贵州省黔西南市2023年高三下学期第一次诊断测试物理试题

这是一份贵州省黔西南市2023年高三下学期第一次诊断测试物理试题，共15页。

贵州省黔西南市2023年高三下学期第一次诊断测试物理试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、关于功的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．因为功有正负，所以功是矢量
B．力对物体不做功，说明物体一定无位移
C．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
D．若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功
2、关于下列核反应方程，以下说法不正确的是（　　）
① ② ③
A．方程①中衰变产生的Pa处于激发态，会发出射线 B．方程①中衰变的发生是自发的过程
C．方程②是裂变反应，应用时产生的废物容易处理 D．③是聚变反应，产能效率比裂变反应高
3、2019年12月16日，第52、53颗北斗导航卫星成功发射，北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星，它们都绕地球做圆周运动，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度．与同步卫星相比，下列物理量中中圆轨道卫星较小的是(　　)
A．周期 B．角速度 C．线速度 D．向心加速度
4、关于近代物理的知识，下列说法正确的有（ ）
A．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定
B．铀核裂变的一种核反应方程为
C．中X为中子，核反应类型为β衰变
D．平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能
5、港珠澳大桥(Hong Kong－Zhuhai－Macao Bridge)是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。2018年2月6日，港珠澳大桥主体完成验收，于同年9月28日起进行粤港澳三地联合试运。 大桥设计使用寿命120年，可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。假设一艘质量为m的轮船由于失控，以速度v撞向大桥(大桥无损)，最后没有反弹而停下来，事故勘察测量轮船发现迎面相撞处凹下去d的深度，那么可以估算出船对桥的平均撞击力F，关于F的表达式正确的是( )
A．
B．
C．
D．mv
6、下列说法正确的是（　　）
A．普朗克提出了微观世界量子化的观念，并获得诺贝尔奖
B．爱因斯坦最早发现光电效应现象，并提出了光电效应方程
C．德布罗意提出并通过实验证实了实物粒子具有波动性
D．卢瑟福等人通过粒子散射实验，提出了原子具有核式结构
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、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m= 0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量x 之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,（弹性势能，g取10m/s 2），则下列说法正确的是（ ）

A．小球刚接触弹簧时加速度最大
B．当x=0.1m时，小球的加速度为零
C．小球的最大加速度为51m/s2
D．小球释放时距弹簧原长的高度约为 1.35m
8、一列简谐横波在弹性介质中沿x轴传播，波源位于坐标原点O，t=0时刻波源开始振动，t=3 s时波源停止振动，如图为t=3.2s时的波形图。其中质点a的平衡位置离原点O的距离为x=2.5m。以下说法正确的是_______。

A．波速为5m/s
B．波长
C．波源起振方向沿y轴正方向
D．在t=3.3 s，质点a位于波谷
E.从波源起振开始计时，3.0 s内质点a运动的总路程为2.5 m
9、如图所示，长方体物块上固定一长为L的竖直杆，物块及杆的总质量为如2m.质量为m的小 环套在杆上，当小环从杆顶端由静止下滑时，物块在水平拉力F作用下，从静止开始沿光滑 水平面向右匀加速运动，环落至杆底端时，物块移动的距离为2L,已知F=3mg,重力加速度为g.则小环从顶端下落到底端的运动过程

A．小环通过的路程为
B．小环所受摩擦力为
C．小环运动的加速度为
D．小环落到底端时，小环与物块及杆的动能之比为5:8
10、质谱仪用来分析带电粒子的质量与电荷量，其构造原理如图所示。将第-种粒子源放于处，经加速电场（电压为）加速后垂直于磁场方向、垂直于磁场边界进入匀强磁场。在磁场中运动后到达磁场边界上的点。换第二种粒子源也放在处，其粒子同样到达点。粒子从粒子源射出的初速度均为零，不计粒子重力。则下列说法正确的是（　　）

A．若第二种粒子的电性与第一种不同，需同时改变电场方向与磁场方向
B．若第二种粒子的电性与第一种不同，只需改变电场方向或磁场方向即可
C．若第二种粒子与第--种粒子是同位素，其质量比为，保持电场电压不变，则磁场磁感应强度需调整为原来的
D．若第二种粒子与第--种粒子的质量比为、电荷量比为，保持磁场磁感应强度不变，则电场电压需调整为原来的
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）用如图甲所示装置验证滑块（含遮光片）和重物组成的系统机械能守恒。光电门固定在气垫导轨上B点。实验步骤如下：

①用天平测滑块（含遮光片）质量M和重物质量m，用螺旋测微器测遮光片宽度d。测得M=3.0kg，m=l.0kg。
②正确安装装置，并调整气垫导轨使其水平，调整滑轮，使细线与导轨平行。
③在气垫导轨上确定点A，让滑块由静止从A点释放，记录滑块通过光电门遮光片的挡光时间；并用刻度尺测A、B两点间距离s。
④改变A点位置，重复第③步，得到如下表数据：

1
2
3
4
5
6
s/cm
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
/（）
2.19
1.78
1.55
1.38
1.26
1.17
回答下列问题：
(1)测遮光片的宽度d时的情况如图乙所示，则d=___________mm。
(2)只将滑块放在导轨上，给气垫导轨充气，调整气垫导轨，当滑块___________时，可以认为导轨水平了。
(3)某同学分析处理表中第3组数据，则他算得系统减少的重力势能△Ep=___________J，系统增加的动能△Ek=___________J。根据计算结果，该同学认为在误差范围内系统机械能守恒。（g取9.80m/s2，计算结果保留3位有效数字）
(4)另一位同学认为前面伺学只选择了一组数据，他尝试利用上表中全部数据，做出了函数关系图像，图像是一条过坐标原点的直线___________。
A． B． C． D．
12．（12分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点, OB与OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果面出的图．

(1)如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____________________．
(2)该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等，还需要的实验器材有______
A．刻度尺 B．量角器 C．弹簧测力计
(3)有关该实验，下列说法正确的是______
A．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计水平放置并调零，之后互钩对拉，若两只弹簧测力计读数相同，则可选:若读数不同，应调整或另换，直至相同为止．
B．在同一次实验中，只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同即可．
C．用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度地拉橡皮条时，夹角应取合适角度，以便算出合力大小．
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可．
E.在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行．
(4)在该实验中，如果将OB与OC细绳也换成橡皮条，那么对实验结果___________影响．(选填“有"或“没有”)
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，一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面，汽缸由粗、细不同的两部分构成，粗筒的横截面积是细筒横截面积S (cm2)的2倍，且细筒足够长．粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭在粗筒内，活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用力，此时活塞与汽缸底部的距离h=12cm，大气压p0=75 cmHg．现把体积为17S (cm3)的水银缓缓地从上端倒在活塞上方，在整个过程中气体温度保持不变，不计活塞与汽缸间向的摩擦，求最终活塞下降的距离x．

14．（16分）如图所示，长为3l的不可伸长的轻绳，穿过一长为l的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为m、m的小球A和小物块B，开始时B先放在细管正下方的水平地面上．手握细管轻轻摇动一段时间后，B对地面的压力恰好为零，A在水平面内做匀速圆周运动．已知重力加速度为g，不计一切阻力．
（1）求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ；
（2）求摇动细管过程中手所做的功；
（3）轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡，当B在某一位置平衡时，管内一触发装置使绳断开，求A做平抛运动的最大水平距离．

15．（12分）如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向．在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在（d，0）点沿垂直于x轴的方向进人电场．不计重力．若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：

（1）电场强度大小与磁感应强度大小的比值；
（2）该粒子在电场中运动的时间．



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、C
【解析】
A、功有正负，但功是标量，A错误；
B、当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，B错误；
C、摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，C正确；
D、一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，D错误．
故选Ｃ．
2、C
【解析】
AB．由题可知，核反应方程①是β衰变，β衰变的发生是自发的过程，在β衰变后的新核处于激发态，所以会发出γ射线。故AB正确，不符合题意；
C．方程②是裂变反应，应用时产生的废物具有一定的放射性，不容易处理。故C不正确，符合题意；
D．根据核反应的特点可知，方程③是聚变反应，在聚变反应中产能效率比裂变反应高。故D正确，不符合题意。
故选C。
3、A
【解析】
根据卫星所受的万有引力提供向心力可知：

可得

同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，则中圆轨道卫星的周期小，角速度、线速度和向心加速度均大，故A正确，BCD错误。
故选A。
4、D
【解析】
A. 比结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A错误；
B. 铀核裂变的核反应方程中，反应物必须有中子，选项B错误；
C. 中X质量数为4电荷数为2，为α粒子，核反应类型为α衰变，选项C错误；
D. 平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量，平均结合能越大的原子核越稳定，平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时出现质量亏损，一定放出核能。故D正确。
故选D。
5、A
【解析】
根据动能定理进行解答。
【详解】
根据动能定理可得，解得，故选A.
6、D
【解析】
A．普朗克最先提出能量子的概念，爱因斯坦提出了微观世界量子化的观念，A错误；
B．最早发现光电效应现象的是赫兹，B错误；
C．德布罗意只是提出了实物粒子具有波动性的假设，并没有通过实验验证，C错误；
D．卢瑟福等人通过粒子散射实验，提出了原子具有核式结构，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、BC
【解析】
AC．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，所以可得
k△x=mg
解得

弹簧的最大缩短量为△xm=0.61m，所以弹簧的最大值为
Fm=20N/m×0.61m=12.2N
弹力最大时的加速度

小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2，所以压缩到最短的时候加速度最大，故A错误，C正确；
B．当△x=0.1m时，速度最大，则弹簧的弹力大小等于重力大小，小球的加速度为零，故B正确；
D．设小球从释放点到弹簧的原长位置的高度为h，小球从静止释放到速度最大的过程，由能量守恒定律可知

解得

故D错误。
故选BC。
8、ABE
【解析】
A．t=3 s时波源停止振动，t=3.2s时，波传播了1.0m，则波速

选项A正确；
B．由题图可知，波长，选项B正确；
C．t=3.2s时，波传播了

由于λ=2.0 m，故t=3.2s时，处质点振动与x=2.0m处质点的运动相同，可判断t=3.2s时x=2.0m处的质点向下振动，故波源起振方向沿y轴负方向，选项C错误；
D．波的周期

从t=3.2s时刻经

质点位于平衡位置，选项D错误；
E．从0时刻起，波传递到质点需要的时间

则3.0s内质点振动了

故质点运动的总路程为
s=6×4A+A=2.5 m
选项E正确。
故选ABE。
9、ABD
【解析】
ABC.水平方向上，据牛顿第二定律有：

代入数据解得：

小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，另据水平方向的位移公式有：

解得运动时间为：

在竖直方向上有：

解得：

即小球在竖直方向上做加速度为的匀加速直线运动，据牛顿第二定律有：

解得小球所受摩擦力为：

故小球运动的加速度为：

小球的合运动为匀加速直线运动，其路程与位移相等，即为：

故AB正确，C错误；
D.小环落到底端时的速度为：
环
其动能为：
环
此时物块及杆的速度为：
杆
其动能为：
杆
故有小环与物块及杆的动能之比为5:8，故D正确。
10、ACD
【解析】
AB．如图所示

带电粒子运动有3个子过程。两种粒子要在电场中加速，则电场力方向相同。因电性不同，则电场方向相反。粒子进入磁场时速度方向相同，在磁场中均向下偏转，所受洛伦兹力方向相同，由左手定则知粒子电性不同，则磁场方向不同，故A正确，B错误；
CD．加速电场加速有

磁场中圆周运动有

解得

第二种粒子与第-种粒子是同位素，其电荷量相同，若质量比为，则

解得

故CD正确。
故选ACD。

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、2. 150 静止 3. 92 3. 85 D
【解析】
(1)[1]．测遮光片的宽度d =2mm+0.01mm×15.0=2.150mm；
(2)[2]．只将滑块放在导轨上，给气垫导轨充气，调整气垫导轨，当滑块静止时，可以认为导轨水平了；
(3)[3][4]．分析处理表中第3组数据，则算得系统减少的重力势能
△Ep=mgs=1.0×9.8×0.40J=3.92J
滑块的速

系统增加的动能

(4)[5]．要验证的关系是

即

则为得到的图像是一条过坐标原点的直线，则要做，故选D。
12、F′ AC AE 没有
【解析】
（1）[1].F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；
（2）[2].该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉(几个)等，还需要的实验器材有刻度尺和弹簧测力计，故选AC.
（3）[3].A.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计水平放置并调零，之后互钩对拉，若两只弹簧测力计读数相同，则可选；若读数不同，应调整或另换，直至相同为止．故A正确．
B.在同一次实验中，只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条，使橡皮条的结点与用两个弹簧测力计拉时拉到同一位置O，故B错误．
C.用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度地拉橡皮条时，夹角没有严格要求，故C错误．
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，需调整另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，故D错误．
E.在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行，故E正确．
（4）[4].由于用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计拉橡皮条结点，只需要效果相同，所以将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果．

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、2cm
【解析】
以汽缸内封闭气体为研究对象：
初态压强 p1＝p0＝75 cmHg
初态体积 V1＝2hS
注入水银后，设细圆筒中水银的高度为L，则有：17S＝LS+x·2S
所以，末态压强为：p2=(p0+x+L)
末态体积 V2＝2(h－x)S
由玻意耳定律可知：p1V1＝p2V2
整理、代入数据并化简得：x2－104x＋204＝0
解得活塞静止时下降的距离为：x＝2cm，或x＝102 cm，无意义舍去
14、（1）θ=45° ；（2）；(3) 。
【解析】
（1）B对地面刚好无压力，对B受力分析，得此时绳子的拉力为

对A受力分析，如图所示

在竖直方向合力为零，故

解得
（2）对A球，根据牛顿第二定律有

解得
故摇动细管过程中手所做的功等于小球A增加的机械能，故有

（3）设拉A的绳长为x（l≤x≤2l），根据牛顿第二定律有

解得
A球做平抛运动下落的时间为t，则有

解得
水平位移为

当时，位移最大，为
15、（1）＝；（2）t＝
【解析】
试题分析：（1）设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，并设其圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律和向心力公式有：qv0B＝①
由题设条件和图中几何关系可知：r＝d ②
设电场强度大小为E，粒子进入电场后沿x轴负方向运动的速度大小为vx，由牛顿第二定律有：qE＝max③
根据运动学公式有：vx＝axt，＝d ④
由于粒子在电场中做类平抛运动（如图），有：tanθ＝⑤

由①②③④⑤式联立解得：＝
（2）由④⑤式联立解得：t＝
考点：本题主要考查了带电粒子在交替复合场中的运动问题，属于中档题．