河北省秦皇岛市抚宁区某中学2024届高三第二学期学习能力诊断物理试题

河北省秦皇岛市抚宁区第一中学2024届高三第二学期学习能力诊断物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本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、关于元电荷，正确的说法是（）

A.元电荷就是点电荷.

B.1C电量叫元电荷.

C.元电荷就是质子.

D.元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元.

2、如图所示，在竖直面内，固定一足够长通电导线以电流水平向右，空间还存在磁感应强度大小为4、方向垂直纸

面向里的匀强磁场。在通电导线。的正下方，用细线悬挂一质量为〃，的导线仇其长度为L,重力加速度为g。下列

说法正确的是（）

XXX

XXX

A.若使悬挂导线力的细线不受力，需要在导线b中通入水平向左的电流

B.若导线〃中通入方向向右、大小为/的电流，细线恰好不受力，则导线。在导线b处产生的磁场的磁感应强度大

小脸

C.若导线b中通入方向向右、大小为/的电流，细线恰好不受力，则导线〃在导线》处产生的磁场的磁感应强度大

小为等-纬

D.若导线力中通入方向向右、大小为/的电流。细线恰好不受力，此时若使力中电流反向，大小不变，则每一根细

线受到导线b的拉力大小将变成要

2

3、如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从8点自由释放，两小球先后经过。点时速度大小相等，方向夹角

为30。，己知夙。高度差为心两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（）

B

A

A.小球甲做平抛运动的初速度大小为2

B.甲、乙两小球到达。点所用时间之比为1：JJ

h

C.A,8两点高度差为:

4

D.两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等

4、“跳跳鼠”是很多小朋友喜欢玩的一种玩具（图甲），弹簧上端连接脚踏板，下端连接跳杆（图乙），人在脚踏板上

用力向下压缩弹簧，然后弹簧将人向上弹起，最终弹簧将跳杆带离地面.

母甲心乙

A.不论下压弹簧程度如何，弹簧都能将跳杆带离地面

B.从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为人的动能

C.从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人一直向上加速运动

D.从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人的加速度先减小后增大

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。若速度选择器中电场强度

大小为目,磁感应强度大小为四、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P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（）

磁分析器B

A.速度选择器的极板片的电势比极板鸟的低

B.粒子的速度-耳

E；

C.粒子的比荷为

ERB；

2ERB-

D.产、。两点间的距离为

6、一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（）

A.物体势能的增加量

B.物体动能的增加量

C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量

D.物体动能的增加量减去物体势能的增加量

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、如图，装有水的杯子从倾角1=53。的斜面上滑下，当水面稳定时，水面与水平面的夹角16。。取重力加速度g=

10m/s2,sin530=0.8,sinl60=0.28,贝lj

A.杯子下滑的加速度大小为2.8m发

B.杯子下滑的加速度大小为3.5m/s?

C.杯子与斜面之间的动摩擦因数为0.75

D.杯子与斜面之间的动摩擦因数为0.87

8、如图所示，长木板左端固定一竖直挡板，轻质弹簧左端与挡板连接右端连接一小物块，在小物块上施加水平向右的

恒力”，整个系统一起向右在光滑水平面上做匀加速直线运动。已知长木板（合挡板）的质量为“，小物块的质量

为〃?，强簧的劲度系数为〃，形变量为NX。。），则（）

777./〃〃〃〃〃〃〃〃，〃7〃1

F

A.小物块的加速度为—

7MT+m

B.小物块受到的摩擦力大小一定为日-0—，方向水平向左

M+m

C.小物块受到的摩擦力大小可能为"+用一，方向水平向左

M+m

D.小物块与长木板之间可能没有摩擦力

9、如图甲所示，一交流发电机线圈的总电阻r=1。，用电器电阻R=9Q,流过用电器的电流图象如图乙所示,

（sin37o=0.6,cos37o=0.8）则下列说法中正确的是（）

A.交流发电机电动势的峰值为50V

B.交流发电机线圈从图示位置开始经过击S时电动势的瞬时值为25及V

C.交流发电机线圈从图示位置开始转过37。时电压表示数为36及V

D.交流发电机线圈从图示位置开始转过：90。的过程中的平均感应电动势为改口丫

10、如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO,为过C点的AB面的垂线。a,力两束不同频率的单色可见细

光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点,

以下判断正确的是（）

o

A.在半圆形的玻璃砖中，。光的传播速度小于b光的传播速度

B.。光的频率小于力光的频率

C.两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距。光的较大

D.若。，力两束光从同一介质射入真空过程中，〃光发生全反射的临界角小于力光发生全反射的临界角

E.a光比b光更容易发生衍射现象

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)某同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。

H一«电磁铁

耳〜卜纲块

甲

50

乙

(1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d,测量结果如图乙，则仁—cnio

⑵用电磁铁吸住小钢块，保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差人

(3)将电磁铁断电，小钢块由静止开始下落，测得小钢块通过光电门的时间U3.20ms。则小钢块通过光电门时的速度

v=in/so

(4)改变小钢块与光电门的高度差加重复步骤(2)(3),得到多组数据。

⑸利用实验数据作出v2一〃图像。若/一人图线为一条过原点的直线，且直线的斜率仁一，则说明小钢块下落过

程中机械能守恒。(用题中给出的物理量符号表示)

12.(12分)小汽车正在走进我们的家庭，一辆汽车性能的优劣，其油耗标准非常重要，而影响汽车油耗标准最主要

的因素是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力/(也称风阻)主要与两个因素

有关：汽车正面投影面枳S；汽车行驶速度外某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到卜表所列数据：

2g304蛇50。600

Sin2\vnrs

2.0。206/464^8231291a1860口

2.5»25的580。1032。16132323

3.0。309。69加1239。193加278肿

3.53363812Q1445。225gg3252c

4.0。412a928。1652。25833717r

①由上述数据可得汽车风阻/与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度V的关系式为六.（要求用A表示比例系

数）;

②由上述数据得出k的大小和单位是.（保留两位有效数字，用基本单位表示）

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，两条足够长的光滑导电轨道倾斜放置，倾角0=37。，轨道足够长，轨道间距离L=0.6m,轨

道下端连接R=2Q的电阻，轨道其他部分电阻不计，匀强磁场垂直于轨道平面向上，磁感应强度8=0.5T,一质量

为机=O.lkg,电阻r二1。的导体棒而在平行于轨道的恒定的拉力*作用下由静止开始向上运动，％=8m时速度达

到最大，最大速度%=10m/s。这时撤去拉力F,导体棒继续运动到达最高点，全过程中流过电阻R的电荷量4=1C,

sin37°=0.6,®=1()m/s2>求:

（1）导体棒达到最大速度时导体棒两端的电势差。时；

（2）导体棒ab在恒定的拉力F作用下速度为2时的加速度大小;

2

（3）向上运动的全过程中电阻A上产生的热量。

8

14.（16分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速度均为u=25（77〃s.两列波在，=0

时的波形曲线如图所示，求：

（1），=0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标；

（2）从j=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间.

15.（12分）应用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，计算机屏幕显示如图所示的〃一，图像，已知在状

态B时气体体积为匕=3L。

⑴求状态A的压强；

（ii）求D->B过程中外界对气体做的功.

p/atm

-273091t/x.

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】

点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷.而元电荷是带电量的

最小值，它不是电荷，所有带电体电荷量均是元电荷的整数倍.

【题目详解】

元电荷是最小的带电量，而点电荷是一种理想化的物理模型，二者不是同一物理量；故A错误；元电荷是带电量的最

小值，大小是1.6x"〃c,故B错误；元电荷是指最小的电荷量，不是指质子，故C错误；元电荷是自然界中电荷

的最小单元，故D正确；故选D。

【题目点拨】

本题关键是对点电荷、元电荷的概念要有清晰的认识，同时要明确它们之间的区别，这是理清概念的一种重要方法.

2、C

【解题分析】

ABC.根据右手螺旋定则，通电导线〃在。处产生的磁场方向垂直纸面向里，5处磁感应强度为纥+3,若使悬挂导

线力的细线不受力，根据左手定则，需要在导线力中通入水平向右的电流，且满足

解得

选项AB错误，C正确；

D.此时若使〃中电流反向，大小不变，则导线〃受安培力方向向下

2耳二（6十练）比十〃?g

解得

4=mg

则每一根细线受到导线力的拉力将变成〃陪，D错误。

故选C。

3、C

【解题分析】

A项，小球乙到C的速度为u=J防，此时小球甲的速度大小也为u=J防，又因为小球甲速度与竖直方向成30。

角,可知水平分速度为画故A错；

2

B、小球运动到C时所用的时间为〃二得［=栏

而小球甲到达c点时竖直方向的速度为工叵，所以运动时间为「二乂5巫

22g

所以甲、乙两小球到达C点所用时间之比为6:2故B错

C、由甲乙各自运动的时间得：=gg产,故C对；

D、由于两球在竖直方向上的速度不相等，所以两小球在C点时重力的瞬时功率也不相等故D错；

故选C

4、D

【解题分析】

当弹簧下压的程度比较小时，弹簧具有的弹性势能较小，弹簧不能将跳杆带离地面，故A错误；从人被弹簧弹起到弹

簧恢复原长，弹簧的弹性势能转化为人的动能和重力势能，故B错误；从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，开始弹力大于

重力，人向上加速，弹簧逐渐恢复性变，弹力逐渐减小，加速度逐渐减小；后来弹力小于重力，人的加速度反向增加，

所以人的加速度先减小后增大.故C错误.D正确.所以D正确，ABC错误.

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，外的电势板比极板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

耳

v=—

B,

故B错误；

C.粒子在静电分析器内受到的电场力暹供向心力，则

联立可得粒子的比荷

9一了=E；

mERERB：

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

▽

c2ERB1

尸、。之间的距离为2〃=-^

故D错误。

故选C。

6、C

【解题分析】

物体受重力和支持力，设重力做功为WG,支持力做功为WN,运用动能定理研究在升降机加速上升的过程得：

WG+WN=AEk

WN=AE^WG

根据重力做功与重力势能变化的关系得：

WG="AEP

所以有：

VVN=A£R-WG=AEk+AEPo

A.物体势能的增加量，与结论不相符，选项A错误；

B.物体动能的增加量，与结论不相符，选项B错误；

C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量，与结论相符，选项C正确；

D.物体动能的增加量减去物体势能的增加量，与结论不相符，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。分。

7、BC

【解题分析】

取水平面的一质量为m的小水滴为研究对象，

37°,

由正交分解法结合牛顿第二定律可得：〃zgsin53-Nsin37=ma；〃?gcos53=cos37解得a=3.5m/s2；对杯

子和水的整体，由牛顿第二定律：sin53—〃Mgcos53=Ma解得〃=0.75,故选BC.

8、ACD

【解题分析】

A.长木板与小物块一起做匀加速运动，应相对静止，加速度相同，对整体有

F=(M+ni)a

解得加速度

F

a=------

M+m

故A正确；

BC.因弹簧形变量xa0,故弹簧可能被压缩也可能被拉伸。若被压缩，则长木板受到的摩擦力向右，对长木板有

F「kx=Ma

解得

厂,MF

F[=kx-¥------

M+〃2

小物块受到的摩擦力大小与之相等，方向水平向左，故B错误，C正确；

D.若弹簧对小物块的弹力方向水平向左，对小物块，根据牛顿第二定律得

F+f-kx=ma

得

FMF

f=kx-vma-F=kx+m*--------F=kx---------

M+mM+m

如果

,MF

kx=------

M+tn

则

.f=°

故D正确。

故选ACDo

9、BD

【解题分析】

A.由题图可得电路中电流的峰值为

小5GA

交流发电机电动势的峰值为

Em=/„,(/?+r)=50(9+l)V=50V2V

故A错误；

B.由题图可得交变电流的角速度o=100mad/s,从线圈平面与磁场平行开始计时，则击s时电动势的瞬时值

e=Emcoscot=50\/2cos100^(V)=5072cosf100"x—5—=2572V

I300J

故B正硝:

C.电压表示数为有效值不随时间发生变化，电阻两端电压为

U=IR=457

所以电压表示数为45V,故C错误；

D.交流发电机线圈从图示位置开始转过90’的过程中的平均感应电动势为

BS

石z△①KT122100\/2

E=N----=N-T-=—NBSo)=—Em=--------V

A/±兀71

CO

故D正确。

故选BD.

10、BCE

【解题分析】

A.由图分析可知，玻璃砖对力光的偏折角大于对。光的偏折角，根据折射定律得知：玻璃砖对方光的折射率大于对。

光的折射率，由1，=£得知，。光在玻琦砖中的传播速度大于力光的传播速度。故A错误。

n

B.对于同种介质，光的频率越大，光的折射率越大，则知。光的频率小于力光的频率。故B正确，

C.双缝干涉条纹的间距与波长成正比，。光的频率小，波长长，故相邻明条纹的间距。光的较大。故C正确。

D.由临界角公式sinC=1分析得知，a光的折射率〃小，则a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角。

n

故D错误。

E.。光波长较大，则比万光更容易发生衍射现象，选项E正确。

故选BCEo

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、0.963.02g

【解题分析】

(1)[1].用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d=0.9+0.lmmx6=0.96cm。

(3)[2].小钢块通过光电门时的速度

d0.96xl0-2

v=—=m/s=3.0m/s

Az3.20x10-3

(4)(3].由〃侬?=；/加，则必=2皿，则做出的v2/图像的斜率为2g。

12、kSv10.26Nsnr3

【解题分析】

(1)采用控制变量法分别研究车风阻/与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度P的关系，再综合得出/与S”的关系式;

⑵在表格中任取一组数据，代入/的表达式，得出A的大小和单位。

【题目详解】

①[1]根据控制变量法进行研究：

当S不变时，研究表格中某一行中的各个数据，得出,与避成正比；

当了不变时，研究表格中某一列中的各个数据，找出/与S成正比；

综上可得：

f=kSv2；

②⑵把表格中的一组数据(如户=206N,5=2.0m2,v=20m/s)代入上式，得出：

Z:=0.26N-s-m-3•

【题目点拨】

此题采用控制变量法研究一个量与几个量的关系，这是物理学常用的研究方法。

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)-2V；(2)1.5m/s2;(3)0.8J

【解题分析】

(1)导体棒达到最大速度时

E=BL%

1=-^