2023届华中师范大学新高三第二学期学习能力诊断物理试题

2023届华中师范大学新高三第二学期学习能力诊断物理试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M的木块通过轻绳与质量为机的钩码相连，重力加速度为

g,则释放后钩码的加速度大小为（）

A.0

B.g

m

C.---------g

M+m

M

D.----------g

M+m

2、关于天然放射现象，下列说法正确的是（）

A.玛丽•居里发现了天然放射现象

B.天然放射现象说明原子是可以分割的

C.原子序数大于或等于83的元素都具有放射性

D.温度越高，放射性元素的放射性就越强

3、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于〃=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用

这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）

E.0

n=4------------0.85eV

n=3------------1.51eV

n=2------------3.40eV

n=l------------13.60eV

A.这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从〃=3跃迁到〃=2所发出的光波长最短

B.这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=l所发出的光频率最高

C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV

D.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV

4、如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为。、力两种单色光。则下列说法正确的是（）

A.在真空中传播时，a光的速度大

B.从玻璃射向空气时，b光发生全发射的临界角小

C.经过同一双缝干涉实验装置时，观察到。光的相邻亮条纹间距大

D.若〃光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应

5、如图所示，质量不计的细直硬棒长为2L其一端。点用较链与固定转轴连接，在细棒的中点固定质量为的小

球甲，在细棒的另一端固定质量为机小球乙。将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内

做无阻力的转动。则该系统在由水平位置转到竖直位置的过程中（）

A.系统的机械能不守恒

B.系统中细棒对乙球做正功

C.甲、乙两球所受的向心力不相等

D.乙球转到竖直位置时的速度比甲球小

6、2019年11月5日1时43分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第49颗北斗导航卫星，

该卫星发射成功，标志着北斗三号系统3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）全部发射完毕。该卫星在轨道上运

动的周期与地球自转周期相同，但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角，因此该轨道也被称为倾斜同步轨道，根据以

上信息请判断，下列说法中不正确的是（）

A.该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心

B.该卫星离地面的高度等于地球同步卫星离地面的高度

C.地球对该卫星的万有引力一定等于地球对地球同步卫星的万有引力

D.只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市的上空

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（a）所示，光滑绝缘斜面与水平面成8=30。角放置，垂直于斜面的有界匀强磁场边界M、N与斜面底边平

行，磁感应强度大小为B=3T。质量加=（）.（）5kg的“日”字形导线框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上运动，导

体框各段长度相等，即ab=bc=cd=dc=qf=fii=fi:=L=0.1m,ab.fc,ed段的电阻均为厂=2Q,其余电阻不

计。从导线框刚进入磁场开始计时，△段的电流随时间变化如图（方）所示（电流由/到c的方向为正），重力加速度

g=10m/s2下列说法正确的是（）

A.导线框运动的速度大小为10m/s

B.磁感应强度的方向垂直斜面向上

C.在f=O至f=O.O3s这段时间内，外力所做的功为0.24J

D.在，=O.Ols至f=0.02s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.3N

8、两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为2.50Hz,图

示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动。则下列说法正确的是（）

A.实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播

B.两列波在相遇区域发生干涉现象

C.两列波的波速均为25m/s

D.从图示时刻起再过0.025s,平衡位置x=L875m处的质点将位于y=30cm处

9、如图所示，粗糙的固定水平杆上有A、B、C三点，轻质弹簧一端固定在B点正下方的O点，另一端与套在杆A

点、质量为，”的圆环相连，此时弹簧处于拉伸状态。圆环从A处由静止释放，向右运动经过B点时速度为八加速度

为零，到达C点时速度为零，下列说法正确的是（）

A.从A到C过程中，圆环在B点速度最大

B.从A到B过程中，杆对环的支持力一直减小

C.从A到B过程中，弹簧对圆环做的功一定大于一加一

2

1,

D.从B到C过程中，圆环克服摩擦力做功等于一

2

10、关于热力学定律，下列说法正确的是（）

A.气体吸热后温度一定升高

B.对气体做功可以改变其内能

C.理想气体等压膨胀过程一定放热

D.理想气体绝热膨胀过程内能一定减少

E.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

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）某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”，设计的实验装置如图固定

在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点，另一端系绳套1和绳套2。

⑴实验步骤如下：

①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，记下弹簧测力计的示数尸；

②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到O点，此时绳套1沿0。方向，绳套

2沿120。方向，弹簧测力计的示数为尸1；

③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力尸/=;

④比较，即可初步验证力的平行四边形定则。

（2）将绳套1由0。方向缓慢转动到60。方向，同时绳套2沿120。方向不变，此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动，关

于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是.

A.逐渐增大B.先增大后减小

C.逐渐减小D.先减小后增大

12.（12分）电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻

率。

（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为mm,如图乙所示，用游标卡尺测其长度为

cm,如图丙所示，用多用电表xl。挡粗测其电阻为

（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体R外，实验室还备有的。实验器材如下，要求待测

电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选______，电流表应选_________,滑动变阻器应选o（均填器

材前的字母代号）

A.电压表Vi（量程3V,内阻约为15kC）；

B.电压表V2（量程15V,内阻约为75k。）；

C.电流表Ai（量程1.6A,内阻约为1。）；

D.电流表A2（量程3A,内阻约为1.2。）；

E.滑动变阻器拈（阻值范围1-5C,1.1A）；

F.滑动变阻器生（阻值范围1〜2U1Q,1.1A）；

G.直流电源E（电动势为3V,内阻不计）

H.开关S,导线若干。

（3）请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中

（4）若流经圆柱体的电流为/,圆柱体两端的电压为U,圆柱体横截面的直径和长度分别用L表示，则用。、L.A

V表示该圆柱体电阻率的关系式为P=O

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，一平行玻璃砖的截面是一个矩形，玻璃砖的厚度为d,OC面涂有反光材料。一束极窄的光线

从4点以A60°的入射角射入玻璃砖，A5间的距离为Z叵d,已知A点的折射光线恰好射到。点，CZ）间的距离为

12

也“，已知光在真空中的传播速度为以求:

4

①玻璃砖的折射率；

②光线从A点进入玻璃到第一次射出玻璃砖所经历的时间。

14.（16分）如图，内壁光滑的圆桶形导热容器A内装有足够深的水银，水银与活塞间封闭有定质量的理想气体，将

一长为〃=45cm、上端封闭的导热细玻璃管B通过长为〃=45cm的细杆固定在活塞下方，A的横截面积远大于B

的横截面积。开始时细玻璃管B的开口端刚好未触及水银,封闭气体的压强相当于高度"o=80cm水银柱产生的压强。

现给活塞施加向下的外力，使活塞缓慢向下移动45cm。求最终细玻璃管B内气柱的长度（环境温度保持不变）。

15.（12分）如图所示为一滑草场的滑道示意图，某条滑道由AB、BC、CZ）三段组成，其中A5段和段与水平面

的倾角分别为53。和37。，且这两段长度均为L=28〃z,载人滑草车从坡顶A点由静止开始自由下滑，先加速通过AB

段，再匀速通过段，最后停在水平滑道。段上的。点，若滑草车与45、BC、三段草地之间的动摩擦因数均

为〃，不计滑草车在滑道交接处的能量损失，g=10w/52,sin37°=0.6,cos370=0.8,求：

（1）滑草车与草地之间的动摩擦因数〃；

(2)滑草车经过8点时的速度大小打；

(3)滑草车从A点运动至。点的时间t?

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、C

【解析】

以钩码为研究对象则有

mg-T=ma

以木块为研究对象，则有

T=Ma

联立解得

m

a=----g

M+m

故选C。

2、C

【解析】

A.贝可勒尔发现天然放射现象，故A错误；

B.天然放射现象说明原子核内部是有结构的，并不是原子可以再分的，故B错误；

C.原子序数大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，故C正确；

D.放射性元素的放射性由原子核内部因素决定，即与元素的种类有关，与温度无关，故D错误；

故选C。

3、D

【解析】

这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论AE=Em-En(m>n)得知，从n=3跃迁到n=l所发出的光能量最

大，由E=h尸hc/人得知，频率最高，波长最短.故AB错误；从n=3跃迁到n=l辐射的光子能量最大，发生光电效应

时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6-1.51eV=12.09eV,根据光电效应方程得

Ekm=hv-Wo=12.O9-2.49eV=9.60eV.故C错误，D正确.故选D.

4、D

【解析】

A.真空中传播时，各种颜色光的光速均相同，A错误；

B.根据光路图可知6光偏折程度小，所以6光折射率小，根据全反射定律sinC=L可知h光发生全反射的临界角大,

n

B错误；

C.根据光路图可知“光折射率大，所以频率大，波长短，根据=可知，经过同一双缝干涉实验装置时，观察

d

到a光的相邻亮条纹间距小，C错误；

D.。光的频率大于b光，根据可知。光的光子能量大于〃光，所以若6光能使某金属发生光电效应，则a光也

一定能发生光电效应，D正确。

故选D。

5、B

【解析】

A.以系统为研究对象，由于只有重力做功，只发生重力势能和动能相互转化，故系统的机械能守恒，A错误；

B.在转动过程中，甲、乙两球的角速度相同，设转到竖直位置时，甲球的速度为内，乙球的速度为也，由

v-cor

同轴转动3相等，可得

岭=2nl

由系统的机械能守恒知系统减少的重力势能等于增加的动能，可得

2mgL+mg•2L=g•2mv^+；mv；

解得

「即，”摩

设细棒对乙球做的功为W,根据动能定理得

W+mg-2L=^mvl

解得

2

IV=—mgLr

可见，系统中细棒对乙球做正功，B正确；

C.甲、乙两球所受的向心力分别为

2

F.=2m—

L

Fz=m±=m（2匕）=2m^~

2L2LL

则

6=K

c错误；

D.由上分析知，乙球转到竖直位置时的速度比甲球大，D错误。

故选B。

6、C

【解析】

A.倾斜同步轨道围绕地球做匀速圆周运动，圆心一定是地球的球心，故A正确，不符合题意;

B.根据万有引力提供向心力

Mm4兀2

G下

得

JGMT2

K-3_________

V4兀2

因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同，故它的轨道高度与位于赤道上空的同步卫星的

轨道高度相同，故B正确，不符合题意；

C.根据

口「Mm

F=G下

可知，由于不知道该卫星和地球同步卫星质量的关系，所以无法判断万有引力的关系。故C错误，符合题意；

D.倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于

地球表面某个点的正上方，而且该卫星的周期为24h,所以只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的

固定时间经过同一城市上空，故D正确，不符合题意。

故选C。

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】

B.由于在0~0.01s时间内，电流从7到c为正，可知cd中电流从d到c,则由右手定则可知，磁感应强度的方向垂直

斜面向下，选项B错误；

A.因为cd刚进入磁场时，通过.先的电流为0.5A,可知通过cd的电流为1A,则由

,BLv

&=—­

r+-

2

解得

v=10m/s

选项A正确；

C.在t=0至，=0.03s这段时间内，线圈中产生的焦耳热为

Q=3/2R/=3x-x3x0.01J=0.09J

线框重力势能的增加量

=mg-3Lsin3()=0.075J

则外力所做的功为

卬=。+昂=0.165J

选项C错误；

D.在/=0.01s至/=0.02s这段时间内，导线框的c/边在磁场内部，则所受的安培力大小为

/^==3x1x0.1N=O.3N

选项D正确。

故选AD。

8、AD

【解析】

A.图示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动，根据波动规律可知，实线波沿x轴正方向传播，则虚线波沿x

轴负方向传播，故A正确；

B.介质决定波速，两列波传播速度大小相同，由图可知，实线波的波长2i=6m,虚线波的波长力2=9m,由v="可知,

实线波和虚线波的频率之比为

fitf2=^2121=3：2

由于力不等于历，故两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象，故B错误；

C.实线波的频率为2.50Hz,波长2i=6m,则波速

v=Ayf=15m/s

故C错误；

D.实线波波峰传到平衡位置x=1.875m处的质点所用时间为

虚线波波峰传到平衡位置x=1.875m处的质点所用时间为

2.25-1.875…u

L=---------------s=0.025s

215

说明从图示时刻起再过0.025s,平衡位置x=1.875m处的质点处于波峰位置，由波的叠加可知，平衡位置x=L875m

处的质点将位于y=30cm,故D正确。

故选ADo

9、BC

【解析】

A.圆环由A点释放，此时弹簧处于拉伸状态，则圆环加速运动，设之间的。位置为弹簧的原长，则A到。的过

程中，弹簧弹力减小，圆环的加速度逐渐减小，。到8的过程中，弹簧处于压缩状态，则弹簧弹力增大，圆环的加速

度先增大后减小，8点时，圆环合力为零，竖直向上的弹力等于重力，从3到C的过程中，圆环可能做减速运动，无

论是否存在弹簧原长的位置，圆环的加速度始终增大，也可能先做加速后做减速运动，加速度先减小后增大，故8点

的速度不一定最大，故A错误；

B.当圆环从A到。运动时，弹簧为拉力且逐渐减小，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向下的分量之和，

可知杆对环的支持力随弹簧弹力的减小而减小；当圆环从。到〃运动时，弹簧被压缩，且弹力沿弹簧向上逐渐增加，

此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向上的分量之差，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的增加而减小；即从

A到8过程中，杆对环的支持力一直减小，选项B正确；

C.从A到3过程中，弹簧对圆环做的功、摩擦力做负功，根据功能关系可知，弹簧对圆环做功一定大于!””2,故c

2

正确；

D.从B到C过程中，弹簧弹力做功，圆环克服摩擦力做功，根据功能关系可知，圆环克服摩擦力做功不等于,m俨,

2

故D错误。

故选BC,

10、BDE

【解析】

A.气体吸热，若同时对外做功，则气体内能可能减小，温度也可能降低，A错误；

B.改变气体的内能的方式有两种：做功和热传递，B正确；

C.理想气体等压膨胀，根据盖一吕萨克定律

上=。

T

可知理想气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律

\U=Q+W

理想气体膨胀对外做功，所以理想气体一定吸热，C错误；

D.理想气体绝热膨胀过程，理想气体对外做功，没有吸放热，根据热力学第一定律可知内能一定减少，D正确；

E.根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，E正确。

故选BDEo

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。

n

11、尸I与尸/的大小D

3

【解析】

(1)③⑴根据力的平行四边形定则，计算绳套1的拉力

F.=Ftar\300=—F

'3

④[2]比较R和F2的大小，即可初步验证力的平行四边形器定则；

⑵网保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动90。，此过程中保持橡皮筋的结点在0处不动，说明两个

细绳拉力的合力不变，作图如下

故绳套1的拉力先减小后增加，故ABC错误，D正确。

故选D。

R、

7rD2U

12、1.844（1.842-1.846均可）4.2416ACp=---------

4IL

【解析】

(1)。］螺旋测微器的读数为固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为刻度读数十估读，由题图

甲知，圆柱体的直径为

1.5mm+34.4xl.Hmm=1.844mm

由于误差则1.842mm~1.846mm均可

⑵游标卡尺读数为主尺读数+游标尺读数x精度，由题图乙知，长度为

42mm+8x1.15mm=42.41mm=4.241cm

［3］多用电表的读数为电阻的粗测值，其电阻为6Q

⑵［4U5n6］待测电阻大约6Q,若用滑动变阻器电(阻值范围0~2000。，0.1A)调节非常不方便，且额定电流太小,

所以应用滑动变阻器拈(阻值范围(