2023-2024學(xué)年上海建平中學(xué)高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2023-2024學(xué)年上海建平中學(xué)高三第二次診斷性檢測物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、已知聲波在鋼軌中傳播的速度遠(yuǎn)大于在空氣中傳播的速度，則當(dāng)聲音由鋼軌傳到空氣中時(shí)（）A．頻率變小，波長變長 B．頻率變大，波長變短C．頻率不變，波長變長 D．頻率不變，波長變短2、如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是（）A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短B．這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11.11eVD．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9.60eV3、如圖所示，四個(gè)小球質(zhì)量分別為、、、，用細(xì)線連著，在和之間細(xì)線上還串接有一段輕彈簧，懸掛在光滑定滑輪的兩邊并處于靜止?fàn)顟B(tài)。彈簧的形變在彈性限度內(nèi)重力加速度大小為，則下列說法正確的是（）A．剪斷間細(xì)線的一瞬間，小球的加速度大小為B．剪斷間細(xì)線的一瞬間，小球和的加速度大小均為C．剪斷間細(xì)線的一瞬間，小球的加速度大小為零D．剪斷球上方細(xì)線的一瞬間，小球和的加速度大小均為零4、“雙星系統(tǒng)”由相距較近的星球組成，每個(gè)星球的半徑均遠(yuǎn)小于兩者之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體，它們在彼此的萬有引力作用下，繞某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動。如圖所示，某一雙星系統(tǒng)中A星球的質(zhì)量為m1，B星球的質(zhì)量為m2，它們球心之間的距離為L，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．B星球的軌道半徑為B．A星球運(yùn)行的周期為C．A星球和B星球的線速度大小之比為m1：m2D．若在O點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則它受到兩星球的引力之和一定為零5、如圖所示是某同學(xué)蕩秋千的一種方式：人站在秋千板上，雙手抓著兩側(cè)秋千繩：當(dāng)他從最高點(diǎn)A向最低點(diǎn)B運(yùn)動時(shí)，他就向下蹲：當(dāng)他從最低點(diǎn)B向最高點(diǎn)C運(yùn)動時(shí)，他又站立起來；從C回到B他又向下蹲……這樣蕩，秋千會越蕩越高。設(shè)秋千板寬度和質(zhì)量忽略不計(jì)，人在蹲立過程中，人的身體中心線始終在兩秋千繩和秋千板確定的平面內(nèi)。則下列說法中，正確的是（）A．人在最低點(diǎn)B時(shí)處于失重狀態(tài)B．在最高點(diǎn)A時(shí)，人和秋千受到的合力為0C．若整個(gè)過程中人保持某個(gè)姿勢不動，則秋千會越蕩越低D．在題干所述擺動過程中，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒6、如圖所示，內(nèi)壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平．A球、C球與B球分別用兩根輕質(zhì)細(xì)線連接，當(dāng)系統(tǒng)保持靜止時(shí)，B球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，圖中θ=30o，則A球、C球的質(zhì)量之比為（）A．1:2 B．2:1 C．1: D．:1二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示。有一束平行于等邊三棱鏡橫截面ABC的紅光從空氣射向E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)。已知入射方向與邊AB的夾角，E．F分別為邊AB．BC的中點(diǎn)，則（）A．該三棱鏡對紅光的折射率為B．光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C．從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束的夾角為D．若改用紫光沿相同角度從E點(diǎn)入射，則出射點(diǎn)在F點(diǎn)左側(cè)8、如圖所示，兩導(dǎo)軌所構(gòu)成的平面與水平面成θ角，金屬桿ab、cd的電阻均為R，質(zhì)量均為m，沿與導(dǎo)軌垂直的方向放置在導(dǎo)軌上，兩金屬桿與導(dǎo)軌構(gòu)成回路。金屬桿的長度與導(dǎo)軌間的距離相等，且為L，金屬桿cd通過跨過定滑輪的細(xì)繩與電動機(jī)相連。為了保證金屬桿ab能在導(dǎo)軌上靜止不動，金屬桿cd需在電動機(jī)的帶動下沿導(dǎo)軌向上移動。整個(gè)空間存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，不計(jì)一切摩擦阻力，下列各種判斷中正確的是（）A．若磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，則回路中電流方向?yàn)閍→d→c→b→aB．金屬桿cd沿導(dǎo)軌向上做勻速運(yùn)動，速度大小v=C．細(xì)繩的拉力F=mgsinθD．電動機(jī)的輸出功率P=9、如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，則下列說法正確的是（）A．圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b的加速度正在增大B．從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)0.01s，質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置上方，并向y軸正方向做減速運(yùn)動C．從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)0.01s，質(zhì)點(diǎn)a沿波傳播方向遷移了2mD．若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則它所遇到的障礙物或孔的尺寸一定比4m大得多10、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為1：2，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)約為 B．電壓表的示數(shù)約為C．原線圈的輸入功率為 D．副線圈輸出的交流電的頻率為三、實(shí)驗(yàn)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）圖1為拉敏電阻的阻值大小隨拉力變化的關(guān)系。某實(shí)驗(yàn)小組利用其特性設(shè)計(jì)出一電子測力計(jì)，電路如圖2所示。所用器材有：拉敏電阻，其無拉力時(shí)的阻值為500.0電源（電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）電源（電動勢6V，內(nèi)阻不計(jì)）毫安表mA（量程3mA，內(nèi)阻）滑動變阻器（最大阻值為）滑動變阻器（最大阻值為）電鍵S，導(dǎo)線若干。現(xiàn)進(jìn)行如下操作：①將拉敏電阻處于豎直懸掛狀態(tài)并按圖連接好電路，將滑動變阻器滑片置于恰當(dāng)位置，然后閉合電鍵S。②不掛重物時(shí)緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，直到毫安表示數(shù)為3mA，保持滑動變阻器滑片的位置不再改變。③在下施加豎直向下的拉力時(shí)，對應(yīng)毫安表的示數(shù)為，記錄及對應(yīng)的的值。④將毫安表的表盤從1mA到3mA之間逐刻線刻畫為對應(yīng)的的值，完成電子測力計(jì)的設(shè)計(jì)。請回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇的滑動變阻器是__________（填“”或“”），電源是________（填“”或“”）；（2）實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電子測力計(jì)的量程是__________。12．（12分）頻閃攝影是研究物體運(yùn)動常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。如圖所示是物體下落時(shí)的頻閃照片示意圖，已知頻閃儀每隔閃光一次，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?，照片中的?shù)字是豎直放置的刻度尺的讀數(shù)，單位是厘米。利用上述信息可以求出：物體下落至點(diǎn)時(shí)速度大小為______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），實(shí)驗(yàn)中物體由點(diǎn)下落至點(diǎn)，動能的增加量約為重力勢能減少量的____%（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。四、計(jì)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）如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，y軸沿豎直方向。在x=L到x=2L之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)比荷為k的帶電微粒從坐標(biāo)原點(diǎn)以一定初速度沿+x方向拋出，進(jìn)入電場和磁場后恰好在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，離開電場和磁場后，帶電微粒恰好沿+x方向通過x軸上x=3L的位置，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g。求：(1)電場強(qiáng)度的大??；(2)帶電微粒的初速度；(3)帶電微粒做圓周運(yùn)動的圓心的縱坐標(biāo)。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對齊。A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運(yùn)動，左邊緣再次對齊時(shí)恰好相對靜止，此后兩者一起運(yùn)動至停下。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。求：(1)A被敲擊后獲得的初速度大小vA；(2)在左邊緣再次對齊的前、后，B運(yùn)動加速度的大小aB、aB'；15．（12分）如圖所示，寬度為的區(qū)域被平均分為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ、Ⅲ有勻強(qiáng)磁場，它們的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向垂直紙面且相反，長為，寬為的矩形abcd緊鄰磁場下方，與磁場邊界對齊，O為dc邊的中點(diǎn)，P為dc邊中垂線上的一點(diǎn)，OP=3L．矩形內(nèi)有勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，方向由a指向O．電荷量為q、質(zhì)量為m、重力不計(jì)的帶電粒子由a點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，運(yùn)動軌跡剛好與區(qū)域Ⅲ的右邊界相切．（1）求該粒子經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度大小v0；（2）求勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度大小B;（3）若在aO之間距O點(diǎn)x處靜止釋放該粒子，粒子在磁場區(qū)域中共偏轉(zhuǎn)n次到達(dá)P點(diǎn)，求x滿足的條件及n的可能取值．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

當(dāng)聲音由鋼軌傳到空氣中時(shí)，頻率不變，由題意得知波速減小，由波速公式v=λf可知，波長變短。A．頻率變小，波長變長，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．頻率變大，波長變短，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．頻率不變，波長變長，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．頻率不變，波長變短，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；2、D【解析】

這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論△E=Em-En（m＞n）得知，從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大，由E=hγ=hc/λ得知，頻率最高，波長最短．故AB錯(cuò)誤；從n=3躍遷到n=1輻射的光子能量最大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的光電子最大初動能最大，光子能量最大值為13.6-1.51eV=12.09eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程得Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV．故C錯(cuò)誤，D正確．故選D．3、C【解析】

AB．開始時(shí)，彈簧的彈力為，剪斷CD間細(xì)線的一瞬間，彈簧的彈力不變，則小球C的加速度大小為AB的加速度為零，故AB錯(cuò)誤；C．同理可以分析，剪斷AB間細(xì)線的一瞬間，小球C的加速度大小為0，故C正確；D．剪斷C球上方細(xì)線的一瞬間，彈簧的彈力迅速減為零，因此小球A和B的加速度大小為，故D錯(cuò)誤。故選C。4、B【解析】

由于兩星球的周期相同，則它們的角速度也相同，設(shè)兩星球運(yùn)行的角速度為，根據(jù)牛頓第二定律，對A星球有：對B星球有得又得故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得周期，故B正確；C．A星球和B星球的線速度大小之比故C錯(cuò)誤；D．O點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)受到B星球的萬有引力受到A星球的萬有引力故質(zhì)點(diǎn)受到兩星球的引力之和不為零，故D錯(cuò)誤。故選B。5、C【解析】

A．人在最低點(diǎn)時(shí)加速度豎直向上指向圓心，人處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．在最高點(diǎn)A時(shí)，人和秋千受到的合力為他們自身的重力，故B錯(cuò)誤；CD．由于蕩秋千過程中不可避免存在空氣阻力，如果沒有能量補(bǔ)充，則系統(tǒng)機(jī)械能就越來越小，即秋千蕩起最大高度越來越低，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6、C【解析】

B球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，則根據(jù)幾何知識分析可得B球所在位置兩線的夾角為90°，以B球?yàn)檠芯繉ο螅M(jìn)行受力分析，水平方向所受合力為零，由此可知A．1:2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．2:1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．1:，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．:1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.考點(diǎn)：考查受力平衡的分析點(diǎn)評：本題難度較小，明確B球所在位置夾角為90°是本題求解的關(guān)鍵二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AC【解析】

A．如圖所示，作兩界面法線相交于D點(diǎn)，在AB界面，由幾何知識知，入射角為，折射角為，所以故A正確；B．光在BC界面上人射角為，則即臨界角則在BC面上不會發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；C．分析知BC面上折射角為，入射光線與出射光線相交于G點(diǎn)，，，則，，則所以從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束的夾角為，故C正確；D．紫光頻率比紅光頻率大，棱鏡對紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度從E點(diǎn)人射，則出射點(diǎn)在F點(diǎn)右側(cè)，D錯(cuò)誤。故選AC。8、BD【解析】

A．金屬桿ab靜止不動，所受安培力應(yīng)沿導(dǎo)軌平面向上，若磁場垂直導(dǎo)軌平面向下，根據(jù)右手定則可判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，故A錯(cuò)誤；B．對金屬桿ab由平衡條件有mgsinθ=BIL金屬桿cd切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流I=解得v=故B正確；C．由于金屬桿ab靜止不動，金屬桿cd勻速運(yùn)動，由整體法有細(xì)繩拉力F=2mgsinθ故C錯(cuò)誤；D．電動機(jī)的輸出功率等于細(xì)繩拉力的功率，功率P=Fv=故D正確。故選BD。9、AB【解析】

A．由于波沿x軸正方向傳播，根據(jù)“上下坡”法，知道b質(zhì)點(diǎn)正向下振動，位移增大，加速度正在增大，故A正確；B．由圖知，波長λ=4m，則該波的周期為從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過0.01s，即半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置上方，并向y軸正方向做減速運(yùn)動，故B正確；C．質(zhì)點(diǎn)a不會沿波傳播方向遷移，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)波的波長比障礙物尺寸大或差不多時(shí)，就會發(fā)生明顯的衍射，所以若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比4

m小或和4m差不多，故D錯(cuò)誤。故選：AB。10、BC【解析】

AB．由題意可知變壓器輸入電壓的有效值，由可知，副線圈兩端電壓電壓表的示數(shù)為；通過電阻的電流由得電流表的示數(shù)為4A，故A錯(cuò)誤，B正確；C．變壓器兩端功率相等，故原線圈的輸入電功率等于輸出功率故C正確；D．交流電的頻率變壓器不改變交流電的頻率，故D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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、200【解析】

（1）[1][2]毫安表示數(shù)為3mA時(shí)，由閉合電路的歐姆定律，有若選電源，則滑動變阻器電阻為，兩個(gè)滑動變阻器均達(dá)不到，所以只能選電源，此時(shí)滑動變阻器電阻為，只能選。（2）[3]毫安表示數(shù)為1mA時(shí)，拉力最大，由閉合電路的歐姆定律，有由圖1有解得拉力最大值為200N。電子測力計(jì)的量程200N。12、1.1695~97均正確【解析】

[1]根據(jù)公式可得[2]同理可得物體有B到C過程中，動能增加量為重力勢能的減少量為動能的增加量約為重力勢能減少量的四、計(jì)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