【物理】河北省唐山市迁安市2025-2026学年高三上学期第二次诊断考试试题(解析版)

河北省唐山市迁安市2025-2026学年高三上学期第二次诊断考试物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题，只有一项是符合题目要求的，每小题4分。第8~10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。1.2025年9月26日1时35分，经过约6小时的出舱活动，神舟二十号乘组航天员们密切协同在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，圆满完成既定出舱任务。下列说法正确的是（）A.“1时35分”指的是时间间隔B.“约6小时”指的是时刻C.航天员出舱后处于完全失重状态，故航天员不受地球的引力D.探究实验舱绕地球运动的周期时，实验舱可视为质点【答案】D【解析】A．“1时35分”是任务开始的具体时间点，属于时刻，而非时间间隔，故A错误B．“约6小时”描述的是出舱活动持续的时间，属于时间间隔，而非时刻，故B错误；C．航天员出舱后仍受地球引力作用，其失重状态是因与空间站一起绕地球运动，引力提供向心力，故C错误；D．2.某磁悬浮列车从静止沿直线匀加速到用了，下列说法正确的是（）A.列车的速度大时，其加速度一定很大B.列车的速度为零时，其加速度也一定为零C.列车的加速度为零时，其速度可能很大D.列车在匀加速直线运动过程中的路程大于位移【答案】C【解析】A．匀加速运动中加速度恒定，无论速度大小加速度保持不变，A错误；B．列车初速度为零时，加速度不为零（否则无法启动），B错误；C．列车匀加速结束后，速度很大；若保持匀速运动（加速度为零），C正确；D．只有在单向直线运动中路程才等于位移大小，D错误。故选C。3.一物体从静止开始做匀加速直线运动，其运动的速度与位移的关系如图所示，则物体运动前2s内的位移大小为（）A.1m B.2m C.3m D.4m【答案】D【解析】质点从静止开始做直线运动，则由图可知，当时，，代入上式可得则物体运动前2s内的位移大小为，故选D。4.坐标原点处一个质点在t=0时刻从坐标原点开始沿y轴正方向做简谐振动，完成两次全振动后停止振动，振动传播形成的简谐波沿x轴正方向传播。已知t=8s时刻，x=12m处的质点P也刚好停止振动，质点P振动的时间为4s，质点P运动的总路程为0.8m，下列说法正确的是（）A.坐标原点处质点振动的周期为4sB.简谐波的波长为3mC.波的传播速度大小为3m/sD.坐标原点处质点的振动方程【答案】C【解析】A．由于质点P振动的时间为4s，则所以，故A错误；C．t=8s时刻，x=12m处的质点P也刚好停止振动，其振动时间为4s，则波传播到P点需要4s，所以，故C正确；B．简谐波的波长为，故B错误；D．质点P运动的总路程为0.8m，即，所以t=0时刻从坐标原点开始沿y轴正方向做简谐振动，则，故D错误。故选C。5.学校体育器材室有一圆弧形篮球架，如图所示，若某同学将同一篮球分别放在、、、位置，挡板均竖直，不计摩擦，下列说法正确的是（）A.在位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大B.在位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大C.在位置时篮球对挡板的压力最大D.在位置时篮球对挡板的压力最大【答案】A【解析】篮球受到重力、挡板的支持力和斜面的支持力，篮球受力分析如图所示由平衡条件可知挡板对篮球的支持力大小为圆弧篮球架对篮球的弹力大小为其中为弧面的倾角，越大，越大，挡板对篮球的支持力越大，所以在位置时挡板对篮球的支持力最大，根据牛顿第三定律可知，篮球对挡板的压力最大；越大，越小，圆弧篮球架对篮球的弹力越大，所以在位置时圆弧篮球架对篮球的弹力最大，根据牛顿第三定律可知，在位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大。故选A。6.大型商场中都会安装自动扶梯。某乘客站在扶梯（踏板水平）上，如图所示，乘客的运动可视为沿扶梯斜面的运动，下列说法正确的是（）A.扶梯减速上行时，乘客的机械能守恒B.扶梯匀速上行时，乘客机械能守恒C.扶梯加速上行时，乘客所受的摩擦力做负功D.扶梯加速下行时，乘客所受的摩擦力做正功【答案】D【解析】A．扶梯减速上行时，对乘客受力分析有支持力和摩擦力的合力与速度夹角可能为钝角，做负功，乘客机械能减小，故A错误；B．扶梯匀速上行时，乘客的动能不变，重力势能变大，可知乘客机械能增大，故B错误C．D．扶梯加速下行时，乘客所受的摩擦力水平向右，与速度夹角为锐角，做正功，故D正确。故选D。7.如图所示，在方向水平向里、磁感应强度大小的匀强磁场中，有一根长的竖直光滑绝缘细杆MN，细杆顶端套有一个质量、电荷量的小环。现让细杆以的速度沿垂直磁场方向水平向右匀速运动，同时释放小环（竖直方向初速度为0），小环最终从细杆底端飞出，重力加速度取。关于小环的运动，下列说法正确的是（）A.洛伦兹力对小环做正功B.小环做匀速运动C.小环在绝缘细杆上运动的时间为0.05sD.小环离开绝缘细杆时的速度大小为【答案】D【解析】A．洛伦兹力的方向始终与小环的运动速度方向垂直，所以洛伦兹力对小环不做功，故A错误；B．小环在水平方向随杆匀速运动，在竖直方向受重力以及向上的洛伦兹力的作用，因水平速度v不变，则竖直向上的洛伦兹力不变，所以在竖直方向小环受竖直向下、不变的合力的作用向下做匀变速直线运动，符合类平抛运动的特点，所以小环做的是类平抛运动，故B错误；C．小环在竖直方向的牛顿第二定律方程为解得小环在竖直方向的加速度大小为由匀变速直线运动位移公式有解得小环在绝缘细杆上运动的时间为，故C错误；D．小环离开绝缘细杆时竖直方向的速度为所以小环离开绝缘细杆时的速度大小为，故D正确。故选D。8.如图所示，甲、乙两颗卫星分别绕地球做圆周运动和椭圆运动，为两轨迹交点，、是椭圆轨道的近地点和远地点，、是圆轨道上的两点。已知、、、四点在同一直线上，且，则下列说法正确的是（）A.两卫星运动到点时，线速度相同B.两卫星运动到点时，加速度相同C.卫星甲从运动到的时间与卫星乙从运动到的时间相等D.卫星甲与地心连线与卫星乙与地心连线在相等时间内扫过的面积相等【答案】BC【解析】A．两卫星在P点的速度方向一定不同，因此线速度一定不同，故A错误；B．根据牛顿第二定律可得，解得可知两卫星运动到P点时，加速度相同，故B正确；C．由于，则有可知图中圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴，即图中圆轨道的半径等于椭圆轨道的半长轴，根据开普勒第三定律可知，两卫星运动的周期相等；则卫星甲从运动到的时间与卫星乙从运动到的时间相等，均等于半个周期，故C正确；D．由于图中圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴，可知图中圆轨道的面积大于椭圆轨道的面积，由于两卫星运动的周期相等，两卫星与地心连线在一个周期内扫过的面积不相等，所以卫星甲与地心连线与卫星乙与地心连线在相等时间内扫过的面积不一定相等，故D错误。故选BC。9.2024年11月，泛大陆冰壶锦标赛在加拿大落幕。我国运动员获得一金一铜的好成绩。运动员以的速度把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为0.02，取重力加速度大小，在不与其他冰壶碰撞的情况下，下列说法正确的是（）A.冰壶滑行时的加速度大小为B.冰壶滑行时的加速度大小为C.冰壶在冰面上滑行的距离为D.冰壶在冰面上滑行的距离为【答案】AD【解析】AB．根据牛顿第二定律，有解得，故A正确，B错误；CD．逆向考虑，由匀变速直线运动的规律，有解得，故C错误，D正确。10.如图所示，轻绳一端固定在点，另一端系一质量为的小球（视为质点），点到水平地面的高度为，轻绳的长度小于。将轻绳（伸直）向左拉至水平位置，无初速度释放小球，小球到达最低点时，轻绳恰好断开，重力加速度大小为，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.轻绳断开前瞬间的拉力大小为B.小球从释放到摆到最低点的过程中，小球所受重力的功率先增大后减小C.轻绳越长，小球落地时的速度越大D.小球的落地点与点间的水平距离最大为【答案】BD【解析】A．从释放到最低点，设绳长为L，有在最低点由牛顿第二定律和向心力公式得解得轻绳断开前瞬间的拉力大小为，故A错误；B．小球从释放到摆到最低点的过程中，初始时，速度为零，重力功率为零，最低点，竖直分速度为零，重力功率为零，而中间部分可知，功率不为零，小球所受重力的功率先增大后减小，故B正确；C．从释放到落地，只有重力做功，不变，根据动能定理可知，落地时的速度大小不变，与绳长无关，故C错误；D．平抛的水平位移，竖直位移，解得当时，水平位移最大为H，故D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.实验小组用如图甲所示的装置来测物块与长木板间的动摩擦因数，实验台上固定一个拉力传感器，拉力传感器与物块间用一原长为的水平轻弹簧连接，物块放置在粗糙的长木板上。用水平向左的拉力作用在木板上，拉力从0开始缓慢增大，通过拉力传感器记录的拉力随时间变化的图像如图乙所示，已知物块的质量为，取重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内，回答下列问题：（1）长木板_____（填“必须”或“不必”）做匀速运动，物块所受的最大静摩擦力为_____。（2）弹簧稳定时的长度为12cm，则弹簧的劲度系数为_____。（3）物块与长木板间的动摩擦因数为_____。【答案】（1）不必；10（2）（3）【解析】【小问1】要测物块与长木板间的动摩擦因数，只需要二者相对运动即可，长木板不必做匀速运动。由图可得，物块所受的最大静摩擦力为10N【小问2】弹簧稳定时的长度为12cm，则弹簧的伸长量为2cm，根据胡克定律可知弹簧弹力为对弹簧有，可知弹簧的劲度系数为【小问3】对物块，根据平衡条件有又解得物块与长木板间的动摩擦因数为12.某同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”。不可伸长的细线一端连接在力传感器上，另一端连接质量为m的小球，细线长为L，当地的重力加速度为g。（1）用螺旋测微器测出小球直径，示数如图乙所示，则小球直径______mm。（2）若小球由静止释放时，细线与竖直方向的夹角为，小球在竖直面内摆动过程中，力传感器显示细线拉力的最小值为、最大值为，可知______（用、m和g表示）；小球运动过程中的最大动能______（用、L、、m和g表示）。（3）要验证小球从细线拉力最小的位置到拉力最大的位置的过程中机械能守恒，只要验证表达式______（用、、m和g表示）在误差允许的范围内成立即可。（4）不测量小球的直径，对验证的结果______（填“有”或“无”）影响。【答案】（1）6.860mm##6.861mm##6.862mm（2）；（3）（4）无【解析】【小问1】由图乙可知，螺旋测微器示数为【小问2】由题可知在释放点处有，所以小球在最低点时，根据牛顿第二定律可得最低点有最大动能，联立可得【小问3】小球从细线拉力最小的位置到拉力最大的位置的过程中机械能守恒，有，解得所以【小问4】由于机械能守恒表达式中没有d，故不测量小球的直径，对验证的结果无影响。13.空中飞椅是各大游乐场中常见的娱乐设施，尤受年轻人的喜欢。某空中飞椅可简化为如图所示的模型，上端是半径的水平圆形转台，转台可绕过其圆心的竖直轴转动。在转台的边缘固定有一长的轻绳，轻绳的底端悬挂有一座椅（含游客）。玩耍时，一游客系好安全带后坐在座椅上静止在最低点，然后转台在电机带动下绕竖直转轴缓慢加速转动起来，座椅摆动到轻绳与竖直方向的夹角为时开始以某角速度匀速转动。游客和座椅均可视为质点，其总质量，取重力加速度大小，。求：（1）该座椅（含游客）稳定转动时受到的合力大小；（2）座椅（含游客）做圆周运动的半径及线速度大小。【答案】（1）（2），【解析】【小问1】根据座椅（含游客）所受的合力提供向心力，有求得【小问2】座椅（含游客）做圆周运动的半径，求得根据合力提供向心力有解得14.如图所示，间距为的光滑平行金属导轨MN和，由弯曲部分和足够长的平直部分平滑连接，弯曲部分上端和平直部分右端分别接阻值为和的定值电阻，导轨平直部分有方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻为的金属棒从高度为处由静止释放，金属棒与导轨间接触良好，不计导轨电阻及空气阻力，重力加速度大小为。求：（1）金属棒进入磁场区域后的最大加速度大小；（2）金属棒进入磁场到静止过程，通过左端电阻的电荷量；（3）金属棒进入磁场到静止过程，右端电阻产生的焦耳热。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1】金属棒沿光滑轨道下滑，由机械能守恒定律得解得金属棒进入磁场时产生感应电动势E=BLv左端电阻2R与右端电阻R并联，外电路总电阻回路总电阻根据闭合电路欧姆定律，干路电流金属棒所受安培力由牛顿第二定律得F=ma金属棒初入磁场时速度最大，对应最大加速度【小问2】金属棒在磁场中运动时，由动量定理得其中总电荷量根据并联分流规律I2R：IR=1：2故通过2R电阻的电荷量【小问3】金属棒静止时，根据能量守恒得回路总焦耳热Q=mgh金属棒与外电路热量比3：2，外电路中两电阻热量分配Q2R：QR=1：2，因此右端电阻产生的焦耳热。15.某学习小组自行研制的一弹射游戏装置如图所示，该装置由安装在水