四川省资阳市2024届高三上学期第二次诊断性考试（二模）物理试卷(含答案)

这是一份四川省资阳市2024届高三上学期第二次诊断性考试（二模）物理试卷(含答案)，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图，竖直面内两个完全相同的光滑圆弧轨道平滑对接，P、Q是等高的两端。让一可视为质点的小球以沿切线的初速度从P端进入轨道，则( )
A.小球在轨道最低点的机械能最大
B.小球在轨道最低点对轨道的压力最大
C.初速度足够大时，小球可能飞离“凹形”轨道
D.初速度足够大时，小球一定能通过“凸形”轨道最高点
2．“弯道超车”有何要求？某同学设计了一个问题邀你作答：在学校运动会中，当你以7m/s的速率通过半径约35m的半圆形弯道时，若重力加速度取，则你所需的向心力约为重力的( )
A.0.2倍B.2倍C.1.4倍倍
3．如图，xOy平面内，电荷量为q（）和的点电荷分别固定在（，0）和（a，0）点。要使P（0，a）点的电场强度为零，第三个点电荷Q的位置和电荷量可能是( )
A.，B.，C.（0，0），D.，
4．如图，轻弹簧左端固定，右端连接一滑块，时刻，将滑块无初速放在向右匀速运动的水平传送带上，此时弹簧水平且为原长。若弹簧形变始终在弹性限度内，滑块最后静止，选地面为参考系，以向右方向为正方向，则在下列滑块速度v与时间t的关系曲线中，可能正确的是( )
A.B.
C.D.
5．某同学设计的水量计原理如图（a）所示：电源（，）；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；定值电阻（）；滑动变阻器R（用长3m、横截面积且涂有绝缘漆的金属丝紧密缠绕在圆柱形瓷筒上，使用前刮掉与滑片P接触部分的绝缘漆），表格所示为备选金属丝及其参数。两根相同弹簧的形变始终在弹性限度内，容器中无水时，滑片P在上端a。下列分析正确的是( )
三种材料在20℃时的电阻率
A.金属丝可选铜丝
B.V表的示数范围约为0～2.7V
C.V表的示数U与水的质量m成正比
D.若将V表刻度盘转换为水的质量刻度盘，则刻度是不均匀的
二、多选题
6．跳马是一项竞技体操项目。在2023年成都大运会女子跳马比赛中，一运动员经过助跑、前空翻、踏板起跳、前空翻、双手推撑跳马（如图所示）、腾空翻转一系列精彩动作后稳稳落在软垫上，赢得了现场观众热烈的掌声。下列说法正确的是( )
A.助跑过程中，随速度的增大，运动员的惯性逐渐增大
B.踏板过程中，踏板一直对运动员做正功
C.推撑跳马过程中，运动员对跳马的力和跳马对运动员的力大小相等
D.落地处铺软垫，目的是减小支撑面对运动员的平均作用力大小
7．在研究平行板电容器所带电荷量Q和两板间的电势差U的关系时，某老师在演示实验中运用电荷均分法确定各次实验中电荷量的关系，并利用采集到的数据，做出了图示甲、乙两个电容器的关系图像。下列判定正确的是( )
A.甲、乙的电容之比为
B.甲、乙的电容之比为
C.若甲、乙两板正对面积和板间绝缘介质均相同，则甲两板的间距较大
D.若甲、乙两板的间距和板间绝缘介质均相同，则甲两板的正对面积较大
8．为探究滑块在倾角的绝缘斜面轨道上的运动，某兴趣小组设计了图（a）所示的实验。让轨道处于方向沿斜面向上的匀强电场中；将一质量、电荷量的带正电滑块从斜面上O点静止释放，某时刻撤去电场；整个过程中，利用位移传感器和速度传感器分别测出了滑块的位移x和速度v，作出了图（b）所示的以O点为原点的关系图像。滑块可视为质点且电荷量不变，重力加速度，。则可知( )
A.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25
B.匀强电场的场强大小为
C.电场力的最大瞬时功率为
D.整个过程中电场力的冲量大小为20N·s
9．夏日炎炎的正午，室外温度较室内高。与停在地下停车场相比较，同一汽车停在室外停车场时，汽车上同一轮胎内的气体( )
A.分子的平均动能更大
B.所有分子热运动的速率都更大
C.单位体积内的分子数更多
D.单位时间内与轮胎内壁单位面积撞击的分子数更多
E.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
10．图（a）和图（b）分别是一列简谐横波在传播方向上相距8m的两个质点a、b的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波的振幅为5cm
B.波的周期为5s
C.波的波速可能为0.8m/s
D.时刻，a质点的振动方向沿y轴正方向
E.时刻，a、b两质点平衡位置连线中点处的质点一定在波峰
三、实验题
11．某同学被中国空间站“天宫课堂”展示的奇妙现象深深吸引，联想到平时做过或思考过的实验，他提出了一组问题并邀你作答：
（1）在围绕地球做匀速圆周运动的空间站内，下列力学实验中，不能够顺利完成的是________和________。（填正确答案标号）
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究加速度与力、质量的关系
C.研究平抛运动的竖直分运动
D.验证动量守恒定律
（2）不能够顺利完成的原因主要是_______，其结果是_______（至少回答对一个实验造成的结果）。
12．某兴趣小组欲利用伏安法测量一未知电阻（阻值在0.4～0.6Ω之间），实验室提供如下器材：
A.电压表（量程3V，内阻3kΩ）；
B.电压表（量程3V，内阻3kΩ）；
C.定值电阻（阻值4.5Ω）；
D.电阻箱R（调节范围0～999.9Ω）；
E.滑动变阻器（最大阻值10Ω）；
F.电源E（电动势5V，内阻约1Ω）；
G.开关一个；
H.导线若干。
（1）欲将电压表改装成量程为0.6A的电流表，需将电阻箱R调节至_______Ω后与表并联（结果保留2位有效数字）。
（2）由于待测电阻阻值过小，为保证电表读数总能在量程的以上，需将定值电阻接入电路。图（a）所示电路图中合理的是_______（选填“A”、“B”或“C”）；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到变阻器的最_______（选填“左”或“右”）端。
（3）按合理的电路图完成实验，绘制出两电压表示数的关系如图（b）所示。由此可计算出待测电阻________Ω（结果保留1位有效数字）。
（4）电源内阻不是准确值，这对的测量结果________（选填“有”或“无”）影响。
四、计算题
13．如图，长L、间距为d的平行金属板固定，板面与水平面成θ角，两板间的电势差为U，电场仅存在于板间且为匀强电场。一电荷量为q的带正电小球由弹射器提供能量，出弹射器即以沿两板中心线的速度从下端点进入板间，恰好能沿中心线运动。不计摩擦力和空气阻力，小球视为质点且电荷量不变。
（1）要使小球能飞出点，求弹射器提供的最小能量；
（2）若弹射器提供的能量为，求小球到达的最高点和点之间的水平距离。
14．交通法规明文规定超载车辆严禁上路。为了定量研究货车超载造成的危害，某同学将超载货车的刹车过程抽象成了图示模型，并通过实验加以模拟。货车相当于一个质量的木板，车头相当于固定在板右侧的竖直挡板，货物相当于一个质量、尺寸可不计且初始时刻位于木板最左侧的木块。刹车前，木板（货车）和木块（货物）以共同的速度向右做匀速运动；由于前方突发状况，货车开始刹车且仅在摩擦力作用下减速。已知木板与木块之间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。（结果可用分式表示）
（1）求刹车后瞬间木块和木板的加速度大小；
（2）如果货物与车头发生碰撞，将对驾驶室造成极大的冲击力，可能危及驾驶员的生命安全。试求在木块不固定的情况下，为了使木块与挡板不发生碰撞，木板长度的最小值；
（3）除了碰撞对驾驶员造成的伤害外，超载还会增大货车总的刹车距离，危及其他车辆的安全。假设在木块与挡板发生时间极短的碰撞前瞬间，木板的速度刚好减为零，且木块与挡板碰后粘合在一起，并最终停下来。求从开始刹车到木板最后停下来总的刹车距离。
15．“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。如图（a），医生点燃酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。图（b）是某同学作出的“拔火罐”原理示意图，设治疗室室内温度为T，加热后罐内空气温度为。已知罐紧贴皮肤时，罐内皮肤的面积约为，罐口边缘与皮肤的接触面积约为，室内大气压强为，。罐的质量不计，不考虑皮肤被吸入罐内导致的空气体积变化，皮肤和罐口边缘均视为水平。当罐内空气温度由变为T时，求：
（1）罐内气体对皮肤的压力大小；
（2）罐口边缘对皮肤的压强大小。
16．如图，边长为a的等边三角形ABC是一中空玻璃棱镜的横截面，中空部分是圆心在三角形垂心O处、半径为的圆。让一束激光从AB边的D点以45°的入射角射入棱镜，光线恰能沿平行于BC边的直线，经O点后从AC边射出。
（1）求玻璃的折射率n；
（2）若保持入射角45°不变，使入射点沿AB边向A点缓慢移动，当入射点移至E点（图中未画出）时，恰好没有光线进入中空部分，求A、E两点间的距离x。
参考答案
1．答案：B
解析：A.小球在光滑圆弧轨道上运动，只有重力做功，机械能守恒，故A错误；
B.小球在轨道最低点有
根据机械能守恒
则小球在轨道最低点速度最大，则球在轨道最低点轨道对球的支持力最大，根据牛顿第三定律球对轨道的压力最大，故B正确；
C.设小球与竖直方向的夹角为θ，在“凹形”轨道运动，根据牛顿第二定律有
球的重力与轨道对球的支持力的合力提供向心力，初速度足够大时，小球不可能飞离“凹形”轨道，故C错误；
D.在“凸形”轨道运动，根据牛顿第二定律有
初速度足够大时，球的重力与轨道对球的支持力的合力不足以提供向心力，小球不能通过“凸形”轨道最高点，故D错误。
故选B。
2．答案：D
解析：做圆周运动所需的向心力约为
故选D。
3．答案：A
解析：根据电场叠加原理可知，q（）和的点电荷在P（0，a）点产生的场强方向沿方向，大小为
所以要使P（0，a）点的电场强度为零，第三个点电荷Q的位置应该在的直线上。
AB.若Q在（，a），要使P（0，a）点的电场强度为零，则有Q应带负电，且
解得
A正确，B错误；
C.若Q 在（0，0），P（0，a）点的电场强度不可能为零，C错误；
D.若Q 在（a，a），要使P（0，a）点的电场强度为零，则有Q 应带正电，且
解得
D错误。
故选A。
4．答案：C
解析：已知滑块最后静止，必然存在空气阻力（可类比竖直悬挂的弹簧振子模型，若不存在空气阻力必然做简谐运动），且最终静止于弹力与滑动摩擦力相等的位置。初始时刻向右的滑动摩擦力大于向左的弹力，则滑块向右加速运动，随着弹簧变长，向左的弹力增大，且存在向左的空气阻力，则滑块向右的加速度减小（斜率减小）；当滑动摩擦力与弹力及空气阻力的合力平衡时，滑块速度最大，滑块继续向右运动，弹力和空气阻力大于滑动摩擦力，加速度向左，滑块向右减速；随着弹力的增大，向左的加速度增大，当滑块速度减到零后，弹力大于滑动摩擦力，向左加速，此时空气阻力变为向右，当弹力等于滑动摩擦力及空气阻力合力时向左的速度最大，然后又向左减速直到速度为零；由于空气阻力的存在，滑块向右的最大速度大于向左的最大速度。
故选C。
5．答案：C
解析：A.根据电阻定律，铜丝的电阻为
可知铜丝的电阻过小，电压表示数变化不明显，金属丝不可选用铜丝，故A错误；
B.由A分析可知，金属丝应选用镍铬合金，镍铬合金的电阻为
V表的示数最大值为
故V表的示数范围约为0～2.5V，故B错误；
CD.设容器中加水后，每根弹簧的下降的距离为，根据平衡条件可得
V表的示数为
则
故V表的示数U与水的质量m成正比，若将V表刻度盘转换为水的质量刻度盘，则刻度是均匀的，故C正确，D错误。
故选C。
6．答案：CD
解析：A.物体的惯性只与物体的质量有关，助跑过程中，随速度的增大，运动员的惯性不变，故A错误；
B.运动员从开始与踏板接触到运动至最低点的过程，跳板对运动员做负功，故B错误；
C.推撑跳马过程中，运动员对跳马的力和跳马对运动员的力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故C正确；
D.落地处铺软垫，目的是增加运动员落地过程的时间，减小支撑面对运动员的平均作用力大小，故D正确。
故选CD。
7．答案：BD
解析：AB.根据平行板电容器所带电荷量与两极板间的电势差关系
可知图像的斜率表示电容器的电容，由图像可得
故A错误，B正确；
CD.根据可知，若甲、乙两板正对面积S和板间绝缘介质ε均相同，由于，可得电容器两板的间距
同理，若甲、乙两板的间距d和板间绝缘介质ε均相同，则两板的正对面积较大
故C错误，D正确。
故选BD。
8．答案：AD
解析：A.由图b可知滑块先向上匀加速沿斜面向上运动4m撤去电场，滑块向上匀减速运动到5m处，然后匀加速返回，在返回阶段由可知，返回阶段的加速度大小为
由牛顿第二定律可得
解得
故A正确；
B.滑块向上运动阶段，电场撤去前滑块的加速度大小为，电场撤去后滑块的加速度大小为，则
解得
由牛顿第二定律可得
解得
， ，
故B错误；
C.在处，滑块向上运动的速度最大，电场力的瞬时功率最大，则
电场力的最大瞬时功率为
故C错误；
D.滑块在电场力作用下运动的时间
整个过程中电场力的冲量大小为
故D正确。
故选AD。
9．答案：ADE
解析：A.因室外温度比室内高，所以室外停车场汽车轮胎内的气体温度高，而温度是气体分子平均动能的标志，因此分析平均动能更大，故A正确；
B.温度升高，平均动能变大，但并不是所有分子热运动的速率都更大，故B错误；
C.因轮胎体积不变，所以单位体积内的分子数不变，故C错误；
D.在体积不变的情况下，温度越高，气体分子的平均动能越大，气体的压强越大，单位时间内与轮胎内壁单位面积撞击的分子数越多，故D正确；
E.因为分子的平均速率大，从而气体的压强大，所以分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大，故E正确；
故选ADE。
10．答案：ACD
解析：AB.由图可知，波的振幅为5cm，波的周期为4s，故A正确，B错误；
C.质点a在时刻处于正向最大位移处，质点b在时刻处于负向最大位移处，故
则波的波速为
当时，，故C正确；
D.时刻，a质点处于平衡位置，下一秒位移增大，即向y轴正方向运动，故时刻，a质点的振动方向沿y轴正方向，故D正确；
E.由于ab质点的位置不确定，假设a在左，b在右，如图
时刻，a、b两质点处于平衡位置，若a、b两质点间只有一个波峰，则二者距离为，则若波从a向b传播，则根据“上下坡”规律，可得a、b连线中点处的质点处于波谷；则若质点从b点向a点传播，则根据“上下坡”规律，可得a、b连线中点处的质点处于波峰，故E错误。
故选ACD。
11．答案：（1）B；C（2）空间站内的物体处于完全失重状态；见解析
解析：（1）在围绕地球做匀速圆周运动的空间站内，不能够顺利完成的力学实验是探究加速度与力、质量的关系和研究平抛运动的竖直分运动。
故选B和C。
（2）不能够顺利完成的原因主要是：空间站内的物体处于完全失重状态，而探究加速度与力、质量的关系和研究平抛运动的竖直分运动在完全失重状态下不能顺利完成。
在完全失重状态下，B实验中的砝码无法牵引小车做匀加速直线运动；C实验中，锤子敲击弹簧片后，左端小球仍然静止，右端小球将做匀速运动。
12．答案：（1）5.0（2）A；左（3）0.5；无
解析：（1）根据电流表改装原理
解得电阻箱电阻为
（2）由于待测电阻阻值过小，为保证电表读数总能在量程的以上，需将定值电阻与待测电阻串联，并通过电压表测量定值电阻与待测电阻两端的电压。
故选A。
为防止烧坏电表，待测电阻两端的电压应从零开始，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到变阻器的最左端。
（3）根据电流关系可得
整理得
图象斜率为
解得待测电阻为
（4）实验处理数据时，考虑了电表内阻的影响，的测量结果为准确值，且图象斜率与电源内阻无关，故电源内阻不是准确值，这对的测量结果无影响。
13．答案：（1）（2）
解析：（1）设小球的质量为m，重力加速度为g，平行金属板间的电场强度为E，对小球受力分析，如图所示，由题意可知
则有
解得
要使小球能飞出点，当小球在点速度恰好是零时，弹射器提供的有最小能量，由动能定理可得
解得
（2）若弹射器提供的能量为，当小球在点时速度不等于零，设速度为v，由动能定理可得
解得
则小球从点开始做斜抛运动，由斜抛运动的规律可得，在水平方向则有
在竖直方向则有
小球到达最高点时，则有
其中
联立解得
14．答案：（1），（2）（3）
解析：（1）刹车后瞬间木块的加速度大小为
刹车后瞬间木板的加速度大小为
（2）木板减速到静止的时间
在内木板的位移
在内木块的位移
木块相对木板的位移
时刻木块的速度为
此后木块速度为0时的位移
为了使木块与挡板不发生碰撞，木板长度的最小值
（3）在（2）问上，木块与挡板碰撞，由动量守恒定律有
得
此后整体一起以减速直到静止，有
从开始刹车到木板最后停下来总的刹车距离
15．答案：（1）420N（2）
解析：（1）拔罐内的气体做等容变化，根据查理定律可得
解得降温后罐内气体压强
则罐内气体对皮肤的压力大小
（2）对小罐及其内部气体整体，根据平衡条件
其中是皮肤对罐口边缘的支持力，解得
根据牛顿第三定律，罐口边缘对皮肤的压力大小
罐口边缘对皮肤的压强大小
16．答案：（1）（2）
解析：（1）根据几何关系可得折射角为
根据折射定律，玻璃的折射率为
（2）当入射点移至E点，发生全反射，恰好没有光线进入中空部分，做出光路图如图所示
临界角为
解得
O为等边三角形的垂心，则
根据几何关系有
则
A、E两点间的距离
材料
铜
铝
镍铬合金