2024届山东省东营市胜利某中学高三第二学期学习能力诊断物理试题试卷

2024届山东省东营市胜利第二中学高三第二学期学习能力诊断物理试题试卷

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、一列简谐横波沿入轴负方向传播，时刻的波形图象如图所示，此时刻开始介质中x=1.0m的质点产经0.25s笫

B.简谐横波的周期为0.8s

C.简谐横波传播的速度为4m/s

D.质点P经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为），=10sin与R（cm）

2、下列描述中符合物理学史实的是（）

A.第谷通过长期的天文观测，积累了大量的天文资料，并总结出了行星运动的三个规律

B.开普勒通过“月地检验”证实了地球对物体的吸引力与天体间的吸引力遵守相同的规律

C.伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献

D.万有引力定律和牛顿运动定律都是刍然界普遍适用的规律

3、如图所示，*b、。为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，从连线沿水平方向，

导线中通有恒定电流，且/“=4=2。，电流方向如图中所示。。点为三角形的中心（。点到三个顶点的距离相等），

其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为价，己知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强

LI

度的大小3=一，其中1为通中导线的中流强度，「为该点到通中导线的垂直距离，〃为常数，则下列说法正确的是（）

r

A.O点处的磁感应强度的大小为3B）

B.O点处的磁感应强度的大小为5瓦

C.质子垂直纸面向里通过。点时所受洛伦兹力的方向由。点指向c

D.电子垂直纸面向里通过0点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下

4、下列说法中正确的是（）

A.原子核发生一次仅衰变，该原子外层就一定失去一个电子

B.核泄漏事故污染物3Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为黑Cs-黑Ba+x可以判断X为质子

C.若氢原子从〃=2能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从〃=6能级向〃=2能级

跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应

D.质子、中子、。粒子的质量分别是犯，机2,质子和中子结合成一个4粒子，释放的能量是（2叫+2〃43）/

5、如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空

气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网

的电压为27.5kV,阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5、1（八71«时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打

伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为（）

A.l.lniB.1.6mC.2.1mD.2.7m

6、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1,原线圈接有正弦交流电源“=22O0sin314"V）,副线圈接

电阻R,同时接有理想交流电压表和理想交流电流表。则下列说法中正确的是（）

2

/?

。

A.电压表读数为22夜V

B.若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，则电流表的读数会增加到原来的2倍

C.若仅将K的阻值增加到原来的2倍，则变压器输入功率增加到原来的4倍

D.若K的阻值和副线圈的匝数同时增加到原来的2倍，则变压器输入功率不变

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。

2

7、如图所示，线圈匝数〃=1。，面积3=0.4nF,边界（与线圈的A〃边重合）右侧存在磁感应强度〃=—T

冗

的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕45边以“=10兀rad/s的角速度匀速转动.则以下说法正确的是（）

M

XXXX

N

A・线圈产生的是正弦交流电

B.线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为80V

C.线圈转动］s时瞬时感应电动势为406V

D.线圈产生的感应电动势的有效值为40V

8、如图M和N是两个带有异种电荷的带电体，（M在N的正上方，图示平面为竖直平面）尸和。是M表面上的两点,

S是N表面上的一点。在M和N之问的电场中画有三条等差等势线。现有一个带正电的液滴从£点射入电场，它经

过了尸点和W点已知油滴在户点时的机械能大于在W点的机械能。（E、W两点在同一等势面上，不计油滴对原电场

的影响，不计空气阻力》则以下说法正确的是（）

A.P和。两点的电势不相等

B.产点的电势低于S点的电势

C.油滴在f点的电势能高于在E点的电势能

D.尸点的电场强度大于E点的电场强度

9、如图所示，间距为L=1.0m、长为5.0m的光滑导轨固定在水平面上，一电容为C=0.1F的平行板电容器接在导轨

的左端.垂直于水平面的磁场沿x轴方向上按3=综+依（其中线=0.47,左=0.27//〃）分布，垂直x轴方向的

磁场均匀分布.现有一导体棒横跨在导体框上，在沿，轴方向的水平拉力尸作用下，以后2.0，〃/s的速度从x=0处

沿，轴方向匀速运动，不计所有电阻，下面说法中正确的是

lxXXXXxxxxxxx

下XXXXXXXXXXX

-3-------------------------------->

A.电容器中的电场随时间均匀增大

B.电路中的电流随时间均匀增大

C.拉力F的功率随时间均匀增大

I）.导体棒运动至x=3m处时，所受安培力为0.02N

10、如图所示，卫星〃没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星力发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆

周运动；两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是（）

A.。做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期

B.b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度g

C.a、力做匀速圆周运动所需的向心力大小相等

D.〃、力做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度

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）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道户。

滑下后从。点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤

压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）本实验必须满足的条件有

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末端切线水平

C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

D.挡板高度等间距变化

（2）如图乙所示，在描出的轨迹上取4、B、C三点，三点间的水平间距相等且均为x,竖直间距分别是〃和力。若

A点是抛出点，则藁二;钢球平抛的初速度大小为（已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表

12.（12分）图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从4处自由下落，毫秒计时器（图中未

画出）记录下小铁球经过光电门5的挡光时间f,小铁球的直径为d,用《作为球经过光电门时的速度，重力加速度为

t

g。

日乙

（1）用游标卡尺测得小铁球的直径d如图乙所示，则d=mm；

（2）实验中还需要测量的物理量是________；

A.4距地面的高度〃

B.5之间的高度人

C.小铁球从4下落到8的时间

⑶要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式是否成立即可（用实验中测得物理量的符号表示）;

（4）某实验小组测得小球动能的增加量A£k总是稍大于重力势能的减少量A£p,原因可能是_______o（写出一个即可）

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，MN为光滑的水平面，NO是一长度s=l.25m、倾角为〃=37。的光滑斜面（斜面体固定不动），

OP为一粗糙的水平面。MN、NO间及NO、O尸间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条质量为加=2kg,总长L=0.8m的

均匀柔软链条开始时静止的放在"NO面上，其A4段长度为必=0.4m。链条与。尸面的摩擦系数〃=0.5。（g=10m/s2,

sin370=0.1.cos37°=0.8)现自由释放链条，求；

(1)链条的A端滑到0点时，链条的速率为多大？

⑵链条在水平面。尸停下时，其。端离。点的距离为多大？

14.(16分)如图所示，在犬平面的第一、第四象限有方向垂直于纸面向里的匀强磁场；在第二象限有一匀强电场，

电场强度的方向沿了轴负方向。原点。处有一粒子源，可在xOy平面内向),轴右侧各个方向连续发射大量速度大小在

之间，质量为加，电荷量为的同种粒子。在)'轴正半轴垂直于xO.y平面放置着一块足够长的薄板，薄板上

有粒子轰击的区域的长度为已知电场强度的大小为E=?等，不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力。

4必

(1)求匀强磁场磁感应强度的大小B;

(2)在薄板上》=?处开一个小孔，粒子源发射的部分粒子穿过小孔进入左侧电场区域，求粒子经过x轴负半轴的最远

点的横坐标；

⑶若仅向第四象限各个方向发射粒子：1=0时，粒子初速度为％,随着时间推移，发射的粒子初速度逐渐减小，变

为费时，就不再发射。不考虑粒子之间可能的碰撞，若穿过薄板上处的小孔进入电场的粒子排列成一条与)'轴

平行的线段，求，时刻从粒子源发射的粒子初速度大小v(r)的表达式。

15.(12分)质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为1.2,最大静摩擦力和滑动

摩擦力大小视为相等.从时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的

变化规律如图所示.重力加速度g取llm/s，则物体在到t=12s这段时间内的位移大小为

F/N

8

A.18mB.54m

C.72mD.198m

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

【解题分析】

A.简谐波沿工轴负方向传播，所以，=0时刻质点。向）'轴正方向运动，故A错误；

B.简谐波沿y轴负方向传播，质点尸第一次回到平衡位置时，即x=6m处质点的振动传播到户点，所需的时间

r=0.255=-^T,解得

14

7=0.6s

故B错误；

C.从题图上读出波长为12m,所以波速

v=—=20m/s

T

故C错误；

D.根据图象可知，此列波的振幅A=10cm,简谐波沿K轴负方向传播，T=OAv,角速度

则质点尸经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为

s•10

y=lOsin—万/cm

-3

故D正确。

故选D。

2、C

【解题分析】

A.第谷进行了长期的天文观测，积累了丰富的资料。以此为基础，之后的开普勒进一步研究总结出了太阳系行星运

动的三个规律。所以A错误；

B.牛顿通过“月地检验”证实了地球对物体的吸引力与天体间的吸引力遵守相同的规律，不是开普勒。所以B错误；

C.伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献，符合物理学史实。所以C正确；

D.万有引力定律和牛顿运动定律都有一定适用范围，不适用于高速微观世界。所以D错误。

故选C。

3、A

【解题分析】

AB.根据右手螺旋定则，通电导线。在。点处产生的磁场平行于尻,指向左方，通电导线力在0点处产生的磁场平行

kl

于指向右下方，通电导线。在。点处产生的磁场平行于。仍指向左下方；根据公式3可得

纥=纥=2纥=2综

根据平行四边形定则，则。点的合场强的方向平行于指向左下方，大小为38°,故A正确，B错误；

C.根据左手定则，质子垂直纸面向里通过。点时所受洛伦兹力的方向垂直次7连线由(•点指向。，故C错误；

D.根据左手定则，电子垂直纸面向里通过。点时所受洛伦兹力的方向垂直。〃连线由。点指向c,故D错误；

故选A。

4、D

【解题分析】

A.原子核发生一次P衰变，该原子核内中子变成质子，放出一个电子，选项A错误；

B.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，x的质量数为零，电荷数为则x是电子，选项B错误；

C.根据玻尔理论可知，氢原子从〃二1能级向能级跃迁时辐射出的光的能量为Z»v=E1-Ei=-3.4eV-(-13.6eV)=10.1eV,

氢原子从〃=6能级向〃=1能级跃迁时辐射出的光的能量为"=E6・£i=-0.38eV.(-3.4eV)=3.01eV,结合光电效应发生

的条件可知，若氢原子从〃=1能级向〃=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从〃=6能级向

能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故C错误；

D.质子、中子、a粒子的质量分别是机|、/川、质子和中子结合成一个a粒子的过程中亏损的质量为

根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是(l/m+lwi-mj)cL故D正确。

故选D。

5、A

【解题分析】

根据可得安全距离至少为

27.5x10,

2.5xl04

故选A。

6、B

【解题分析】

A.根据"=220及sin314f（V）可知，原线圈的电压有效值为Ui=220V,电压表的读数为变压器的输出电压的有效值,

U.n.

由#=得电压表读数为：S=22V,故A错误；

凡巧

B.若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，根据9=4•可知，S增大到原来的2倍，由人=4可知，电流表的

读数增大到原来的2倍，故B正确；

H2

C.若仅将A的阻值增加到原来的2倍，则变压器的输出电压不变，根据。=5可知次级功率变为原来的一半，则

R

变压器输入功率变为原来的一半，选项C错误；

TJ2

D.若副线圈匝数增加到原来的2倍，则Ui增加到原来的2倍，同时R的阻值也增加到原来的2倍，故输出功率P=幺

R

变为原来的2倍，故D错误。

故选B。

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

【解题分析】

A.线圈在有界磁场中将产生正弦半波脓动电流，故A错误；

B.电动势最大值E=nBSw=80V,故B正确；

C.线圈转动二s、转过角度J，瞬时感应电动势为e=nBS8§in[=40V,C项错误；

6066

UTU

D.在一个周期时间内，只有半个周期产生感应电动势，根据有效值的定义有（忒）?'R弓■=（万）92AT,可得电动势有

效值故D正确；

2

8、BD

【解题分析】

A.尸和。两点在带电体M的表面上，M是处于静电平衡状态的导体，其表面是一个等势面，故P和。两点的电势

相等，故A错误；

B.带正电的油滴在尸点时的机械能大于在W点的机械能，故从尸点到W点，机械能减小，电场力做负功，说明电

场力向上，故电场线垂直等势面向上，而沿着电场线电势逐渐降低，故P点的电势低于S点的电势，故B正确；

C.由于电场线垂直等势面向上，故E点的电势大于尸点的电势，根据品二夕的油滴在尸点的电势能低于在E点的电

势能，故C错误；

D.因尸点等势面密集，则电场线也密集，可知尸点的电场强度大于E点的电场强度，选项D正确；

故选BD.

9、AC

【解题分析】

根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得E=BLv,所以AEnABLv,由于磁场随位移均匀变化，所以感

应电动势随位移均匀增大，电容器两端的电压均匀变化，电场强度也是均匀变化的，A正确；电容器的电容

C==华■，解得：I=由于导体棒匀速运动，且磁感应强度随位移均匀变化，而x=v・At,所以电

△U\BLv

流强度不变，B错误；

导体棒匀速运动，根据平衡条件可得F=BIL,而B均匀增大，所以安培力均匀增大，拉力F均匀增大，拉力做功功率

等于克服安培力做功功率，即P=Fv可知，外力的功率均匀增大，C正确；导体棒运动至x=3m处时，磁感应强度为

ABA8

B=(0.4+0.2X3)T=1T,电流强度：1=--LCv=—LCv2=0.2x1x().1x4A=0.08A,所以导体棒所受安培力为

ArA.V

FA=BIL=IX0.08X1N=0.()8N,故D错误.故选AC.

10、AB

【解题分析】

A.〃在赤道上随地球自转而做圆周运动，所以。做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，A正确;

B.对卫星力重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力

「Mm

°不=”电

所以向心加速度等于重力加速度g,B正确;

C.两卫星受到地球的万有引力相等。卫星。万有引力的一部分充当自转的向心力，即

G笔―

卫星力力有引力全部用来充当公转的向心力，因此。、力做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，C错误;

D.。做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，根据u=J可知

T

Va</

万有引力提供向心力

2

「Mmv

G——=m—

r~r

解得线速度表达式

因为

所以b卫星的速度等于第一宇宙速度

以>%>以

D错误。

故选AB,

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、BC1:3X---

\y2-y^

【解题分析】

(DfllAB,为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。

故A不符合题意，B符合题意。

C.要让小球总是从同一位置无初速度释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点。故C符合题意。

D.档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化。故D不符合题意。

(2)⑵A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则A笈和方C的竖直间距之比为1：3。

[3]由于两段水平距离相等，故时间相等，根据可知：

则初速度为:

X

V=—=X

必一)'|

12、5.4Bd2=2ght2金属球下落过程中阻力做功

【解题分析】

由图可知：游标卡尺游尺为10分度，精确度为0.1mm,主尺刻度为5mm,游尺“4”与主尺刻度对齐，所以读数

为

5mm+0.1x4mm=5.4ninie

(2)[2JAB.此题需要用到重力势能变化量，故需要测量A3之间的高度，不需要知道距离地面的高度，故A错误，B

正确；

C.因为要判定，叫人与3小讲关系，不需要知道小铁球从A下落到B的时间£、B,故C错误。

故选B。

(3)[3]利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故B点速度

d

v=­

t

根据机械能守恒的表达式有

1,

mgh=—mv£

可得

乃=2或产

故只要验证d?=2g"即可。

(4)[4]实验中发现动能增加量乙国总是稍小于重力势能减少量△"可能的原因是金属球下落过程中阻力做功。

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>(l)3m/s；(2)0.98mo

【解题分析】

(1)链条的A端滑到O点的过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒，根据机械能守恒定律即可求得链条A端滑

到O点时的速率；

⑵摩擦力随距离均匀增大，可以用平均摩擦力求摩擦力做功；从链条的A端滑到O点到最终链条停下的过程，由动能

定理可求得停下时的C端距O点的距离。

【题目详解】

(1)链条的4端滑到O点的过程中，因为只有重力做功，所以机械能守恒。设水平面为重力势能的零点。链条开始运动

时的机械能为Ei,设A5段链条质量为=1.0kg,段链条质量为〃”=1.0kg,贝lj：

(£>

E]=m2gssin。+g5sin0------sin0

解得；

£1,=13.85

因为s>L,链条的A端滑到O点时，C点已在斜面上。设此时的机械能为则有：

L1,

E2=mg—sin〃+—mv~

由机械能守恒定律6=G，链条的A端滑到。点时的速率%则有：

v=3m/s；

⑵链条在开始进入水平面阶段，摩擦力是变力；但摩擦力随距离均匀增大，可以用平均摩擦力求摩擦力做功，从链条

的4端滑到O点到最终链条停下的过程，由动能定理：

mggsin〃-g[iingL-〃〃zgx=O-gwv2

链条在水平面。尸停下时，其。端离。点的距离x,解得：

产0.98mo

【题目点拨】

本题考查动能定理以及机械能守恒定律的应用，要注意正确分析物理过程，明确摩擦力功的计算方法，知道虽然摩擦

力是变力，但由于其均匀变化，故可以利用平均值求解摩擦力的功。

14、⑴人工；⑵工=-*公⑶2sine+&）或者2sin（工+如）

【解题分析】

（1）