甘肃省张掖市民乐县第一中学2025-2026学年高三上学期第二次诊断考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1甘肃省张掖市民乐县第一中学2025-2026学年高三上学期第二次诊断考试物理试卷（试卷满分：100分，考试时间：75分钟）注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；回答非选择题时，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3、考试结束后，请将答题卡上交。一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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，用两根长均为L的细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，A、B间用长为L的轻杆相连，A、B的质量均为m，重力加速度为g，一外力作用在小球A上（图上未画出），使两根细线均处于伸直状态，且OB细线沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则外力的最小值为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由于OB细线竖直，根据力的平衡可知，轻杆上的力为零；对A研究，要使A静止在图示状态，设需要的最小力为，此时与OA细线垂直，则有，故选C。2.如图所示，B、C、D、E、F，5个小球并排放置在光滑的水平面上，A球以速度向B球运动，其中A、F两球质量为m，B、C、D、E四个小球质量为2m，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（）A.共有3个小球运动，方向均向右B.共有3个小球运动，方向既有向左又有向右C.共有2个小球运动，方向均向右D.共有2个小球运动，方向既有向左又有向右【答案】B【解析】根据题意可知，由于A、B两球质量不等，且，则A球与B球相碰后，A球向左运动，B球向右运动，B、C、D、E，4个小球的质量相等，弹性碰撞后，不断交换速度，最终E球有方向水平向右的速度，B、C、D3个小球均静止，E、F两球质量不等，且，则E、F两球碰撞后都向右运动，所以B、C、D，3个小球均静止，A球向左运动，E、F两球都向右运动。故选B。3.如图所示为两列频率均为f、振幅分别为2cm和3cm的水波（可看成横波）发生干涉时在某一时刻的图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，A、B、C、D为波传播区域内的四个质点，则下列说法正确的是（）A.质点A的振动频率为2fB.经过的时间，质点A会传播到质点C的位置C.质点B与质点D的振动完全相同D.质点A与质点C振动过程中最大高度差为10cm【答案】D【解析】A．两列频率相同的波发生干涉时，频率不会叠加，故质点A的振动频率仍为，故A错误；B．质点不会随波运动，只会在其平衡位置上下振动，故质点A不会传播到质点C的位置，故B错误；C．由图可知，B、D两点都是波峰与波谷叠加的点，故两个质点相距半个波长，所以如果B在波峰，则D在波谷，这两点振动相反，故C错误；D．由图可知，A是波峰与波峰叠加的点，C是波谷与波谷叠加的点，故A、C都是振动加强点，振动加强点的振幅为5cm，当A在波峰时，C在波谷，两点间最大高度差为10cm，故D正确。故选D。4.如图所示，一个负点电荷和两个正点电荷分别固定在等边三角形的三个顶点上，另一个负点电荷固定在点，为三角形内切圆的圆心，、、为内切圆与三角形的三个切点，四个点电荷的电荷量均相等，则（）A.点的电场强度方向沿直线由指向B.、两点电场强度相同C.、两点的电势相等D.处点电荷受到库仑力的合力为【答案】C【解析】A．两个正电荷在C点产生的电场强度相互抵消，两个负电荷在C点产生的电场强度方向相同，都由C指向O，故A错误；B．根据电场强度的叠加原理，可知A、B两点的电场强度大小相等，方向不相同，故B错误；C．四个点电荷分布具有对称性，根据电势叠加原理，A、B两点的电势相等，故C正确D．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，根据库伦定律，对O点的-q进行受力分析，可知三个力的合力方向指向OC方向，大小不为0，故D错误。故选C。5.如图甲所示，质量的物体P拴接在轻弹簧上，质量为的物体Q叠放在物体P上，系统静止时物体P处在点，现将两物体拉至点后释放，此后两物体一起在、两点间做简谐运动，规定向右的方向为正，从某一时刻开始计时，物体P的振动图像如图乙所示，物块与地面间的摩擦忽略不计。则下列说法正确的是（）A.时，物体P正处在点向右运动B.时，物体P所受的摩擦力最大，方向向左C.的时间内，弹簧的弹性势能正在减小D.时，物体P的加速度最大，方向向右【答案】B【解析】A．规定向右的方向为正，由图乙可知，时，物体P正处在点向左运动，故A错误；B．由图乙可知，时，P、Q处于A点位置，此时加速度最大，方向向右；则物体Q受到的摩擦力最大，方向向右，所以物体P所受的摩擦力最大，方向向左，故B正确；C．图乙可知，的时间内，物体P从点向A点运动，弹簧的弹性势能正在增大，故C错误；D．由图乙可知，时，物体P、Q处于B点位置，此时物体P的加速度最大，方向向左，故D错误。故选B。6.如图所示，可视为质点的小球质量为m，系统静止时，球心到悬点O的距离为L，把悬线拉直，小球拉至与O点等高的位置A点后由静止释放，小球摆到最低点时力传感器的示数为2mg，重力加速度为g，设小球从A运动到最低点B的过程中，空气阻力大小不变，方向始终与速度方向相反，则空气阻力的大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】设小球到最低点时速度为，根据牛顿第二定律有，解得设空气阻力为，根据动能定理有，解得，故选A。7.我国北斗卫星导航系统（BDS）已经为全球提供定位、导航、授时、5G传输等服务。设A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星，A、B两卫星均沿顺时针方向绕行，轨道在同一平面内，半径之比为，某时刻两卫星的连线与A卫星的轨道相切，如图所示。已知A卫星的运行周期为T，则两卫星从图示时刻到两卫星间距离最小需要的最短时间为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】设B卫星的运行周期为，根据开普勒第三定律其中，联立解得两卫星顺时针转动，A卫星离地球更近，故A卫星的角速度更大，设两卫星从图示时刻到两卫星间距离最小所需要时间为t，根据几何关系，可得两卫星的圆心角之差为又，则有解得，故选D。二、选择题：本题共3小题，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，一L形的小车静止在光滑水平面上，小车上表面左侧是光滑的四分之一圆弧轨道AB，右侧是一段足够长的粗糙水平轨道，水平轨道与圆弧轨道在B点相切，用不同的小滑块从A点由静止释放，设小滑块质量为m，与水平轨道间的动摩擦因数为，最终小滑块相对小车水平轨道滑行的距离为x，和小车间因摩擦产生的热量为Q，则下列说法正确的是（）A.一定，m越大，x越大 B.m一定，越大，x越小C.一定，m越大，Q越大 D.m一定，越大，Q越大【答案】BC【解析】CD．系统水平方向总动量为零，系统水平方向动量守恒，因此滑块与小车相对静止时，滑块和小车的速度均为零，因此从能量守恒的角度，可得由此可见，越大，越大，一定，不变，故C正确，D错误；AB．根据，解得可知一定，一定，越大，越小，故A错误，B正确。故选BC。9.静电植绒技术于3000多年前在中国首先起步。现代静电植绒于上世纪50、60年代在德国首先研制出并使用。不计重力和空气阻力，如图为植绒流程示意图，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定的电压，绒毛呈垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上，关于此过程，下列判断正确的是（）A.带电极板带正电B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能不断增大C.若增大恒定电压的电势差，绒毛到达需要植绒的物体表面时速率一定增大D.若增大容器与带电极板之间的距离，绒毛到达需要植绒的物体表面时速率一定增大【答案】AC【解析】A．绒毛带负电加速向下运动，所以电场力向下，电场强度向上，带电极板带正电，故A正确；B．绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电场力做正功，电势能不断减小，故B错误；CD．根据题意，由动能定理有，解得可知绒毛到达需要植绒的物体表面时速率与电势差的平方根成正比，与距离无关，故C正确，D错误。故选AC。10.如图所示，倾角为长度可自由调节的光滑斜面体固定在水平面上，斜面的顶端平滑地衔接一小段光滑的圆管，圆管顶端的切线沿水平方向，小球从斜面体的底端以初速度冲上斜面体，经过圆管后立即做平抛运动。调节斜面体的长度使小球做平抛运动的水平位移最大，忽略小球从斜面体进入圆管时损失的机械能，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.小球的水平位移最大时，斜面体的长度为B.小球水平位移的最大值为C.小球从冲上斜面体到落地的总时间为D.小球落地瞬间的速度与水平方向夹角的正弦值为【答案】BD【解析】AB．设斜面体的长度为L，小球离开圆管瞬间的速度大小为v，小球从冲上斜面体到离开圆管的过程中，由机械能守恒定律得解得小球做平抛运动的时间为小球做平抛运动的水平位移为整理得显然当时水平位移最大，此时斜面体的长度为水平位移的最大值为，故A错误，B正确；C．小球沿斜面体上滑时加速度大小为物体在斜面体上运动时，由解得物体做平把运动的时间解得小球从冲上斜面体到落地的总时间为解得，故C错误；D．小球落地瞬间的竖直速度大小为，由机械能守恒可知落地时速度小球落地瞬间的速度与水平方向夹角的正弦值为解得，故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.某同学用如图甲所示的双线摆测当地的重力加速度。两根悬线长均为l，均系于小球同一点，调节两悬点A、B在同一水平线上，A、B间距离也为l。小球为磁性小球，打开手机的磁传感器并将手机平放在小球的正下方，不考虑手机对小球运动的影响。（1）先用螺旋测微器测小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径______mm；双线摆的摆长______（用l和d表示）。（2）使双线摆做小幅度摆动，某时刻起手机磁传感器测得磁感应强度随时间变化规律如图丙所示，则小球振动的周期______（用表示）。（3）由实验测得当地的重力加速度______（用l、d和表示），若两悬点A、B间的实际距离小于l，则测得的重力加速度与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】（1）4.700；（2）（3）；偏小【解析】【小问1】螺旋测微器读数为摆长【小问2】设磁场变化的周期为，则，解得则双线摆摆动的周期为【小问3】根据单摆周期公式，解得若两悬点A、间的实际距离小于，则测得的摆长偏小，测得的重力加速度偏小。12.某同学设计了如图所示的装置验证机械能守恒定律。将一量角器固定在支架的竖直杆上，量角器的0°刻度线与竖直杆对齐，量角器在竖直面内，在量角器的圆心上方位置固定一个力传感器，将不可伸长的细线一端固定在力传感器上，悬点刚好与量角器的圆心重合，另一端与小铁球相连。当地的重力加速度为g。（1）实验时将小球向左拉到某一高度，悬线伸直，悬线与量角器平面______（填“平行”或“垂直”），记录这时悬线与竖直方向的夹角，由静止释放小球，小球摆动过程中力传感器的最大示数为F，若小球的质量为m、细线的长为L，小球的直径为D，则小球运动到最低点时的动能大小为______（用已知和测量的物理量符号表示）。（2）若表达式________________________（用m、g、F、表示）成立，则小球下摆过程中机械能守恒。（3）多次改变悬线与竖直方向的初始夹角，得到多组及对应的力传感器的最大示数F，作F-图像，如果图像是一条倾斜直线，且图像的纵轴截距等于______，图像的斜率等于______（均用子母m、g表示），则小球下摆过程中机械能守恒。【答案】（1）平行；（2）（3）3mg；【解析】【小问1】悬线与量角器表面平行；在最低点，根据牛顿第二定律有解得小球在最低点动能【小问2】如果表达式即，则小球下摆过程中机械能守恒。【小问3】根据得到由此可知，当图像与纵轴的截距等于3mg，图像的斜率等于时，则机械能守恒定律得到验证。13.一列简谐横波沿x轴传播，a、b分别为x轴上平衡位置为和处的质点，振动图像分别如图甲、乙所示，求：（1）这列波的波长；（2）这列波的波速。【答案】（1）当波沿x轴正方向传播时，；当波沿x轴负方向传播时，（2）当波沿x轴正方向传播时，；当波沿x轴负方向传播时，【解析】【小问1】由题图可知，质点a与质点b的距离为或若质点a与质点b的距离为，即波沿x轴正方向传播，有可得波长为若质点a与质点b的距离为，即波沿x轴负方向传播有可得波长为【小问2】当波沿x轴正方向传播时有当波沿x轴负方向传播时有14.如图所示，质量为m的小球静止在足够大的水平转盘上，一根长为L的细线一端连接在小球上，另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点，细线刚好伸直时与竖直方向的夹角，重力加速度为g，，，使转盘绕转轴在水平面内缓慢转动，并逐渐增大转动的角速度，求：（1）当小球对转盘的作用力恰好为零时，转盘转动的角速度大小；（2）当小球转动的角速度为时，细线突然断开，小球在转盘上的落点离转轴的距离【答案】（1）（2）【解析】【小问1】当小球对转盘的作用力恰好为零时，小球做圆锥摆运动，根据牛顿第二定律根据几何关系解得【小问2】当小球转动的角速度为时，设悬线与竖直方向的夹角为，则有解得这时小球离盘面高度细线断开后，小球做平抛运动，运动的时间平抛运动的初速度平抛运动的水平位移则落到转盘上的位置离转轴的距离15.如图甲所示，轻弹簧放在水平面上，弹簧左端与固定挡板相连，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧体静止在水平面上，圆弧面的最低点刚好与水平面相切，质量为的物块a放在水平面上点，