江西省高安某中学2023-2024学年高三第二次诊断性检测物理试卷含解析

江西省高安二中2023-2024学年高三第二次诊断性检测物理试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、甲、乙两球质量分别为如、/2,从不同高度由静止释放，如图a所示。甲、乙两球的四图象分别如图b中的①、

②所示。球下落过程所受空气阻力大小/满足六Au3为球的速率，A为常数），Z2时刻两球第二次相遇。落地前，两球

的速度都已达到各自的稳定值口、也。下列判断不正确的是（）

A.>m2

B.乙球释放的位置高

C.两球释放瞬间，甲球的加速度较大

D.两球第一次相遇的时刻在九时刻之前

2、在离地高/Z处，同时自由下落和竖直向上抛出各一个小球，其中竖直上抛的小球初速度大小为〃不计空气阻力,

重力加速度为g,两球落地的时间差为I）

3、如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在

竖直向上磁感应强度大小为3的匀强磁场中。一质量为小（质量分布均匀）的导体杆口垂直于导轨放置，且与两导

轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为〃。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力/作用，从静止开始沿导轨

运动，当运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为「，导轨电

阻不计，重力加速度大小为却对于此过程，下列说法中正确的是（）

A.当杆的速度达到最大时，a、1两端的电压为尸

BL

B,杆的速度最大值为差答

C.恒力尸做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量

D.安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热

4、下列说法中正确的有

A.阴极射线是一种电磁辐射

B.所有原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的谱线一定不同

C.口衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的

D.古木的年代可以根据体内碳14放射性强度减小的情况进行推算

5、如图，水平导体棒用一根劲度系数均为&=80N/m的竖直绝缘轻弹簧悬挂起来，置于水平向里的匀强磁场中，

尸。长度为L=Q.5m,质量为m=04kg。当导体棒中通以大小为/=2A的电流，并处于静止时，弹簧恰好恢复到原长状

态。欲使导体棒下移2cm后能重新处于静止状态，（重力加速度g取lOm/s?）则（）

A.通入的电流方向为P-Q,大小为1.2A

B.通入的电流方向为尸-0,大小为2.4A

C.通入的电流方向为2-P,大小为1.2A

D.通入的电流方向为2-P,大小为2.4A

6、一质量为，〃的物体放在倾角为夕且足够长的光滑固定斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面的力尸的作用

下由静止开始沿斜面运动,运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。其中Or1过程的图线是曲线,

XLX2过程的图线是平行于X轴的直线，X2~X3过程的图线是倾斜的直线，则下列说法正确的是（）

A.在0rl的过程中，物体向上运动

B.在Ori的过程中，物体的加速度一直增大

C.在XLX2的过程中，物体的速度大小不变

D.在073的过程中，物体的速度方向先沿斜面向上再沿斜面向下

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、二;、二,为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星二;、二做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行

星对周第空间各处物体的引力产生的加速度”，横坐标表示物体到行星中心的距离「的平方，两条曲线分别表示二;、

二.周围的。与户的反比关系，它们左端点横坐标相同，则

A.二,的平均密度比二的大

B.二,•的第一宇宙速度比二.的小

C.二，的向心加速度比二.的大

D.，的公转周期比二的大

8、如图所示，在工。），平面的第I象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子以相同的速率从x

轴上坐标（g,0）的。点沿不同方向射入磁场，分别到达y轴上坐标为（0,3L）的4点和8点（坐标未知），到

达时速度方向均垂直了轴，不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是（）

1辑XXX

XXXX

XXXX

XxcxXv

0五

A.可以确定带电粒子在磁场中运动的半径

B.若磁感应强度8已知可以求出带电粒子的比荷

C.因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比

D.可以确定B点的位置坐标

9、如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定，轨道最高点为P,最低点为。。一小球在圆形轨道内侧做圆周运动,

小球通过。时的速度为叫小球通过尸点和。点时对轨道的弹力大小分别为耳和鸟，弹力大小之差为△b二"一"，

下列说法正确的是（）

A.如果V不变，K越大，则R越大

B.如果R不变，n越大，则F?越大

C.如果I'越大，则A尸越大

D.△尸与，，和R大小均无关

10、抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过5G超高清技术向广大

用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏5G是"第五代移动通

信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用3.3x109—6x109Hz频段的无线

电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88x109—2.64x109Hz,则

A.5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快

B.5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站

C.空间中的5G信号和4G信号不会产生干涉现象

D.5G信号是横波，4G信号是纵波

E.5G信号所用的无线电波具有波粒二象性

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）某同学现要利用气垫导轨来研究匀变速直线运动规律，其实验装置如图甲所示，其实验步骤如下：

挡关片/滑块充电门

，、接气笈WH8

①用游标卡尺测出挡光片的宽度心按图甲安装好器材，并调节好气垫导轨，使气垫导轨处于水平位置。然后用跨过

轻质定滑轮的轻绳一端与钩码相连，另一端与滑块相连，再将滑块置于气垫导轨的左端，并用手按住滑块不动；

②调整轻质滑轮，使轻绳处于水平位置；从气垫导轨上的刻度尺上读出滑块与光电门之间的距离S（钩码到地面的高

度大于滑块与光电门之间的距离），同时记下滑块的初始位置；

③由静止释放滑块，用光电门测出挡光片经过光电门的时间6

④将滑块重新置于初始位置，保持滑块所挂的钩码个数不变，改变光电门的位置从而改变滑块与光电门之间的距离s,

多次重复步骤③再次实验，重物到地面的高度大于滑块与光电门之间的距离；

⑤整理好多次实验中得到的实验数据。

何答下列问题：

（1）挡光片的宽度测量结果，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为&cm；

9|??cm

65101520

⑵滑块在运动过程中的加速度a可根据匀变速运动的规律来求；

⑶据实验数据最后得到了如图丙所示的J—S图像，由图像可求得滑块运动时的加速度a=m/s2o（^g=10nVs2,

结果保留三位有效数字）

图内

12.（12分）导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆

柱体导电玻璃器件，上面标有“3V,L”的字样，主要步骤如下，完成下列问题.

（1）首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图甲所示，则直径gmm.

⑵然后用欧姆表xlOO档粗测该导电玻璃的电阻，表盘指针位置如图乙所示，则导电玻璃的电阻约为Q.

⑶为精确测量尺在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的滑动变阻器便于调节，他们根

据下面提供的器材，设计了一个方案，请在答题卡上对应的虚线框中画出电路图，标出所选器材对应的电学符号

A,电流表A1（量程为60mA,内阻约为3。）

B.电流表A2（量程为2mA,内阻尺1=15。）

C.定值电阻R|=747。

D.定值电阻R?=1985。

E.滑动变阻器R（0〜20。）一只

F.电压表V（量程为1OV,内阻与，=心。）

G.蓄电池E（电动势为12V,内阻很小）

H.开关S一只，导线若干

（4）由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值。=（用字母表示，可能用到的字母有长度心直径八电流表A1、A2

的读数L、12,电压表读数U,电阻值R%、R.%、4•、R、、4）•

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，竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量M=3.0kg的小物块B静止在水

平面上。质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高〃=0.80m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q

滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求：

（DA经过。点时速度的大小片）；

（2）A与B碰后共同速度的大小V：

⑶碰撞过程中，A与B组成的系统所损失的机械能AE。

B

14.（16分）如图所示，圆心为。、半径为「的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，

外部磁场的磁感应强度大小为物。P是圆外一点，OP=2ro一质量为加、电荷量为q的带正电粒子从尸点在纸面内垂

直于0P射出，第一次从4点（图中未画出）沿圆的半径方向射入圆内后从。点（P、0、。三点共线）沿P。方向射出圆

形区域。不计粒子重力，sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：

（1）粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；

⑵圆内磁场的磁感应强度大小；

⑶粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。

15.（12分）如图所示，在光滑水平面上距离竖直线MN左侧较远处用弹簧锁定不带电绝缘小球A,弹性势能为0.45J,

A球质量M=0.lkg,解除锁定后与静止在M点处的小球B发生弹性正碰，B球质量机=0.2kg、带电量q=+10C。

MN左侧存在水平向右的匀强电场E2,MN右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小Ei=0.2N/C的匀强电场和方

向垂直纸面向里磁感应强度为3=0.2T的匀强磁场。（g=10m/s2,不计一切阻力）求：

⑴解除锁定后A球获得的速度vi；

⑵碰后瞬间B球速度P2；

⑶心大小满足什么条件时，B球能经电场及通过所在的直线；（不考虑B球与地面碰撞再次弹起的情况）

（4）在满足⑶问情景下B球在电场Ei中与MN的最大距离。

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

【解析】

A.两球稳定时均做匀速直线运动，则有

kv=mg

得

kv

in=一

g

所以有

也=工

由图知匕＞岭，故见＞〃?2，A正确，不符合题意；

B.y城图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，0〜f2时间内，乙球下降的高度较大，而时刻两球

第二次相遇，所以乙球释放的位置高，故B正确，不符合题意；

C.两球释放瞬间片0,此时空气阻力-0,两球均只受重力，加速度均为重力加速度g,故C错误，符合题意；

D.在外〜力时间内，甲球下落的高度较大，而B时刻两球第二次相遇，所以两球第一次相遇的时刻在订时刻之前，故

D正确，不符合题意；

故选C。

2、D

【解析】

自由下落的小球，有

,12

仁沏

得

对于竖直上抛的小球，由机械能守恒得:

,121,2

m^h+-^inv=­mv

则得落地时速度大小为

v'=yj\^+2gh

对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，加速度为-g,则运动时间为:

故时间之差为

A.与结论不相符，选项A错误；

V

B.T，与结论不相符，选项B错误;

故选D.

点睛：本题关键要明确小球运动中机械能守恒，要理清过程中的速度关系，写出相应的公式，分析运动时间的关系.

3、D

【解析】

AB.当杆匀速运动时速度最大，由平衡条件得:

B3.

F=卬稣+七=+

R+r

得最大速度为

(一一4一g)(K+r)

析~B-IJ

当杆的速度达到最大时，杆产生的感应电动势为:

E=BLv;史二竺蚣史2

BL

。、力两端的电压为：

U，REfmg)R

R+rBL

故AB错误；

C.根据动能定理知，恒力尸做的功、摩擦力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量，故C错误;

D.根据功能关系知，安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热，故D正确。

故选：D。

4、B

【解析】

A.阴极射线是高速电子流，故A错误；

B.原子光谱，是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，原子光谱都不是连续

的，每一种原子的光谱都不同，称为特征光谱，故B正确；

C.。衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，故C错误；

D.原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，不随时间改变，故D错误。

故选B。

5、C

【解析】

由题意知通电后弹簧恢复到原长，说明安培力方向向上，由平衡条件可得〃6=/〃g,代入数据解得磁感应强度大小

To欲使导体棒下移2cm后能重新处于静止状态，假设安埒力方向向下，由平衡条件可得解

得：〃=1.2A,假设成立，此时通入的电流方向为2-P,故C正确，ABD错误。

6、B

【解析】

A.物块机械能由重力势能和动能构成，所以拉力做功影响物块机械能的改变，即

则

F=——

所以图线的斜率表示拉力，在。M过程中物体机械能在减小，则拉力在做负功，拉力方向沿斜面向上，所以物体的

位移方向向下，即物体在沿斜面向下运动，A错误；

B.在。引过程中图线的斜率逐渐减小到零，可知物体的拉力逐渐减小到零，根据牛顿第二定律求解加速度

mgsinO-F

a=--------------

m

可知加速度一直增大，B正确：

C.在王^的过程中，拉力歹=（），机械能守恒，物体向下运动，重力势能减小，速度增大，C错误；

D.在0&的过程中，拉力沿斜面向下，结合C选项分析可知物体一直沿斜面向下加速运动，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、AC

【解析】

^=陆］破I

由图可知，两行星的球体半径相同，对行星周围空间各处物体来说，万有引力提供加速度，故有；*,故可

知二的质量比二.的大，即二.的平均密度比二.的大，所以选项A正确；由图可知，二.表面的重力加速比；的大，由

GM

•=必可知，二.的第一宇宙速度比二」的大，所以选项B错误；对卫星而言，万有引力提供向心加速度，即.一个一,

GA/w_冽4^2尸

故可知，二;的向心加速度比二二的大，所以选项C正确；根据J/"T:可知，二，的公转周期比二.的小，所以

选项D错误；

考点：天体与万有引力定律

8、AD

【解析】

A.已知粒子的入射点及出射方向，同时己知圆上的两点，根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点

即可明确粒子运动圆的圆心位置，由几何关系可知AC长为

LAC=庖而瓦7=2四

且有

ZBAC=30°

则

4

R=—^—=2L

cos30

因两粒子的速率相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同，即两粒子的半径均可求出，故A正确；

B.由公式

\r

qvB=m—

r

得

mv

r=——

qB

由于不知道粒子的运动速率，则无法求出带电粒子的比荷，故B错误;

C.根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为120°,B对应的圆心角为60";即可确定对应的圆心角，由公式

2兀

由于两粒子是同种粒子，则周期相同，所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比，故C错误；

D.由几何关系可求得“点对应的坐标，故D正确。

故选AD,

9、BD

【解析】

CD.应用机械能守恒定律可知小球通过最高点时的速度为

v2=M-4gR

对小球在P和。应用向心力公式分别有

mV

〃zg+6L=72

「mv~

F2-f^=—

解得

mV

6=5mg

R

mv2

F?=fng+

R

则

△F=F2-Fx=6mg

选项C错误，D正确;

A.由耳二"1一5〃吆可知，当v不变时，七随R增大而减小，选项A错误；

R

2

B.由工="二+6且可知，当K不变时，"2随P增大而增大，选项B正确。

R

故选BDo

10、BCE

【解析】

A.任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误；

B.5G信号的频率更高，波长更短，故相比4G信号不易发生衍射现象，则5G通信需要搭建更密集的基站，故B正

确；

C.5G信号和4G信号的频率不同，则它们相遇不能产生稳定的干涉现象，故C正确；

D.电磁波均为横波，故5G信号和4G信号都是横波，故D错误；

E.任何电磁波包括无线电波都具有波粒二象性的特点，故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、0.5202。$=避0.270

【解析】

游标卡尺的主尺读数为5mm,游标尺读数为

0.05x4mni=0.20mm

则读数结果为

5.20mm=0.520cm

(2)[2]滑块在钩码的作用下沿水平桌面做匀加速直线运动，滑块在运动过程中的加速度。可根据匀变速运动的规律

匕2-VQ=2as来求。

⑶[3]滑块在钩码的作用下沿水平桌面上做匀加速直线运动，经过光电门时的瞬时速度大小为-=©■,由匀变速直线运

Ar

动规律V；-Vj2=las和匕=0解得：

由上式可得

I2a

涔不,

由此可知图像的斜率为

.2a

"力

由图像可知图像的斜率为4=2.0x10,所以滑块的加速度为

a=$2OXWX（O.52OXIOT=°皿//

22

1—4I_乃d-2（凡+&，）

②1.99。500---------0二4哈一外

I__IL—I

【解析】

（1）螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为49.0x0.01mm=0.490mm,所以最终读数为

1.5mm+0.490mm=l.990mm（1.989〜1.991mm均正确）

（2）表盘的读数为5,所以导电玻璃的电阻约为5xl00Q=500C.

（3）电源的电动势为12V,电压表的量程为10V,滑动变阻器的电阻为20Q,由于滑动变阻器的电阻与待测电阻的电

阻值差不多，若串联使用调节的范围太小，所以滑动变阻器选择分压式接法；流过待测电阻的电流约为：

3.......................

1=------=0.006A=6mA,两电压表量程均不合适；

500

同时由于电压表量程为10V,远大于待测电阻的额定电压3V,故常规方法不能正常测量；

所以考虑用电流表改装成电压表使用，同时电压表量程为10V,内阻Rv=lk。，故满偏电流为10mA,符合要求，故

将电压表充当电流表使用，电流表Az与Rz串联充当电压表使用，改装后量程为4V,可以使用，由于改装后电表已知，

故内外接法均可，故电路图如图所示；

电压：Ux=I2（R2+RA2）

由欧姆定律可知电阻：Rx=y

根据电阻定律可知：R=py

而截面积：S=7T---

4

不也(Rm/

联立解得：p='-AJ(U

点睛：本题考查电阻率的测量，本题的难点在于仪表的选择和电路接法的选择，注意题目中特别要求测量时电表的读

数不小于量程的1/3,所以一定要认真分析各电表的量程再结合所学规律才能正确选择电路和接法.

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)A经过Q点时速度的大小是4m/s；(2)A与B碰后速度的大小是lm/s；(3)碰撞过程中A与B组成的系统损失

的机械能是6J。

【解析】

(1)A从P到0过程中，由动能定理得:

,1o

mgh=-mv~-0n

解得

vo=4ni/s

(2)A、B碰撞43系统动量守恒，设向右为正方向，则由动量守恒定律得:

=(/??+M)v

解得

v=lm/s

⑶碰撞过程中A.B组成的系统损失的机械能为:

△E=g"琢+M)V2=6J

67乃〃?

14、(1)4=3「(2)8内=?■(3)——

430“R°

【解析】

(1)设粒子在圆外和圆内磁场中运动的轨道半径分别为拈、