2024-2025学年湖南省株洲市醴陵市第四中学高三下学期学习能力诊断卷物理试题

2024-2025学年湖南省株洲市醴陵市第四中学高三下学期学习能力诊断卷物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、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、如图所示，足够长的小平板车B的质量为M，以水平速度v0向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为m的小物体A从车的右端以水平速度v0沿车的粗糙上表面向左运动．若物体与车面之间的动摩擦因数为μ，则在足够长的时间内（）A．若M＞m，物体A对地向左的最大位移是B．若M＜m，小车B对地向右的最大位移是C．无论M与m的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为mv0D．无论M与m的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为2、如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为k时，用户得到的功率为P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为nk时，用户得到的电功率为（）A．B．C．D．3、2019年4月10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、半径为，设光速为，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量为G，则的最小值是（）A． B． C． D．4、下列说法符合物理学史实的是（）A．亚里士多德最早指出力不是维持物体运动的原因B．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律C．卡文迪许提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量D．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律5、如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100t(V)的交流电源上，副线圈接有R=55的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A．原线圈的输入功率为220WB．电流表的读数为1AC．电压表的读数为55VD．通过电阻R的交变电流频率是100Hz6、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是A．图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子B．图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构C．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大D．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大二、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、电磁波在生产生活中有广泛应用。关于电磁波，下列说法正确的是（）A．在同一介质中所有电磁波传播速度都相同B．紫外线有助于人体合成维生素DC．一切物体都在不停地发射红外线D．电磁波谱中γ射线的波长最短E.医学上用γ射线透视人体，检查体内病变等8、一辆汽车在平直路面上从静止开始在1500N的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20m/s时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以30m/s的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是A．汽车的额定功率为60kW B．汽车的额定功率为90kWC．汽车受到的阻力大小为2000N D．汽车受到的阻力大小为3000N9、如图所示，A球用不可伸长的细线悬挂在天花板上，处于静止状态，B球和A球用橡皮筋连接，B球在A球正下方某一位置，此时橡皮筋处于松弛状态。现由静止释放B球，不计空气阻力，则在B球下落的过程中（细线与橡皮筋均不会断），下列说法正确的是A．细线的张力先不变后增大B．A球受到的合力先不变后增大C．B球的动能与橡皮筋的弹性势能之和不断增大D．B球的重力势能与机械能均不断减小10、如图所示，真空中xOy平面内有一束宽度为d的带正电粒子束沿x轴正方向运动，所有粒子为同种粒子，速度大小相等，在第一象限内有一方向垂直xOy平面的有界匀强磁场区（图中未画出），磁感应强度为B。所有带电粒子通过磁场偏转后都会聚于x轴上的a点。下列说法中正确的是（）A．磁场方向一定是垂直xOy平面向外B．所有粒子通过磁场区的时间相同C．如果粒子速率v0=，能保证所有粒子都打在a点的最小磁场区域面积为D．如果粒子速率v0=，能保证所有粒子都打在a点的最小磁场区域面积为三、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）在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：(1)第一组同学利用如图甲所示的实验装置测量，电压表选择量程“3V”，实验后得到了如图乙的图像，则电池内阻为_______Ω；(2)第二组同学也利用图甲的实验装置测量另一节干电池的电动势和内阻，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后发现滑片P向左滑动的过程中，电流表的示数先始终为零，滑过一段距离后，电流表的示数才逐渐增大。该组同学记录了多组电压表示数U、电流表示数、滑片P向左滑动的距离x。然后根据实验数据，分别作出了U-x图象、I-x图象，如图丙所示，则根据图像可知，电池的电动势为______V，内阻为_______Ω。12．（12分）某同学利用图甲所示的装置设计一个“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图中AB是水平桌面，CD是一端带有定滑轮的长木板，在其表面不同位置固定两个光电门，小车上固定着一挡光片。为了补偿小车受到的阻力，将长木板C端适当垫高，使小车在不受牵引时沿木板匀速运动。用一根细绳一端拴住小车，另一端绕过定滑轮挂一托盘，托盘中有一砝码调节定滑轮的高度，使细绳的拉力方向与长木板的上表面平行，将小车靠近长木板的C端某位置由静止释放，进行实验。刚开始时小车的总质量远大于托盘和砝码的总质量。(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图乙所示，其读数为_____cm；(2)某次实验，小车先后经过光电门1和光电门2时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为t1和t2，此过程中托盘未接触地面。已知两个光电门中心之问的间距为L，则小车的加速度表达式a（______）（结果用字母d、t1、t2、L表示）；(3)某同学在实验中保持小车总质量不变，增加托盘中砝码的个数，并将托盘和砝码的总重力当做小车所受的合力F，通过多次测量作出aF图线，如图丙中实线所示。试分析上部明显偏离直线的原因是_____。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，水平面AB光滑，质量为m=1.0kg的物体处于静止状态。当其瞬间受到水平冲量I=10N·s的作用后向右运动，倾角为θ=37°的斜面与水平面在B点用极小的光滑圆弧相连，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.5，经B点后再经过1.5s物体到达C点。g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求BC两点间的距离。14．（16分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示．已知该波的波长大于0.6m，求其波速和波长15．（12分）彩虹的产生原因是光的色散，如图甲所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，光通过一次折射进入水珠，在水珠内进行一次反射后，再通过一次折射射出水珠．现有一单色光束以入射角θ1＝45°射入一圆柱形玻璃砖，在玻璃砖内通过一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃砖，如图乙所示，已知射出光线与射入光线的夹角φ＝30°，光在真空中的速度为c，求：①该单色光的折射率；②该单色光在玻璃中传播速度的大小．

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【解析】

根据动量守恒定律求出M与m的共同速度，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体和小车相对于地面的位移．根据动量定理求出摩擦力的作用的时间，以及摩擦力的冲量．【详解】规定向右为正方向，根据动量守恒定律有，解得；若，A所受的摩擦力，对A，根据动能定理得：，则得物体A对地向左的最大位移，若，对B，由动能定理得，则得小车B对地向右的最大位移，AB错误；根据动量定理知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量，即，C错误；根据动量定理得，解得，D正确．【点睛】本题综合考查了动量守恒定律和动量定理，以及牛顿第二定律和运动学公式，综合性强，对学生的要求较高，在解题时注意速度的方向．2、B【解析】

原、副线圈的匝数比为k，根据变压器的规律可得据能量守恒可得当升压变压器的原、副线圈匝数比为nk时，用户得到的功率为故选B。3、B【解析】

根据万有引力提供向心力有得第一宇宙速度则第二宇宙速度为所以选项B正确，ACD错误。故选B。4、B【解析】

A．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故A错误；B．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故B正确；C．牛顿总结了万有引力定律后，卡文迪许测出引力常量，故C错误；D．开普勒通过对行星运动的观察，发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，完善了哥白尼的日心说，得出了开普勒行星运动定律，故D错误。故选B。5、C【解析】

C．原线圈的交流电电压的有效值是220V，原、副线圈匝数之比为4∶1，由可得副线圈上得到的电压有效值为所以电压表测电压有效值，则示数是55V，选项C正确；B．副线圈上的电流为又由于，则原线圈中的电流为则电流表的读数为0.25A，故B错误；A．原线圈输入的电功率故A错误；D．原副线圈的交流电的频率相同，则副线圈中的交流电的频率也是50Hz，故D错误。故选C。6、C【解析】

AB、图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误；C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C正确；D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误．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、BCD【解析】

A．一切电磁波在真空中传播速度相同，在同一介质中，不同电磁波传播速度不同，A错误；B．紫外线有助于人体合成维生素D，但不宜过量，B正确；C．红外线应用在遥感技术中，是利用一切物体都在不停地发射红外线，C正确；D．电磁波谱中γ射线的频率最高，波长最短，D正确；E．医学上用X射线透视人体，检查体内病变等，E错误。故选BCD。8、BD【解析】

当速度达到v1=20m/s时功率达到额定功率P，最大速度为v2=30m/s，匀加速时其中匀速时联立解得：P=90000W=90kW，f=3000NA.汽车的额定功率为60kW，与计算结果不符，故A错误．B.汽车的额定功率为90kW，与计算结果相符，故B正确．C.汽车受到的阻力大小为2000N，与计算结果不符，故C错误．D.汽车受到的阻力大小为3000N，与计算结果相符，故D正确．9、AC【解析】

A．细线的张力先等于A球的重力，当橡皮筋的弹力不断增大后，细线的张力不断增大。故A正确。B．A球始终静止，合力始终为零。故B错误。C．B球的动能与橡皮筋的弹性势能及B球的重力势能之和为一定值，B球的重力势能不断减小，则B球的动能与橡皮筋的弹性势能之和不断增大。故C正确。D．B球高度一直减小，B球的重力势能不断减小；橡皮筋伸直前，B球做自由落体运动，机械能守恒，橡皮筋被拉长后，B球的一部分机械能转化为橡皮筋的弹性势能，B球的机械能减小，所以B机械能先不变后减小。故D错误。10、ACD【解析】

A．由题意可知，正粒子经磁场偏转，都集中于一点，根据左手定则可有，磁场的方向垂直平面向外，故A正确；B．由洛伦兹力提供向心力，可得运动的时间运动的时间还与圆心角有关，粒子做圆周运动的圆心角不同，因此粒子的运动时间不等，故B错误；C．当粒子速率时，粒子做圆周运动的半径为能保证所有粒子都打在点的最小磁场区域如图最小磁场区域面积为故C正确；D．当粒子速率时，粒子做圆周运动的半径为能保证所有粒子都打在点的最小磁场区域如图最小磁场区域面积为故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、1.51.51【解析】

(1)[1]．由图乙图像可知，电源内阻(2)[2][3]．由图示图像可知，时，，；当时，，，则由U=E-Ir可得1.20=E-0.3r1.35=E-0.15r解得：r=1ΩE=1.5V12