中学生标准学术能力诊断性测试2022届高三年级下册3月诊断性考试 物理 含答案

中学生标准学术能力诊断性测试2022年3月测试

理科综合试卷物理部分

本试卷共300分，考试时间150分钟。

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14〜

18题只有一项符合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对

但不全的得3分，有选错的得0分。

14.物理学史记录了人类对自然规律的研究过程，下列关于科学家及其所做出的贡献中说法

错误的是

A.卢瑟福通过a粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型

B.法拉第提出了电场和磁场的概念，并提出法拉第电磁感应定律

C.查德威克用a粒子轰击被核时，发现了中子

D.爱因斯坦提出了光子说，并成功地解释了光电效应实验规律

15.如图所示，空间存在与三角形ABC所在平面平行的匀强电场，ZA=30°,NC=90°,

BC=2cm,D为AC边上的一点，且AD=BD。若在A处有一个放射源，能向各个方向射

出动能为14eV的a粒子，经过B、C两点的a粒子的动能分别为22eV和20eV,不考虑a

粒子之间的相互作用，重力忽略不计，则下列说法中正确的是

A.电场强度的方向为由A指向CB.电场强度的大小为200N/C

C.C、D两点之间的电势差UCD=1VD.经过D点的a粒子动能为18eV

16.天问一号火星探测器的发射标志着我国的航天事业迈进了新时代，设地球绕太阳的公转

周期为T,环绕太阳公转的轨道半径为口，火星环绕太阳公转的轨道半径为。火星的半径

为R,万有引力常量为G,下列说法正确的是

A.太阳的质量为竺;

GT2

3

B.火星绕太阳公转的角速度大小为‘""

T⑴

4白

C.火星表面的重力加速度大小为一r

R2T2

r2T

D.从火星与地球相距最远到地球与火星相距最近的最短时间为一|~-

2(rJ-rJ)

17.如图所示，光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧下端连接在挡板上，上端放置一个小物

块，小物块处于静止状态•现对小物块施加沿斜面向上的拉力F,使小物块始终沿斜面向上

做匀加速直线运动，加速度大小为a,拉力F的最小值为B，直到物体与弹簧分离，重力加

速度为g，弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为0,弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正

gsin(»+a)

B.弹簧的最大压缩量为—一

ksin。

C.从开始运动到物块与弹簧分离，物块增加的机械能为止财

D.从开始运动到物块与弹簧分离经过的时间为"邺生

aVk

18.塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，如图所示为起重机提升重物时的简化电路，

一台变压器的原线圈与10kV的高压输电线相连，副线圈上接有一台电动机，起重机能用1

分钟的时间将质量为3t的建筑材料匀速提升42m,电动机正常工作时两端的电压为380V,

工作电流为60A,由于磁损和热损，变压器的输出功率为输入功率的96%,不计导线的电

阻，重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是

A.变压器原线圈中的电流为2.28AB.电动机的工作效率约为92.1%

C.电动机的机械功率为22.8kWD.电动机的电阻约为6.3C

19.如图所示，质量均为m的小球a、b之间用轻绳相连，小球a固定在轻杆的一端，轻杆的

另一端固定在左侧竖直墙壁上，轻杆与竖直墙壁间的夹角为30。。现改变作用在小球b上的

外力F的大小和方向，使轻绳与竖直方向的夹角保持60。不变。己知重力加速度为g。则

B.外力F的最小值为0.5mg

C.轻杆对小球a的作用力沿杆方向不变而大小改变

D.轻杆对小球a的作用力的最小值为mg

20.如图所示，将小物块置于桌面上的薄纸片上，用水平向右的力将纸片迅速抽出，物块移

动的距离很小。若物块和纸片的质量分别为M和m,各接触面的动摩擦因数均为|a，物块

距纸片左端的距离和距桌面右端的距离均为d,重力加速度为g。现用水平向右的恒力F拉

A.物块不从桌面掉落，水平向右的恒力可能为2H(M+mg)

B.将纸片迅速抽出过程中，纸片所受摩擦力的大小为p(2M+m)g

C.为使物块不从桌面掉落，物块与纸片分离时，物块的速度可能为J而

3

D.将纸片迅速抽出过程中，F可能等于p(2M+-m)g

21.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形导线框竖直向上抛出，穿过

宽度也为a、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时

的速度刚好是进入磁场时速度的三分之一，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并

匀速通过磁场。整个运动过程中线框不发生转动且不计空气阻力，重力加速度为g。则下列

说法中正确的是

XXXXX

R

xx°xXX

A.线框离开磁场后继续上升的高度为h=登塔

2B4a4

322

B.线框向上穿过磁场的过程中产生的焦耳热Q=4m"胃gR」-mga

JDa

2Ri2

C.线框向上穿过磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为

R

D.线框向上穿过磁场的时间t=4普一空二

B，？mgR

三、非选择题：共174分。第22〜32题为必考题，每道试题考生都必须作答。第33〜38

题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

22.（6分）某实验小组用如图甲所示的装置做“探究物体的加速度与质量、所受合外力的关系”

的实验。

（1）安装好实验装置后，首先平衡摩擦力。将长木板的右端适当垫高，不挂祛码盘时轻推小

车，若打点计时器在纸带上打出的点越来越密集，则应将长木板下的小垫块向（选

填“左”或“右”）移些。重复调整小垫块的位置，直到打点计时器在纸带上打出的点间距

相等时，说明摩擦力已平衡。

（2）图乙为保持小车质量M不变，研究a与F的关系时打出的一条纸带。A—G为7个计数

点，每两个相邻计数点间还有4个点未标出。测得xi=7.05cm、x2=7.68cm>x3=8.34cm>

X4=8.95cm、X5=9.61cm、X6=10.25cm»已知电源的频率为50Hz,则a=m/s2（结果

保留三位有效数字）。

（3）可以判断打下C点时，小车已经运动了s（结果保留两位有效数字）。

（4）若小组中甲、乙两同学先后研究a与F的关系时，其中一位同学在小车中添加了祛码。

两同学各自得到的a—F图像分别如图丙中的b、c所示，则小车中所加祛码质量是小车质量

的倍。

（5）之后，保持F不变，研究a与M的关系（m为祛码盘与盘中祛码的总质量）。在绘出a——

M

图线后，发现在较大时图线发生了明显的弯曲，为使作出的图线为直线，下列正确的做

M

法是»

A.改作a—（M+m）图线B.改作a-色图线

M

C.改作a-」一图线D.改作a---------?~7图线

M+m（M+m）-

23.（9分）某同学从电动自行车上拆下一块废旧电池，他要测量这块电池的电动势和内阻。实

验室可提供以下器材:

A.多用电表B.电压表（量程15V,内阻约为8kC）

C.电流表（量程3A,内阻为3C）D.滑动变阻器（最大阻值为50Q）

E.电阻箱（最大阻值为9999.9Q）F.开关和导线若干

（1）该同学先用多用电表直流50V挡测量电池正负极之间的电压，测量时，多用电表的指针

位置如图甲所示，则读数为V。

图乙

(2)该同学认为用多用电表测量误差较大，于是他首先利用部分实验器材连接成如图乙所示

的电路，将电压表与电阻箱串联改装成一个量程为30V的电压表。

①将滑动变阻器触头移至最左端，电阻箱的阻值调为零，闭合开关，然后调节滑动变阻器，

使电压表示数达到满偏；

②保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，调节电阻箱(电阻箱阻值变化对电路总电阻的影响

可忽略不计)，只需将电压表示数调为V,即可得到一个量程为30V的电压表。

(3)该同学将(2)中调好的电阻箱与其他实验器材连接成如图丙所示的电路，用伏安法测量电

池的电动势和内阻。

图丙图丁

根据测得的实验数据，该同学作出了电压表示数U和电流表示数I的关系图像如图丁

所示，则该电池的电动势E=V,内阻r=(结果保留3位有效数字)

(4)如果不考虑读数和作图造成的偶然误差，本实验电源电动势的测量值E冽电动势

的真实值E实，内阻的测量值r测内阻的真实值r-(填“大于”、“小于”或“等于”)

24.(12分)如图所示，在直角坐标系xOy平面内，x轴的上方存在垂直于纸面向里的匀强磁

场，M、N是位于x轴上的粒子发射源，它们可以向磁场中发射速度大小不同但均沿y轴正

方向运动的带电粒子，已知比荷相同电性不同的带电粒子在磁场中做圆周运动的周期均为

T,先从M发射带正电的粒子a,经过上再从N发射带负电的粒子b,一段时间后，两个

12

粒子恰能同时经过y轴上的P(0,L)点(图中未画出)，且经过P点时，两个粒子的速度方向

正好相互垂直，不计两个带电粒子之间的相互作用力和带电粒子的重力。

XXXXXX

XXXXXX

XX

■

N

（1）若两个粒子运动的时间均大于T土，求两个粒子做圆周运动的速度之比。

4

T

（2）若两个粒子运动的时间均小于一，求发射源M、N之间的距离。

4

25.（20分）如图所示，在xOy直角坐标系中，第一象限内等腰三角形ABC区域内有水平向左

的匀强电场，AB边的长度为L且与x轴平行，电场强度大小为Eo,在第二象限内边长为L

的正方形BOFG区域内有竖直向下的匀强电场（电场强度大小未知），现有一带正电的粒子电

荷量为q、质量为m（重力不计），从A点由静止释放，恰好能通过第二象限的F点。

⑴求BOFG区域内的匀强电场的电场强度E大小；

（2）若三角形ABC区域内的匀强电场的电场强度大小变为5E0,BOFG区域内的匀强电场的

电场强度E大小保持不变，在O点略靠右立一支架，支架上有一质量为m的不带电小球（重

力不计）处于AC边与BC边的中点P和Q等高处，从x轴的某一位置以某一速度发射上述

带正电的粒子，使其与不带电小球水平发生碰撞后二者成为一个整体沿PQ的连线恰好到达

P点。求该带电粒子的发射位置在x轴上的坐标及发射速度。

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。

如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33」物理一选修3—3］（15分）

（1）（5分）下列关于热现象的说法中正确的是o

A.扩散现象在完全失重的太空环境下不会发生

B.毛细现象与液体的表面张力有关

C.固体在熔化时，从外界吸收热量，温度不断升高

D.水电能停在水面上是因为液体表面层分子间的相互作用力表现为引力

E.物体从单一热源吸收的热量可以全部用于做功

（2）（10分）横截面积相同的绝热管A和导热管B、C按如图所示的方式连接，A管水平放置,

B管上端封闭，C管开口竖直向上。向管内注入一定量的水银后，用活塞和水银分别在A

管和B管内封闭了一定量的理想气体，A管中气柱的长度为LA=63cm,B管中气柱的长度

为LB=20cm,B,C两管中水银柱的高度均为h=24cm,大气压强为p°=76cmHg,开始时，

封闭气体的温度均为27℃。现缓慢向右推动活塞，使C管中的水银柱升高hc=5cm,A管

中的气体未进入B、C管中，外界气温恒定。

①求推动活塞后，B管中封闭气体的压强PB;

②若推动活塞后，A管中封闭气体的温度升高了5℃,求活塞向右移动的距离X。

344物理一选修3-4］（15分）

（1）（5分）下列说法正确的是。

A.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽

B.机械波在传播过程中，各质点的振动周期相同，起振方向不都相同

C.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

D.一束色光从一种介质进入另一种介质中，波长变化导致色光的颜色可能发生变化

E.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的

（2）（10分）一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t=0时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。

P是介质中x=2m处的质点，Q质点在t=0时刻的位置坐标如图甲所示。求：

①该简谐波的传播方向及速度；

②Q质点的横坐标XQ和Q质点的振动方程。

中学生标准学术能力诊断性测试2022年3月测试

理科综合试卷物理参考答案

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14〜

18题只有一项符合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,

选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1415161718192021

BDDDBADBCAD

三、非选择题：共62分。

（一）必考题：共47分。

22.（6分）

答案：

(1)左(1分)

2

(2)0.638nVs（2分）

(3)1.3s（1分）

2

(4)（1分）

3

(5)C（1分）

23.(9分)

答案：

(1)23.4-23.6(1分)

(2)7.5(2分)

(3)23.9(2分)5.53(2分)

(4)等于(1分)等于(1分)

24.(12分)

解析：

（1）假设粒子。转过的圆心角为为，粒子b转过的圆心角为仇

二=必①（1分）

12360°

若两个粒子运动的时间均大于则仇和仇都是钝角，

4

则360°-q-/=90°②（1分）

由①②解得仇=150°,02=120°

粒子的运动轨迹如图所示

（1分）

r=-----------------④（1分）

bsin（180。一名）

由v=---可得：—=—=V3⑤（1分）

Tvbrb

注：几何关系③④式也可以写为tan（180。-3）=2（2分）

rb

或cot（180°-4）=之（2分）

rb

（本问不画图不扣分，若使用其他解法，答案正确，步骤合理，均可给分）

（2）若两个粒子运动的时间均小于三，则仇和仇都是锐角，4+0,=90。⑥（1分）

4'

0

由①⑥解得仇=60°,02=3O

粒子的运动轨迹如图所示，

NOM

由几何关系可知

r=-r-r-⑦（1分）

asin，1

r---—⑧（1分）

hsin名

OM=;;（l-cos01）⑨（1分）

cos）⑩（1分）

ON=rb（l—02

MN=OM+ON=（2-=Y-）L⑪（2分）

（本问不画图不扣分，若使用其他解法，答案正确，步骤合理，均可给分）

25.（20分）

解析：

（1）设粒子通过5点的速度为VB，进入第二象限的匀强电场中加速度为大小为。，在第二

象限的匀强电场中运动时间为t

必02=；.小次①（1分）

r=•②（1分）

%

<1=必③（1分）

m

1.

L=—at@（1分）

2

E=4E0⑤（1分）

（2）逆向思维，将质量为2m,电量为q的带电粒子由尸点出发，经过支柱两粒子分离，

一个粒子速度变为零，另一粒子继续运动进入第二象限。

设质量为2”，电量为（7的带电粒子经过支柱时速度为匕，两粒子分离后继续运动进入

第二象限的粒子的速度为丫2

L1,

（1分）

q-5E0•—=--2mv~⑥

2mv=mv

12⑦（1分）

V2

⑧（2分）

设进入第二象限时粒子做类平抛运动可以从左侧离开电场，偏移量为V，用时为4,

L

。=一

匕⑨（1分）

1，

y=~ati

⑩（1分）

⑪（1分）

52

说明假设成立,粒子射出电场后做匀速直线运动，射出电场时速度匕的反向延长线过

电场中运动时水平位移的中点，如图所示，根据几何关系可得

z2

2一-

=5

H⑥（2分）

3Z

10

x=+（2分）

-L

2

tan。=苧一cosO=

2L5V29

4

八2

〃=arctan一©（2分）

5

⑥（2分）

综上所述从X轴的x=-（乙位置以％=1竺詈4,方向与X轴正方向成

2

3=arctanj发射带正电的粒子，使其与不带电小球水平发生碰撞后二者成为一个整体

沿。尸恰好到达尸点。

（~）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第

一题计分。

33.[物理一选修3-3]（15分）

答案：

（1）BDE（5分，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3

分，最低得分为0分）

（2）

解析：

①设推动活塞后，8管中的水银柱上升的高度为屁，对8管中的封闭气体由玻意耳定律

定律可得：

（2分）

PoLBS=pB（LB-hB）S①

PB=Po+-②