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广元市 2023 级高中毕业班第二次诊断性检测
物 理
注意事项:
1.试题卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
3.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮
擦干净后,再选涂其它答案标号。
4.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
5.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。考试结束后,只将答题卡交回。
第I 卷 选择题(共46分)
一、单项选择题:本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一
项是最符合题目要求的。
1.2025年3月,国内首款碳-14核电池原型机“烛龙一号”发布,这标志着中国在核能技术领域
与微型核电池领域取得重要突破。其衰变方程为14C14NX,由于碳-14 的半衰期长达为
6 7
5730年,理论上该电池拥有超长寿命,下列说法正确的是
A.衰变方程中的X为中子
B.衰变方程中的X是由14C的核外电子转化而来
6
C.14C的比结合能大于14N的比结合能
6 7
1
D.若电池中碳-14含量变为原来的 就不能正常供电,则其理论寿命将长达17190年
8
2.如图所示,晚上在水面上O点的正下方h深处有一点光源P,光
R
源 P 同时发出红、蓝两种单色光,从高空向下观察,水面上形 1
O
成半径为R 1 和R 2 的光环,下列说法正确的是 R
2
A.红光在水中的折射率大于蓝光在水中的折射率
h
B.红光在水中的传播速度小于蓝光在水中的传播速度
C.半径为R 的圆内是红蓝复色光,R 和R 之间的环面是红光
1 1 2 P
D.半径为R 的圆内是蓝光,R 和R 之间的环面是红光
1 1 2
3.“场离子显微镜”的金属钨针的针尖 O 和导电膜间的电场线分布如
b
图所示,该电场可视为位于 O 点处点电荷形成的电场。a、b、c、d
a d c
四点位于同一平面内,abc是一段以O为圆心的圆弧,d为Ob的中
O
点,下列说法正确的是
A.O、d两点间的电势差的2倍大于O、a两点间的电势差
导电膜
B.d点的电势小于b点的电势
钨针
C.负试探电荷在a点的电势能小于在c点的电势能
D.a点的电场强度与b点的电场强度相同
物理试卷 第 1 页(共 6 页)4.在某次用电钻给一固定物体钻孔时,钻头所受的阻力与运动时间的关系和钻头所受的阻力与
运动位移的关系都成正比,即 f kt 和
1
f f
f k x,其图像分别为图甲和图乙所示。下列
2
kt k x
说法正确的是 1 0 2 0
A.电钻向前做匀加速运动
B.在0~t 时间内阻力的冲量大小为kt2
0 10
C.在0~x 0 位移内摩擦产生的热量为2k 2 x 0 2 0 甲 t 0 t 0 乙 x 0 x
k
D.在0~t 时间内电钻前进的位移为 1t
0 k 0
2
5.如图,两个定值电阻的阻值分别为R 和R ,直流电源电压恒定,内阻不计,平行板电容器两
1 2
极板水平放置,板间距离为d,板长为 3d,极板间有水平向里的匀强磁场。质量为m、带电
量为+q的小球以初速度v沿水平方向从电容器下板左侧边缘进入电容器做匀速圆周运动,恰
好从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程中小球未与极板发生碰撞,重力加速度大小为g,
忽略空气阻力。则下列说法不正确的是
...
A.小球做匀速圆周运动的半径为r=2d
2d
B.小球在两极板间的运动时间为t
E R d
v 0 2
v
mv
C.两极板间磁场的磁感应强度B
2dq
R 3d
mgdR R 1
D.电源的电动势E 1 2
0 qR
2
6.如图所示,两根紧靠但无相互作用力的半圆柱体A、B静止于粗糙程度处处相同的水平地面上。
现将另一根圆柱体 C 轻放在这两根半圆柱体上,三者均静止。已知圆
C
柱体A、B、C的材料、长度、半径、密度均相同,不考虑它们之间的
R
摩擦。若用水平向右的力拉半圆柱体A,使A缓慢移动,直至C恰好 B A
R
降到地面,整个过程中 B 均保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦
力,重力加速度为g,则半圆柱体与地面间动摩擦因数的最小值为
3 3 3 7 3
A. B. C. D.
6 3 2 12
7.2025年2月27日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭再一次发射一箭双星,
成功将四维高景一号03、04星发射升空。两卫星进入预定轨道后在同一平面内沿同一方向绕
地球做匀速圆周运动,它们之间的距离r随时间变化的关系如图所示,不考虑“03星”、“04
星”之间的万有引力,已知“03 星”的线速度小于“04
r
星”的线速度,下列说法正确的是
10r
A.“03星”“04星”的轨道半径之比为5:3
B.“04星”的周期等于7T
C.“03星”的周期等于T
6r
32r 0
D.“04星”的线速度大小为 T 2T t
7T
物理试卷 第 2 页(共 6 页)二、多项选择题:本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。在每小题给出的四个选项中,有多个
选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.平衡位置位于O点的波源t=0时刻沿y轴起振,形成一列沿x轴方向传播的简谐横波,t=2.0s
时在区间0≤x≤3.6m内的波形如图甲所示,波源的振动图像如图乙所示,下列说法正确的
是 y/cm y/cm
50 50
A.平衡位置位于x=3.6m处的质点沿
y轴负方向起振 O O
3.6 x/m 0.8 1.6 t/s
B.该波的波长为4.8m
50 50
甲 乙
C.该波的波速大小为30m/s
D.0~2.0s内,x=1.2m处的质点通过的路程为1m
9.如图所示,半径为 R的圆盘在竖直平面内绕通过圆心 O的转轴匀速转动,角速度为 ω,圆盘
表面粘有A、B两小球,圆心O和A、B三者共线,A位于OB的中点,M为圆心O正下方水
平地面上的一点。当 B球随圆盘运动至最低位置时,两球同时脱落,调节圆心 O离地面的高
度H,两球落到水平地面上同一位置N。不计空气阻力,下列说法正确
的是
O
7 A
A.只有当H R时,两球才可能落到同一点
6
B
B.若仅把高度H加倍,两球落地点的水平位移也加倍
C.若仅把角速度ω减半,两球一定落到MN的中点处 M N
D.若同时增大角速度ω和增大高度H,两球仍有可能都落到N点
10.如图所示,足够大的ABCDE虚线区域内存在垂直纸面的匀
C
B
强磁场,磁感应强度大小为B,DE是半径为R的四分之一圆
弧,圆心为O,其中A、E、O在同一条直线上,位于F点的
粒子源垂直 AE 射出各种速度大小不等的带电粒子,粒子在 D
磁场的作用下向右偏转。已知粒子质量均为 m、电荷量均为
v
q,F 点到 E 点的距离为 21 R,则从圆弧 DE 射出的粒
A O
F E
子,运动的可能时间为
m πm πm 2πm
A. B. C. D.
4qB 3qB 2qB 3qB
物理试卷 第 3 页(共 6 页)第II 卷 非选择题(共54分)
三、实验题(11题6分,12题10分,共16分。请将正确的答案写在答题卡上)
11.图甲是“探究小车加速度与力、质量的关系”的实验方案,图乙是改进后的实验方案,两方
案中均不考虑细线的质量以及滑轮与细线间的摩擦力。
纸带 力传感器 纸带
打点计 打点计
时器 时器
甲 乙
(1)A组同学按照方案甲做实验,正确补偿阻力后,通过实验打出了一条如下图所示的纸带,
从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的 5个计数点 A、B、C、D、E,相邻两个计数
点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离:AB2.70cm、AC 6.32cm、
AD10.87cm、AE 16.36cm。已知电源的频率为 50Hz,则打点计时器打下 D 点时小
车的速度大小v =__________m/s,小车的加速度a =__________m/s2。(结果均保留2位
有效数字)
M
1
0
a
A B C D E b
丙
(2)B 组同学按照方案乙做实验,正确补偿阻力后,保持悬挂的槽码质量 m 不变,仅改变小
0
1
车的质量 M,测得多组加速度大小 a和对应的小车的质量 M,作出M 图像如图丙所
a
示,图像的纵截距为-b,则动滑轮的质量为__________(用字母b、m 表示)。
0
12.实验小组的同学想要同时测量一个量程为0~30mA的电流表A的电阻、一个旧充电宝电源
的电动势(约为5V)和内阻,实验室提供了电流表A ,两个电阻箱R 、R ,两个滑动变阻
1 1 2
器R (0~50Ω)、R (0~200Ω),开关S、S ,单刀双掷开关S ,导线若干。
3 4 1 2
1
A A1
S I
2 48
b a
S 1 R 1 R A 1 100 10
2
R 18
0
E r S 45 R
1 0.1 2
甲 乙 丙
物理试卷 第 4 页(共 6 页)(1)实验中,用待测充电宝作为电源设计了如图甲所示的测量电路,电路中滑动变阻器R应选
用__________(选填“R ”或“R ”)。闭合开关S、S ,S 接至a点,调节R 、R使电
3 4 1 2 1
流表A 的示数为30mA,电流表A的示数为10mA时,电阻箱R 的阻值如图乙所示,则
1 1
电阻箱R 接入电路的电阻为__________Ω,电流表A的电阻为__________Ω。
1
(2)保持(1)中电阻箱 R 的电阻不变,开关 S 接至 b 点,调节电阻箱 R ,记录的电阻箱 R 的
1 2 2 2
1
阻值和电流表 A 的示数 I,重复步骤(2),测出多组 R 和 I 的值,作出 R 图像如图丙
2 I 2
所示,则该充电宝的电动势为__________V,内阻为__________Ω。
四、计算题(13题10分,14题12分,15题16分,共38分。计算题要求写出必要的文字说明、
方程和重要演算步骤,只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题,答案中必须明确写出
数值和单位)
13.如图,理想变压器原、副线圈的匝数比为n :n =44:1,原线圈所加电压为u220 2sin314tV,
1 2
副线圈的回路中接有阻值为 R=10Ω 的电热丝,电热丝位于竖直放置的绝热容器底部,活塞
的横截面积为 S=100cm2,内有质量为 m=10kg的绝热活塞,活塞与容器间无摩擦,整个容
器内封闭有一定质量的理想气体,开始时活塞离容器底端的高度为h =30cm,容器内气体的
0
温度为T =300K。接通电源,电阻丝工作t=6min后断开
0
电源,待系统稳定后,容器内气体温度为2T ,不考虑容 S
0
器吸收的热量、电阻丝温度升高吸收的热量(即电热丝
m
产生的热量全部被气体吸收)和电阻丝的体积,大气压 n n u
2 1
强p 0 =1.01×105Pa,g取10m/s2。求: h 0 R
(1)该过程中电阻丝放出的热量Q;
(2)容器中气体增加的内能U。
14.如图所示,间距为L=1.0m的两条平行光滑竖直金属导轨PQ、MN足够长,底部Q、N之间
连有一阻值为 R =3Ω 的电阻,磁感应强度为 B =0.5T 的匀强磁场与导轨平面垂直,导轨的
1 1
上端点 P、M分别与横截面积为 5×10-3m2的 50 匝线圈的两端连接,线圈所在区域有与线圈
轴线平行,大小随时间均匀变化的匀强磁场 B ,开
2
关S闭合后,质量为m=1×10-2 kg、电阻值为R
2
=2Ω B
2
M
的金属棒ab恰能保持静止。断开开关后金属棒下落
S
2m时恰好达到最大速度。金属棒始终与导轨接触良
b
好,其余部分电阻不计,g取10m/s2。求: P R
2
(1)金属棒 ab 恰能保持静止时,匀强磁场 B 的磁感 B
2 1
a
应强度的变化率; N
(2)金属棒ab下落过程中能达到的最大动量的大小;
R
(3)金属棒 ab 从开始下落到恰好运动至最大速度的 1
Q
过程中,金属棒产生的焦耳热和所用时间。
物理试卷 第 5 页(共 6 页)15.如图所示,在光滑的水平面上有A、B、C三轨道,轨道A为上表面光滑的“ ”形平台,A
的上方有一与其等长的轻质弹簧,弹簧左端固定,右端自然伸长;轨道B为上表面粗糙、质
量M =0.9kg、长L=3.0m的长木板,轨道A、B上表面平滑相接;轨道C为半径R=0.9m、
B
质量M =3.6kg的竖直光滑半圆轨道,C轨道上的Q点与圆心O等高,轨道B、C相距较远。
C
锁定轨道 A、C,用质量 m=1.8kg 的小物块 D 将弹簧压缩至 P 点,此时弹簧的弹性势能为
72.9J,然后由静止释放小物块D,D在B上滑行且恰好未滑下B,g=10m/s2。
(1)求小物块D与长木板B上表面间的动摩擦因数μ;
(2)当 B 与 C 发生碰撞后(B、C 两部分平滑相接),求小物块 D 冲上轨道 C 至落地过程中
能到达的最高位置离轨道B上表面的高度H;
(3)在(2)中,若轨道B与C刚要相碰时,解除对轨
道C的锁定,同时调整轨道C的半径R,使B、
R
C 发生碰撞(碰撞性质不确定,且 B、C 不会 O Q
P D
粘连)后,小物块冲上轨道C并恰好能到达Q
点,求轨道C的半径R的取值范围。 A B C
物理试卷 第 6 页(共 6 页)广元市 2023 级高中毕业班第二次诊断性检测
物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A D B C D AB AC CD
r3 r3
7.r r 10r,r r 6r,解得r 8r,r 2r,根据 3 4 ,解得
3 4 3 4 3 4 T2 T2 03星
3 4
T 1
3 8,角速度之比 3 。以两星相距最远(图示位置)为计时起
T 8
4 4
T T T
点,经 两者相距最近(图中虚线位置),有 ,解得
2 3 2 4 2
2 16 7T 2r 32r 04星
, ,即T 7T,T ,线速度v 4 。
3 7T 4 7T 3 4 8 4 T 7T
4
v2 v Bq
10.由公式Bqvm 可得 ,即粒子在磁场中做圆周运动的角角速度是一个定值,
r r m
粒子在磁场中的运动时间与它做圆周运动对应的圆心角大小成正比。过 F 点做圆弧 DE
的切线,切点为G,过F、G两点做一段圆弧(其圆心要在F、O两点之间),圆弧FG
对应的圆心角为 α,圆弧 DE 上的所有点都在切线 FG
C
B
的右下方,即从弧 DE 射出的粒子在磁场中做圆周运动
对应的圆心角都比α大,所以通过G点射出的粒子运动
时间最短,此时对应的圆心角90 ,最短时间 G D
2
m
t ;过 E 点射出的粒子时间最长,此时对
min 2Bq v
m A F E O O
应的圆心角180,最长时间t 。
max Bq
11.(1) 0.50;0.93 (2)4bm
0
12.(1)R ;30.0;60 (2)4.5;7
4
13.(10分)(1)900J (2)567J
(1)由u220 2sin314tV可知
U
输入电压的有效值为 U m 220V (1分)
1 2
U n
由变压器的工作原理有 1 1 (1分)
U n
2 2
解得输出电压为 U 5V (1分)
2
U2
电阻丝放出的热量 Q 2 t 900J (1分)
R
(2)因活塞与容器间无摩擦,容器内的气体属于等压变化,设活塞向上移动的距离为x
h s (h x)s
对封闭气体有 0 0 (1分)
T 2T
0 0
物理答案 第 1 页(共 3 页)解得 x=30cm (1分)
对活塞有 pS p Smg (1分)
0
解得容器中压强为 p1.11105Pa
气体对外界做功为 W pSx333J (2分)
气体增加的内能 U W Q567J (1分)
14.(12分)(1)1.6 T/s (2)2102kgm/s (3)0.072 J;1.2 s
(1)金属棒ab保持静止时有 mg BI L (1分)
1 1
解得 I 0.2A
1
线圈的感应电动势 E I R 0.4V (1分)
1 1 2
ΔΦ ΔB
其中 E N NS 2 (1分)
1 Δt Δt
B
解得B 的变化率 2 1.6T/s (1分)
2
t
(2)断开开关K后,金属棒ab 向下做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小为0 时
速度最大,此后金属棒匀速下滑,设此时的电流为I ,金属棒的最大速度为v
2
对金属棒有 mg BI L (1分)
1 2
金属棒的感应电动势 E BLv (1分)
2 1
E
由欧姆定律得 I 2 (1分)
2 R R
1 2
解得 v=2m/s
金属棒的最大动量 Pmv2102kgm/s (1分)
(3)在这一过程中,设R 、R 总的焦耳热为Q
1 2 总
1
根据功能关系 mghQ mv2 (1分)
总 2
R
金属棒产生的焦耳热 Q 2 Q 0.072J (1分)
R R 总
1 2
对金属棒利用动量定理 mgtB ILt mv0 (1分)
1
E Φ BLh
其中 I ,E 1
R R t t
1 2
解得 t 1.2s (1分)
5
15.(16分)(1)0.45 (2) m (3)0.432m≤R≤0.768m
3
(1)设D由静止释放后获得的初速度为v
0
1
由能量守恒定律有 E mv 2 (1分)
p 2 0
解得 v =9 m/s
0
D在B上滑行的过程中,D、B组成的系统
由动量守恒有 mv (mM )v (1分)
0 B 共
1 1
由功能关系有 mv2 (mM )v2 mgL (1分)
2 0 2 B 共
物理答案 第 2 页(共 3 页)联立解得 v 6m/s,0.45 (1分)
共
(2)设小物块D脱离轨道C时的速度大小为v,方向与竖直方向夹角为θ
v2
由牛顿第二定律有 mgsinm (1分)
R
从D冲上C到脱离轨道C的过程中
1 1
由动能定理有 mgR1sin mv2 mv2 (1分)
2 2 共
2
解得脱离轨道时 v 6m/s,sin
3
小物块D脱离轨道后,做斜上抛运动
(vcos)2
斜上抛运动的高度为 h (1分)
2g
离B板上表面的高度 H hR1sin (1分)
5
代入数据解得 H m (1分)
3
(3)由于B、C发生碰撞的性质不确定,若B、C 发生弹性碰撞,则碰撞后C获得的速度
最大,要使小物块能到达Q点,对应轨道C的半径R最小,同理若B、C发生完全非
弹性碰撞,则碰撞后C获得的速度最小,对应轨道C的半径R最大。
①若B、C发生弹性相碰,设碰后C的速度为v ,B的速度为v
c1 B1
根据动量守恒得 M v M v M v
B 共 B B1 C C1
1 1 1
根据能量守恒得 M v2 M v2 M v2
2 B 共 2 B B1 2 C C1
解得 v 2.4m/s (2分)
C1
在小物块沿轨道C运动的过程中,设小物块到达Q点时的速度为v
1
由动量守恒得 mv M V (mM )v
共 C C1 C 1
1 1 1
根据能量守恒得 mv2 M v2 (mM )v2mgR
2 共 2 C C1 2 C 1 min
联立解得 R 0.432m (2分)
min
②若B、C发生完全非弹性相碰,设B、C碰后的共同速度为v
BC
由动量守恒得 M v (M M )v
B 共 B C BC
解得 v =1.2 m/s
BC
在小物块沿轨道C运动的过程中,设小物块到达Q点时的速度为v
2
由动量守恒得 mv M v (mM )v
共 C BC C 2
1 1 1
根据能量守恒得 mv2 M v2 (mM )v2 mgR
2 共 2 C BC 2 C 2 max
联立解得 R 0.768m (2分)
max
故半径R的范围为 0.432m≤R≤0.768m (1分)
注:若为0.432m≤R0.768m也给分。
物理答案 第 3 页(共 3 页)