福建省厦门外国语中学2022-2023学年第二学期诊断（四）高三物理试题

这是一份福建省厦门外国语中学2022-2023学年第二学期诊断（四）高三物理试题，共16页。
福建省厦门外国语中学2022-2023学年第二学期诊断（四）高三物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、如图所示，半径为R的光滑半圆形刚性细杆竖直固定，O点为其圆心，AB为水平直径，在细杆的A点固定一个光滑的小圆环，穿过小圆环的不可伸长的细线一端 与质量为4m的重物相连，另一端与质量为m且套在细杆上的带孔小球相连。开始时小球静止在细杆的C点，重物在A点正下方，细线恰好伸直，将重物由静止释放后，小球在重物拉动下沿细杆运动。已知重力加速度为g，当小球运动到P点时，重物下落的速度为（ OP、OC均与水平方向成60°角）（　　）

A． B．
C． D．
2、某质点做匀加速直线运动，经过时间t速度由v0 变为kv0(k>1)位移大小为x。则在随后的4t内，质点的位移大小为（ ）
A． B． C． D．
3、一平行板电容器的电容为C，A极板材料发生光电效应的极限波长为，整个装置处于真空中，如图所示。现用一波长为（＜）的单色光持续照射电容器的A极板，B极板接地。若产生的光电子均不会飞出两极板间，则下列说法正确的是（　　）（已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，光电子的电量为e）

A．光电子的最大初动能为
B．光电子的最大初动能为
C．平行板电容器可带的电荷量最多为
D．平行板电容器可带的电荷量最多为
4、如图所示，两根不可伸长的轻绳一端与一个质量为m的小球相连于O点，另一端分别固定在小车天花板上的A、B两点，OA绳与天花板的夹角为30°，OB绳与天花板的夹角为60°，重力加速度为g．当小车以速度ν向右做匀速直线运动，小球与车保持相对静止时，下列说法正确的是

A．OA绳对小球的拉力大小为mg
B．OB绳对小球的拉力大小为mg
C．OA绳对小球拉力做功的功率为mgv
D．重力对小球做功的功率为mgv
5、如图所示，纸面为竖直面，MN为竖直线段，空间存在平行于纸面的足够宽广的水平方向匀强电场，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 的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为 的速度通过N点．已知重力加速度g,不计空气阻力．则下列正确的是（ ）

A．小球从M到N的过程经历的时间
B．可以判断出电场强度的方向水平向左
C．从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小
D．从M到N的运动过程中速度大小一直增大
6、平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计粒子重力。则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为

A． B． C． 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、有一列沿x轴传播的简谐橫波，从某时刻开始，介质中位置在x=0处的质点a和在x=6m处的质点b的振动图线分别如图1图2所示．则下列说法正确的是___________．
A．质点a的振动方程为y=4sin(t+)cm
B．质点a处在波谷时，质点b-定处在平衡位置且向y轴正方向振动
C．若波沿x轴正方向传播，这列波的最大传播速度为3m/s
D．若波沿x轴负方向传播，这列波的最大波长为24m
E.若波的传播速度为0.2m/s，则这列波沿x轴正方向传播
8、一质量为0.5kg的物块沿直线运动的速度-时间（）图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向相反
B．1.5s末受到的合力大小为2N
C．0~0.5s内合力做的功为1J
D．前2s的平均速度大小为0.75m/s
9、关于电磁波和机械波，下列说法正确的是
A．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
C．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象
D．在真空中波长越短的电磁波周期越大
E.声波从空气传入水中时频率不变，波长改变
10、如图所示，质量为m的长木板B放在光滑的水平面上，质量为的木块A放在长木板的左端，一颗质量为的子弹以速度射入木块并留在木块中，当木块滑离木板时速度为，木块在木板上滑行的时间为t，则下列说法正确的是

A．木块获得的最大速度为
B．木块滑离木板时，木板获得的速度大小为
C．木块在木板上滑动时，木块与木板之间的滑动摩擦力大小为
D．木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减小的动能
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）LED灯的核心部件是发光二极管，某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光极管的正向伏安特性曲线，所用器材有：电压表（量程3V，内阻约3k），电流表（用多用电表的直流25mA挡替代，内阻约为5），滑动变阻器（0-20），电池组（内阻不计），电键和导线若干，他设计的电路如图（a）所示，回答下列问题：

(1)根据图（a），在实物图（b）上完成连线________；
(2)调节变阻器的滑片至最________端（填“左”或“右”），将多用电表选择开关拔至直流25mA挡，闭合电键；
(3)某次测量中，多用电表示数如图（c），则通过二极管的电流为________mA；
(4)该同学得到的正向伏安特性曲线如图（d）所示，由曲线可知，随着两端电压增加，二极管的正向电阻________（填“增大、“减小”或“不变”）；当电流为15.0mA时，正向电阻为________（结果取三位有数字）。
12．（12分）用如图甲所示装置，测定木块与长木板间的动摩擦因数。放在水平桌面上的长木板一端带有定滑轮，另一端固定有打点计时器，穿过打点计时器的纸带连接在木块上，绕过定滑轮的细线一端连接在木块上，另一端悬挂装有砝码的砝码盘，开始时木块靠近打点计时器。当地的重力加速度为。

（1）实验前，需要调节______的高度，使连接木块的细线与长木板平行。
（2）接通电源，释放纸带，图乙为打出的纸带上点迹清晰的一段，纸带上0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻计数点间均有四个计时点未标出，若打点计时器所接交流电的频率为，测出纸带上计数点0、2间的距离为，计数点4、6间的距离为，则打计数点5时，木块的速度大小为____，木块的加速度大小为____。
（3）若木块的质量为，悬挂的砝码和砝码盘的总质量为，则木块与长木板间的动摩擦因数为____。
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）两条足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，轨道电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。轨道上有材料和长度相同、横截面积不同的两导体棒a、b，其中导体棒a的质量为m，电阻为R，导体棒b的质量为2m，导体棒b放置在水平导轨上，导体棒a在弯曲轨道上距水平面高度处由静止释放。两导体棒在运动过程中始终不接触，导体棒和导轨接触良好且始终和导轨垂直，重力加速度为g。求：
（1）导体棒a刚进入磁场时，导体棒a中感应电流的瞬时电功率P；
（2）从导体棒a开始下落到最终稳定的过程中，导体棒a上产生的内能；
（3）为保证运动中两导体棒不接触，最初导体棒b到磁场左边界的距离至少为多少？

14．（16分）如图所示，打开水龙头，流出涓涓细流。将乒乓球靠近竖直的水流时，水流会被吸引，顺着乒乓球表面流动。这个现象称为康达效应（Coanda Effect）。某次实验，水流从点开始顺着乒乓球表面流动，并在乒乓球的最低点与之分离，最后落在水平地面上的点（未画出）。已知水流出水龙头的初速度为，点到点的水平射程为，点距地面的高度为，乒乓球的半径为，为乒乓球的球心，与竖直方向的夹角，不计一切阻力，若水与球接触瞬间速率不变，重力加速度为。
(1)若质量为的水受到乒乓球的“吸附力”为，求的最大值；
(2)求水龙头下端到的高度差。

15．（12分）如图所示，半径均为的光滑圆弧轨道与在点平滑连接，固定在竖直面内，端与固定水平直杆平滑连接，两段圆弧所对的圆心角均为60°，一个质量为的圆环套在直杆上，静止在点，间的距离为，圆环与水平直杆间的动摩擦因数，现给圆环施加一个水平向右的恒定拉力，使圆环向右运动，圆环运动到点时撤去拉力，结果圆环到达点时与圆弧轨道间的作用力恰好为零，重力加速度，求：
(1)拉力的大小；
(2)若不给圆环施加拉力，而是在点给圆环一个初速度，结果圆环从点滑出后，下落高度时的位置离点距离也为，初速度应是多大。




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、A
【解析】
设重物下落的速度大小为，小球的速度大小为，由几何关系可知

由能量关系

联立解得

故选A。
2、A
【解析】
质点做匀加速直线运动，加速度为

t时刻内位移为

联立可得

则在随后的4t内，质点的位移大小为

将代入得

故A正确，BCD错误。
故选A。
3、C
【解析】
AB．根据光电效应方程可知

选项AB错误；
CD．随着电子的不断积聚，两板电压逐渐变大，设最大电压为U，则

且
Q=CU
解得

选项C正确，D错误。
故选C。
4、C
【解析】
根据共点力的平衡，根据平行四边形法则求解两边绳的拉力大小；根据P=Fv求解功率.
【详解】
小车以速度ν向右做匀速直线运动，则小球处于平衡状态，由平衡条件可知，， ，选项AB错误；OA绳对小球拉力做功的功率为，选项C正确； 重力对小球做功的功率为，选项D错误；故选C.
5、A
【解析】
小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速，竖直方向做自由落体运动，结合运动公式和动能定理解答.
【详解】
水平方向，小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速，到达N点时，水平速度仍为v0，则竖直速度；因小球竖直方向在重力作用下做自由落体运动，则由vy=gt可知小球从M到N的过程经历的时间，选项A正确；带正电的小球所受的电场力水平向右，可以判断出电场强度的方向水平向右，选项B错误；从M点到N点的过程中，电场力先做负功后做正功，可知小球的机械能先减小后增大，选项C错误；因电场力水平向右，重力竖直向下，可知电场力和重力的合力方向斜向右下方，则从M到N的运动过程中，合力先做负功，后做正功，则动能先减小后增加，即速度先减小后增加，选项D错误；故选A.
6、D
【解析】
、
粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动，轨迹如图所示，

根据洛伦兹力提供向心力，有

解得

根据轨迹图知
，
∠OPQ=60°
则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
，
则D正确，ABC错误。
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、BDE
【解析】
由于题目中不知道波的传播方向，所以在做此类问题时要分方向讨论，在计算波速时要利用波的平移来求解．
【详解】
A. 把t=0代入振动方程为y=4sin(t+)cm，可知此时a的位置应该在+4处，和所给的图不相符，故A错；
B. 从图像上可以看出质点a处在波谷时，质点b-定处在平衡位置且向y轴正方向振动，故B对；
C. 若波沿x轴正方向传播，从图像上可以看出b比a至少滞后6s，而ab之间的距离为6m，所以这列波的最大传播速度为1m/s，故C错；
D、若波沿x轴负方向传播，从图像上可以看出，a比b至少滞后2s，所以这列波的最大波速为： 则最大波长为 ，故D对；
E、根据图像，若波沿x正方向传播，则波速的表达式为 ，当 ，解得： ，有解说明波是沿x正方向传播，故E对；
故选BDE
8、BCD
【解析】
A．由图象知，0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向都为正方向，方向相同，故A错误。
B．由图象知，1.5s末的加速度

所以合力
F=ma=2N
故B正确。
C．由动能定理知，0～0.5s内合力做的功

故C正确。
D．由图象的面积表示位移知，前2s的位移

前2s的平均速度

故D正确。
故选BCD。
9、ACE
【解析】
A．电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，故A正确；
B．电磁波在真空中传播速度不变，与频率无关，故B错误；
C．衍射是一切波都具有的现象，电磁波是横波，只要是横波就能发生偏振现象，故C正确；
D．，周期与波长成正比，故D错误；
E．声波从空气传入水中时频率不变，因为波速变大，由，可知波长边长，故E正确。
故选：ACE。
10、AC
【解析】
对子弹和木块A系统，根据动量守恒定律：，解得，选项A正确；木块滑离木板时，对木板和木块（包括子弹）系统：，解得，选项B错误；对木板，由动量定理：，解得，选项C正确；由能量守恒定律可知，木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减少的动能与木板增加的动能之差，选项D错误；故选AC.
点睛：此题是动量守恒定律即能量守恒定律的应用问题；关键是要把三个物体相互作用的过程分成两个过程：子弹打木块和木块在木板上滑动；搞清两个过程中能量之间的转化关系.

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、 左 19.0 减小 181-184
【解析】
(1)[1]．根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

(2)[2]．滑动变阻器采用分压接法，为保护电路闭合开关前滑片应置于左端。
(3)[3]．电流表量程为25mA，读量程为250mA的挡，示数为190mA，则通过二极管的电流为19.0mA；
(4)[4]．由图示图象可知，随着二极管两端电压增加，通过二极管的电流增大，电压与电流的比值减小，则二极管的正向电阻随电压增加而减小；
[5]．由图示图象可知，当电流I=15.0mA=0.015A时，U=2.72V
电阻阻值

12、定滑轮
【解析】
（1）[1]调节定滑轮的高度使连接木块的细线与长木板平行。
（2）[2][3]根据时间中点速度等于某段时间的平均速度，则可求打计数点5时，木块的速度大小为

根据

得木块的加速度

（3）[4]由牛顿第二定律有

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）导体棒a从弯曲导轨上滑下到刚进入磁场时，由动能定理得

解得

由题意可知导体棒b的横截面积是a的2倍，由电阻定律

得导体棒b的电阻为
感应电流

感应电流的瞬时电功率

（2）最终稳定时，a、b两棒速度相等，根据动量守恒得

根据能量守恒得

解得

两导体棒a、b阻值之比为，故产生的内能之比为，导体棒a上产生的内能

（3）设两导体棒速度相同时，两者恰好不接触，对导体棒b由动量定理可得

设导体棒b到磁场左边界的最小距离为x，根据法拉第电磁感应定律可得

解得

14、 (1)；(2)
【解析】
(1)设水流在点的速率为，在点时最大，由牛顿第二定律
①
水流从点开始做平抛运动，有
②
③
联立，解得
④
(2)水流从水龙头流出至到达点，由动能定理
⑤
联立，解得
⑥
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)圆环到点时对轨道的压力恰好为零，设到点的速度大小为，则

可得

根据动能定理

求得拉力的大小

(2)圆环从点抛出后，下落高度时的位置离点水平距离为，设在点的速度为，则


求得

从到根据动能定理有

求得