2024届四川省宜宾市高三下期第二次诊断性考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1宜宾市普通高中2021级第二次诊断性测试理综物理试题一、选择题1.如图为氢原子6种可能的跃迁，对它们发出的光，下列说法正确的是（）A.a光的波长最长B.c光的频率最小C.f光的光子能量最大D.b、d光的光子能量之和大于e光的光子能量〖答案〗A〖解析〗ABC．玻尔原子结构模型第三条：原子在两个定态之间跃迁时，将辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量为又依据能级公式波长公式得到a的能量最小，a的频率最低，波长最长，c的能量最大，故BC错误，A正确；D．b、d光的光子能量之和为e光的光子能量为由于<0可知故D错误；故选A。2.水平架设的三根绝缘输电线缆彼此平行，线缆上电流大小相等，方向如图所示，位于三根线缆上的M点、P点、Q点在同一竖直平面内，△PQM为等腰三角形，，O点是P、Q连线的中点，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是（）A.P点和Q点所在的两条线缆相互排斥B.M点所在的线缆在O点处产生的磁场方向竖直向下C.O点处的磁场方向沿水平方向由Q点指向P点D.M点所在的线缆受到的安培力方向竖直向下〖答案〗C〖解析〗A．由右手螺旋定则可知P点和Q点所在的两条线缆在中间区域的磁场方向相反，相互吸引，故A错误；B．由右手螺旋定则可知M点所在线缆在O点处产生的磁场方向由O点指向P点，故B错误；C．由右手螺旋定则及题意可知P点和Q点所在的线缆在O点处产生的磁场方向等大反向，M点所在的线缆在O点处产生的磁场方向由O点指向P点，故合场强的方向由Q点指向P点，故C正确；D．由右手螺旋定则及磁场的叠加可知P点和Q点所在的两条线缆在M点所产生的合场强水平向右，根据左手定则知M点所在的线缆受到的安培力方向竖直向上，故D错误。故选C。3.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，远距离输电线的总电阻为，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为500kW，下列说法正确的是（）A.用户端交流电的频率为100Hz B.用户端电压为245VC.输电线中的电流为15A D.输电线路的损耗功率为25kW〖答案〗B〖解析〗A.由图乙知升压变压器的输入电压有效值为周期为解得用户端交流电的频率为故A错误；BCD．升压变压器的输入电流根据电流跟匝数比的关系解得输电线中的电流为输电线路的损耗功率为输电线路的损耗电压为根据电压和匝数比关系解得升压变压器副线圈电压降压变压器原线圈电压根据电压和匝数比关系解得用户端电压为故B正确，CD错误。故选B。4.如图为神舟十七号的发射和与天和核心舱交会对接过程示意图，图中Ⅰ为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，Ⅱ为椭圆变轨轨道，Ⅲ为天和核心舱所在的圆轨道，轨道半径为，天和核心舱在Ⅲ轨道上运行周期为T。P、Q分别为Ⅱ轨道与Ⅰ、Ⅲ轨道的交会点，下列说法正确的是（）A.飞船在轨道Ⅰ上运行的速度大于第一宇宙速度B.飞船在Ⅰ轨道的速度大小一定小于飞船在Ⅲ轨道的速度大小C.飞船在Ⅱ轨道P点的加速度大于Ⅰ轨道上P点的加速度D.飞船在Ⅱ轨道从P到Q的时间为〖答案〗D〖解析〗AB．由得当飞船绕贴近地球地面运动时的线速度等于第一宇宙速度，是最大的环绕速度，轨道Ⅲ大于轨道Ⅰ的半径，飞船在Ⅰ轨道的速度大小一定大于飞船在Ⅲ轨道的速度大小，故AB错误；C．根据飞船在Ⅱ轨道P点的加速度等于Ⅰ轨道上P点的加速度，故C错误；D．根据开普勒第三定律可知可得飞船在Ⅱ轨道从P到Q的时间为，即为故D正确。故选D。5.如图甲为皮带输送机简化模型图，皮带输送机倾角，顺时针匀速转动，在输送带下端A点无初速放入货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置所在水平面为零势能面）如图乙所示。货物视为质点，质量，重力加速度，，。下列说法正确的是（）A.货物与输送带间的动摩擦因数为0.825B.输送带A、B两端点间的距离为8mC.货物从下端A点运动到上端B点的时间为9sD.皮带输送机因运送该货物而多消耗能量为585J〖答案〗C〖解析〗A．由题图可知，货物从开始运动到与传送带相对静止可知对货物有解得故A项错误；B．由图像可知，物块沿传送带向上运动0.5m后与传送带相对静止，此后物块的动能不变，重力势能增加，有解得则传送带两端点之间的距离为故B项错误；C．加速阶段的加速度大小为a，有加速阶段时间为，有传送带速度为设匀速阶段时间为，有所以总时间为故C项正确；D．由能量守恒，其多消耗能量为解得故D项错误。故选C。6.如图所示，实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线（方向未标出），c、d是关于两个点电荷连线对称的两点，一带正电的离子（不计重力）沿aob运动，下列说法正确的是（）A.的电荷量大于的电荷量B.带正电，带负电C.c、d两点的电势相同，场强也相同D.正离子在a点的电势能大于在O点的电势能〖答案〗AD〖解析〗A．周围的电场线比周围的电场线密，说明的电荷量大于的电荷量，A正确；B．带正电的离子在电场中做曲线运动，电场力指向轨迹内侧。且正电荷所受电场力与所处位置场强方向（即电场线切线方向）相同。由图可知，电场线由指向，所以带负电，带正电，B错误；C．由电场线分布可知，、两点的电势相同，场强大小相等，方向不同，C错误；D．正离子从点运动到点，电场力做正功，电势能降低，即正离子在点的电势能大于在点的电势能，D正确。故选AD。7.如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场强度的方向水平向右（图甲中由B指向C），电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面，磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示。在时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度射出第一个粒子，并在此之后，每隔1s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度射出，射出的粒子均能击中C点。若，且粒子由A点到C点的运动时间均小于1s。不计空气阻力、粒子重力及电磁、磁场变化带来的影响，且电磁、磁场的变化无延迟，对于各粒子由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（）A.磁场方向垂直纸面向里B.电场强度大小和磁感应强度大小之比为C.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为D.第一个粒子和第二个粒子通过C点的动能之比为〖答案〗BD〖解析〗A．根据乙图可知，当仅存在水平向右的电场时，粒子往右偏转，可知该粒子带正电。在t=1s时，空间区域存在匀强磁场，粒子做匀速圆周运动，要使粒子击中C点，粒子运动轨迹如图所示：根据左手定则可得，磁场方向要垂直纸面向外，故A错误；B．对于粒子做匀速圆周运动分析，由牛顿第二定律得由几何关系可知粒子的轨道半径为则带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，如图所示竖直方向水平方向解得则故B正确；C．第一个粒子做类平抛运动，其运动时间为第二个粒子做圆周运动，其运动时间第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为故C错误；D．第一个粒子，由动能定理得解得第二个粒子的动能为第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为5：1，故D正确；故选BD。8.如图所示，圆筒C可以沿足够长的水平固定光滑杆左右滑动，圆筒下方用不可伸长的轻绳悬挂物体B，开始时物体B和圆筒C均静止，子弹A以的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为，已知子弹A、物体B、圆筒C的质量分别为、、，重力加速度。下列说法正确的是（）A.物体B能上升的最大高度为0.6m B.物体B能上升的最大高度为1.8mC.物体C能达到的最大速度为 D.物体C能达到的最大速度为〖答案〗AD〖解析〗AB．子弹A以的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为，则A、B组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有B上升时，与C组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，则有解得m故A正确，B错误；D．B返回到最低点时，与C组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，此时C的速度最大，则有解得m/s故C错误，D正确；故选AD。二、非选择题（一）必考题9.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A、B的拉力、的大小，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细绳的方向。（1）图中弹簧测力计A的示数为______N。（2）下列做法中正确的是（）A.实验需要测量重物M的重力大小B.细线方向应与木板平面平行C.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置D.只用一个弹簧测力计一定无法完成实验（3）若保持、的夹角及O点位置不变，从弹簧测力计B水平方向开始，使弹簧测力计A、B均沿顺时针缓慢转动至弹簧测力计A水平，则在整个过程中关于弹簧测力计A、B的读数变化情况是______（填选项前的字母）。A.A增大，B减小 B.A减小，B增大C.A增大，B先增大后减小 D.A减小，B先增大后减小〖答案〗（1）2.30（2）AB（3）B〖解析〗【小问1详析】弹簧测力计的分度值为0.1N，需要精确到0.01N，所以示数为2.30N。【小问2详析】A．OA和OB两段细线对O点拉力的合力与M的重力平衡，实验中需要对比合力的理论值（通过平行四边形定则所作的合力的图示）与实验值（与M重力平衡的力的图示），因此应测量重物M所受的重力，故A正确；B．细线方向应与木板平面平行，使实际力的平行四边形与白纸上所作的力的平行四边形平行，以减小误差，故B正确；C．改变拉力，进行多次实验，无论O点位置如何，MO段细线对O点拉力的作用效果始终不变，所以不需要每次都要使O点静止在同一位置，故C错误；D．只用一个弹簧测力计也可以完成实验，一端用弹簧测力计测，另一端用手固定，将结点拉到固定的O点，然后轮流交换测另一端，这样就可以确定两个方向，故D错误。故选AB。【小问3详析】由题意，根据平衡条件可知，O点所受三个拉力组成首尾相接的矢量三角形，如图所示根据正弦定理有使弹簧测力计A、B均沿顺时针缓慢转动至弹簧测力计A水平过程中，保持、的夹角及O点位置不变，故不变，增大，减小，可知减小，增大，故ACD错误，B正确。故选B。10.实验室有下列器材：灵敏电流计G（内阻约为）；电压表V（0～3V，内阻约为）；电阻箱（0～）；滑动变阻器（0～，1.5A）；旧干电池一节；导线和开关若干。（1）某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2.00V，灵敏电流计示数为4.00mA，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为______（结果保留两位有效数字）；（2）为了将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱的阻值调为______；（3）将改装好后的电表连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和灵敏电流计的示数如下表。3.002.502.001.501.000.800.891.001.131.21请在图丁所示的坐标系中作出图线_________，由作出的图线求得干电池的电动势______V，内阻______。（结果保留到小数点后两位）本实验中考虑电压表和电流表的内阻对实验结果的影响，电动势的测量值______（选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。〖答案〗（1）45（2）5（3）1.4015.50等于〖解析〗【小问1详析】由图乙所示电阻箱可知，电阻箱示数为由欧姆定律可得则灵敏电流计内阻为【小问2详析】将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，并联电阻的阻值为【小问3详析】[1]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如下图所示[2][3]根据闭合电路欧姆定律有结合图像可得，当时整理可得结合图像有解得[4]由上述分析可知，实验中考虑电压表和电流表的内阻对实验结果的影响，电动势的测量值等于真实值。11.如图，一中空建材板下端固定于水平地面上的P点，通过物体M的支撑使得该板与水平地面间夹角。建材板中为格子形状，每个格子的规格相同。一质量为m的小滑块从板底端P点以一定初速度沿板向上射出，小滑块沿着板面做了一次往返直线运动，小滑块在运动过程中受到的摩擦力大小不变。用频闪照相机连续记录了小滑块在板面中段运动过程中的部分位置，图甲和图乙分别是上滑过程和下滑过程的频闪照片。已知小滑块运动的最高点相对于板底端的距离为s，不计空气阻力，重力加速度为g，，。求：（1）小滑块所受摩擦力的大小；（2）小滑块下滑过程中，在距离板底端多远处其重力势能是动能的3倍（以板底端所在水平面为零势能面）。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）设每个格子在小滑块运动方向的宽度为d，频闪照相机闪光周期为T。根据匀变速运动的推论，上滑时有下滑时有根据牛顿第二定律，上滑时有下滑时有得（2）下滑过程中，在距底端x2处重力势能是其动能的三倍，则有联立解得12.如图，两条相距为d的平行金属导轨位于同一水平面内，其左端接一阻值为R的电阻。质量为m、阻值为r的金属杆静置在导轨上。外形为长方体的磁场生成装置GH通过EF连接为整体，在其正对的矩形区域中产生匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向竖直向下，矩形区域外磁场忽略不计。边界长为，边界长为（未知）。用外力控制磁场生成装置以水平速度v向右匀速地扫过金属杆。金属杆中自由电子总量保持不变，导轨光滑且足够长，导轨电阻不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求：（1）当磁场的边界刚扫上金属杆时，通过电阻R中的电流方向（用“方向”或者“方向”表示）；（2）当磁场的边界刚扫上金属杆时，电阻R上的电压值和热功率；（3）若磁场的边界恰好扫到金属杆时，金属杆中的自由电子定向移动速度是磁场的边界刚扫上金属杆时定向移动速度的，且从磁场的边界刚扫上金属杆到磁场的边界恰好扫到金属杆的过程中，电阻R上产生的热量为Q。求外力对磁场生成装置所做的功W和磁场边界的大小。〖答案〗（1）方向；（2），；（3），〖解析〗（1）磁场生成装置以水平速度v向右匀速地扫过金属杆，则相对于磁场生成装置，金属杆向左运动，根据右手定则，金属杆中电流的方向向下，则电阻R中的电流方向为：方向；（2）根据法拉第电磁感应定律，金属杆上产生的电动势为则R上的电压为R上的热功率为（3）因为金属杆中的自由电子定向移动速度是磁场的（）边界刚扫上金属杆时定向移动速度的，即金属杆中的电流变为原来的，根据可得，产生的感应电动势也变为原来的，设此时金属杆的速度大小为，则解得根据功能关系，外力做功转化为系统的焦耳热和金属杆的动能，系统的焦耳热为则外力做功为对金属杆，整个过程根据动量定理又根据法拉第电磁感应定律以上各式联立，解得（二）选考题［物理选修3—3］13.某实验小组进行布朗运动实验：使用聚苯乙烯颗粒与纯净水制成悬浊液，通过显微镜、计算机、投影仪、投影幕布观察聚苯乙烯颗粒在水中的运动。利用控制变量思想，进行了两次实验，得到两张记录聚苯乙烯颗粒运动位置连线的图片，记录聚苯乙烯颗粒位置的时间间隔相同，幕布上的方格背景纹理相同。下列说法正确的是（）A.聚苯乙烯颗粒运动位置连线图描述了聚苯乙烯颗粒实际运动轨迹B.若两次实验使用的聚苯乙烯颗粒直径相同，则图甲中悬浊液温度高于图乙中悬浊液温度C.若两次实验中悬浊液温度相同，则图甲中的聚苯乙烯颗粒直径大于图乙中的聚苯乙烯颗粒直径D.宏观层面的聚苯乙烯颗粒的运动反映了微观层面的水分子的运动无规则性E.悬浊液的温度相同情况下，聚苯乙烯颗粒直径越小，同一时刻受到的水分子撞击个数就更少，聚苯乙烯颗粒受到的碰撞作用力合力越不均衡〖答案〗BDE〖解析〗A．连线图描述的是某时刻出现的位置，在两个时刻之间的时间内的运动情形不能描述，因此不是轨迹，A错误；B．若两次实验使用的聚苯乙烯颗粒直径相同，温度越高，分子热运动越剧烈，布朗运动越明显，两位置连线间距越大，则图甲中悬浊液温度高于图乙中悬浊液温度，B正确；CE．若两次实验中悬浊液的温度相同，图甲中布朗运动更明显，是由于聚苯乙烯颗粒直径较小，同一时刻受到的水分子撞击个数就更少，聚苯乙烯颗粒受到的碰撞作用力合力越不均衡，C错误，E正确；D．布朗运动是由于分子热运动引起的，则宏观层面的聚苯乙烯颗粒的运动反映了微观层面的水分子的运动无规则性，D正确。故选BDE。14.如图，上端开口的汽缸竖直固定在水平地面上，a、b位置处内壁有卡口，位于卡口处的活塞通过轻绳（绕过定滑轮p、q）与可以视为质点的重物连接，重物悬空。活塞与汽缸中封闭着一定质量的理想气体。开始时活塞紧压在卡口上，汽缸中的气体压强为，温度为，再将低温材料包裹在汽缸外壁，使得汽缸中的气体温度缓慢降低，直至活塞刚好到达c、d位置处。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略，重物的质量3m；卡口距离缸底为H，c、d位置距离缸底为；汽缸外面的空气压强保持为不变；不计汽缸与活塞之间、轻绳与定滑轮之间的摩擦，重力加速度大小为g。（1）活塞刚好到达c、d位置时理想气体的温度；（2）若开始降温到活塞刚好到达c、d位置过程中，理想气体对外放出热量的大小为Q，求理想气体的内能变化量。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）活塞刚好到达c、d位置处时，对活塞受力分析可得可得，活塞刚好到达c、d位置处时，汽缸中的气体压强为根据理想气体状态方程可得解得，活塞刚好到达c、d位置时理想气体的温度为（2）活塞下移的过程中，外界对气体做的功为则根据热力学第一定律可得，理想气体的内能变化量为［物理选修3—4］15.半圆形玻璃砖如图放置，O为圆心，其左界面上的A、B两点关