福建省罗源一中2022-2023学年高三下学期3月第二次诊断性检测试题物理试题

福建省罗源一中2022-2023学年高三下学期3月第二次诊断性检测试题物理试题

注意事项：

1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T。时刻的波形如图所示，a、b是波上的两个质点。图是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是（　　）

A．时质点a的速度比质点b的大

B．时质点a的加速度比质点b的小

C．如图可以表示质点a的振动

D．如图可以表示质点b的振动

2、如图所示，装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑。某一时刻，一部分细沙从木板上漏出。则在细沙漏出前后，下列说法正确的是（ ）

A．木板始终做匀速运动

B．木板所受合外力变大

C．木板由匀速变为匀加速直线运动

D．木板所受斜坡的摩擦力不变

3、如图，天然放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，则（     ）

A．①电离作用最强，是一种电磁波

B．②贯穿本领最弱，用一张白纸就可以把它挡住

C．原子核放出一个①粒子后，形成的新核比原来的电荷数多1个

D．原子核放出一个③粒子后，质子数比原来少4，中子数比原来少2个

4、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，…称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（　　）

A．2 B．3 C．4 D．5

5、一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（　　）

A．m/s                                  B．3m/s                                 

C．5m/s                                  D．11m/s

6、如图所示，一节干电池的电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1.0Ω，外电路电阻为R，接通电路后，则（　　）

A．电压表读数一定是1.5V

B．电流表读数可能达到2.0A

C．电源每秒钟有1.5J的化学能转化为电能

D．1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做功为1.5J

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、如图所示为一种质谱仪示意图。由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外。一质量为、电荷量为的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的点。不计粒子重力。下列说法正确的是（    ）

A．粒子一定带正电

B．加速电场的电压

C．直径

D．若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷

8、关于热现象，下列说法正确的是（ ）

A．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径(也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比

B．两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小

C．物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是从各向异性或各向同性来判断

D．如果用Q表示物体吸收的能量，用W 表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q =ΔU + W

E.如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%

9、带电粒子只在电场力作用下沿直线运动，其动能Ek随位移x变化图线如图所示，其中a、b、c为粒子运动中所经过的三点，且ab=bc，ab段为直线，bc段为曲线。则下面判断正确的是（　　）

A．a、b、c三点电场强度大小关系为Ea>Eb>Ec

B．粒子在a、b、c三点受到的电场力大小关系为Fa=Fb>Fc

C．a、b、c三点电势大小关系为φa>φb>φc

D．ab间电势差的绝对值大于bc间电势差的绝对值

10、地球探测器的发射可简化为以下过程。先开动发动机使探测器从地表由静止匀加速上升至高处，该过程的平均加速度约为。再开动几次发动机改变探测器速度的大小与方向，实现变轨，最后该探测器在高度绕地球做匀速圆周运动。已知探测器的质量约为，地球半径约为，万有引力常量为。探测器上升过程中重力加速度可视为不变，约为。则关于探测器的下列说法，正确的是（　　）

A．直线上升过程的末速度约为

B．直线上升过程发动机的推力约为

C．直线上升过程机械能守恒

D．绕地球做匀速圆周运动的速度约为

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）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点。

A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻r1=10Ω）

B．电流表A2（量程0～1.0A，内阻r2约为0.5Ω）

C．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）

D．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）

E．定值电阻R3=990Ω

F. 定值电阻R4=140Ω

G．电源E（电动势12V，内阻可忽略）

H．电键、导线若干

（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器______。（只需填写器材前面的字母即可）

（2）请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图_____。

（3）该小组测出某热敏电阻Rx的I1—I2图线如曲线乙所示，NTC热敏电阻对应的曲线是____（填①或②）。

（4）若将上表中的PTC电阻直接接到一个9V，内阻10Ω的电源两端，则它的实际功率为_______W。（结果均保留2位有效数字）

12．（12分）小鹏用智能手机来研究物体做圆周运动时向心加速度和角速度、半径的关系。如图甲，圆形水平桌面可通过电机带动绕其圆心O转动，转速可通过调速器调节，手机到圆心的距离也可以调节。小鹏先将手机固定在桌面某一位置M处，通电后，手机随桌面转动，通过手机里的软件可以测出加速度和角速度，调节桌面的转速，可以记录不同时刻的加速度和角速度的值，并能生成如图乙所示的图象。

(1)由图乙可知，时，桌面的运动状态是______________（填字母编号）；

A．静止  B．匀速圆周运动  C．速度增大的圆周运动  D．速度减小的圆周运动

(2)仅由图乙可以得到的结论是：____________；

(3)若要研究加速度与半径的关系，应该保持_________不变，改变______，通过软件记录加速度的大小，此外，还需要的测量仪器是：__________________。

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，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为4R。已知重力加速度为g。

(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数

(2)求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小

(3)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能

14．（16分）如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，AP之间的距离为d，入射角为θ，，AP间的距离为d=30cm，光速为c=3.0×108m/s，求：

 (ⅰ)若要使光束进入长方体后正好能射至D点上，光线在PD之间传播的时间；

 (ⅱ)若要使光束在AD面上发生全反射，角θ的范围。

15．（12分）如图所示，开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且2mg＝p0S，环境温度保持不变．

①在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡状态，求活塞B下降的高度；

②现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度．

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】
A．时质点a在平衡位置向上振动，质点b在波峰位置，则此时质点a的速度比质点b的大，选项A正确；

B．时质点a在波峰位置，质点b在平衡位置，根据 可知，则此时质点a的加速度比质点b的大，选项B错误；

CD．因为时质点a在最高点，质点b在平衡位置向下振动，可知右图不是质点ab的振动图像，选项CD错误。

故选A。

2、A

【解析】
AC．在细沙漏出前，装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑，对整体受力分析，如图所示：

根据平衡条件有：

又

联立解得：

在细沙漏出后，细沙的质量减少，设为，木板的质量不变，对整体受力情况与漏出前一样，在垂直斜面方向仍处于平衡状态，则有：

又

且

解得：

而重力沿斜面向下的分力为，即，所以在细沙漏出后整体仍向下做匀速直线运动，A正确，C错误；

B．因为整体仍向下做匀速直线运动，所受合外力不变，仍为零，B错误；

D．因为细沙的质量减小，根据，可知木板所受斜坡的摩擦力变小，D错误。

故选A。

3、C

【解析】

①向右偏转，知①带负电，为β射线，实质是电子，电离作用不是最强，也不是电磁波，故A错误．②不带电，是γ射线，为电磁波，穿透能力最强，故B错误．根据电荷数守恒知，原子核放出一个①粒子后，电荷数多1，故C正确．③向左偏，知③带正电，为α射线，原子核放出一个③粒子后，质子数比原来少2，质量数少4，则中子数少2，故D错误．故选C．

点睛：解决本题的关键知道三种射线的电性，以及知道三种射线的特点，知道三种射线的穿透能力和电离能力强弱．

4、C

【解析】
电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为

氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为

根据题意有

解得

即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；

故选C。

5、C

【解析】
由图读出波长λ=8m．波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为1m，根据波形的平移法得：t=（n+1/8）T或（n+5/8）T，n=0，1，2…，，则波速v==（8n+1）m/s 或v=（8n+5）m/s；当n=0时：v=1m/s或5m/s，当n=1时：v=9m/s或13m/s，当n=2时：v=17m/s或21m/s，故选C．

【点睛】

本题的解题关键是运用波形平移法，得到时间与周期的关系式，得到波速的通项，再研究特殊值．

6、D

【解析】
A．电压表测量路端电压，读数小于电动势1.5V，A错误；

B．外电阻和内电阻串联，根据闭合电路欧姆定律得

B错误；

C．电路的电流未知，无法求出每秒钟转化为电能的数值，C错误；

D．根据电动势的定义可知，电动势为1.5V，表明1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做的功为1.5J，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、AD

【解析】
A．粒子在向外的磁场中受洛伦兹力向左偏转，由左手定则可知，粒子带正电，故A正确；

B．在静电分析器中，根据电场力提供向心力，有

在加速电场中，有

联立得

故B选项错误；

CD．在磁分析器中，根据洛伦兹力提供向心力，有

若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，说明圆周运动的直径相同，由于磁场、电场、静电分析器的半径都不变，则该群粒子具有相同的比荷，故C错误，D正确。

故选AD。

8、ABD

【解析】
A.根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，由于油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含纯油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径，故A正确；

B.当分子间的距离r＜r0时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加；当分子间的距离r＞r0时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，所以当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小，故B正确；

C.单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性，所以不能根据各向异性或各向同性来判断物质是晶体还是非晶体；晶体具有一定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，比较可靠的方法是通过比较熔点来判断，故C错误；

D.根据热力学第一定律可知，如果用Q表示物体吸收的能量，用W 表示物体对外界所做的功，U表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=U+W，故D正确；

E.即使没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%．故E错误。

故选ABD．

9、BD

【解析】
AB．粒子仅在电场力作用下运动，根据动能定理

可知图线斜率表示电场力，可得出

根电场强度的定义式

可知电场强度的大小关系

A错误，B正确；

CD．根据

可知

因粒子电性未知，所以

而a、b、c三点电势无法大小确定，C错误，D正确。

故选BD。

10、BD

【解析】
A．匀加速上升过程有

解得

A错误；

B．匀加速上升过程有

解得

B正确；

C．匀加速上升过程除地球引力做功外，还有发动机推力做功，则机械能不守恒，C错误；

D．匀速圆周运动过程有

解得

又有

解得

D正确。

故选BD。

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、C        ②    2.0W(1.9~2.1W)   

【解析】
(1)[1]因为要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选择最大阻值小的滑动变阻器，故填C。

(2) [2]因为器材没有电压表，故用已知内阻的电流表A1串联一个大电阻R3改装成电压表。由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示

(3)[3] 把热敏电阻Rx的I1—I2图线的纵坐标改成，即热敏电阻的电压，单位为V，图像就成为热敏电阻的图像。图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻值。随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高。NTC热敏电阻在温度升高时电阻值减小，故对应的曲线是②。

(4)[4]做出9V，内阻10Ω的电源的图像

其与曲线②的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率，为

由于作图和读书有一定的误差，故结果范围为1.9~2.1W。

12、B    半径一定，角速度大小不变时，加速度大小也不变；角速度增大时，加速度也增大    转速（或角速度）    手机到圆心的距离（或半径）    刻度尺   

【解析】
(1)[1]由图乙可知，时，加速度大小不变，角速度大小也不变，所以此时桌面在做匀速圆周运动，所以B正确，ACD错误。

故选B。

(2)[2]由图乙可以看出，加速度和角速度的变化曲线大致一样，所以可以得到的结论是：半径一定时，角速度大小不变时，加速度大小也不变；角速度增大时，加速度也增大。

(3)[3][4]物体做圆周运动的加速度为

若要研究加速度与半径的关系，应该保持转速（或角速度）不变，改变手机到圆心的距离（或半径）；

[5]所以还需要的测量仪器是刻度尺。

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)0.25；(2)；(3)

【解析】
(1)从B到D的过程中，根据动能定理得

所以

(2)设小滑块到达C点时的速度为，根据机械能守恒定律得

解得：

设小滑块到达C点时圆轨道对它的支持力为，根据牛顿第二定律得

解得：

根据牛顿第三定律，小滑块到达C点时，对圆轨道压力的大小

(3)根据题意，小滑块恰好到达圆轨道的最高点A，此时，重力充当向心力，设小滑块到达A点时的速度为，根据牛顿第二定律得

解得

设小滑块在D点获得的初动能为，根据能量守恒定律得

即

14、 (i)；(ii) 30°≤θ≤60°

【解析】
(i)由几何关系

(ii)要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α，如图甲所示，根据几何关系有

根据折射定律有

解得角θ的最小值为θ=30°

如图乙，要使光束在AD面上发生全反射，则要使射至AD面上的入射角β满足关系式:

sinβ≥sinC

解得

θ≤60°

因此角θ的范围为30°≤θ≤60°.

15、①0.33l0　②2.1T0

【解析】
①初状态：Ⅰ气体压强

Ⅱ气体压强

添加铁砂后：Ⅰ气体压强

Ⅱ气体压强

Ⅱ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：

p2l0S＝p′2l2S

B活塞下降的高度h2＝l0－l2

带入数据解得h2＝0.33l0.

②Ⅰ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：

p1l0S＝p′1l1S

只对Ⅱ气体加热，Ⅰ气体状态不变，所以当A活塞回到原来位置时，Ⅱ气体高度

根据理想气体状态方程

解得T2＝2.1T0.