2023屆四川省綿陽市高三上學(xué)期第二次診斷性考試?yán)砭C物理試題（解析版）

綿陽市高中2020級(jí)第二次診斷性考試?yán)砜凭C合能力測試一、選擇題1.如圖所示，一物體被水平向左的壓力壓在粗糙的豎直墻壁上，某時(shí)刻壓力的值為，此時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，若從該時(shí)刻起使壓力逐漸減小，直到減為零，則該過程中物體的加速度與壓力的關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)物體與豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體的質(zhì)量為。壓力為時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，若此時(shí)摩擦力剛好達(dá)到最大值，則從該時(shí)刻起使壓力逐漸減小，物體立即獲得加速度向下加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得又聯(lián)立可得故選D。2.在真空中有甲、乙兩個(gè)質(zhì)量不等、帶同種電荷的粒子，甲從較遠(yuǎn)處以一定的初速度沿直線向原來靜止的乙運(yùn)動(dòng)，甲、乙間的距離減小到某值后又增大。忽略粒子重力，不考慮電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場，則在此過程中，先減小后增大的物理量是（）A.甲、乙間的庫侖力 B.甲、乙的動(dòng)量之和C.甲、乙的動(dòng)能之和 D.甲、乙的電勢能之和【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)可知，甲、乙間的距離減小到某值后又增大，則甲、乙間的庫侖力先增大后減小，A錯(cuò)誤；B．對(duì)兩粒子構(gòu)成的系統(tǒng)分析，可知，系統(tǒng)所受外力的合力為0，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，即甲、乙的動(dòng)量之和不變，B錯(cuò)誤；D．由于甲、乙間的距離減小到某值后又增大，可知電場力對(duì)兩粒子做功的代數(shù)和開始為負(fù)值，后為正值，即電場力先做負(fù)功，后做正功，則甲、乙的電勢能之和先增大后減小，D錯(cuò)誤；C．兩粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只有電勢能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)上述，甲、乙的電勢能之和先增大后減小，則甲、乙的動(dòng)能之和先減小后增大，C正確。故選C。3.為測定某一質(zhì)量為的帶電小球所帶的電荷量，某同學(xué)將該電荷用長為的絕緣細(xì)線懸掛在兩豎直放置的平行金屬板間，調(diào)整兩板間距為，給兩板加的電壓時(shí)，測得小球偏離豎直方向的距離為，重力加速度取，則小球所帶的電荷量為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)小球向左偏可知，小球帶負(fù)電，設(shè)繩與豎直夾角為，則根據(jù)解得故選A。4.2022年11月29日，“神舟十五號(hào)”發(fā)射升空，成功對(duì)接空間站天和核心艙，中國空間站首次形成了“三艙三船”的組合體。組合體視為在距地面約為的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球視為質(zhì)量分布均勻的球體，半徑約，表面的重力加速度約為，則駐艙航天員在空間站內(nèi)每天（24小時(shí)）可以看到日出的次數(shù)為（）A.18 B.16 C.14 D.12【答案】B【解析】【詳解】由萬有引力提供向心力解得駐艙航天員周期為又因?yàn)樵诘厍虮砻嬗谢喌寐?lián)立解得，駐艙航天員的周期為代入數(shù)據(jù)解得所以駐艙航天員在空間站內(nèi)每天（24小時(shí)）可以看到日出的次數(shù)為故選B。5.中國人民解放軍在某海域進(jìn)行了一次實(shí)彈演練。一個(gè)士兵蹲在皮劃艇上，用步槍在時(shí)間內(nèi)沿水平方向發(fā)射了N發(fā)子彈。若該士兵連同裝備和皮劃艇的總質(zhì)量是M，發(fā)射每兩發(fā)子彈之間的時(shí)間間隔相等，每發(fā)子彈的質(zhì)量為m，子彈離開槍口的對(duì)地速度為。射擊前皮劃艇是靜止的，不考慮水的阻力，忽略因射擊導(dǎo)致裝備質(zhì)量的減少，則在時(shí)間內(nèi)皮劃艇的位移為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，在時(shí)間內(nèi)沿水平方向發(fā)射了N發(fā)子彈，每兩發(fā)子彈之間的時(shí)間間隔相等，則時(shí)間間隔為射擊前皮劃艇是靜止的，不考慮水的阻力，發(fā)射第1發(fā)子彈之后，由動(dòng)量守恒定律有解得皮劃艇的速度為發(fā)射第1發(fā)子彈之后，發(fā)射第2發(fā)子彈之前，皮劃艇運(yùn)動(dòng)的位移為發(fā)射第2發(fā)子彈之后，由動(dòng)量守恒定律有解得皮劃艇的速度為發(fā)射第2發(fā)子彈之后,第3發(fā)子彈之前，皮劃艇運(yùn)動(dòng)的位移為同理可知，發(fā)射第發(fā)子彈之后，發(fā)射第發(fā)子彈之前，皮劃艇運(yùn)動(dòng)的位移為由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，在時(shí)間內(nèi)皮劃艇的位移為故選A。6.甲、乙兩賽車，在平直車道上由靜止開始保持額定功率啟動(dòng)。甲車啟動(dòng)后，速度達(dá)到，后，速度達(dá)到最大速度；乙車啟動(dòng)后，速度達(dá)到，后，速度達(dá)到最大速度。假設(shè)賽車行駛過程中所受阻力恒為車重的倍，甲車的質(zhì)量為乙車的倍，重力加速度取，則（）A.甲車額定功率是乙車額定功率的倍B.速度達(dá)到時(shí)，甲車加速度是乙車加速度的倍C.速度達(dá)到時(shí)，甲車牽引力是乙車牽引力的倍D.加速到最大速度的過程中，甲車通過距離是乙車通過距離的倍【答案】BD【解析】【詳解】A．達(dá)到最大速度時(shí)，甲、乙兩車分別滿足，其中，，聯(lián)立解得A錯(cuò)誤；BC．由，可得代入數(shù)據(jù)可得，B正確，C錯(cuò)誤；D．加速到最大速度的過程中，據(jù)動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)對(duì)比可得，甲車通過距離與乙車通過距離之比為D正確。故選BD。7.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為的小圓環(huán)套在半徑為R的光滑絕緣大圓環(huán)上，大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，O為環(huán)心，A為最低點(diǎn)，B為最高點(diǎn)。在大圓環(huán)所在的豎直平面內(nèi)施加水平向右、場強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場，并同時(shí)給在A點(diǎn)的小圓環(huán)一個(gè)向右的水平初速度，小圓環(huán)恰好能夠沿大圓環(huán)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中（）A.動(dòng)能最小與最大的位置在同一等勢面上B.電勢能最小的位置恰是機(jī)械能最大的位置C.在A點(diǎn)獲得的初速度為D.過B點(diǎn)受到大環(huán)的彈力大小為【答案】BC【解析】【詳解】A．由于勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為，即電場力與重力大小相等，作出小圓環(huán)的等效物理最低點(diǎn)C與物理最高點(diǎn)位置D，如圖所示小圓環(huán)在等效物理最低點(diǎn)速度最大，動(dòng)能最大，在等效物理最高點(diǎn)速度最小，動(dòng)能最小，根據(jù)沿電場線電勢降低，可知可知其不在同一等勢面上，A錯(cuò)誤；B．小圓環(huán)在運(yùn)動(dòng)過程中，只有電勢能、動(dòng)能與重力勢能轉(zhuǎn)化，即只有電勢能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，則電勢能最小的位置恰是機(jī)械能最大的位置，B正確；C．小圓環(huán)恰好能夠沿大圓環(huán)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，即小圓環(huán)通過等效物理最高點(diǎn)D的速度為0，對(duì)圓環(huán)分析有解得C正確；D．小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到B過程有在B點(diǎn)有解得可知，小圓環(huán)過B點(diǎn)受到大環(huán)的彈力大小為，D錯(cuò)誤。故選BC。8.輕質(zhì)細(xì)線繞過兩個(gè)等高、光滑定滑輪P、Q，兩端分別連接著質(zhì)量均為m的小球A、B，己知P、Q間細(xì)線水平，間距為l，A、B小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將一質(zhì)量也為m的物體C，通過光滑的輕掛鉤掛在細(xì)線上與兩定滑輪等間距的位置O，靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)。若A、B始終沒有與P、Q相碰，重力加速度為g，則C物體在下降過程中（）A速度先增大后減小 B.加速度先增大后減小C.最大動(dòng)能為 D.下降的最大高度為【答案】AD【解析】【詳解】A．C物體初速度為0，下降到最低點(diǎn)時(shí)速度也為0，根據(jù)極端法可知，C物體的速度先增大后減小，A正確；B．C剛剛釋放時(shí)，僅受重力作用，加速度為重力加速度，隨后向下受到重力與細(xì)線的作用力，加速度方向向下，大小變小，根據(jù)上述可知，C物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在最大速度，此時(shí)加速度為0，之后向下運(yùn)動(dòng)過程，速度減小，加速度方向向上，大小變大，因此C物體在下降過程中，加速度先減小后增大，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)上述，動(dòng)能最大時(shí)，速度達(dá)到最大，此時(shí)，加速度0，對(duì)A分析有令C左右細(xì)線與豎直方向此時(shí)的夾角為，對(duì)C分析有解得針對(duì)左側(cè)細(xì)線，將物體C速度沿細(xì)線與垂直于細(xì)線分解，沿細(xì)線的分速度等于A的速度，針對(duì)右側(cè)細(xì)線，將物體C速度沿細(xì)線與垂直于細(xì)線分解，沿細(xì)線的分速度等于B的速度，且A、B的速度相等，即對(duì)ABC構(gòu)成的系統(tǒng)解得C物體最大動(dòng)能為C錯(cuò)誤；D．C下降到最低點(diǎn)時(shí)三個(gè)物體的速度均為0，令此時(shí)C左右細(xì)線與豎直方向此時(shí)的夾角為，對(duì)ABC構(gòu)成的系統(tǒng)有解得則C物體下降最大高度為D正確故選AD。二、非選擇題9.用如圖所示裝置探究物體所受合力的沖量與物體動(dòng)量變化的關(guān)系。將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)至水平，輕牽引繩一端連接滑塊，另一端通過定滑輪連接鉤碼。氣墊導(dǎo)軌充氣后釋放鉤碼，滑塊上的遮光片經(jīng)過光電門A、B時(shí)間分別為、，滑塊從光電門A到B的時(shí)間為t；逐漸改變鉤碼個(gè)數(shù)n（，2，3，…），重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下列表格中。已知滑塊（含遮光片）總質(zhì)量，每個(gè)鉤碼質(zhì)量，遮光片寬度，g取。數(shù)據(jù)組別n/個(gè)10.1270.0621.459120.0850.0431.005230.0750.0360.858340.0570.0300.699450.0510.0270.6255（1）滑塊“所受合力的沖量”的計(jì)算式是__________。（用題中相關(guān)物理量的符號(hào)表示）（2）滑塊“動(dòng)量變化”的計(jì)算式是__________。（用題中相關(guān)物理量的符號(hào)表示）（3）本實(shí)驗(yàn)滑塊“動(dòng)量變化”和“所受合力的沖量I”的相對(duì)誤差，如果值在8.00%以內(nèi)，可以得到結(jié)論：滑塊動(dòng)量變化等于其所受合力的沖量。根據(jù)第5組數(shù)據(jù)，計(jì)算相對(duì)誤差__________%。（保留三位有效數(shù)字）【答案】①.②.③.5.94（5.90~5.98都對(duì)）【解析】【詳解】（1）[1]對(duì)滑塊分析，由牛頓第二定律可得對(duì)鉤碼分析，由牛頓第二定律可得可得由于，所以有即滑塊所受合力約等于鉤碼的重力，則滑塊所受合力的沖量為所以滑塊“所受合力的沖量”的計(jì)算式是。（2）[2]滑塊經(jīng)過光電門A、B時(shí)的速度分別為，則滑塊的動(dòng)量變化為則滑塊“動(dòng)量變化”的計(jì)算式是。（3）[3]根據(jù)第5組數(shù)據(jù)，則有，，，n=5，可得則相對(duì)誤差為

計(jì)算結(jié)果在5.90~5.98之間都對(duì)。10.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲的原理圖，先測量未知電阻，再測量電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。已知待測電阻阻值很小，電流表（量程，內(nèi)阻），電壓表（量程，內(nèi)阻約幾千歐），滑動(dòng)變阻器R（，允許的最大電流），一節(jié)干電池，單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）測量未知電阻。將滑動(dòng)變阻器滑片置于最右端，電壓表左端e與a點(diǎn)相連，右端f先后與b、c點(diǎn)相連；閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，分別讀出電壓表和電流表的讀數(shù)、，、，則__________（選填“”“”或“”）；若某次測得，，則待測電阻__________。（2）測量電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。將滑動(dòng)變阻器滑片置于最右端，電壓表右端f與d點(diǎn)相連，左端e分別與b、c點(diǎn)相連；閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，分別讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，得到多組，繪制圖像如圖乙所示?；卮鹣铝袉栴}：①由圖可知，圖線Ⅰ是__________相連（選填“”或“”）。②相連與，系統(tǒng)誤差是不同的。在圖線Ⅰ和Ⅱ中選擇誤差較小的圖線，計(jì)算電源的電動(dòng)勢__________V，內(nèi)阻__________。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.②.0.60③.④.1.50⑤.2.90##3.00##3.10【解析】【詳解】（1）[1]由題意可知，由歐姆定律得，當(dāng)電壓表左端e與a點(diǎn)相連，右端f與b點(diǎn)相連時(shí)右端f與b點(diǎn)相連時(shí)所以[2]因?yàn)樗源郎y電阻的阻值為（2）[3]由題意可得，由閉合電路的歐姆定律當(dāng)電壓表右端f與d點(diǎn)相連，左端e與b點(diǎn)相連時(shí)，有在圖像中，斜率當(dāng)電壓表右端f與d點(diǎn)相連，左端e與c點(diǎn)相連時(shí)，有在圖像中，斜率由圖乙可知，圖線Ⅰ比圖線Ⅱ的斜率大，所以可得圖線Ⅰ是ec相連。[4][5]由題意得，圖線Ⅰ的誤差較小，由可得，電源電動(dòng)勢因?yàn)?/p>

代入解得，電源內(nèi)阻為11.人類終將會(huì)踏上系外星球。一個(gè)系外星球質(zhì)量和半徑均為地球質(zhì)量和半徑的2倍，系外星球和地球表面，分別放置如圖所示完全相同的軌道，和是兩個(gè)光滑的四分之一圓弧，半徑相等均為R，在同一平面內(nèi)，兩圓弧的圓心O、與B在同一條豎直線上?，F(xiàn)分別在軌道上某點(diǎn)D（圖中未畫出）無初速釋放一大小不計(jì)、質(zhì)量為m的小物體。忽略空氣阻力，地球表面重力加速度為g。求：（1）若D點(diǎn)與A重合，求在系外星球與地球上物體在B點(diǎn)受到的支持力大小之比；（2）若與的夾角為，求在系外星球上物體離開圓弧軌道時(shí)速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)系外星球質(zhì)量為，半徑為，星球表面重力加速度為，地球質(zhì)量為M，半徑為r，地球表面重力加速度為g，則物體從A點(diǎn)到B點(diǎn)，在系外星球與地球上，設(shè)在B點(diǎn)受到支持力分別為和F，則，由牛頓第二定律分別可得，聯(lián)立解得（2）若與的夾角為，設(shè)在系外星球上物體離開圓弧軌道上某點(diǎn)離開軌道時(shí)速度為v，該點(diǎn)與連線與豎直方向的夾角為，則據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得12.如圖所示，兩個(gè)等高、質(zhì)量均為的滑板C、D，放在粗糙水平面上，相距。底面粗糙的小物塊A質(zhì)量，在C板上某處；底面光滑的小物塊B質(zhì)量，在D板左端。已知A帶電量為，B、C、D均不帶電且絕緣，A與C、D板間動(dòng)摩擦因數(shù)均為，C、D板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為。初始時(shí)A、B、C、D都靜止，現(xiàn)加一水平向右的勻強(qiáng)電場，一段時(shí)間后，C與D相碰粘在一起的同時(shí)，A與B也相碰，A與B碰撞時(shí)間極短，且沒有機(jī)械能損失；之后，A與B能夠在D板上再次相碰。g取。求：（1）初始時(shí)小物塊A與C板右端的距離；（2）D板的最小長度；（3）A與B第二次碰撞前，A與D板摩擦產(chǎn)生的熱?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)在加電場瞬間，A、C加速度大小分別是，則解得設(shè)從加電場到C與D相碰經(jīng)過的時(shí)間為，初始時(shí)小物塊A與C板右端的距離為d，則解得，（2）設(shè)C與D碰前的速度為，碰后C與D的共同速度為，則解得，A與B相碰前速度為為，碰后A、B速度分別為，則解得，，由于所以，C、D板碰撞后粘在一起，以共同速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。又由于碰后C與D的共同速度所以A和B都相對(duì)C、D向右滑動(dòng)。A做初速度為，加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)，B做速度為的勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)從A與B第一次碰撞到第二次碰撞經(jīng)過的時(shí)間為，通過的距離都是，C與D一起通過的距離是為，則解得，，D板的最小長度為，則（3）A與B第二次碰撞前，A與D板摩擦產(chǎn)生的熱為Q，則解得13.一定質(zhì)量的某種理想氣體，在如圖所示的坐標(biāo)系中，先后分別發(fā)生兩種狀態(tài)變化過程，過程一：狀態(tài)，氣體從外界吸收熱量為；過程二：狀態(tài)，氣體從外界吸收熱量為。已知圖線反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同。則從狀態(tài)的過程，該氣體的體積__________（選填“增大”“減小”或“不變”），內(nèi)能的增量是__________J；從狀態(tài)的過程，外界對(duì)該氣體做的功__________J?！敬鸢浮竣?不變②.③.【解析】【詳解】[1][2][3]根據(jù)可知，因?yàn)閳D線反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，所以為等容線，則從狀態(tài)的過程，該氣體的體積不變。體積不變，不做功，內(nèi)能的增量是理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以從狀態(tài)的過程解得14.如圖（a）所示，兩端開口的導(dǎo)熱氣缸水平固定，A、B是厚度不計(jì)、可在缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)的輕活塞，缸內(nèi)有理想氣體，輕質(zhì)彈簧一端連接活塞A、另一端固定在豎直墻面（圖中未畫出）。A、B靜止時(shí)，彈簧處于原長，缸內(nèi)兩部分的氣柱長分別為L和；現(xiàn)用輕質(zhì)細(xì)線將活塞B與質(zhì)量的重物C相連接，如圖（b）所示，一段時(shí)間后活塞A、B再次靜止。已知活塞A、B面積、分別為，彈簧勁度系數(shù)，大氣壓強(qiáng)為，環(huán)境和缸內(nèi)氣體溫度。（ⅰ）活塞再次靜止時(shí)，求活塞B移動(dòng)的距離；（ⅱ）緩慢降溫至T，活塞B回到初位置并靜止，求溫度T的大小?！敬鸢浮浚á。?；（ⅱ）【解析】【詳解】（?。┰O(shè)活塞再次靜止時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p，則對(duì)活塞B，由平衡條件得對(duì)活塞A移動(dòng)的距離為x，根據(jù)平衡條件得解得活塞重新靜止時(shí)，設(shè)活塞B移動(dòng)，移動(dòng)前后，氣缸體積分別為，則解得（ⅱ）緩慢降溫至T，使活塞B回到初位置并靜止，氣體發(fā)生等壓變化，此過