=——

R

联立可得粒子的比荷

二E；

tnERERB；

故C正确；

D.粒子在磁分析器内做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力，则

联立可得

ERB.

r=-------L

「2ERB.

P、。之间的距离为2-=-^

故D错误。

故选C。

6、C

【解题分析】固定物块A,则弹簧的弹力大小等于B的重力，大小为10N,选项A错误；固定物块B,则弹簧的弹力

大小等于A的重力，大小为20N,选项B错误；先固定物块A,则弹簧的弹力为10N,在释放物块A的一瞬间，弹

簧的弹力不能突变，则大小为10N,选项C正确；先固定物块A,释放物块A后，A、B、弹簧一起运动的过程中，

加速度为。=等誉=3而2,对物体B:T・mBg=mBa,解得弹簧的弹力大小为40/3N,选项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、BDE

【解题分析】

A.悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越少，布朗运动越明显，故A错误；

B.由于表面分子较为稀疏，故液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，故B正

确；

C.分子的平均动能相等时，物体的温度相等；考虑到分子的质量可能不同，分子平均速率大有可能分子的平均动能

小；分子平均速率小有可能分子的平均动能大.故c错误；

D.由热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D正确；

E.当外界对气体做功，根据热力学第一定律AU=W+Q分析可知，内能可能增大也可能减小，故E正确.

8、BCD

【解题分析】

A.由图象知，0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向都为正方向，方向相同，故A错误。

B.由图象知，l.5s末的加速度

a=——=4m/s2

0.5

所以合力

F=ma=2N

故B正确。

C.由动能定理知，0〜0.5s内合力做的功

W=-inv2-0=—x0.5x22J=1J

22

故C正确。

D.由图象的面积表示位移知，前2s的位移

x=—x(0.5+1.5)x2mx0.5x2m=1.5m

22

前2s的平均速度

—x15

v=—=-m/s=0.75m/s

t2

故D正确。

故选BCD。

9、ABE

【解题分析】

A.根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，需要外界干预，故A正确；

BD.液体表面张力是由于表面层的水分子比液体内部的水分子更稀疏，分子间表现出引力，使液面绷紧，液滴呈球形,

故B正确，D错误；

C.高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区大气压较低的缘故，故C错误；

E.根据热力学第一定律，一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，通过做功内能也有可能发生

变化，故E正确。

故选ABEo

10、AC

【解题分析】

A.简谐横波传播到夕点的时间为

°-6-°-24S=0.6S

v0.6

故A正确；

B.根据同侧法可知，/=0时刻0.24m的位置的质点由平衡位置向下振动，波源开始振动的方向是向下，所以刚传播

到P点时尸点由平衡位置向下振动，故B错误；

C.由图可知波长为

2=0.24m

简谐横波的周期为

T=-=OAs

v

所以有

3

r=0.6s=-T

2

从，=0时刻到刚传播到P点过程中。点的路程为

3

S=-x4/A=30cm

2

故C正确；

D.由图可知振幅为

A=5cm

角速度为

乃匚

co=——2=57rrad/s

T

/=0时刻0.18m处的质点的位移为・5c】n,所以0.18m处的质点的振动方程为

_.7T.

y=5sm(5m-—)cm

故D错误；

故选AC,

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、1500xlO14.550

【解题分析】

(1)口］由闭合电路欧姆定律可知内阻为

E\5

—^-Q=1500Q

讷I0.001

［2］故中值电阻应为1500。，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种档位，若为XI,则中性电阻太大，不符合

实际，故欧姆表倍率应为“xl0”

(2)［3］为了得到“xl”倍率，应让满偏时对应的电阻为150Q,电流

I.=—A=0.01A

1150

此时表头中电流应为0.001A；则与之并联电阻&电流应为

/3=(0.01-0.001)A=0.009A

则有

dE-I.R.1.5-0.009x150^女小

R,+/--------=----------------------Q=15C

/,0.01

所以

R2=15Q-().5。=14.5。

［4］由图可知电流为0.75mA,总电阻

R,=—X103Q=2000Q

“0.75

待测电阻

=2000Q-1500Q=50Q

对应的刻度应为50Q

12、1.506001C

【解题分析】

(1)UM2］由图(b)所示电压表表盘可知，其分度值为0.1V,示数为1.50V；电源内阻不计，由图。所示电路图可

知，电源电动势；

U

E=V+JR=U+—R

叫

由题意可知：

3

E=3+—x3000

人

1.5

E=1.5+—X12000

%

解得R\=6000n=6kn,E=4.5V

(2)两表笔断开，处于断路情况，相当于两表笔之间的电阻无穷大，故此处刻度应标阻值为8,当指针指向3V时，

电路中的电流为：

3

Zg=------A=0.0005A

6000

此时滑动变阻器的阻值：

1.5

R=------n=3kC

0.0005

当电压表示数为iv时，有:

4.5RR

1=R+&&Rx+Ry

&+R、

解得Rx=lkll.

(3)⑸网根据闭合电路欧姆定律可知电池新时有:

_____E__________E

/g=

「+&+R=(r+R)+Rv，

测量电阻时电压表示数为：

E________R、R

U=(r+R)+-^^Rv+Rx

R、+Rx

欧姆表用一段时间调零时有：

E

/g=r7+R+Rf

y

测量电阻时：

E________

U=(八R)十&JR