江苏省姜堰区蒋垛中学2023届高三年级第二次诊断性测验物理试题试卷

这是一份江苏省姜堰区蒋垛中学2023届高三年级第二次诊断性测验物理试题试卷，共15页。

江苏省姜堰区蒋垛中学2023届高三年级第二次诊断性测验物理试题试卷
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、互成角度的两个共点力，其中一个力保持恒定，另一个力从零开始逐渐增大且两力的夹角不变，则其合力（　　）
A．若两力的夹角小于90°，则合力一定增大
B．若两力的夹角大于90°，则合力一定增大
C．若两力的夹角大于90°，则合力一定减小
D．无论两力夹角多大，合力一定变大
2、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上的两点，点比点低，晾衣绳粗糙，悬挂衣服的衣架钩在晾衣绳中点和在杆中间位置时都不滑动。衣架静止，下列说法正确的是（　　）

A．衣架钩在晾衣绳中点时，左右两边绳子拉力大小相等
B．衣架钩在晾衣绳中点时，右边绳子拉力小于左边绳子拉力
C．衣架钩在杆中间位置时，左右两边绳子拉力大小相等
D．衣架钩在杆中间位置时，右边绳子拉力大于左边绳子拉力
3、空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示，图中曲线关于纵轴对称。在x轴上取a、b两点，下列说法正确的是（ ）

A．a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴正向
B．a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴负向
C．a、b两点的电场强度在x轴上的分量大小Ea D．一正电荷沿x轴从a点移到b点过程中，电场力先做正功后做负功
4、已知地球半径约为6400km，地球表面处的重力加速度g取。则对绕地球运动的卫星来说，下列说法正确的是（　　）
A．卫星可以绕地球任意一纬线做圆周运动
B．卫星可以绕地球任意一经线做圆周运动
C．卫星在地球表面的运动速度一定不会大于第一宇宙速度
D．卫星在距地球高度400km的轨道上做圆周运动的周期约为90分钟
5、我国建立在北纬43°的内蒙古赤峰草原天文观测站在金鸽牧场揭牌并投入使用，该天文观测站应用了先进的天文望远镜．现有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，一位观测员在对该卫星的天文观测时发现：每天晚上相同时刻总能出现在天空正上方同一位置，则卫星的轨道必须满足下列哪些条件（已知地球质量为M，地球自转的周期为T，地球半径为R，引力常量为G ）（　　）
A．该卫星一定在同步卫星轨道上
B．卫星轨道平面与地球北纬43°线所确定的平面共面
C．满足轨道半径r=（n=1、2、3…）的全部轨道都可以
D．满足轨道半径r=（n=1、2、3…）的部分轨道
6、将某劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端用100N的力来拉，弹簧的伸长量为10cm；若对该弹簧两端同时用50N的力反向拉时，弹簧的伸长量为ΔL。则（　　）
A．k=10N/m，ΔL=10cm
B．k=100N/m，ΔL=10cm
C．k=200N/m，ΔL=5cm
D．k=1000N/m，ΔL=5cm
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、下列说法正确的是（ ）
A．随着分子间距离的减小，其斥力和引力均增大
B．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
C．一定质量的0°C的冰熔化成0°C的水，其分子势能会增加
D．一定质量的气体放出热量，其分子的平均动能可能增大
E.第二类永动机不可能制成的原因是它违反了能量守恒定律
8、下列说法正确的是
A．铀238发生α衰变成钍234时, α粒子与钍234的质量之和等于铀238的质量．
B．铀238发生α衰变成钍234时, α粒子与钍234的结合能之和一定大于铀238的结合能．
C．β衰变中释放的β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流．
D．核反应方程14N+He→17O+X中,X是质子且反应过程中系统动量守恒．
9、如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么

A．偏转电场对三种粒子做功一样多
B．三种粒子打到屏上时速度一样大
C．三种粒子运动到屏上所用时间相同
D．三种粒子一定打到屏上的同一位置，
10、如图所示，定值电阻R和电阻箱电阻R串联在恒定电压为U的电路中，电压表V1、V2和电流表A均为理想电表，且电压表V1的示数大于电压表V2的示数。已知电阻箱电阻R2的最大值大于定值电阻R1的值，若现在逐渐增大电阻箱的电阻直至最大，则下列有关说法正确的是（　　）

A．不变，不变
B．变大，变大
C．电阻箱电阻消耗的功率逐渐增大
D．电阻箱电阻消耗的功率先增大后减小
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）某同学用如图甲所示的电路测量一未知电阻Rx的阻值。电源电动势为12.0V，供选用的滑动变阻器有：
A．最大阻值10，额定电流2.0A；
B．最大阻值50，额定电流0.2A。

回答以下问题：
(1)滑动变阻器应选用___________（选填“A”或“B”）。
(2)正确连接电路，闭合开关，电压表的示数为8.0V，电流表的示数为0.16A，则测得电阻阻值Rx测甲=___________。
(3)相同器材，用如图乙电路测量，操作和读数正确，测得电阻阻值Rx测乙___________Rx测甲（选填“=”或“>”或“<”）。
12．（12分）某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃．他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4已知光源的闪光频率均为31Hz，光源到玻璃的距离L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等．根据上述实验可求出：(结果
均保留两位小数)

（1）重力加速度的大小为___________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为___________ m/s
（2）小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
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，水平虚线ab和cd在同一竖直平面内，间距为L，中间存在着方向向右与虚线平行的匀强电场，虚线cd的下侧存在一圆形磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，圆形磁场与虚线cd相切于M点。一质量为m、带电量为+q的粒子由电场上边界的S点以速度v0垂直电场方向进人电场，经过一段时间粒子从M点离开电场进人磁场，粒子在磁场中的速度大小为2v0，经偏转后，粒子由虚线cd上的N点垂直于虚线返回匀强电场且刚好再次回到S点。粒子重力忽略不计，求：
（1）SM两点间的距离；
（2）圆形磁场的半径r以及磁感应强度B的大小；
（3）带电粒子在整个运动过程中的总时间。

14．（16分）如图所示，粗糙水平地面上放置长木板A和滑块C，滑块B置于A的左端。开始时A、B静止，C与A右端相距，现C以的初速度水平向左运动，然后与A发生弹性碰撞（时间极短）。已知A、B、C质量均为，A和C与地面间的动摩擦因数为，A与B间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B最终没有从A上掉下去，重力加速度g取，求：

（1）C与A碰撞前的速度；
（2）A、B间因摩擦产生的热量。
15．（12分）在光滑绝缘的水平面上，存在平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E，水平面上放置两个静止、且均可看作质点的小球A和B，两小球质量均为m，A球带电荷量为，B球不带电，A、B连线与电场线平行，开始时两球相距L，在电场力作用下，A球与B球发生对心弹性碰撞．设碰撞过程中，A、B两球间无电量转移．

(1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大?
(2)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中电场力做了多少功?
(3)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中，若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面(v=0时刻除外)，可以在水平面内加一与电场正交的磁场．请写出磁场B与时间t的函数关系．



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．若两力的夹角小于90°，如左图，则合力一定增大，选项A正确；

BCD．若两力的夹角大于90°，如右图，则合力可能先减小后变大，选项BCD错误；
故选A。
2、D
【解析】
令a到节点的高度为h1，b到节点的高度为h2，节点到M的水平距离为x1，节点到N的水平距离为x2，a端绳子和水平方向的夹角为α，b端绳子和水平方向的夹角为β，对绳子节点进行受力分析，如图所示：

AB．当衣架钩在晾衣绳中点时，设a、b到节点绳子长度为L，根据几何关系有：，，因为h1＜h2，可得：
α＜β，
根据平衡条件：Facosα=Fbcosβ，可得：
，
则：
Fa＜Fb，
故AB错误；
CD．衣架钩在杆M、N中间位置时，根据几何关系：，，x1=x2，因为h1＜h2，可得：
α＜β，
根据平衡条件：Facosα=Fbcosβ，可得：
，
则：
Fa＜Fb，
故C错误，D正确。
故选D。
3、C
【解析】
A B．因为在O点处电势最大，沿着x轴正负方向逐渐减小，电势顺着电场强度的方向减小，所以a、b两点的电场强度在x轴上的分量方向相反。
C．在a点和b点附近分别取很小的一段d，由图像可知b点段对应的电势差大于a点段对应的电势差，看作匀强电场，可知Ea D．x轴负方向电场线往左，x轴正方向电场线往右，所以正电荷沿x轴从a点移到b点过程中，电场力先做负功后做正功。故D错误。
故选C。
4、D
【解析】
A．卫星绕地球做圆周运动，是由万有引力提供向心力，卫星绕赤道做圆周运动的圆心一定在地心，绕不在赤道面上的纬线做圆周运动的圆心显然不在地心，选项A错误；
B．因为经线在随地球自转，而卫星绕地球做圆周运动，没有使其随地球自转的作用力，选项B错误；
C．对于正在地球表面做离心运动的卫星，其运动速度大于第一宇宙速度，选项C错误；
D．对于近地卫星，有

对于卫星有

联立解得
T=90分钟
选项D正确。
故选D。
5、D
【解析】
该卫星一定不是同步卫星，因为同步地球卫星只能定点于赤道的正上方，故A错误．卫星的轨道平面必须过地心，不可能与地球北纬43°线所确定的平面共面，故B错误．卫星的周期可能为：T′=，n=1、2、3…，根据解得：（n=1、2、3…），满足这个表达式的部分轨道即可，故C错误，D正确．故选D．
点睛：解决该题关键要掌握卫星受到的万有引力提供圆周运动向心力，知道卫星的运行轨道必过地心，知道同步卫星的特点．
6、D
【解析】
弹簧上的弹力为100N，伸长量

由F=kx得

用50N力拉时

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、ACD
【解析】
A．分子间距离减小，其斥力和引力均增大，A正确；
B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B错误；
C．0℃的冰熔化成0℃的水，吸收热量，分子平均动能不变，其分子势能会增加，C正确；
D．对气体做功大于气体放出的热量，其分子的平均动能会增大，D正确；
E．第一类永动机违反了能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，只是违反热力学第二定律，E错误。
故选ACD。
8、BD
【解析】
A、铀238、钍234发生衰变时质量都要亏损，释放的核能转化为动能，故A错误；
B、几个粒子从自由状态结合成为一个复合粒子时所放出的能量叫结合能，结合能数值越大，分子就越稳定，所以铀238发生α衰变成钍234时, α粒子与钍234的结合能之和一定大于铀238的结合能，故B正确；
C、β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的，故C错误；
D、设X的质量数为m，电荷数为n，则有：4+14=17+m，2+7=8+n，解得：m=1，n=1，所以X表示质子，故D正确；
【点睛】
发生衰变时质量都要亏损，释放的核能转化为动能，几个粒子从自由状态结合成为一个复合粒子时所放出的能量叫结合能，结合能数值越大，分子就越稳定，β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的．
9、AD
【解析】
试题分析：带电粒子在加速电场中加速，电场力做功W=E1qd； 由动能定理可知：E1qd=mv2；
解得：；粒子在偏转电场中的时间；在偏转电场中的纵向速度
纵向位移；即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多；故A正确，B错误；因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同；故C错误，D正确；故选AD．
考点：带电粒子在匀强电场中的运动
【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功．
10、AD
【解析】
A．对于定值电阻，根据欧姆定律有：

故A正确；
B．将定值电阻和恒定电压电路等效成一个电源，其中U是等效电动势，R1是等效内阻，可得


故B错误；
CD．在等效电路中，当R2=R1，电阻箱电阻消耗的功率最大，又依题意可知电阻箱的原阻值小于定值电阻R1，可见，在逐渐增大电阻箱的电阻直至最大的过程中，电阻箱电阻消耗的功率先增大后减小，故C错误，D正确。
故选AD。

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、A 50. 0
【解析】
(1)[1]．滑动变阻器要接成分压电路，则应选用阻值较小的A。
(2)[2]．根据欧姆定律可得电阻阻值Rx测量值为

(3)[3]．甲图中电流的测量值偏大，根据可知，电阻的测量偏小；乙图中电压的测量值偏大，根据可知，电阻的测量偏大；则电阻阻值
Rx测乙>Rx测甲
12、9.61 0.62 9.30
【解析】
（1）若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移，由 得：
投影点经过图3中M位置时的速度大小
（2）设小球在毛玻璃上的投影NB=Y

则经过时间t后小球运动的水平位移为 ；竖直位移为 ，由相似三角形得：
则：
结合图4可得：

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）根据题意作出粒子的运动轨迹如图所示

在电场中，粒子带正电，从S到M过程中做类平抛运动，在竖直方向做匀速直线运动，则有
在M点，沿水平方向的速度

所以粒子的侧位移

则SM两点间的距离

（2）在M处，由速度关系知

解得
粒子在电场中从N返回S过程中的时间为
根据位移时间公式有

且

解得
则

由几何关系知，在中


在中，带电粒子的轨道半径为

粒子在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有

又

解得
由图知，为等边三角形，所以圆形磁场区域的半径

（3）带电粒子在磁场中运动的周期，由几何知识可知，带电粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，则带电粒子在磁场中运动的时间为

粒子从T点飞出磁场到达N点过程中

则

所以粒子从S点出发到再次返回到S点的时间为

14、（1）5m/s；（2）5.5J。
【解析】
（1）设三者质量为m，碰撞前C做匀减速直线运动，设C与A碰撞前的速度为，由动能定理可得

代入数据得

（2）因碰撞时间极短，A与C碰撞的过程动量守机械能守，设碰撞后瞬问A的速度为，C的速度为，以向左为正方向，由动量守恒定律得:


代入数据得


此后，B加速，A减速，此过程一直持续到二者具有共同速度v为止。设A的加速度大小为，B的加速度大小为，该过程由牛顿第二定律及运动学公式得



解得



此过程，B相对A一直有滑动，相对位移大小

在此以后，地面对A的摩擦力阻碍A运动，B与A之间的摩擦力改变方向。设A和B的加速度大小分别为和，则由牛顿第二定律得


假设，则；由以上两式得

与假设矛盾
故，则


此过程，B相对A一直向左滑动，相对位移大小

则A、B间因摩擦产生的热量

15、 (1) (2) (3) ( )
【解析】
（1）A球的加速度，碰前A的速度；碰前B的速度
设碰后A、B球速度分别为、，两球发生碰撞时，由动量守恒和能量守恒定律有：
，
所以B碰撞后交换速度：，
（2）设A球开始运动时为计时零点，即，A、B球发生第一次、第二次的碰撞时刻分别为、；由匀变速速度公式有：
第一次碰后，经时间A、B两球发生第二次碰撞，设碰前瞬间A、B两球速度分别为和，由位移关系有：，得到：
；
由功能关系可得：
（另解：两个过程A球发生的位移分别为、，，由匀变速规律推论，根据电场力做功公式有：）
（3）对A球由平衡条件得到：，，
从A开始运动到发生第一次碰撞：
从第一次碰撞到发生第二次碰撞：
点睛：本题是电场相关知识与动量守恒定律的综合，虽然A球受电场力，但碰撞的内力远大于内力，则碰撞前后动量仍然守恒．由于两球的质量相等则弹性碰撞后交换速度．那么A球第一次碰后从速度为零继续做匀加速直线运动，直到发生第二次碰撞．题设过程只是发生第二次碰撞之前的相关过程，有涉及第二次以后碰撞，当然问题变得简单些．