2022-2023學年山西省大同市煤礦第四中學高三第一次診斷物理試題試卷

2022-2023學年山西省大同市煤礦第四中學高三第一次診斷物理試題試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。

3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、用兩個相同且不計重力的細繩，懸掛同一廣告招牌，如圖所示的四種掛法中，細繩受力最小的是（）

2、如圖是電子射線管示意圖。接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線。要使熒光

屏上的亮線向下（Z軸負方向）偏轉，在下列措施中可采用的是（）

A.加一電場，電場方向沿z軸負方向

B.加一電場，電場方向沿y軸正方向

C.加一磁場，磁場方向沿z軸負方向

D.加一磁場，磁場方向沿y軸正方向

3、如圖所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的頂角處，固定一個小的定滑輪，質量分別為mi、m2的物塊，用細

線相連跨過定滑輪，mi擱置在斜面上.下述正確的是（）

A.如果mi、nu均靜止，則地面對斜面沒有摩擦力

B.如果nu沿斜面向下勻速運動，則地面對斜面有向右的摩擦力

C.如果皿沿斜面向上加速運動，則地面對斜面有向左的摩擦力

D.如果mi沿斜面向下加速運動，則地面對斜面有向右的摩擦力

4、重元素的放射性衰變共有四個系列，分別是U238系列（從噂U開始到穩(wěn)定的％Pa為止）、Th232系列、U235系列

及Np237系列（從aNp開始到穩(wěn)定的aBi為止），其中，前三個系列都已在自然界找到，而第四個系列在自然界一直

沒有被發(fā)現(xiàn)，只是在人工制造出Np237后才發(fā)現(xiàn)的，下面的說法正確的是

A.的中子數(shù)比2MBi中子數(shù)少20個

B.從aNp到器Bi,共發(fā)生7次a衰變和4次。衰變

C.Np237系列中所有放射性元素的半衰期隨溫度的變化而變化

D.2；；U與aU是不同的元素

5、伽利略在研究力和運動的關系的時候，用兩個對接的斜面，一個斜面固定，讓小球從斜面上滾下，又滾上另一個傾

角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示.伽利略設計這個實驗的目的是為了說明（）

A.如果沒有摩擦，小球將運動到與釋放時相同的高度

B.如果沒有摩擦，物體運動過程中機械能守恒

C.維持物體做勻速直線運動并不需要力

D.如果物體不受到力，就不會運動

6、如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運行，在尸點變軌后進入軌道2做勻速圓周運動.下列說法

正確的是：（）

A.不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在尸點的速度都相同

B.不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在尸點的加速度都相同

C.衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度

D.衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動量（動量v為瞬時速度）

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、下列說法正確的是

A.水池中水的溫度相同，水底一小氣泡因擾動而上升時一定吸熱

B.懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運動就越明顯

C.同一容器中同種氣體所有的分子運動速率基本相等

D.嫡增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性增大的方向進行

E.壓縮汽缸內(nèi)氣體時要用力推活塞，這表明氣體分子間的作用力主要表現(xiàn)為斥力

8、對于熱學的相關現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

A.毛細現(xiàn)象可能表現(xiàn)為液體在細管中上升，也可能表現(xiàn)為下降

B.已知水的密度和水的摩爾質量，則可以計算出阿伏加德羅常數(shù)

C.水蒸汽凝結成水珠的過程中，分子間斥力減小，引力增大

D.與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫作飽和汽

9、如圖所示，加有恒定電壓以。=U的、中間帶有小孔的平行板電容器A5豎直放置，右側水平放置平行板電容器

CD,CD板長和板間距均為L,板間加有恒定電壓小。一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從4板小孔無初速飄入,

經(jīng)加速后沿中線水平進入CD,恰從O板邊緣飛出。不計粒子重力，下列說法正確的是（）

A.若只將5板向左移動少許，粒子到達5板時的速度比未移動時小

B.若只將5板向左移動少許，粒子到達5板的時間比未移動時短

C.若飄入質量為2,"電量為2g的帶正電粒子，將打在。板上

D.粒子剛到達。板邊緣時的動能&=2qU

10、如圖所示，x軸上方有兩條曲線均為正弦曲線的半個周期，其高和底的長度均為/,在x軸與曲線所圍的兩區(qū)域內(nèi)

存在大小均為5,方向如圖所示的勻強磁場，MNP。為一邊長為/的正方形導線框，其電阻為R,MN與x軸重合,

在外力的作用下，線框從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速向右穿越磁場區(qū)域，則下列說法中正確的是（）

A.線框的PN邊到達x坐標為,處時，感應電流最大

2

3/

B.線框的PN邊到達x坐標為一處時，感應電流最大

2

C.穿越磁場的整個過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為生士

R

D.穿越磁場的整個過程中，外力所做的功為型上

2R

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫

度升高時電阻值越大，負責溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控

制電路中。某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻&（常溫下阻值約為10.0。）的電流隨其兩端電壓變化的特點。

A.電流表Ai（滿偏電流10mA,內(nèi)阻ri=10。）

B.電流表A2（量程0?1.0A,內(nèi)阻/'2約為0.5Q）

C.滑動變阻器修（最大阻值為10。）

D.滑動變阻器&（最大阻值為500。）

E.定值電阻用=990。

F.定值電阻值=140。

G.電源E（電動勢12V,內(nèi)阻可忽略）

H.電鍵、導線若干

0.20.40.60.81.0

（1）實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必

需的器材，應選擇的滑動變阻器o（只需填寫器材前面的字母即可）

（2）請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內(nèi)畫出該小組設計的電路圖____.

（3）該小組測出某熱敏電阻上的八一八圖線如曲線乙所示，NTC熱敏電阻對應的曲線是一（填①或②）。

（4）若將上表中的PTC電阻直接接到一個9V,內(nèi)阻10Q的電源兩端，則它的實際功率為W?（結果均保留2

位有效數(shù)字）

12.（12分）為了探究物體質量與加速度的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。質量分別為曲和，如的兩個小

車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質量為，"o,忽略滑輪的質量和各種摩擦，使兩車同時從靜止開始運動,

同時停止，兩個小車發(fā)生的位移大小分別為XI和X2o

小車I小車2

卜*

（1）如果想驗證小車的質量和加速度成反比，只需驗證表達式___________成立。（用題中所給物理量表示）

(2)實驗中(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質量遠小于小車的質量。

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)如圖所示，質量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質量，〃=lkg的小球通過長L=0.5m的輕質細桿與

滑塊上的光滑軸。連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向

上的初速度Vo="4"m/s,g取初m/s2.

(1)若鎖定滑塊，試求小球通過最高點尸時對輕桿的作用力大小和方向.

(2)若解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點時的速度大小.

(3)在滿足(2)的條件下，試求小球擊中滑塊右側軌道位置點與小球起始位置點間的距離.

14.(16分)如圖，A3。是一半徑為R的,圓形玻璃磚的橫截面，。是圓心，AB弧形面鍍銀。現(xiàn)位于A。軸線上的

4

點光源S發(fā)出一束光線射向玻璃磚的?！ㄟ叄肷浣莍=60。，OS=\已知玻璃的折射率為g，光在空氣中傳播的速

度為c,每條邊只考慮一次反射。求：

(i)光線射入玻璃磚時的折射角；

(ii)光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間。

15.(12分)我們可以借鑒研究靜電場的方法來研究地球周圍空間的引力場，如用“引力場強度”、“引力勢”的概念描

述引力場。已知地球質量為半徑為R,萬有引力常量為G,將地球視為均質球體，且忽略自轉。

(1)類比電場強度的定義方法，寫出地球引力場的“引力場強度E”的定義式，并結合萬有引力定律，推導距離地心為r

M

(r>R)處的引力場強度的表達式E：1=G=；

￡_E

⑵設地面處和距離地面高為h處的引力場強度分別為E引和與1,如果它們滿足3—0.02,則該空間就可以近

島

似為勻強場，也就是我們常說的重力場。請估算地球重力場可視為勻強場的高度無（取地球半徑R=6400km）；

⑶某同學查閱資料知道:地球引力場的“引力勢''的表達式為化尸-G絲（以無窮遠處引力勢為0）。請你設定物理情景,

r

簡要敘述推導該表達式的主要步驟。

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、B

【解析】

由題意可知，兩繩子的拉力的合力與廣告招牌的重力大小相等，方向相反，是相等的，根據(jù)力的平行四邊形定則，可

知當兩繩子的夾角越大時，其拉力也越大。因此對比四個圖可知，B圖的拉力方向相同，拉力的大小最小，故B正確，

ACD均錯誤。

故選B。

2、D

【解析】

AB.由于電子帶負電，要使電子向下偏轉（z軸負方向），如果僅加一電場實現(xiàn)此偏轉，需要加向上的電場，即加沿z

軸正方向的電場，故選項AB均錯誤；

CD.僅加一磁場電子向下偏轉（z軸負方向），由左手定則可知，四指需要指向x軸的負方向，大拇指向下，故磁場

的方向是沿y軸正方向的，選項C錯誤，D正確。

故選D。

3、A

【解析】

如果m1、m2均靜止或mi沿斜面向下勻速運動，以mI、on和斜面組成的整體為研究對象，整體的為合力都為零，其

受力情況如圖1,由平衡條件得知，地面對斜面沒有摩擦力.故A正確，B錯誤.

GG4

圖1圖2

如果mi沿斜面向上加速運動，將n的加速度分解為水平和豎直兩個方向如圖2,根據(jù)牛頓第二定律可知，整體有水

平向右分加速度，則地面對斜面有向右的摩榛力.故C錯誤.與C項同理可知，如果mi沿斜面向下加速運動，其加

速度沿斜面向下，整體有水平向左的分加速度，根據(jù)牛頓第二定律得知，地面對斜面有向左的摩榛力.故D錯誤.

故選A.

4、B

【解析】

若U的中子數(shù)為238-92=146個，%Bi的中子數(shù)為209-83=126個，則2^U的子數(shù)比重由的中子數(shù)多20個，A錯誤;

根據(jù)質量數(shù)守恒有：237-209=4x7,知發(fā)生了7次a衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒有：93-83=2x7-4,知發(fā)生了4次/衰變,

B正確；放射性物質的半衰期不受外界因素的影響，C錯誤；與舞U的質子數(shù)相同，中子數(shù)不同，它們是相同的

元素，D錯誤.

5、C

【解析】

本題考查了伽利略斜面實驗的物理意義，伽利略通過“理想斜面實驗”推翻了力是維持運動的原因的錯誤觀點.

【詳解】

伽利略的理想斜面實驗證明了：運動不需力來維持，物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀

態(tài)，故ABD錯誤，C正確.故選C.

【點睛】

伽利略“理想斜面實驗”在物理上有著重要意義，伽利略第一個把實驗引入物理，標志著物理學的真正開始.

6、B

【解析】

MmM

從軌道1變軌到軌道2,需要加速逃逸'故A錯誤；根據(jù)公式=可得：a=G了,故只要到地心距離相同'

加速度就相同，衛(wèi)星在橢圓軌道1繞地球E運行，到地心距離變化，運動過程中的加速度在變化，B正確C錯誤；衛(wèi)

星在軌道2做勻速圓周運動，運動過程中的速度方向時刻在變，所以動量方向不同，D錯誤.

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、ABD

【解析】

A.氣泡上升過程壓強不斷減小，氣泡逐漸脹大，就要對外做功，然而溫度還不變，于是它肯定不斷吸熱.所以A正

確.

B.懸浮在液體中的顆粒越小，在某一瞬間跟它相撞擊的分子數(shù)越小.布朗運動微粒大小在l(Pm數(shù)量級，液體分子大小在

1010m數(shù)量級，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯，因此，布朗運動越明顯.B正確.

C.同一容器中同種氣體所有的分子運動速率不一定相等，C錯誤.

D.按機械能與內(nèi)能轉化的方向性表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響.煙增加

原理的內(nèi)容：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總埔不會減小.如果過程可逆，則滴不變；如果過程不可逆，則煙i

增加.從微觀的角度看，熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律：一個孤立系統(tǒng)總是從端小的狀態(tài)向滴大的狀態(tài)發(fā)展，而端

值較大代表著較為無序，所以自發(fā)的宏觀過程總是向無序度更大的方向發(fā)展.所以D正確.

E.分子間的引力和斥力是同時存在的，它們的大小隨分子間的距離而發(fā)生變化.當,＜4＞時，合力表現(xiàn)為斥力，當廠＞%

時，合力表現(xiàn)為引力.E錯誤.

所以選擇ABD.

8、AD

【解析】

A.毛細現(xiàn)象表現(xiàn)為浸潤細管的液體在細管中上升、不浸潤細管的液體在細管中下降，毛細現(xiàn)象可能表現(xiàn)為液體在細

管中上升，也可能表現(xiàn)為下降，故A正確；

B.阿伏加德羅常數(shù)是Imol任何質量所含有的微粒數(shù)目阿伏加德羅常數(shù)等于摩爾質量與分子質量之比，已知水的密度

和水的摩爾質量無法確定分子質量，故無法確定阿伏加德羅常數(shù)，故B錯誤；

C.空氣中的水蒸氣凝結成水珠的過程中，水分子之間的距離減小，斥力和引力均增大，故C錯誤；

D.與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫作飽和汽，故D正確。

故選AD。

9、BD

【解析】

A.若只將3板向左移動少許，電場力做功不變，由

qU{=^mv}

得，到達8板時的速度

3U

故粒子到達B板時的速度不變，故A錯誤；

B.由于粒子在A5間做勻加速直線運動，只將8板向左移動少許時，粒子到達8板時的速度不變，所以平均速度不

變，A3距離減小，運動時間變短，故B正確；

C.進入C￡＞后，由牛頓第二定律和運動學公式可知，偏轉位移

1qU,(Ly\

y=-----———?---

-2md(以,

代入以=E邁可得

4ad

即粒子的偏轉位移與粒子的質量、電量無關，故飄入質量為2m、電量為2g的帶正電粒子時，偏轉位移不變，將依然

恰好從。板邊緣飛出，故C錯誤；

D.由粒子恰從。板邊緣飛出可知，偏轉位移

又因y=d=L,所以

U2=2U[=2U

所以對全過程，由動能定理可知

E『2qU

故D正確。

故選BD?

10、BC

【解析】

AB.電流和切割長度成正比，所以線框的PN邊到達x坐標為,處時，相當于長度為/的邊框來切割磁感線，線框的

2

3/

PN邊到達x坐標為二處時，相當于兩個長度為，的邊框來切割磁感線，兩個電動勢疊加，所以線框的PN邊到達x

2

坐標為一處時，感應電流最大為

2

,2BLv

R

故A錯誤，B正確；

C.因為電流的變化符合交流電的特征，所以線框的PN邊到達x坐標為一處時，產(chǎn)生的焦耳熱為

2

22

6BLV'DIBl\

Q、=l；Rt?ri—=-----

v

2R/2R

線框的PN邊從一到2/處時，產(chǎn)生的焦耳熱為

2

2cc

23

也BLv、DI2B/V

Q2=l；Rt?K-二-------------

~R-v

\7R

線框的PN邊從2/到1處時，產(chǎn)生的焦耳熱為

2

、2

"yflBLv2

DIBPV

ft=￥Rf?A?一二----------

v

\2R72R

所以產(chǎn)生的總焦耳熱為

Q=Qt+Q2+Qi=^-

K

又因為外力所做的功就等于焦耳熱，所以C正確，D錯誤。

故選BCo

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、C2.0W(1.9~2.1W)

【解析】

⑴”］因為要求加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，所以滑動變阻器采用分壓接法，為了便于調(diào)節(jié)，應選擇最

大阻值小的滑動變阻器，故填C。

(2)［2］因為器材沒有電壓表，故用已知內(nèi)阻的電流表Ai串聯(lián)一個大電阻后改裝成電壓表。由于熱敏電阻的阻值遠小于

電壓表內(nèi)阻，所以電流表應用外接法，電路圖如圖所示

Rx

⑶網(wǎng)把熱敏電阻區(qū)的八一/2圖線的縱坐標改成/1(4+4)=100°4,即熱敏電阻的電壓，單位為V,圖像就成為熱

敏電阻的圖像。。-/圖像上的點與坐標原點連線的斜率表示電阻值。隨電壓增大，電流增大，電阻實際功率增

大，溫度升高。NTC熱敏電阻在溫度升高時電阻值減小，故對應的曲線是②。

(4)［4］做出9V,內(nèi)阻10。的電源的。一/圖像

■

=r

:M

f

&i

患a

a

B

善E

68H

4

篇

2器

J

^j/mA

01

0.20.40.60.81.0

其與曲線②的交點坐標的乘積即為所要求的實際功率，為

P="=4X0.5W=2.0W

由于作圖和讀書有一定的誤差，故結果范圍為1.9~2.1W。

12、myxi=/?2-x2不需要

【解析】

1,

(1)口］根據(jù)運動學公式x=-a廠可知甲、乙兩車運動的加速度之比為

2

4：=%：入2

要驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量成反比”的結論，則滿足

a{\a2=m2\網(wǎng)

可得

m1sl=m2s2

即等式〃g=啊$2近似成立，則可認為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量成反比”；

(2)[2]根據(jù)實驗裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運動的時間相同，根據(jù)運動學公式x=,。/可知

2

甲、乙兩車運動的加速度之比等于甲、乙兩車運動的位移之比，所以只要測出甲、乙兩車的質量和運動的位移就可驗

證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量成反比”的結論，故不需要滿足鉤碼的質量遠小于任一小車的質量。

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

2

13、(1)2N,方向豎直向上(2)q=2m/s(3)5,=-m

3

【解析】

(1)設小球能通過最高點，且此時的速度為。-在上升過程中，因只有重力做功，小球的機械能守恒.則

；mu；+mgL=gmo：①

=屈171/s②

設小球到達最高點時，輕桿對小球的作用力為F,方向向下，則尸+mg=加牛③

由②③式，得R=2N④

由牛頓第三定律可知，小球對輕桿的作用力大小為2