湖南省长沙铁路某中学2024届高三第三次诊断考试物理试题理试题

湖南省长沙铁路第一中学2024届高三第三次诊断考试物理试题理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将木试卷和答题卡一并交回。

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、淄博孝妇河湿地公园拥有山东省面积最大的音乐喷泉。一同学在远处观看喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水

柱约有27层楼高，已知该主喷水管口的圆形内径约有10cm,由此估算用于给主喷管喷水的电动机输出功率最接近

A.2.4X103WB.2.4X104W

C.2.4X105WD.2.4X106W

2、真空中某静电场电场线的分布如图所示，图中P、。两点关于点电荷矶水平对称。P、。两点电场强度的大小分别

为Ep、EQ,电势分别为生、化,。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。以下选项正确的有（）

A.EQ>Ep

B.（PQ＞（PP

C.此带电粒子带正电，它的电势能先变大后变小

D.此带电粒子带负电，它的电势能先变大后变小

3、2019年4月1（）日，事件视界望远镜（EHT）项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我国科学家也参与其中

做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度非常大的天体，这种天体的逃逸速

度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞。

若太阳演变成一个黑洞后的密度为夕、半径为R,设光速为第二宇宙速度是第一宇宙速度的0倍，引力常量为

G,则pR2的最小值是（）

、3c203c204/rG阮G

AL•IS♦C■/•oq

44GEG3cL3r

4、人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的，下列说法正确的是（）

A.晶体的物理性质都是各向异性的

B.露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用

C.布朗运动是固体分子的运动，它说明分子永不停歇地做无规则运动

D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小

5、下列说法正确的是（）

A.阴极射线的本质是高频电磁波

B.玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说

C.贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构

D.2群11变成2；；pb,经历了4次0衰变和6次G衰变

6、如图所示，一定质量的理想气体从状态4变化到状态不再到状态G最后变化到状态A,完成循环。下列说法正

确的是（）

%2FbV

A.状态A到状态S是等温变化B.状态A时所有分子的速率都比状态。时的小

c.状态4到状态反气体对外界做功为:为匕D.整个循环过程，气体从外界吸收的热量是:P。％

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、玩具车的遥控距离为25m,某同学手持摇控器和玩具车同时从同地由静止沿同方向做匀加速直线运动。若该同学

加速度的大小为Im/s2,最大速度为5m/s；玩具车加速度的大小为2m/s2,最大速度为10m/s。在达到最大速度后，

二者都能长时间保持最大速度匀速运动。下列说法正确的是（）

A.该同学对玩具车的控制时间为7.0s

B.该同学对玩具车的控制时间为7.5s

C.在控制时间内，该同学的位移大小为25m

D.与静止不动相比，该同学因运动而增加了2.5s的控制时间

8、如图所示为电磁抽水泵模型，泵体是一个长方体，必边长为以，左右两侧面是边长为心的正方形，在泵体内加入

导电剂后，液体的电阻率为〃，泵体所在处于方向垂直纸面向外的匀强磁场及工作时，泵体的上下两表面接电压为U

的电源（内阻不计）上。若电磁泵和水面高度差为心理想电流表示数为/,不计水在流动中和管壁之间的阻力，重力

加速度为g。在抽水泵正常工作过程中，下列说法正确的是（）

A.泵体上表面应接电源正极

B.电磁泵不加导电剂也能抽取纯水

C.电源提供总的功率为了

D.若，时间内抽取水的质量为叽这部分水离开电磁泵时的动能为U〃加

9、如图，匀强磁场与入。）'平面垂直且仅分布在第一象限，两个完全相同的带电粒子a、b从无轴上的P点以相等速率

射入磁场，分别经过时间4后从）,轴上纵坐标为X，耳的两点垂直于）'轴射出磁场。已知两带电粒子在磁场中

做圆周运动的周期为了，半径为小粒子b射入速度方向与x轴正方向的夹角为60°。a、b间的相互作用和重力可忽

略。下列关系正确的是（）

・

A.4=3勺B.”=2%c,ta+tb=­Dya+yb=2r

10、如图所示，空间存在竖直方向的匀强电场，虚线他c是间距相等且平行的三条等势线，小球4带正电荷，小球8带

等量的负电荷，两小球同时以相同的速度从等势线〃上的P点水平抛出，在/时刻小球A到达。等势线，同时小球8到

达。等势线，两小球可视为质点，不计两小球之间的相互作用，两小球的重力不可忽略，下列说法错误的是（）

A.匀强电场的电场强度方向竖直向上B.A球的质量小于8球的质量

C.在/时刻小球A的动量等于小球4的动量D.在时间/内小球A的动能的增量大于小球4的动能的增量

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）某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，气垫导轨上安装了两个光电门，气垫导轨左端装一个

弹射装置，滑块可被弹射装置向右弹出，质量为如的滑块甲和质量为利的滑块乙上装有宽度相同的挡光片。开始时,

滑块甲靠在已被锁定的弹射装置处，滑块乙静置于两个光电门之间，滑块甲弹出后通过光电门1再与滑块乙发生碰撞,

碰撞后要使两个滑块能够通过光电门2,

甲乙

⑴如图乙所示是用游标卡尺测量遮光条宽度的情况，由此可知遮光条宽度d=cm。

（2）下列选项中不属于本实验要求的是______（请填写选项前对应字母）

A.气垫导轨应调节水平

B.滑块甲的质量一定要等于滑块乙的质量

C.滑块甲的质量应大于滑块乙的质量

⑶某次实验时，该同学记录下滑块甲通过光电门1的时间为Ad滑块乙通过光电门2的时间为42,滑块甲通过光电门

2的时间为如果等式（用对应物理量的符号表示）成立，则可说明碰撞过程中系统动量守恒。

12.（12分）某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，其主要实验步骤如下：

A.用游标卡尺测量挡光条的宽度为d,用天平测量滑块（含挡光条）的质量为祛码盘及祛码的总质量为机；

B.调整气垫导轨水平；

C.光电门移到3处，读出A点到3点间的距离为修，滑块从A处由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间为

八；

D.多次改变光电门位置，重复步骤C,获得多组数据。

0123

“肿!则则MM""

请回答下列问题:

（1）用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所示，其读数为mm；

⑵调整包垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能,表明导轨水平了；

⑶在实验误差允许范围内，机械能守恒定律得到验证，则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间/随滑块的位移

大小x的变化规律的是_________。

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）如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m，不带电，B球质量为血，带

正电，电量为q,OA=2LtOB=Lt轻杆可绕过。点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过O点的竖直虚线右侧区

域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且。4与竖直方向夹角为37。，重力加速度为g。

（1）求匀强电场的电场强度大小£;

（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小

14.（16分）图示为某种透明介质异型砖的竖直截面，4。竖直，为等腰直角三角形，田。是圆心为C的四分之一

圆弧，水平放置的光屏位于砖的下端且与垂直。现由蓝色和红色两种单色光组成的复色光垂直A3射向C点，在

光屏上。点的两侧形成间距为21cm的蓝色和红色两个光点。己知AC=BC=12cm,求该介质对红光的折射率。

D

15.（12分）如图所示，上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上，可视为质点的滑块静止放在木板的上表

面。（=0时刻，给木板一个水平向右的初速度PO,同时对木板施加一个水平向左的恒力尸，经一段时间，滑块从木板

上掉下来。已知木板质量M=3kg,高〃=0.2m,与地面间的动摩擦因数〃=0.2；滑块质量m=0.5kg,初始位置距木

板左端Li=0.46m,距木板右端L2=0.14m；初速度vo=2m/s,恒力^=8N,重力加速度g=10m/s"求：

⑴滑块从离开木板开始到落至地面所用时间；

⑵滑块离开木板时，木板的速度大小。

LxLi

左右

FVo

〃〃/〃/7〃〃/////〃〃〃〃〃〃〃〃/

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、C

【解题分析】

管口的圆形内径约有10cm,则半径r=Scm=0.05m,根据实际情况，每层楼高力=3m,所以喷水的高度〃=274=81m,

则水离开管口的速度为：

v==^20x8Im=18亚ni/s

设驱动主喷水的水泵功率为尸，在接近管口很短一段时间△/内水柱的质量为：

m=p*vA/S=p^rvAt

根据动能定理可得：PA/=77mv2

2

解得:

p-0乃产3

2

代入数据解得:

六2.4x105”

A.2.4X103WO故A不符合题意。

B.2.4X104WO故B不符合题意。

C.2.4X105WO故C符合题意。

D.2.4X106WO故D不符合题意。

2、D

【解题分析】

A.由图尸点电场线密，电场强度大，则

EP>EQ

故A错误;

B.沿电场线的方向电势降低，电场线越密的电势降落越快，反之逆着电场线的方向电势升高，电场线越密的电势升

高越快，则

故R错误;

CD.根据运动轨迹判定粒子受到斥力作用，0为负电荷，所以此带电粒子也带负电，电场能先增大后减，故D正确。

故选D。

3、B

【解题分析】

根据万有引力提供向心力有

八Mmi广

G—厂二m—

R2R

得第一宇宙速度

则第二宇宙速度为

>c

所以

pR2>

8/rG

选项B正确，ACD错误。

故选B。

4、B

【解题分析】

A.晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质各向同性，故A错误；

B.液体表面张力的产生原因是：液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力；合力现为引力，露珠呈现球状是由

于液体表面张力的作用.故B正确：

C.布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故C错误；

D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，故D错误。

故选B。

5、C

【解题分析】

A.阴极射线的本质是高速电子流，不是高频电磁波，选项A错误；

B.玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子发光现象，但是没有否定卢瑟福的核式结构模型，故B错误。

C.贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构，选项C正确；

D.2：：Pu变成第Pb,经历了上―匕二8次a衰变，8X2-(94・82)=4次P衰变，选项D错误。

4

故选C。

6、D

【解题分析】

A.从状态A到状态3,体积和压强都增大，根据理想气体状态方程

生=0

T

温度一定升高，A错误。

B.从状态C到状态A,压强不变，体积减小，根据理想气体状态方程

PV-

温度一定降低，分子平均速率减小，但平均速率是统计规律，对于具体某一个分子并不适应，故不能说状态A时所有

分子的速率都比状态C时的小，B错误。

C.从状态A到状态3,压强的平均值

不产争

气体对外界做功为大小

—3

Wl=KVB-VA)=-P.VQ

C错误;

D.从状态8到状态C为等容变化，气体不做功，即％=0；从状态C到状态4为等压变化，体积减小，外界对其

他做功

吗=4(2%

对于整个循环过程，内能不变，△U=0,根据热力学第一定律

△U=W+Q

得

。+叱+吗+吗=0

代入数据解得

e=^v0

D正确。

故选D。

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。分。

7、BCD

【解题分析】

AB.由题意可得，该同学加速到最大速度所用时间与玩具车加速到最大速度所用时间相同，为

5s

在此期间该同学和玩具车运动的位移分别为

内=g=12.5m,x2=—a2tf=25m

则两者相距

色=x2-x1=12.5m

已知遥控距离为25m,则

AX2=XJ'-=25m-12.5m=12.5m

-卬2

解得

〃=2.5s

该同学对玩具车的控制时间为

t=tI.+t.4=7.5s

所以B正确，A错误；

C.在控制时间内，该同学的位移为

x=玉+%：=ga+卬2=25m

所以C正确：

D.如果该同学静止不动，玩具车向前加速运动，则

xl=-at'~=25m

2，

解得

r=5s

即此时该同学对玩具车的控制时间为5s,则

Ar=r-f=2.5s

所以与静止不动相比，该同学因运动而增加了2.5s的控制时间，所以D正确。

故选BCD。

8、AD

【解题分析】

A.当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体；故A正确;

B.电磁泵不加导电剂，不能抽取不导电的纯水，故B错误；

C.根据电阻定律，泵体内液体的电阻

那么液体消耗的电功率为

而电源提供的电功率为U7,故C错误；

D.若f时间内抽取水的质量为加，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为

j2c

EK=Ult-tngh......—t

k

故D正确；

故选AD,

9、CD

【解题分析】

A.由题意可知两粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角之和为180,因为粒子力的轨迹所对应的圆心角为120,所

以粒子a运动轨迹所对应的圆心角为600,则

4=21a

故A错误；

BCD.粒子〃运动时间之和为工，即

2

由几何知识可知

r3r

>a=-»=—

乙乙

故

再=3"、%+凡=2厂

故B错误，CD正确。

故选CD,

10、ABC

【解题分析】

A.在竖直方向上两小球做初速度为零的匀加速直线运动，三条等势线间距相等，设间距为d,则两小球在竖直方向

上位移大小相等，又同时到达两等势线，运动时间相同，根据“=?〃/可得两小球在竖直方向的加速度大小相同，小

球3加速度方向竖直向上，重力方向竖直向下，则电场力方向一定向上，小球3带负电荷，所以匀强电场的电场强度

方向竖直向下，故A错误，符合题意；

B.在竖直方向上，根据牛顿第二定律，对小球A有

qE-mbg=mBa

对小球4有

qE+=mAa

两式联立得

mA>

故B错误，符合题意；

C.竖直方向上根据速度公式U=在/时刻两小球竖直方向的速度大小相等，水平方向速度相同，合速度的大小相

等，A球的质量大于8球的质量，则4球的动量大于8球的动量，故C错误，符合题意；

D.两小球在竖直方向的加速度大小相同，mA>mB,则小球A所受的合力大于小球6所受的合力，小球A从〃等势

线到达。等势线和小球8从〃等势线到达。等势线两个过程中竖直方向的位移相等，则合力对小球A做的功大于合力

对小球5做的功，根据动能定理，在时间，内小球A动能的增量大于小球8动能的增量，故D正确，不符合题意。

故选ABCo

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。

町m.孙

11、0.360B—L=—L+-jL

△/1A/3Ar2

【解题分析】

游标卡尺的主尺示数为3mm,游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标示数为

12x0.05mm=0.60mni

最终示数为

3.60mm=0.360cm

(2)[2]若滑块甲的质量等于滑块乙的质量，不能保证两滑块碰撞后均能向右运动，故B项不属于实验的要求。

(3)[3]滑块通过光电门的速度

d

v=一

A/

根据动量守恒定律有

叫匕="!1y3+吗%

代入可得关系式

ddd

in,——=m.——+tn、——

A八Ar3'Ar2

即为

〃q_"%+m2

A/i颂A/2

12、3.40静止D

【解题分析】

(D【1］因游标尺是20分度的，则游标卡尺的精确度为0.05mm,则其读数

d=3mm+8x0.05mm=3.4()mm

(2)［2］调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能静止，表明导轨水平。

(3)［3］动能的增量

阻+M冬

重力势能的减小量

AEP=mgx

机械能守恒需要验证动能的增量等于重力势能的减小量，则

I,“d

一(M+in)--mgx

2%

则有

I_2mg

(M+m)d~X

ABC错误D正确。

故选D。

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)等;(2)瓯。

3qN56

【解题分析】

(1)轻杆处于静止状态时，根据力矩平衡知逆二时修，有

/几421,sin37°=q£Lcos53°+〃，Bg八in53°

其中见\=2〃?，mn=mt匀强电场的电场强度大小

8〃7g

£=

3q

（2）A、B球角速度相等，根据A球线速度是B球线速度的2倍，A球线速度为〃B球线速度为!V,