2024屆廣東省江門市新會某中學(xué)高三年級下冊診斷性考試物理試題

2024屆廣東省江門市新會一中高三下學(xué)期診斷性考試物理試題

注意事項

1.考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回.

2.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5亳米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.

3.請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符.

4.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他

答案.作答非選擇題，必須用05亳米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效.

5.如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗.

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、如圖所示，在083〃的區(qū)域內(nèi)存在與工。＞，平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦在，=0時刻，從原點(diǎn)O

發(fā)射一束等速率的相同的帶電粒子，速度方向與），軸正方向的夾角分布在0°?90。范圍內(nèi)。其中，沿y軸正方向發(fā)射的

粒子在f=，o時刻剛好從磁場右邊界上P（3mJia）點(diǎn)離開磁場，不計粒子重力，下列說法正確的是（）

/

__,:

~O：3o?

I

A.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為3〃

B.粒子的發(fā)射速度大小為半

%

4乃

C.帶電粒子的比荷為1

D.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為2fo

2、國慶70周年閱兵展出了我國高超音速乘波體導(dǎo)彈——東風(fēng)47,東風(fēng)-17突防能力強(qiáng)，難以攔截，是維護(hù)祖國和平

發(fā)展的有力武器。如圖所示，設(shè)彈道上處于大氣層外的。點(diǎn)和處于大氣層內(nèi)的。點(diǎn)的曲率半徑之比為2：1,導(dǎo)彈在a、

力兩點(diǎn)的速度大小分別為3倍音速和12倍音速，方向均平行于其正下方的水平地面，導(dǎo)彈在a點(diǎn)所受重力為G,在力

點(diǎn)受到空氣的升力為尸。則（）

B.F>33GC.F=32GI).F<32G

3、關(guān)于靜電場的描述正確的是

A.電勢降低的方向就是電場線方向

B.沿著電場線方向電場強(qiáng)度一定減小

C.電場中電荷的受力方向就是電場強(qiáng)度的方向.

D.電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零

4、下列關(guān)于衰變與核反應(yīng)的說法正確的是（）

A.22Th衰變?yōu)橹n,經(jīng)過3次。衰變，2次“衰變

B.衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的

C.核聚變反應(yīng)方程；H+：Hf；He+X中，X表示質(zhì)子

D.高速。粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應(yīng)方程為；He+-[O+；）n

5、下列說法正確的是（）

A.旨Uf^Th+X中X為中子，核反應(yīng)類型為衰變

B.：H+：Hr；He+Y中Y為中子，核反應(yīng)類型為人工核轉(zhuǎn)變

C.tN+；Hc—?O+Z,其中Z為氫核，核反應(yīng)類型為輕核聚變

D.g5U+in->^Xe+^Sr+K,其中K為10個中子，核反應(yīng)類型為重核裂變

6、如圖所示，豎直面內(nèi)有一光滑半圓，半徑為此圓心為O。一原長為2K的輕質(zhì)彈簧兩端各固定一個可視為質(zhì)點(diǎn)的

小球P和Q置于半圓內(nèi)，把小球P固定在半圓最低點(diǎn)，小球Q靜止時，Q與。的連線與豎直方向成夾角。=60。，現(xiàn)

在把Q的質(zhì)量加倍，系統(tǒng)靜止后，PQ之間距離為（）

3553

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。分。

7、如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板，長為心板間距離為d,接在電壓為U的直流電源上，在兩板間加一磁感應(yīng)

強(qiáng)度為以方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為小，電荷量為g的帶正電油滴，從距金屬板上瑞高為“處由靜止

開始自由下落，并經(jīng)兩板上端連線的中點(diǎn)P進(jìn)入板間。油滴在P點(diǎn)所受的電場力與洛倫茲力大小恰好相等，且最后恰

好從金屬板的下邊緣離開。空氣阻力不計，重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

A.油滴剛進(jìn)入兩板間時的加速度大小為g

U2

B.油滴開始下落的高度

2BP2g

C.油滴從左側(cè)金屬板的下邊緣離開

D.油滴離開時的速度大小為J二^+2gL+?f

Vm6B2d2

R

8、如圖所示，在光滑水平的平行導(dǎo)軌MM"G左端接一阻值為一的電阻此（導(dǎo)軌電阻不計），兩軌道之間有垂直紙

2

面向里的勻強(qiáng)磁場。一電阻也為工的金屬桿，垂直兩導(dǎo)軌放在軌道上?，F(xiàn)讓金屬桿在外力作用下分別以速度力、也由

2

圖中位置1勻速運(yùn)動到位置2,兩次運(yùn)動過程中桿與導(dǎo)軌接觸良好，若兩次運(yùn)動的速度之比為1:2,則在這兩次運(yùn)動

中下列說法正確的是（）

位置1位置2-N

xXXx

R）fVB

xXXX

HG

A.Ro兩端的電壓之比為Ui：s=l：2

B.回路中產(chǎn)生的總熱量之比。i：0=l:4

C.外力的功率之比Pi：尸2=1:2

D.通過導(dǎo)體橫截面的電荷量內(nèi)均2=1：1

9、圖甲為一列簡諧橫波在UO.lOs時刻的波形圖，尸是平衡位置為x=lm處的質(zhì)點(diǎn)，。是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn),

圖乙為質(zhì)點(diǎn)。的振動圖象，則（）

A.Z=0.10s時，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方向向上

B.該波沿x軸的負(fù)方向傳播

C.該波的傳播速度為40m/s

D.從UO.lOs到U0.25s,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm

10、如隆所示，在豎直平面內(nèi)有一平面直角坐標(biāo)系xO），，存在一個范圍足夠大的垂直紙面向里的水平磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)

度沿x軸方向大小相同，沿y軸方向按場;外（A為大于零的常數(shù)）的規(guī)律變化。一光滑絕緣的半徑為K的半圓面位于

豎直平面內(nèi)，其圓心恰好位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處，將一銅環(huán)從半面左側(cè)最高點(diǎn)。從靜止釋放后，銅環(huán)沿半圓面運(yùn)動，到達(dá)

右側(cè)的。點(diǎn)為最高點(diǎn)，或b高度差為人下列說法正確的是（）

aORx

A.銅環(huán)在半圓面左側(cè)下滑過程，感應(yīng)電流沿逆時針方向

B.銅環(huán)第一次經(jīng)過最低點(diǎn)時感應(yīng)電流達(dá)到最大

C.銅環(huán)往復(fù)運(yùn)動第二次到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)時與b點(diǎn)的高度差小于2h

D.銅環(huán)沿半圓面運(yùn)動過程，銅環(huán)所受安培力的方向總是與銅環(huán)中心的運(yùn)動方向相反

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）某實驗小組測量重力加速度的實驗裝置，如圖所示，圖中D為鐵架臺，E為固定在鐵架臺上的定滑輪（質(zhì)

量和摩擦可忽略），F(xiàn)為光電門，C為固定在重物上的寬度為d=0.48cm的遮光條（質(zhì)量不計）。讓質(zhì)量為3.0kg的重物

A拉著質(zhì)量為1.0kg的物塊B從靜止開始下落。某次實驗，測得A靜止時遮光條到光電門的距離斤60.0cm,測出遮光

條C經(jīng)過光電門的時間，=2.（）xl（r3s,根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得該次實驗重物A經(jīng)過光電門的速度為m/s,重力

加速度為m/s?（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。本次實驗重力加速度的測量值比實際值________（填“偏小”、

“偏大”或“不變

12.（12分）某同學(xué)用圖甲所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小

球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運(yùn)動過程中的機(jī)械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的

遮光時同分布是。和，2，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間o

⑴用20分度游標(biāo)卡尺測量小球直徑d,刻度線如圖乙所示，則4=cm；

⑵為了驗證小球自A到B過程中機(jī)械能是否守恒，還需要進(jìn)行哪些實驗測量一

A.用天平測出小球的質(zhì)量

B.測出小球到光電門A的豎直高度％

C.A、B光電門中點(diǎn)間的豎直高度/?

⑶根據(jù)實驗測得的物理量，如果滿足_______關(guān)系，即能證明小球在自A到B過程中機(jī)械能守恒；

（4）若計時電腦還記錄了小球自A到B的時間Af,本實驗還可以測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，則重力加速度g=。

（使用4、%、一和用表示）

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）我們已經(jīng)學(xué)過了關(guān)于兩個質(zhì)點(diǎn)之間萬有引力的大小是：F=G華,但是，在某些特殊情況下，非質(zhì)點(diǎn)之

r

間的萬有引力計算及其應(yīng)用的問題，我們可以利用下面兩個己經(jīng)被嚴(yán)格證明是正確的結(jié)論，而獲得快速有效地解決：

心若質(zhì)點(diǎn)機(jī)放置在質(zhì)量分布均勻的大球殼M（球殼的厚度也均勻）的空腔之內(nèi)，那么〃，和M之間的萬有引力總是為

零.

Mm

b.若質(zhì)點(diǎn)/〃放置在質(zhì)量分布均勻的大球體M之外（之八）），那么它們之間的萬有引力為：F=G-,式中的「為質(zhì)

r-

點(diǎn)m到球心之間的距離；/7）為大球體的半徑.

假設(shè)地球可視為一個質(zhì)量分布均勻且密度為p的球體,通過地球的南北兩極之間能夠打通一個如圖所示的真空小洞.若

地球的半徑為R,萬有引力常數(shù)為G,把一個質(zhì)量為，〃的小球從北極的洞口由靜止?fàn)顟B(tài)釋放后，小球能夠在洞內(nèi)運(yùn)動.

(1)求：小球運(yùn)動到距地心為0.5R處的加速度大小。；

(2)證明：小球在洞內(nèi)做簡諧運(yùn)動；

(3)求：小球在運(yùn)動過程中的最大速度%.

14.(16分)如圖甲所示，有一“上”形、粗細(xì)均勻的玻璃管，開口端豎直向上放置，水平管的兩端封閉有理想氣體A

與B,氣柱長度都是22cm,中間水銀柱總長為12cm?，F(xiàn)將水銀全部推進(jìn)水平管后封閉管道接口處，并把水平管轉(zhuǎn)成

豎直方向，如圖乙所示，為了使A、B兩部分氣體一樣長，把B氣體的一端單獨(dú)放進(jìn)恒溫?zé)崴屑訜?，試問熱水的?/p>

度應(yīng)控制為多少？(已知外界大氣壓強(qiáng)為76cmHg,氣溫275K)

甲

15.(12分)一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球4,另一端掛在光滑水平軸。上，。到小球的距離為L=O.lm,

小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如駕所示，水平距離

s=2m,動摩擦因數(shù)為〃=0.1.現(xiàn)有一滑塊8,質(zhì)量也為股，從斜面上滑下，與小球發(fā)生彈性正碰，與擋板碰撞時不損

失機(jī)械能.若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2,試問：

(1)若滑塊B從斜面某一高度人處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平

面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求此高度加

(2)若滑塊8從力=5m處滑下，求滑塊3與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力.

(3)若滑塊b從力=5m處下滑與小球橫撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求小

球做完整圓周運(yùn)動的次數(shù).

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、D

【解題分析】

A.沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡如圖所示:

y

Wa，V3a)

設(shè)粒子運(yùn)動的軌跡半徑為r,根據(jù)幾何關(guān)系有

(3a-r)2+(Ga)?=r2

可得粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑

r=2a

選項A錯誤；

B.根據(jù)幾何關(guān)系可得

.A〃6

sin=—=——

r2

所以

0=-

3

圓弧OP的長度

5=(萬一。)r

所以粒子的發(fā)射速度大小

s4乃。

v=—=----

%3fo

選項B錯誤;

C.根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

V

qvB=in——

結(jié)合粒子速度以及半徑可得帶電粒子的荷質(zhì)比

q_27i

in3BiQ

選項C錯誤；

D.當(dāng)粒子軌跡恰好與磁場右邊界相切時，粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長，畫出粒子軌跡過程圖如圖所示:

粒子與磁場邊界相切于M點(diǎn)，從二點(diǎn)射出。

設(shè)從P點(diǎn)射出的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為時間為2,從E點(diǎn)射出的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為2(兀-。)，故帶電粒子

在磁場中運(yùn)動的最長時間為2f0,選項D正確。

故選Do

2、B

【解題分析】

在。處時，重力提供向心力，則

"Qu)?二c

2R

在力處時

m(12v)2

F——-L=G

R

聯(lián)立解得

尸=33G

又因為導(dǎo)彈要做離心運(yùn)動，所以

尸>33G

故ACD錯誤，B正確。

故選B。

3、D

【解題分析】

A.沿電場線方向電勢降低，電勢降低最快的方向是電場線方向，故A項錯誤；

B.負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場，沿著電場線方向電場強(qiáng)度增大，故B項錯誤；

C.電場中正電荷的受力方向與電場強(qiáng)度的方向相同，電場中負(fù)電荷的受力方向與電場強(qiáng)度的方向相反，故C項錯誤;

D.電勢具有相對性，電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零，故D項正確。

4、A

【解題分析】

A.設(shè)發(fā)生〃次a衰變，〃，次衰變，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，則有

234=222+4〃

90=86+2/?-/n

解得〃=3,血=2,故A正確；

B.4衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子和一個電子，故B錯誤；

C.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，聚變反應(yīng)方程：H+：H->；He+X中，X的質(zhì)量數(shù)為

〃?=2+3—4=1

電荷數(shù)為

z=l+l-2=0

可知X表示中子，故c錯誤；

D.高速a粒子轟擊氮核可從氮核中打出質(zhì)子，不是中子，核反應(yīng)方程為

;He+[Nf[O+；H

故D錯誤。

故選A。

5、D

【解題分析】

A.2u->$Th+；He,核反應(yīng)類型為衰變，選項A錯誤；

B.He+^n,核反應(yīng)類型為輕核聚變，選項B錯誤；

C.；4N+：Hef?o+；H,核反應(yīng)類型為人工轉(zhuǎn)變，選項C錯誤；

D.譽(yù)xe+蔡Sr+10；）n,核反應(yīng)類型為重核裂變，選項D正確。

故選D。

6、D

【解題分析】

開始小球Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧的形變量x=2寵-/?=/?,彈簧彈力K=kx=kR,對Q進(jìn)行受力分析可知

kR=mg

Q的質(zhì)量加倍后，設(shè)OQ與豎直方向的夾角為對Q進(jìn)行受力分析，設(shè)彈簧的彈力為用，根據(jù)力的三角形與邊的

三角形相似有

2mg_R

K2/?sin-

2

又

F2=k2R-2Ksi吟）

聯(lián)立解得

.a1

sin—=-

23

則PQ之間距離

（72

L=2Rs\n-=-R

23

故選Do

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、ABD

【解題分析】

A.帶正電油滴剛到達(dá)0點(diǎn)時受重力、電場力和洛倫茲力的作用，電場力和洛倫茲力等大反向，因此油滴在尸點(diǎn)的合力

大小等于重力，由牛頓第二定律可知油滴在P點(diǎn)的加速度大小為上故A正確；

B.由于油滴在尸點(diǎn)水平方向的合力為零，由力的平衡條件，有

U

q—=qBv

對油滴從釋放到尸點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒定律，有

1

=mv1

2

u

整理后得W故B正確;

C.油滴進(jìn)入平行金屬板間后，做加速運(yùn)動，則電場力小于洛倫茲力，由左手定則可知，油滴所受的洛倫茲力向右，則

最終油滴從右側(cè)金屬板的下邊緣離開，故c錯誤;

D.油滴從釋放到從右側(cè)金屬板的下邊緣離開的過程，由動能定理，有

mg(h+L)-qg=；mW

油滴離開金屬板下邊緣時的速度大小

2班+會一媽

B~d~m

故D正確。

故選ABDo

8、AD

【解題分析】

A.兩種情況下桿產(chǎn)生的電動勢分別為

E、-BL\、E,=BLv,

回路中的總電阻為故回路中兩次的電流分別為

1RR

故電流之比為

-A--_v,-_>1

彩2

根據(jù)歐姆定律，Ro兩端的電壓之比

U2/22

故A正確；

B.兩次運(yùn)動所用的時間為

L

r2A7

匕

故產(chǎn)生的熱量之比為

Q「I；Rt2~2

故B錯誤；

C.由于棒做勻速直線運(yùn)動，故外力的功率等于回路中的功率，故

二二止」

P?I-R4

故C錯誤。

D.兩種情況下磁通量的變化量相同，則通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為

△①A△①

q=T1a2=-------Nt=-----

△iRR

故通過電阻橫截面的電荷量為

qi：q2=l:l

故D正確。

故選AD,

9、BC

【解題分析】

AB.據(jù)題意，甲圖是一列簡諧橫波在UtMOs時刻的波形圖，從乙圖可知質(zhì)點(diǎn)。在UO.lOs時刻處于平衡位置向下振動,

則甲圖中的橫波正在向左傳播，故A錯誤，B正確；

C.該波傳播速度為：

義8,，

v=—=——m/s=40m/s

T0.2

故C正確；

D.從UO.lOs到U0.25s,質(zhì)點(diǎn)尸經(jīng)過了四分之三周期，此時質(zhì)點(diǎn)尸正處于從-10cm向O運(yùn)動的過程中，它所走過的

路程小于30cm,故D錯誤。

故選BC.

10、AC

【解題分析】

A.銅環(huán)在半圓面左側(cè)下滑過程，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可得感應(yīng)電流沿逆時針方向，A正確；

B.銅環(huán)第一次經(jīng)過最低點(diǎn)瞬間，磁通量的變化量為0,感應(yīng)電流為零，B錯誤；

C.銅環(huán)沿半圓面運(yùn)動，到達(dá)右側(cè)的b點(diǎn)后開始沿圓弧向左運(yùn)動，但在向左運(yùn)動的過程中克服安培力做的功較小，損

失的機(jī)械能小于〃琢兒所以銅環(huán)往復(fù)運(yùn)動第二次到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)時與力點(diǎn)的高度差小于2力，C正確；

D.銅環(huán)沿半圓面向卜運(yùn)動過程中，銅環(huán)所受安培力的方向是豎直向上的，沿半圓面向上運(yùn)動過程中，銅環(huán)所受安培

力的方向是豎直向下的，D錯誤。

故選AC,

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、2.49.6偏小

【解題分析】

[1]根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得該次實驗重物A經(jīng)過光電門的速度為

d八，，

v=—=2.4m/s

t

[2]對A、B整體

"一恤g=(%+"%)〃

且

v2

a=——

2h

代入數(shù)據(jù)解得

g=9.6m/s2

⑶由于存在阻力，導(dǎo)致加速度偏小，實驗重力加速度的測量值比實際值偏小。

心丫心丫dd

12、1.025C--------=2gh------------------

【解題分析】

游標(biāo)卡尺的主尺刻度為10mm,游標(biāo)尺刻度為5x0.05mm=0.25mm,所以小球直徑

d=10mm+0.25mni=10.25mm=1.025cm

(2)[2]如果機(jī)械能守恒，則小球減小的重力勢能等于增加的動能，則

71212

mgh=—mv2--

即

,1212

g介干2.不巧

所以不需要測量小球的質(zhì)量。研究的過程是小球在兩光電門之間的能量變化，需要A、B光電門中點(diǎn)間的豎直高度人。

故AB錯誤，C正確。

(3)[3]由以上分析可知，如果滿足〃=即能證明小球在自A到B過程中機(jī)械能守恒。而

d

?

d

即

d]

=2gh

(4)[4]根據(jù)勻變速運(yùn)動的速度時間關(guān)系v=v()+att有

[d\人

=-+g

Id

得

__d_____d_

t2-Ar4?bt

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)a=-Gp^R(2)F=--GpJttnx=-kx做簡諧運(yùn)動(3)匕”=2RJ色竺

【解題分析】

解：(1)根據(jù)題意可知，小球距離地心為r=0.5K處萬有引力大小尸二G沙

4

又M=pV=p—

F

由牛頓第二定律可知。二一

m

2

三式聯(lián)立可得：a=—Gp7rR

(2)假設(shè)小球相對于球心的位移是x,則有：一

4

又M=pV=2§萬./

4

兩式聯(lián)立可得：F