安徽省肥东县圣泉中学2022-2023学年高三下学期第二次诊断考试物理试题试卷

安徽省肥东县圣泉中学2022-2023学年高三下学期第二次诊断考试物理试题试卷

考生请注意：

1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图，平行板电容器两个极板与水平地面成2α角，在平行板间存在着匀强电场，直线CD是两板间一条垂直于板的直线，竖直线EF与CD交于O点，一个带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，重力加速度为g。则在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小球带正电

B．小球可能做匀加速直线运动

C．小球加速度大小为gcosα

D．小球重力势能的增加量等于电势能的增加量

2、如图所示，纸面为竖直面，MN为竖直线段，MN之间的距离为h，空间存在平行于纸面的足够宽的匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从M点在纸面内以v0的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为v v0的速度通过N点。已知重力加速度g，不计空气阻力。则下列说法正确的的是（　　）

A．可以判断出电场强度的方向水平向左

B．从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小

C．从M到N的运动过程中小球的速度最小为

D．从M到N的运动过程中小球的速度最小为

3、如图所示，P球质量为2m,物体Q的质量为m,现用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，物体Q位于墙壁和球P之间，已知P、Q均处于静止状态，轻绳与墙壁间的夹角为30°, 重力加速度为g,则下列说法正确的是( )

A．P对Q有方向竖直向下的摩擦力，大小为mg

B．若增大P球的质量，则P对Q的摩擦力一定变大

C．若增大Q球的质量，则P对Q的摩擦力一定变大

D．轻绳拉力大小为

4、如图所示，在与磁感应强度为B的匀强磁场垂直的平面内，有一根长为s的导线，量得导线的两个端点间的距离=d，导线中通过的电流为I，则下列有关导线受安培力大小和方向的正确表述是（  ）

A．大小为BIs，方向沿ab指向b B．大小为BIs，方向垂直ab

C．大小为BId，方向沿ab指向a D．大小为BId，方向垂直ab

5、如图所示，三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定，三根导线截面的连线构成一等边三角形，O点为三角形的中心，整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流，其中Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比，导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是（　　）

A．若O点的磁感应强度平行ac边，则Ia=（1＋）I

B．若O点的磁感应强度平行ab边，则Ia=（1＋）I

C．若O点的磁感应强度垂直ac边，则Ia=（－1）I

D．若O点的磁感应强度垂直ab边，则Ia=（－1）I

6、核反应方程表示中子轰击原子核可能发生的一种核反应，该核反应中质量亏损了。关于这个核反应，下列说法中正确的是（　　）

A．该反应属于核聚变

B．中的X为33

C．中含有56个中子

D．该核反应释放出的核能为

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，，，电场线平行于所在的平面。一个带电荷量的点电荷由A点移到B点的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，下列说法中正确的是（    ）

A．B、C两点间的电势差 B．A点的电势低于B点的电势

C．负电荷由A点移到C点的过程中，电势能增加 D．该电场的电场强度大小为

8、如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A板接地，B板的电势φ随时间t的变化情况如图乙所示，t＝0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当t＝2T时，电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，则下列说法正确的是（　　）

A．φ1∶φ2＝1∶2

B．φ1∶φ2＝1∶3

C．在0~2T时间内，当t＝T时电子的电势能最小

D．在0~2T时间内，电子的动能增大了

9、下列说法中正确的是（　　）

A．空气的绝对湿度越大，水蒸发越慢，人就感觉越潮湿

B．由于水的表面张力作用，即使伞面上有很多细小的孔，伞也能达到遮雨的效果

C．用热针尖接触金属表面的石蜡，溶解区域呈圆形，说明石蜡具有各向同性

D．无论液体和细管壁是否浸润，都能发生毛细现象

E.摄氏温度每升高1°C相应的热力学温度就升高1K

10、如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m，导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示．一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变．下列说法中正确的是（   ）

A．金属棒向右做匀减速直线运动

B．金属棒在x=1m处的速度大小为0.5m/s

C．金属棒从x=0运动到x=1m过程中，外力F所做的功为-0.175J

D．金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2C

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）为了测量一个电动势约为6V~8V，内电阻小于的电源，由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程9V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：

(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。

第一步：按电路图连接实物

第二步：把滑动变阻器滑动片移到最右端，把电阻箱阻值调到零

第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为3.0V

第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V。

第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为9V的电压表

(2)以上实验可供选择的器材有：

A．电压表（量程为3V，内阻约）

B．电流表（量程为3A，内阻约）

C．电阻箱（阻值范围）

D.电阻箱（阻值范围）

E.滑动变阻器（阻值为，额定电流3A）

F.滑动变阻器（阻值为，额定电流0.2A）

电阻箱应选_______，滑动变阻器应选_______。

③用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压表U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为____V，内电阻为_____。（结果保留2位有效数字）

12．（12分）某实验小组用如图甲所示的实验装置测定小木块与长木板间的动摩擦因数，主要实验操作如下：

①先将右端有固定挡板的长木板水平放置在实验桌面上，再将安装有遮光条的小木块用跨过长木板左端定滑轮的细绳与钩码相连接，保持桌面上细绳与长木板平行；

②光电门B固定在离挡板较远的位置，光电门A移到光电B与挡板之间的某一位置，使小木块从紧靠挡板的位置由静止释放；

③用跟两光电门相连接的数字计时器记录遮光条通过光电门A的时间△t1，遮光条通过光电门B的时间△t2以及小木块从光电门A运动到光电门B的时间△t；

④改变光电门A的位置，重复以上操作，记录多组△t1，△t2和△t值。

请回答以下几个问题：

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则d=___cm；

(2)实验测得遮光条经过光电门2的时间Δt2保持不变，利用图象处理实验数据，得到如图丙所示的图象，其中图象纵轴截距为b，横轴截距为c。实验测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数μ＝____。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，在平面直角坐标系内，第I象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m带电荷量为q的带电粒子从电场中Q（-2h，-h）点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O射入第I象限，最后垂直于PM的方向射出磁场。已知MN平行于x轴，NP垂直于x轴，N点的坐标为（2h，2h），不计粒子的重力，求：

(1)电场强度的大小；

(2)最小的磁感应强度的大小；

(3)粒子在最小磁场中的运动时间。

14．（16分）如图所示，半径为a的圆内有一固定的边长为1.5a的等边三角形框架ABC，框架中心与圆心重合，S为位于BC边中点处的狭缝．三角形框架内有一水平放置带电的平行金属板，框架与圆之间存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．一束质量为m、电量为q，不计重力的带正电的粒子，从P点由静止经两板间电场加速后通过狭缝S，垂直BC边向下进入磁场并发生偏转．忽略粒子与框架碰撞时能量与电量损失．求：

(1)要使粒子进入磁场后第一次打在SB的中点，则加速电场的电压为多大？

(2)要使粒子最终仍能回到狭缝S，则加速电场电压满足什么条件？

(3)回到狭缝S的粒子在磁场中运动的最短时间是多少？

15．（12分）如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为31°，A、B分别是传送带与两轮的切点，两点间距L=3.25m.一个质量为1.1kg的小煤块与传送带间的动摩擦因数为,；轮缘与传送带之间不打滑．小物块相对于传送带运动时会在传送带上留下痕迹．传送带沿逆时针方向匀速运动，速度为v1．小物块无初速地放在A点，运动至B点飞出．求:

(1)当, 小滑块从A点运动到B点的时间

(2)当痕迹长度等于2.25m时，v1多大?

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解析】
AB．带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，所以小球合外力沿着AB；又由于小球受重力，所以电场力的方向由O到D；由于此电场的方向未知，所以小球的电性是不能确定的，则小球做匀减速直线运动，故AB错误；

C．据图可知，由于是角平分线，且小球的加速度方向由O到D，据几何关系可知

故C错误；

D．由分析可知，小球受重力等于电场力，运动的位移和夹角相同，所以二力做的功相同，据功能关系可知，小球重力势能的增加量等于电势能的增加量，故D正确。

故选D。

2、D

【解析】
A．小球运动的过程中重力与电场力做功，设电场力做的功为W，则有

代入解得

说明MN为电场的等势面，可知电场的方向水平向右，故A错误；

B．水平方向小球受向右的电场力，所以小球先向左减速后向右加速，电场力先负功后正功，机械能先减小后增加，故B错误；

CD．设经过时间t1小球的速度最小，则竖直方向

水平方向

合速度

由数学知识可知，v的最小值为

故C错误，D正确。

故选D。

3、C

【解析】
A.Q受到重力、墙壁的弹力、P的压力和向上静摩擦力，即P对Q的摩擦力的方向向上，大小为mg．故A错误．

B.由A的分析可知，增大P的质量，P对Q的摩擦力不变，故B错误．

C.由B的分析可知，增大Q的质量，Q受到的静摩擦力增大，故C正确．

D.P、Q整体受到重力、支持力和绳子的拉力，共3个力作用，设绳子的拉力为F，在竖直方向：

Fcos30°=3mg

所以绳子的拉力：

F=2mg．

故D错误．

4、D

【解析】
导线的等效长度为d，则所受的安培力为F=BId，由左手定则可知方向垂直ab。

故选D。

5、A

【解析】
三条直导线在O点的磁场方向如图；其中Bc和Bb的合场强水平向右大小为Bbc=B；方向水平向右。

A．若O点的磁感应强度平行ac边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac方向的合磁场为零，即

其中Bc=B=kI，解得

Ia=（1＋）I

选项A正确；

B．若O点的磁感应强度平行ab边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ab方向的合磁场为零，即

其中Bb=B=kI，解得

Ia=（-1）I

选项B错误；

C．若O点的磁感应强度垂直ac边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ac方向的合磁场为零，即

表达式无解，则O点的磁感应强度的方向不可能垂直ac边，选项C错误；

D．若O点的磁感应强度垂直ab边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ab方向的合磁场为零，即

其中Bc=B=kI，解得

Ia=（+1）I

选项D错误。

故选A。

6、D

【解析】
A．裂变反应是较重的原子核在其它粒子的轰击下，分裂成几个中等的原子核，可知该反应属于裂变反应，故A错误；

B．根据电荷数守恒、质量数守恒知，的核电荷数X为

故B错误；

C．Ba的核子数为144，其中的质子数为56，所以中子数为

故C错误；

D．该核反应释放出的核能为△E，根据爱因斯坦质能方程可知

故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解析】
AB．点电荷由A点移到B点的过程中，电势能增加，则电场力做功WAB=，A、B两点间的电势差

同理

A点的电势高于B点的电势，故A正确、B错误；

C．设AB连线中点为D，则，D点电势与C点相等，所以电场线方向由A指向B，现把负电荷由A点移动到C点，电场力做负功，电势能增加，故C正确；

D．该电场的场强

故D错误。

故选AC。

8、BD

【解析】
AB．电子在0~T时间内向上加速运动，设加速度为a1，在T~2T时间内先向上减速到零后向下加速回到原出发点，设加速度为a2，则

解得

由于

则

φ1∶φ2＝1∶3

选项A错误，B正确；

C．依据电场力做正功最多，电势能最小，而0～T内电子做匀加速运动，T～2T之内先做匀减速直线运动，后反向匀加速直线运动，因φ2=3φ1，t1时刻电子的动能

而粒子在t2时刻的速度

故电子在2T时的动能

所以在2T时刻电势能最小，故C错误；
D．电子在2T时刻回到P点，此时速度为

（负号表示方向向下）

电子的动能为

根据能量守恒定律，电势能的减小量等于动能的增加量，故D正确。
故选BD。

9、BDE

【解析】
A．空气相对湿度越大，人体水分越不容易蒸发，人们感觉越潮湿，不是绝对湿度。故A错误。

B．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，导致水不能透过，故B正确。

C．用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是多晶体金属导热具有各向同性的表现，无法说明石蜡具有各向同性，故C错误。

D．液体和细管壁浸润与不浸润都会有高度差，所以都能发生毛细现象。故D正确 。

E．摄氏温度t与热力学温度T的关系为T =t+273。摄氏温度升高1°C ，对应的热力学温度升高1K，故E正确。

故选BDE。

10、BCD

【解析】
试题分析：根据图象得函数关系式，金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势，感应电流，安培力，解得，根据匀变速直线运动的速度位移公式，如果是匀变速直线运动，与x成线性关系，而由上式知，金属棒不可能做匀减速直线运动，故A错误；根据题意金属棒所受的安培力大小不变，处与处安培力大小相等，有，即，故B正确；金属棒在处的安培力大小为，对金属棒金属棒从运动到m过程中，根据动能定理有，代入数据，解得，故C正确；根据感应电量公式，到过程中，B-x图象包围的面积，，，故D正确

考点：考查了导体切割磁感线运动

【名师点睛】

考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解，运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x图象的面积和L的乘积表示磁通量的变化量．

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、1.0    C    E    6.9    1.5   

【解析】
(1)[1]把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为9V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为

(2)[2]由题，电压表的量程为3V，内阻约为2kΩ，要改装成9V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为

2×2kΩ=4kΩ

故电阻箱应选C；

[3]在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E；

(3)[4]由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为

U=2.3V

则电源的电动势为

[5]内阻为

12、1.010       

【解析】
(1)[1]遮光条宽度：

d=10mm+2×0.05mm=10.10mm=1.010cm.

(2)[2]设小木块运动的加速度为a，由题知：

解得：

结合图象可以得到：

解得：

根据牛顿第二定律得：

mg－μMg=（m+M）a

结合，解得：

。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1) ；(2) ；(3)

【解析】
(1)由几何关系可知粒子的水平位移为2h，竖直位移为h，由类平抛运动规律得

由牛顿第二定律可知

联立解得

(2)粒子到达O点，沿y铀正方向的分速度

则速度与x轴正方向的夹角α满足

即

粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场，由洛伦兹力提供向心力

解得

粒子运动轨迹越大，磁感应强度越小，由几何关系分析可得，粒子运动轨迹与PN相切时，垂直于PM的方向射出磁场垂直于MP射出磁场，则

轨道半径

粒子在磁场中的速度

解得

(3)带电粒子在磁场中圆周运动的周期

带电粒子在磁场中转过的角度为，故运动时间

14、 (1)；(2)；(3)

【解析】
（1）带电粒子在匀强电场中做匀加速直线运动，进入磁场后做圆周运动，结合几何关系找到半径，求解加速电场的电压；（2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则可能的情况是：粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍；要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切；（3）根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹图，找到圆周运动的圆心角，结合圆周运动周期公式，求出在磁场中运动的最短时间；

【详解】

（1）粒子在电场中加速，qU＝mv2　

粒子在磁场中，qvB＝　

r＝　

解得

（2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则r和v应满足以下条件：

①粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍，

即 (n＝1，2，3，… )

②要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切，

即r≤a－a 

解得n≥3.3，即n＝4，5，6…　

得加速电压(n＝4，5，6，…)．

（3）粒子在磁场中运动周期为T

qvB＝，T＝

解得T＝　

当n＝4时，时间最短，即 tmin＝3×6×＋3×T＝T

解得tmin＝.

15、（1）1s（2）

【解析】
（1）开始时：

得：

达速度v1所用时间为：

解得：

t1=1.5s

滑块下滑位移：

因为：，故滑块继续加速下滑，则：

得：

得：

t2=1.5s

故：

tAB= t1+t2=1s

（2）若以a1下滑过程中滑块相对传送带的位移大于或等于以a2下滑的相对位移，则：

得：

v1=6m/s

若以a1下滑过程中滑块相对传送带的位移小于以a2下滑的相对位移，则：

得：

t2=1.5s

由上述得：

得：