河北唐縣第一中學2024屆高三第二學期學習能力診斷物理試題

河北唐縣第一中學2024屆高三第二學期學習能力診斷物理試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、某電磁軌道炮的簡化模型如圖所示，兩圓柱形固定導(dǎo)軌相互平行，其對稱軸所在平面與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌長為L，間距為d，一質(zhì)量為m的金屬彈丸置于兩導(dǎo)軌間，彈丸直徑為d，電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好且不計摩擦阻力，導(dǎo)軌下端連接理想恒流電源，電流大小恒為I，彈丸在安培力作用下從導(dǎo)軌底端由靜止開始做勻加速運動，加速度大小為a。下列說法正確的是（）A．將彈丸彈出過程中，安培力做的功為maL+mgLsinθB．將彈丸彈出過程中，安培力做的功為I2RC．將彈丸彈出過程中，安培力的功率先增大后減小D．將彈丸彈出過程中，安培力的功率不變2、質(zhì)量為的鐵錘從高處落下，打在水泥樁上，鐵錘與水泥樁撞擊的時間是，則撞擊過程中，鐵錘對樁的平均沖擊力大小為（）A． B． C． D．3、下列說法正確的是（）A．庫侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，而康普頓效應(yīng)從動量方面進一步揭示了光的粒子性C．鐳226變?yōu)殡?22的半衰期是1620年，隨著地球環(huán)境的不斷變化，半衰期可能變短D．結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固4、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。為了兼顧高緯度地區(qū)的定位和導(dǎo)航需要，該系統(tǒng)已布置了10余顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（IGSO），其軌道是與赤道平面呈一定夾角的圓形，圓心為地心，運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。關(guān)于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．該衛(wèi)星不可能經(jīng)過北京上空B．該衛(wèi)星距地面的高度與同步軌道靜止衛(wèi)星相同C．與赤道平面夾角為的傾斜地球同步軌道只有唯一一條D．該衛(wèi)星運行的速度大于第一宇宙速度5、如圖所示，在與水平方向成θ角的勻強電場中有一絕緣光滑細桿，底端固定一帶正電的小球，上端有一帶正電的小環(huán)，在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運動的過程中，下列關(guān)于小環(huán)能量變化的說法中正確的是（）A．重力勢能與動能之和增加 B．電勢能與動能之和增加C．機械能守恒 D．動能一定增加6、如圖，裝備了“全力自動剎車”安全系統(tǒng)的汽車，當車速v滿足3.6km/h≤v≤36km/h、且與前方行人之間的距離接近安全距離時，如果司機未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，使汽車避免與行人相撞。若該車在不同路況下“全力自動剎車”的加速度取值范圍是4~6m/s2，則該系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為（）A．0.08m B．1.25m C．8.33m D．12.5m二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，光滑平行導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間距為L，MP間接有阻值為的定值電阻。兩導(dǎo)軌間有一邊長為的正方形區(qū)域abcd，該區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，ad平行MN。一粗細均勻、質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并靜止于ab處，金屬桿接入兩導(dǎo)軌間的電阻為R?，F(xiàn)用一恒力F平行MN向右拉桿，已知桿出磁場前已開始做勻速運動，不計導(dǎo)軌及其他電阻，忽略空氣阻力，則（）A．金屬桿勻速運動時的速率為B．出磁場時，dc間金屬桿兩端的電勢差C．從b到c的過程中，金屬桿產(chǎn)生的電熱為D．從b到c的過程中，通過定值電阻的電荷量為8、一豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，一端與質(zhì)量為3kg的B固定在一起，質(zhì)量為1kg的A放于B上。現(xiàn)在A和B正在一起豎直向上運動，如圖所示。當A、B分離后，A上升0.2m到達最高點，此時B速度方向向下，彈簧為原長，則從A、B分離起至A到達最高點的這一過程中，下列說法正確的是(g取10m/s2)A．A、B分離時B的加速度為gB．彈簧的彈力對B做功為零C．彈簧的彈力對B的沖量大小為6N·sD．B的動量變化量為零9、回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時間忽略不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在加速器中被加速，加速電壓為U。下列說法正確的是（）A．交變電場的周期為B．粒子射出加速器的速度大小與電壓U成正比C．粒子在磁場中運動的時間為D．粒子第1次經(jīng)過狹縫后進入磁場的半徑為10、如圖所示，兩塊半徑均為R的半圓形玻璃磚正對放置，折射率均為n=；沿豎直方向的兩條直徑BC、B′C′相互平行，一束單色光正對圓心O從A點射入左側(cè)半圓形玻璃磚，知∠AOB=60°。若不考慮光在各個界面的二次反射，下列說法正確的是（）A．減小∠AOB，光線可能在BC面發(fā)生全反射B．BC、B′C′間距大小與光線能否從右半圓形玻璃磚右側(cè)射出無關(guān)C．如果BC、B′C′間距大于，光線不能從右半圓形玻璃磚右側(cè)射出D．如果BC、B′C′間距等于，光線穿過兩個半圓形玻璃磚的總偏折角為15°三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了探究當磁鐵靠近線圈時在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與磁鐵移動所用時間Δt之間的關(guān)系，某小組同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上，小車經(jīng)過光電門時，電腦會自動記錄擋光片的擋光時間Δt，以及相應(yīng)時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢E。改變小車的速度，多次測量，記錄的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)測量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329Δt/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）實驗操作過程中，線圈與光電門之間的距離_________________（選填“保持不變”或“變化”），從而實現(xiàn)了控制_________________不變。（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)。第一種是計算法：需要算出_____________________________，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了E與Δt成反比。第二種是作圖法：在直角坐標系中作出_____________________的關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證E與Δt成反比。12．（12分）小張同學利用“插針法”測定玻璃的折射率．（1）小張將玻璃磚從盒子拿出放到白紙上，圖示操作較為規(guī)范與合理的是____________．（2）小張發(fā)現(xiàn)玻璃磚上下表面不一樣，一面是光滑的，一面是磨砂的，小張要將玻璃磚選擇_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）與白紙接觸的放置方法進行實驗較為合理．（3）小張正確操作插好了4枚大頭針，如圖所示，請幫助小張畫出正確的光路圖____.然后進行測量和計算，得出該玻璃磚的折射率n=__________（保留3位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一足夠長寬為L的長方體透明介質(zhì)與右側(cè)的熒光屏平行放置，其右表面距離熒光屏的距離也為L，在透明介質(zhì)的左側(cè)L處有一點光源S，該光源在熒光屏上的投影點為O，點光源S發(fā)出一細光束，光束與透明介質(zhì)表面呈=45°，細光束經(jīng)透明介質(zhì)折射后射到熒光屏上的A點，經(jīng)測量可知AO兩點之間的距離為，已知光在真空中的速度為c。求：(1)該透明介質(zhì)的折射率大小為多少？(2)細光束從發(fā)射到射到熒光屏上的時間為多少？14．（16分）如圖所示，傾斜軌道AB的傾角為37°，CD、EF軌道水平，AB與CD通過光滑圓弧管道BC連接，CD右端與豎直光滑圓周軌道相連．小球可以從D進入該軌道，沿軌道內(nèi)側(cè)運動，從E滑出該軌道進入EF水平軌道．小球由靜止從A點釋放，已知AB長為5R，CD長為R，重力加速度為g，小球與斜軌AB及水平軌道CD、EF的動摩擦因數(shù)均為0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為l.8R．求：(在運算中，根號中的數(shù)值無需算出)(1)小球滑到斜面底端C時速度的大?。?2)小球剛到C時對軌道的作用力．(3)要使小球在運動過程中不脫離軌道，豎直圓周軌道的半徑R/應(yīng)該滿足什么條件？15．（12分）如圖所示是一個水平橫截面為圓形的平底玻璃缸，玻璃缸深度為，缸底面圓心處有一單色點光源，缸中裝有某種液體，深度為，點為液面的圓心，垂直于水平面。用面積為的黑紙片覆蓋在液面上，則液面上方恰好無光線射出。若在上述黑紙片上，以為圓心剪出一個面積為的圓孔，把余下的黑紙環(huán)仍放置在液面上原來的位置，使所有出射光線都從缸口射出，則缸口的最小面積為多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】

AB．對彈丸受力分析，根據(jù)牛頓第二定律安培力做功A正確，B錯誤；CD．彈丸做勻加速直線運動，速度一直增大，根據(jù)可知安培力的功率一直增大，CD錯誤。故選A。2、A【解題分析】

根據(jù)自由落體的運動學公式，可得鐵錘碰前的速度為取向下為正，對鐵錘由動量定理得解得由牛頓第三定律可得，鐵錘對樁的作用力大小故A正確，BCD錯誤。故選A。3、B【解題分析】

A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，選項A錯誤；B．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，而康普頓效應(yīng)從動量方面進一步揭示了光的粒子性，選項B正確；C．半衰期不隨外界環(huán)境的變化而變化，選項C錯誤；D．比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，選項D錯誤。故選B。4、B【解題分析】

A．根據(jù)題目描述，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的軌道是與赤道平面呈一定夾角的圓形，圓心為地心，所以有可能在運動過程中經(jīng)過北京上空，所以A錯誤；B．由題意可知，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期與地球同步衛(wèi)星的周期相同，根據(jù)可知，該衛(wèi)星的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑相同，即該衛(wèi)星距地面的高度與同步軌道靜止衛(wèi)星相同，所以B正確；C．由題意可知，圓心在地心，與赤道平面成的圓形軌道有無數(shù)個，所以C錯誤；D．根據(jù)公式可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，運行速度越小，而第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，所以該衛(wèi)星的運行速度比第一宇宙速度小，D錯誤。故選B。5、B【解題分析】

ABC．在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運動的過程中，受向下的重力、斜向上的電場力和豎直向上的庫侖力，因電場力和庫侖力對環(huán)都做負功，可知環(huán)的機械能減??；而環(huán)的動能、重力勢能和電勢能之和守恒，則因電勢能變大，則重力勢能與動能之和減??；因重力勢能減小，則電勢能與動能之和增加；選項AC錯誤，B正確；D．環(huán)下滑過程中一定存在一個重力、電場力、庫侖力以及桿的彈力的四力平衡位置，在此位置時環(huán)的速度最大，動能最大，則環(huán)下滑時動能先增加后減小，選項D錯誤；故選B。6、D【解題分析】

由題意知，車速3.6km/h≤v≤36km/h即，系統(tǒng)立即啟動“全力自動剎車”的加速度大小約為4~6m/s2，最后末速度減為0，由推導(dǎo)公式可得故ABC錯誤，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】

A．設(shè)流過金屬桿中的電流為，由平衡條件得解得根據(jù)歐姆定律有所以金屬桿勻速運動的速度為故A錯誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律得，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為所以金屬桿在出磁場時，dc間金屬桿兩端的電勢差為故B正確；C．設(shè)整個過程電路中產(chǎn)生的總電熱為，根據(jù)能量守恒定律得代入可得所以金屬桿上產(chǎn)生的熱量為故C錯誤；D．根據(jù)電荷量的計算公式可得全電路的電荷量為故D正確。故選BD。8、ABC【解題分析】

A、由分離的條件可知，A、B物體分離時二者的速度、加速度相等，二者之間的相互作用力為0，對A分析可知，A的加速度，所以B的加速度為g，故A正確；B、A、B物體分離時彈簧恢復(fù)原長，A到最高點彈簧恢復(fù)原長，從A、B分離起至A到達最高點的這一過程中彈簧的彈性勢能變化為零，所以彈簧對B做的功為零，故B正確；CD、A、B物體分離后A做豎直上拋運動，可知豎直上拋的初速度，上升到最高點所需的時間：，由運動的對稱性可知此時B的速度為2m/s，方向豎直向下，對B在此過程內(nèi)用動量定理(規(guī)定向下為正方向)得：，解得彈簧的彈力對B的沖量大小為：，B的動量變化量為，故C正確，D錯誤；故選ABC。9、CD【解題分析】

A．為了能夠使粒子通過狹縫時持續(xù)的加速，交變電流的周期和粒子在磁場中運動周期相同，即A錯誤；B．粒子最終從加速器飛出時解得粒子飛出回旋加速器時的速度大小和無關(guān)，B錯誤；C．粒子在電場中加速的次數(shù)為，根據(jù)動能定理粒子在磁場中運動的時間C正確；D．粒子第一次經(jīng)過電場加速進入磁場，洛倫茲力提供向心力解得D正確。故選CD。10、AD【解題分析】

A.玻璃磚的臨界角為解得C=45°所以減小∠AOB，光線可能在BC面發(fā)生全反射，故A正確；D.由折射定律可得∠O′OD=45°，則OO′=O′D=，∠O′DE=120°在△O′DE中，由正弦定理可得又代入數(shù)據(jù)可得∠O′ED=30°，由折射定律可得∠FEG=45°，所以光線EF相對于光線AO偏折了15°，故D正確；BC.BC、B′C′間距越大，從右半圓圓弧出射光線的入射角就越大，可能超過臨界角，所以BC、B′C′間距大小與光線能否從右半圓形玻璃右側(cè)射出有關(guān)，且當入射角小于45°時均可從右側(cè)面射出，故BC錯誤。故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、保持不變磁通量的變化量E和Δt的乘積【解題分析】

（1）[1]為了定量驗證感應(yīng)電動勢與時間成反比，我們應(yīng)該控制磁通量的變化量不變；[2]所以在實驗中，每次測量的時間內(nèi)，磁鐵相對線圈運動的距離都相同，從而實現(xiàn)了控制通過線圈的磁通量的變化量不變；（2）[3]為了驗證與成反比，算出感應(yīng)電動勢和擋光時間的乘積，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了與成反比。[4]在直角坐標系中作感應(yīng)電動勢與擋光時間的倒數(shù)關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證與成反比。12、B磨砂的面1.53【解題分析】

光學鏡面及光學玻璃面均不能用手觸碰；根據(jù)實驗原理，運用插針法，確定入射光線和折射光線．【題目詳解】（1）玻璃磚的光學面不能用手直接接觸，接觸面的污漬會影響接觸面的平整，進而影響折射率的測定，B正確；（2）為了不影響觀察實驗，應(yīng)使得磨砂面接觸紙面；（3）光路圖如圖所示：設(shè)方格紙上小正方形的邊長為，光線的入射角為，折射角為，則，，所以該玻璃磚的折射率四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)【解題分析】

(1)作出光路圖如圖所示入射角為，設(shè)折射角為，光束從透明介質(zhì)出射時偏離入射點距離為，則有則有由折射定律(2)細光束在透明介質(zhì)中的速度由幾何關(guān)系有解得光束在空氣中的傳播時間為因此光束從發(fā)射到射到熒光屏上的時間為14、（1）（2）6.6mg，豎直向下（3）【解題分析】試題分析：（1）設(shè)小球