甘肃省张掖市民乐县第一中学2023-2024学年高三上学期第二次诊断（期中）物理试题2

民乐一中20232024学年第一学期高三年级第二次诊断考试物理试卷一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分）1.水平弹簧振子在做简谐运动过程中的位移随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A.振子在时的速度发生反向B.振子在时的弹性势能最大，动能最小C.振子在到过程中，回复力先变大再变小D.振子在到过程中，速度增大，加速度增大2.如图所示，有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉，两列波的传播方向如图中箭头所示。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，则下列描述正确的是（）A.a、d处质点位移始终为2A，b、c处的质点位移始终为零B.图示时刻，e正处于波峰位置C.从图示时刻经过个周期，e处质点将处于波谷位置D.e处的质点振幅仍为A3.某人在大风中站立，他与水平地面间的最大静摩擦力为fm，其与大风作用的有效面积为S，假设风的密度为，风吹到人身上的速度立刻减为0，则在确保不被吹走的前提下，行人能够承受水平方向的最大风速为（）A. B. C. D.4.如图所示，一列振幅为10cm的简谐横波，其传播方向上有两个质点P和Q，两者的平衡位置相距3m。某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，再经过，Q第一次到达波峰。则下列说法正确的是（）A.波的传播方向一定向右B.波长可能为C.周期可能为D.内质点P的位移大小为10cm5.在x轴方向存在一静电场，其φx图像如图所示，一电子以一定的初速度沿x轴从O点运动到x4，电子仅受电场力，则该电子（）A.在x1处电势能最小B.从x2到x3受到的电场力和从x3到x4受到的电场力方向相反C.在x1处受到电场力最大D.在x3处电势为零，电场强度也为零6.如图a所示，在粗糙的水平地面上有两个大小相同但材质不同的甲、乙物块。t=0时刻，甲物块以速度向右运动，经一段时间后与静止的乙物块发生正碰，碰撞前后两物块运动的v—t图像如图b中实线所示，其中甲物块碰撞前后的图线平行，已知甲物块质量为5kg，乙物块质量为4kg，则（）A.此碰撞过程为弹性碰撞B.碰后瞬间乙物块速度为C.碰后乙物块移动距离为D.碰后甲、乙两物块所受摩擦力之比为6∶57.如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧固定连接的物体A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k。C为一固定的挡板。现让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，在之后的运动过程中，物体B对C的最小弹力为，则（）A.D和A在斜面上的运动一定不是简谐运动B.D的最大加速度大小为C.D和A做简谐运动的振幅为D.B对C的最大弹力为二、多项选择题（每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O．一对电荷量均为－Q的点电荷分别固定于A、B两点．在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响)，将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，且，忽略空气阻力，则A.轨道上D点的场强大小为B.小球刚到达C点时，其加速度为零C.小球刚到达C点时，其动能为D.小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小9.如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A.物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mgRB.物块从A到B过程与圆弧槽间正压力为C.物块在B点时对槽底的压力大小为D.物块滑到C点（C点位于A、B之间）且OC和OA的夹角为，此时重力的瞬时功率为10.如图所示，在水平地面上方有水平向右的匀强电场，其电场强度的大小为E，在地面上O点处有一足够大的固定绝缘平板OM与水平地面夹角，在地面上到O点距离为d的P点处有带电小球。已知小球的质量为m，当给小球一垂直于OM方向的初速度时，小球恰好沿垂线PN运动到绝缘平板上的N点且未发生碰撞。小球可视作质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.小球所带的电量为B.小球初速度的大小为C.若给小球一个垂直地面竖直向上初速度，小球仍能打到绝缘平板上D.若给小球一个平行于绝缘平板MN的初速度，小球经过时间又落回地面三、实验题（共16分）11.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压有的交流电和直流电两种。重物从高处由静止开始下落，重物拖着纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器材B．将打点计时器接到电源的直流输出端上C．用天平测出重物的质量D．释放纸带，同时接通电源开关打出一条纸带E．测量打出的纸带上某些点之间的距离F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中没有必要进行或者操作不恰当的步骤是________。（将其选项对应的字母填在横线处）（2）在验证机械能守恒定律的实验中，若以为纵轴、以h为横轴，根据实验数据绘出的图像应是________，才能验证机械能守恒定律，图像的斜率等于________的数值。12.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1>m2。②按照如图所示的那样，安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平。将一斜面BC连接在斜槽末端。③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上落点位置。④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置。⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。根据该同学的实验，回答下列问题：（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的___________点，m2的落点是图中的___________点。（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式___________，则说明碰撞中动量是守恒的。（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式___________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。13.如图所示，足够长的光滑水平台面M距地面高h，平台右端紧接长度的水平传送带NP，A、B两滑块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg，滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定，两者一起在平台上以速度v=1m/s向右匀速运动；突然，滑块间的细线瞬间断裂，两滑块与弹簧脱离，之后A继续向右运动，并在静止的传送带上滑行了，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ，g=10m/s2，求：（1）细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能Ep；（2）若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v1=1m/s逆时针匀速运动，求滑块A与传送带系统因摩擦产生的热量Q；14.如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，电场强度的大小为E×104V/m。该空间有一个半径为R=2m的竖直光滑绝缘圆环的一部分，圆环与光滑水平面相切于C点，A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。质量为m=0.04kg、电荷量为q=+6×105C的带电小球2（可视为质点）静止于C点。轻弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端自由伸长时位于P点。质量也为m=0.04kg的不带电小球1挨着轻弹簧右端，现用力缓慢压缩轻弹簧右端到P点左侧某点后释放。小球1沿光滑水平面运动到C点与小球2发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两小球黏合在一起且恰能沿圆弧到达A点。P、C两点间距离较远，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，sin37°，cos37°=0.8。求：（1）黏合体在A点的速度大小；（2）弹簧的弹性势能；（3）小球黏合体由A点到达水平面运动的时间。15.如图所示，在坐标系