2024届江西省南昌市新建某中学高三第二次诊断性测试物理试题

2024届江西省南昌市新建二中高三第二次诊断性测试物理试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、短跑运动员在训练中从起跑开始的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。已知总位移为s,匀

速阶段的速度为人时间为。则匀加速阶段的时间为（）

s2s2s2s_

A.-B.—C.------/D.------2/

VVVV

2、如图所示，长为L的轻绳一端固定在。点，另一端系一质量为〃，的小球，在最低点给小球一水平初速度四，同时

对小球施加一大小不变，方向始终垂直于绳的力尸，小球沿圆周运动到绳水平时，小球速度大小恰好也为VOo则正确

的是（）

A.小球在向上搜到45。角时速度达到最大B.F=mg

C.速度大小始终不变D.足=驷

71

3、如图所示，已知电源的内阻为，，外电路的固定电阻R）=r,可变电阻Rr的总电阻为2r,在Rx的滑动触头从A端

滑向B端的过程中（）

r—1,--------------------

Er

A&B凡

A.Rx消耗的功率变小B.电源输出的功率减小

C.电源内部消耗的功率减小D.Ro消耗的功率减小

4、某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。

将线框的下边口置于蹄形磁铁的、S极之间，使M边垂直于磁场方向且油边全部处于N、S极之间的区域中。接通

电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为时，传感器的读数为月；保持好中的电流大小不变，方向相

反，传感器的读数变为鸟（尸2〈尸I）。已知金属线框的匝数为〃，劭边长为却重力加速度为g,则可得到（）

F.+」

A.金属饯框的质量用=」丁

2g

B.N、S极之间的磁感应强度8=4』

C.传感器的读数为6时，a）中的电流方向为力-a

D.减小电流/重复实验，则月、乙均减小

5、光滑斜面长为L,物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，当物体的速度是到达斜面底端速度的;时，它沿斜面下

滑的距离是

A.-LB.-LC.-L

963

6、乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30。的山坡以加速度〃上行，如图所

示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为机的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖

直状态）则（）

A.小物块受到的支持力方向竖直向上

B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下

C.小物块受到的岸摩擦力为5〃zg+〃以

D.小物块受到的滑动摩擦力为3“74

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、如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4：1,电压表和电流表均为理想电表，原线圈接有

〃二36页sinlOOR（V）的正弦交流电，图中D为理想二极管，定值电阻R=9C.下列说法正确的是

B.时，电压表示数为36V

600

C.电流表的示数为1A

D.电流表的示数为YZA

2

8、理论表明，围绕地球转动的卫星，其机械能只与卫星的质量和轨道的长轴大小有关。如图所示，4为地球，b.c

为质量相同的两颗卫星围绕地球转动的轨道形状分别为圆和椭圆，两轨道共面，产为两个轨道的交点，方的半径为R,

c的长轴为2£。关于这两颗卫星，下列说法正确的是（）

b......

■

A.它们的周期不同B.它们的机械能相等

C.它们经过尸点时的加速度不同D.它们经过0点时的速率相同

9、如图甲所示为Uis时某简谐波的波动图象，乙图为x=4cm处的质点力的振动图象。则下列说法正确的是（）

A.该简谐波的传播方向沿工轴的正方向

B.U2s时，质点。的振动方向沿），轴的负方向

C.U2s时，质点。的加速度大于质点8的加速度

D.0~3s的时间内，质点。通过的路程为20cm

E.0~3s的时间内，简谐波沿x轴的负方向传播6cm

10、质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种

不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔。进入偏转磁

场，最终三种粒子分别打在底板上的乃、尸2、尸3三点，已知底板上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，

且磁感应强度的大小分别为外、生，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E。不计粒子的重力以及它们之间的

殳

A.速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电

E

B.三种粒子的速度大小均为方

C.如果三种粒子的电荷量相等，则打在P3点的粒子质量最大

D.如果三种粒子电荷量均为°,且外、尸3的间距为Ar,则打在尸I、D两点的粒子质量差为qB'等

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）某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”，并用此装置测量轨道与小车之

间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计，水平轨道表面粗糙程度处处相同，实验中选择了不可伸长的

轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器（发射器）的总质量/不变，小车和位移传感器（发射器）的加

速度由位移传感器（接收器）及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器（发射器）

的加速度。与力传感器的示数F的关系图象如图乙所示。重力加速度取g=10m/s\

（1）用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时，下列选项中必须要做的一项实验要求是______（填写选项对

应字母）

A.要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量

B.要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力

C.要使细线与水平轨道保持平行

D.要将力传感器的示数作为小车所受的合外力

⑵根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数（用分数表示）。

⑶该学习小组用该装置来验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速

度与作用在小车上的拉力成正比％那么应该将轨道斜面调整到0=（用角度表示）。

12.（12分）小宇同学利用如图甲所示的装置验证动能定理，遮光条的宽度d为图乙中的游标卡尺（游标有十个分度）

所示，其中托盘的质量为每个硅码的质量均为〃『10g,小车和遮光条以及传感器的总质量为M=100g,忽略

绳子与滑轮之间的摩擦。小宇做了如下的操作：

图丙

①消块上不连接细绳，将长木板的右端适当型高，以平衡摩擦力；

②取5个祛码放在小车上，让小车由静止释放，传感器的示数为尸，记录遮光条经过光电门时的挡光时间为恒；

③测出遮光条距离光电门的间距为“如图丙所示；

④从小车上取一个祛码放在托盘上，并将小车由同一位置释放，重复②，直到将祛码全部放在托盘中；

由以上操作分析下列问题：

⑴遮光条的宽度d为mm,遮光条到光电门的间距s为m；

⑵用以上的字母表示遮光条经过光电门时的速度的表达式为;

⑶在②过程中细绳的拉力所做的功为,所对应动能的变化量为;（用字母表示）

（4）在上述过程中如果将托盘及盘中祛码的总重力计为F，,则尸所做的功为,所对应系统的动能的变化量为

_______________________;（用字母表示）

⑸如果以尸为纵轴，M的为横轴，该图线为直线，由题中的条件求出图线的斜率A,其大小为

（结果保留两位有效数字）。

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，用质量为机，横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，不计活塞厚度及活塞

和气缸之间的摩擦。开始时活塞距气缸底的高度为力且气缸足够高，气体温度为To,外界大气压强为尸o,重力加速度

为g,其中笑求：

2g

（i）封闭气体的压强:

（ii）在活塞上面放置一个物体，物体的质量也为股，再次平衡后，发现活塞距气缸底的高度为二〃，则此时气体。的

14.（16分）如图所示，在真空室内的尸点，能沿平行纸面向各个方向不断发射电荷量为+如质量为机的粒子（不计

重力），粒子的速率都相同。为尸点附近的一条水平直线，尸到直线M的距离PC=L,。为直线必上一点，它与尸

点相距少?=五4，当直线H以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为8的匀强磁场时，水平向左射出的粒子恰

2

到达Q点;当ab以上区域只存在沿PC方向的匀强电场时，其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q点。已知sin37°=0.6,

cos370=0.8,求：

⑴粒子的发射速率；

⑵仅有电场时PQ两点间的电势差；

⑶仅有磁场时，能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间。

a。Cb

15.（12分）如图为一由透明介质制成的截面为!圆的柱体，放在水平面上，其中。点为圆心，该圆的半径为R,一

4

点光源发出一细光束，该光束平行水平面射到透明介质上的M点，该光束经透明介质折射后射到水平面上的。点。

已知=OQ=CR，光在空气中的速度为C。求：

①透明介质的折射率〃应为多少？

②该光束由M点到Q点的时间为多少?

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、D

【解题分析】

匀速阶段的位移为

%=vt

在匀加速直线运动过程，根据平均速度公式可得

1

毛=5%

根据题意则有

s=xi+x2

解得匀加速阶段的时间

2s_

=——2t

v

故A、B、C错误，D正确。

故选D。

2、D

【解题分析】

本题考查动能定理的应用，要注意明确重力的功和路程无关，而拉力始终和绳垂直，即一直做正功，

【题目详解】

BD.小球向上摆的过程中，由动能定理：

—71p1212rx

FL--mgL==0

解得：F二也

71

B错误，D正确；

因为当重力沿切线方向的分力与尸等大反向时，切线方向的加速度为零，速度达最大，设在向上摆到。角时，速度最

大：

mgcos0=F=

兀

2

解得夕二arccos一

71

A错误；

因为两力在运动过程中做功大小不完全相同，故物体做变速运动，C错误。

故选D。

3、A

【解题分析】

A.当外电阻与电源内阻相等时电源的输出功率最大；将心等效为电源的内阻，则电源的等效内阻为2r；当Rr的滑

动触头从A端滑向5端的过程中，电阻及从2r减小到零，则Rr消耗的功率变小，选项A正确；

B.Rr的滑动触头从A端滑向8端的过程中，外电路电阻从3/•减小到r,则电源输出功率逐渐变大，选项B错误；

CD.Rx的滑动触头从A端滑向8端的过程中，总电阻逐渐减小，则电流逐渐变大，则根据可知，电源内部消

耗的功率以及%消耗的功率均变大，选项CD错误；

故选A。

4、A

【解题分析】

AB.通电线圈受到重力安培力和细绳的拉力作用，当电流表读数为/时，绳子的拉力为则

Fx=mg+nBIL

保持外中的电流大小不变，方向相反，绳子的拉力为尼，则

F2+nBIL=mg

联立解得金属框的质量为

m=------

2g

2nfL

选项A正确，B错误；

C.传感器的读数为"时，安培力竖直向下，根据左手定则可知，必中的电流方向为GT从故C错误；

D.减小电流，重复实验，则£减小，鸟增大，故D错误。

故选A。

5、A

【解题分析】

设物体沿斜面下滑的加速度为。，物体到达斜面底端时的速度为y,则有：

v2=2aL

1、，

(-v)2=2aL'

3

联立两式可得：A正确，BCD错误。

故选A。

6、C

【解题分析】

由题知：木块的加速度大小为。，方向沿斜面向上，分析木块受力情况，根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大

小和方向。根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向。

【题目详解】

AB.以木块为研究对象，分析受力情况为重力〃电，斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力/,根据平衡条件可知支持

力N垂直于斜面向上.摩擦力/沿斜而向卜..故AR错误：

CD.由于小物块和斜面保持相对静止，小物块受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律得

f-mgsin30°=ma

解得了="2g+，〃a,方向平行斜面向上，故C正确，D错误。

故选C。

【题目点拨】

本题首先要正确分析木块的受力情况，其次要能根据牛顿第二定律列式，求摩擦力。

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、将时刻代入瞬时值公式可知，，二皋9时，原线圈输入电压的瞬时值为18®V，A选项错误；

600

B、电压表的示数为有效值，输入电压的峰值为36&V,根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知，

U=—7"=36V,B选项正确；

V2

C、D、电流表测量流过副线圈的电流，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，副线圈的电压为9V,正向导通时电

T5

流为1A,根据电流的热效应可知心.效我7=严/62,解得；/有效=三人；故C选项错误，D选项正确.

故选BD.

【题目点拨】

准确掌握理想变压器的特点及电压、电流与匝数比的关系，明确电表测量的为有效值是解决本题的关键.

8、BD

【解题分析】

A.卫星力的轨道半径与卫星c运行轨道的半长轴大小相等，都是凡根据;二攵可知，两颗卫星运行周期相同，A

T-

错误；

B.由题意可知，两颗卫星质量相同，卫星。的轨道半径与卫星c运行轨道的半长轴大小相等，故机械能相等，B正确;

C.卫星经过尸点时的加速度为

GM

r

所以加速度相同，c错误；

D.因为卫星》的轨道半径与卫星c运行轨道的半长轴大小相等，且质量相等，所以两颗卫星经过P点时的势能相同,

又因为B选项中两卫星的机械能相等，则动能相同，速率相同，D正确。

故选BD,

9、BCE

【解题分析】

A.由图象可知Uis时质点》的振动方向沿轴的负方向，则由质点的振动方向和波的传播方向关系可知，该简谐横

波的传播方向沿x轴的负方向，故A项错误；

B.由图甲知r=ls时，质点。的振动方向沿y轴的正方向；由乙图可知波的周期为2s,则U2s时，质点。的振动方向

沿y轴的负方向，故B项正确；

C.由以上分析可知，，=2s时，质点方处在平衡位置向上振动，质点。处在平衡位置+y侧向y轴的负方向振动，因此

质点。的加速度大于质点力的加速度，故C项正确；

D.0~3s的时间为=7,则质点a通过的路程为振幅的6倍，即为30cm,故D项错误：

2

E.由图可知，波长1=4cm、周期T=2s,则波速

几4,c,

v=—=—cm/s=2cm/s

T2

0~3s的时间内，波沿x轴的负方向传播的距离

x=v/=6cm

故E项正确。

10、ACD

【解题分析】

A.根据粒子在磁场&中的偏转方向，由左手定则知三种粒子均带正电，在速度选择器中，粒子所受的洛伦兹力向左,

电场力向右，知电场方向向右，故A正确；

B.三种粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受力平衡，有

qE=4叫

得

E

v=一

故B错误；

C.粒子在磁场区域治中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

7

V

qvB=in——

-yR

得：

三种粒子的电荷量相等，半径与质量成正比，故打在尸3点的粒子质量最大，故C正确;

D.打在修、P3间距

_„__2m,v2m,v2v,、2E

Ax=27?,—27?.=—:---------=-----(〃%—〃/)=--------△〃?

双双加qB、B?

解得:

qB】B4

\m=~~

2E

故D正确；

故选ACD.

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、C正30°

3

【解题分析】

小车所受到的水平拉力即为力传感器的示数/，由图象可知当尸=5N,小车开始有加速度，即摩擦力为5N,

由牛顿第二定律可知：

F-〃Mg=Ma,

得:

Mgg

所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量，也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡

摩擦力，选项ABD错误；实验中保持细线与轨道平行时，小车和位移传感器（发射器）所受的拉力为力传感器的示

数”，选项C正确。故选：Co

（2）［2］选小车和位移传感器（发射器）为研究对象，由牛顿笫二定律可得

F一〃Mg=Ma,

即

由图乙可知图象的斜率，即

,126

k=—=-------9

M3

得：

M="kg,

由尸=5N时。=0可解得：

"二丁

（3）13］若要验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小

车上的拉力成正比”要将轨道一端垫高来平衡摩擦力。对小车和位移传感器（发射器）受力分析可得：

Mgsin0=juMgcos0,

即

Li=tanu=—，

3

所以

6>=3O\

12、12.01.44—FsF's""十碗）小倒数的二次方7.9、10—6〜8.卜10一

2Af2Ar

6

【解题分析】

该游标卡尺的读数为

12mm+0x0.1mm=l2.0mm

【2|刻度尺要估读，读数为s=1.44m。

⑵⑶当时间间隔比较小时，平均速度约等于某一位置或某一时刻的瞬时速度，故由平均速度公式可得，经过光电门位

置的速度

d

v=一

Ar

⑶⑷⑸传感器的示数为细绳的拉力，则其做功为尸s,所对应动能的变化量为

1,(M+5m)d2

=-(M+5w)v~=

2△产

(4)[6]⑺尸所做的功为F's,所对应动能的变化量为

AL1\2(M+6〃。力

△Ek=-(M+-2.2-

⑸⑻回由动能定理

,(M+6/〃)小

卜s=----------------

2△一

整理得

e(M+6Md?1

F=----------------------7

2s△厂

图像为直线的条件是横坐标为Af倒数的二次方，该图线的斜率为

+6m)d

2s

代入数据得

A=8.0xl(f6

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。

32

13、⑴(ii)-Ta

【解题分析】

(i)以活塞为研究对象，由平衡条件得

P.S=P[)S+m^

得

[=|兄

(ii)对活塞由平衡条件可知

P、S=P^S+2mg,T=T,h、S

}0K=/z1sV,=

由理想气体方程得

生金

工T2

解得

5BqL25Bq2l3233万加106〃〃?

14、(1)—^-；(2)—比—；(3)——,-TT-T-

8/n18()氏/18()q3

【解题分析】

(1)设粒