2023屆華中師范大學(xué)新高三第二學(xué)期學(xué)習(xí)能力診斷物理試題

2023屆華中師范大學(xué)新高三第二學(xué)期學(xué)習(xí)能力診斷物理試題

注意事項

1.考生要認真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

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、如圖所示，在水平桌面上固定一個光滑長木板，質(zhì)量為M的木塊通過輕繩與質(zhì)量為機的鉤碼相連，重力加速度為

g,則釋放后鉤碼的加速度大小為（）

A.0

B.g

m

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

M+m

M

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

M+m

2、關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

A.瑪麗?居里發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象

B.天然放射現(xiàn)象說明原子是可以分割的

C.原子序數(shù)大于或等于83的元素都具有放射性

D.溫度越高，放射性元素的放射性就越強

3、如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于〃=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用

這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是（）

E.0

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

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

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

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

A.這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從〃=3躍遷到〃=2所發(fā)出的光波長最短

B.這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=l所發(fā)出的光頻率最高

C.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11.11eV

D.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9.60eV

4、如圖所示，一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為。、力兩種單色光。則下列說法正確的是（）

A.在真空中傳播時，a光的速度大

B.從玻璃射向空氣時，b光發(fā)生全發(fā)射的臨界角小

C.經(jīng)過同一雙縫干涉實驗裝置時，觀察到。光的相鄰亮條紋間距大

D.若〃光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光也一定能發(fā)生光電效應(yīng)

5、如圖所示，質(zhì)量不計的細直硬棒長為2L其一端。點用較鏈與固定轉(zhuǎn)軸連接，在細棒的中點固定質(zhì)量為的小

球甲，在細棒的另一端固定質(zhì)量為機小球乙。將棒置于水平位置由靜止開始釋放，棒與球組成的系統(tǒng)將在豎直平面內(nèi)

做無阻力的轉(zhuǎn)動。則該系統(tǒng)在由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中（）

A.系統(tǒng)的機械能不守恒

B.系統(tǒng)中細棒對乙球做正功

C.甲、乙兩球所受的向心力不相等

D.乙球轉(zhuǎn)到豎直位置時的速度比甲球小

6、2019年11月5日1時43分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，

該衛(wèi)星發(fā)射成功，標(biāo)志著北斗三號系統(tǒng)3顆IGSO衛(wèi)星（傾斜地球同步軌道衛(wèi)星）全部發(fā)射完畢。該衛(wèi)星在軌道上運

動的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但該軌道平面與赤道平面有一定的夾角，因此該軌道也被稱為傾斜同步軌道，根據(jù)以

上信息請判斷，下列說法中不正確的是（）

A.該衛(wèi)星做勻速圓周運動的圓心一定是地球的球心

B.該衛(wèi)星離地面的高度等于地球同步衛(wèi)星離地面的高度

C.地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力一定等于地球?qū)Φ厍蛲叫l(wèi)星的萬有引力

D.只要傾角合適，處于傾斜同步軌道上的衛(wèi)星可以在每天的固定時間經(jīng)過同一城市的上空

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0分。

7、如圖（a）所示，光滑絕緣斜面與水平面成8=30。角放置，垂直于斜面的有界勻強磁場邊界M、N與斜面底邊平

行，磁感應(yīng)強度大小為B=3T。質(zhì)量加=（）.（）5kg的“日”字形導(dǎo)線框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上運動，導(dǎo)

體框各段長度相等，即ab=bc=cd=dc=qf=fii=fi:=L=0.1m,ab.fc,ed段的電阻均為廠=2Q,其余電阻不

計。從導(dǎo)線框剛進入磁場開始計時，△段的電流隨時間變化如圖（方）所示（電流由/到c的方向為正），重力加速度

g=10m/s2下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)線框運動的速度大小為10m/s

B.磁感應(yīng)強度的方向垂直斜面向上

C.在f=O至f=O.O3s這段時間內(nèi)，外力所做的功為0.24J

D.在，=O.Ols至f=0.02s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.3N

8、兩列在同一介質(zhì)中的簡諧橫波沿相反方向傳播，某時刻兩列波相遇，如圖所示，其中實線波的頻率為2.50Hz,圖

示時刻平衡位置x=3m處的質(zhì)點正在向上振動。則下列說法正確的是（）

A.實線波沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負方向傳播

B.兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.兩列波的波速均為25m/s

D.從圖示時刻起再過0.025s,平衡位置x=L875m處的質(zhì)點將位于y=30cm處

9、如圖所示，粗糙的固定水平桿上有A、B、C三點，輕質(zhì)彈簧一端固定在B點正下方的O點，另一端與套在桿A

點、質(zhì)量為，”的圓環(huán)相連，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)。圓環(huán)從A處由靜止釋放，向右運動經(jīng)過B點時速度為八加速度

為零，到達C點時速度為零，下列說法正確的是（）

A.從A到C過程中，圓環(huán)在B點速度最大

B.從A到B過程中，桿對環(huán)的支持力一直減小

C.從A到B過程中，彈簧對圓環(huán)做的功一定大于一加一

2

1,

D.從B到C過程中，圓環(huán)克服摩擦力做功等于一

2

10、關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）

A.氣體吸熱后溫度一定升高

B.對氣體做功可以改變其內(nèi)能

C.理想氣體等壓膨脹過程一定放熱

D.理想氣體絕熱膨脹過程內(nèi)能一定減少

E.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

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）某實驗小組用一只彈簧測力計和一個量角器等器材“驗證力的平行四邊形定則”，設(shè)計的實驗裝置如圖固定

在豎直木板上的量角器直邊水平，橡皮筋一端固定在量角器圓心O的正上方A點，另一端系繩套1和繩套2。

⑴實驗步驟如下：

①彈簧測力計掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點到達O點，記下彈簧測力計的示數(shù)尸；

②彈簧測力計掛在繩套1上，手拉著繩套2,緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點達到O點，此時繩套1沿0。方向，繩套

2沿120。方向，彈簧測力計的示數(shù)為尸1；

③根據(jù)力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力尸/=;

④比較，即可初步驗證力的平行四邊形定則。

（2）將繩套1由0。方向緩慢轉(zhuǎn)動到60。方向，同時繩套2沿120。方向不變，此過程中保持橡皮筋的結(jié)點在O點不動，關(guān)

于繩套1的拉力大小的變化，下列結(jié)論正確的是.

A.逐漸增大B.先增大后減小

C.逐漸減小D.先減小后增大

12.（12分）電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某同學(xué)在實驗室測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻

率。

（1）用螺旋測微器測量其橫截面直徑如圖甲所示，由圖可知其直徑為mm,如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測其長度為

cm,如圖丙所示，用多用電表xl。擋粗測其電阻為

（2）為了減小實驗誤差，需進一步測量圓柱體的電阻，除待測圓柱體R外，實驗室還備有的。實驗器材如下，要求待測

電阻兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大，則電壓表應(yīng)選______，電流表應(yīng)選_________,滑動變阻器應(yīng)選o（均填器

材前的字母代號）

A.電壓表Vi（量程3V,內(nèi)阻約為15kC）；

B.電壓表V2（量程15V,內(nèi)阻約為75k。）；

C.電流表Ai（量程1.6A,內(nèi)阻約為1。）；

D.電流表A2（量程3A,內(nèi)阻約為1.2。）；

E.滑動變阻器拈（阻值范圍1-5C,1.1A）；

F.滑動變阻器生（阻值范圍1?2U1Q,1.1A）；

G.直流電源E（電動勢為3V,內(nèi)阻不計）

H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

（3）請設(shè)計合理的實驗電路，并將電路圖畫在虛線框中

（4）若流經(jīng)圓柱體的電流為/,圓柱體兩端的電壓為U,圓柱體橫截面的直徑和長度分別用L表示，則用。、L.A

V表示該圓柱體電阻率的關(guān)系式為P=O

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，一平行玻璃磚的截面是一個矩形，玻璃磚的厚度為d,OC面涂有反光材料。一束極窄的光線

從4點以A60°的入射角射入玻璃磚，A5間的距離為Z叵d,已知A點的折射光線恰好射到。點，CZ）間的距離為

12

也“，已知光在真空中的傳播速度為以求:

4

①玻璃磚的折射率；

②光線從A點進入玻璃到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時間。

14.（16分）如圖，內(nèi)壁光滑的圓桶形導(dǎo)熱容器A內(nèi)裝有足夠深的水銀，水銀與活塞間封閉有定質(zhì)量的理想氣體，將

一長為〃=45cm、上端封閉的導(dǎo)熱細玻璃管B通過長為〃=45cm的細桿固定在活塞下方，A的橫截面積遠大于B

的橫截面積。開始時細玻璃管B的開口端剛好未觸及水銀,封閉氣體的壓強相當(dāng)于高度"o=80cm水銀柱產(chǎn)生的壓強。

現(xiàn)給活塞施加向下的外力，使活塞緩慢向下移動45cm。求最終細玻璃管B內(nèi)氣柱的長度（環(huán)境溫度保持不變）。

15.（12分）如圖所示為一滑草場的滑道示意圖，某條滑道由AB、BC、CZ）三段組成，其中A5段和段與水平面

的傾角分別為53。和37。，且這兩段長度均為L=28〃z,載人滑草車從坡頂A點由靜止開始自由下滑，先加速通過AB

段，再勻速通過段，最后停在水平滑道。段上的。點，若滑草車與45、BC、三段草地之間的動摩擦因數(shù)均

為〃，不計滑草車在滑道交接處的能量損失，g=10w/52,sin37°=0.6,cos370=0.8,求：

（1）滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)〃；

(2)滑草車經(jīng)過8點時的速度大小打；

(3)滑草車從A點運動至。點的時間t?

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、C

【解析】

以鉤碼為研究對象則有

mg-T=ma

以木塊為研究對象，則有

T=Ma

聯(lián)立解得

m

a=----g

M+m

故選C。

2、C

【解析】

A.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，故A錯誤；

B.天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，并不是原子可以再分的，故B錯誤；

C.原子序數(shù)大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性，故C正確；

D.放射性元素的放射性由原子核內(nèi)部因素決定，即與元素的種類有關(guān)，與溫度無關(guān)，故D錯誤；

故選C。

3、D

【解析】

這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論AE=Em-En(m>n)得知，從n=3躍遷到n=l所發(fā)出的光能量最

大，由E=h尸hc/人得知，頻率最高，波長最短.故AB錯誤；從n=3躍遷到n=l輻射的光子能量最大，發(fā)生光電效應(yīng)

時，產(chǎn)生的光電子最大初動能最大，光子能量最大值為13.6-1.51eV=12.09eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程得

Ekm=hv-Wo=12.O9-2.49eV=9.60eV.故C錯誤，D正確.故選D.

4、D

【解析】

A.真空中傳播時，各種顏色光的光速均相同，A錯誤；

B.根據(jù)光路圖可知6光偏折程度小，所以6光折射率小，根據(jù)全反射定律sinC=L可知h光發(fā)生全反射的臨界角大,

n

B錯誤；

C.根據(jù)光路圖可知“光折射率大，所以頻率大，波長短，根據(jù)=可知，經(jīng)過同一雙縫干涉實驗裝置時，觀察

d

到a光的相鄰亮條紋間距小，C錯誤；

D.。光的頻率大于b光，根據(jù)可知。光的光子能量大于〃光，所以若6光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光也

一定能發(fā)生光電效應(yīng)，D正確。

故選D。

5、B

【解析】

A.以系統(tǒng)為研究對象，由于只有重力做功，只發(fā)生重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)的機械能守恒，A錯誤；

B.在轉(zhuǎn)動過程中，甲、乙兩球的角速度相同，設(shè)轉(zhuǎn)到豎直位置時，甲球的速度為內(nèi)，乙球的速度為也，由

v-cor

同軸轉(zhuǎn)動3相等，可得

嶺=2nl

由系統(tǒng)的機械能守恒知系統(tǒng)減少的重力勢能等于增加的動能，可得

2mgL+mg?2L=g?2mv^+；mv；

解得

「即，”摩

設(shè)細棒對乙球做的功為W,根據(jù)動能定理得

W+mg-2L=^mvl

解得

2

IV=—mgLr

可見，系統(tǒng)中細棒對乙球做正功，B正確；

C.甲、乙兩球所受的向心力分別為

2

F.=2m—

L

Fz=m±=m（2匕）=2m^~

2L2LL

則

6=K

c錯誤；

D.由上分析知，乙球轉(zhuǎn)到豎直位置時的速度比甲球大，D錯誤。

故選B。

6、C

【解析】

A.傾斜同步軌道圍繞地球做勻速圓周運動，圓心一定是地球的球心，故A正確，不符合題意;

B.根據(jù)萬有引力提供向心力

Mm4兀2

G下

得

JGMT2

K-3_________

V4兀2

因為傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期與赤道上空的同步衛(wèi)星的周期相同，故它的軌道高度與位于赤道上空的同步衛(wèi)星的

軌道高度相同，故B正確，不符合題意；

C.根據(jù)

口「Mm

F=G下

可知，由于不知道該衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星質(zhì)量的關(guān)系，所以無法判斷萬有引力的關(guān)系。故C錯誤，符合題意；

D.傾斜同步軌道衛(wèi)星相對于地球非靜止的，所以傾斜同步軌道衛(wèi)星從地球上看是移動的，故該衛(wèi)星不可能始終位于

地球表面某個點的正上方，而且該衛(wèi)星的周期為24h,所以只要傾角合適，處于傾斜同步軌道上的衛(wèi)星可以在每天的

固定時間經(jīng)過同一城市上空，故D正確，不符合題意。

故選C。

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0分。

7、AD

【解析】

B.由于在0~0.01s時間內(nèi)，電流從7到c為正，可知cd中電流從d到c,則由右手定則可知，磁感應(yīng)強度的方向垂直

斜面向下，選項B錯誤；

A.因為cd剛進入磁場時，通過.先的電流為0.5A,可知通過cd的電流為1A,則由

,BLv

&=—-

r+-

2

解得

v=10m/s

選項A正確；

C.在t=0至，=0.03s這段時間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為

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

線框重力勢能的增加量

=mg-3Lsin3()=0.075J

則外力所做的功為

卬=。+昂=0.165J

選項C錯誤；

D.在/=0.01s至/=0.02s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框的c/邊在磁場內(nèi)部，則所受的安培力大小為

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

選項D正確。

故選AD。

8、AD

【解析】

A.圖示時刻平衡位置x=3m處的質(zhì)點正在向上振動，根據(jù)波動規(guī)律可知，實線波沿x軸正方向傳播，則虛線波沿x

軸負方向傳播，故A正確；

B.介質(zhì)決定波速，兩列波傳播速度大小相同，由圖可知，實線波的波長2i=6m,虛線波的波長力2=9m,由v="可知,

實線波和虛線波的頻率之比為

fitf2=^2121=3：2

由于力不等于歷，故兩列波在相遇區(qū)域不會發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故B錯誤；

C.實線波的頻率為2.50Hz,波長2i=6m,則波速

v=Ayf=15m/s

故C錯誤；

D.實線波波峰傳到平衡位置x=1.875m處的質(zhì)點所用時間為

虛線波波峰傳到平衡位置x=1.875m處的質(zhì)點所用時間為

2.25-1.875…u

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

215

說明從圖示時刻起再過0.025s,平衡位置x=1.875m處的質(zhì)點處于波峰位置，由波的疊加可知，平衡位置x=L875m

處的質(zhì)點將位于y=30cm,故D正確。

故選ADo

9、BC

【解析】

A.圓環(huán)由A點釋放，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)，則圓環(huán)加速運動，設(shè)之間的。位置為彈簧的原長，則A到。的過

程中，彈簧彈力減小，圓環(huán)的加速度逐漸減小，。到8的過程中，彈簧處于壓縮狀態(tài)，則彈簧彈力增大，圓環(huán)的加速

度先增大后減小，8點時，圓環(huán)合力為零，豎直向上的彈力等于重力，從3到C的過程中，圓環(huán)可能做減速運動，無

論是否存在彈簧原長的位置，圓環(huán)的加速度始終增大，也可能先做加速后做減速運動，加速度先減小后增大，故8點

的速度不一定最大，故A錯誤；

B.當(dāng)圓環(huán)從A到。運動時，彈簧為拉力且逐漸減小，此時桿對環(huán)的支持力等于環(huán)的重力與彈簧彈力向下的分量之和，

可知桿對環(huán)的支持力隨彈簧彈力的減小而減?。划?dāng)圓環(huán)從。到〃運動時，彈簧被壓縮，且彈力沿彈簧向上逐漸增加，

此時桿對環(huán)的支持力等于環(huán)的重力與彈簧彈力向上的分量之差，可知桿對環(huán)的支持力隨彈簧彈力的增加而減??；即從

A到8過程中，桿對環(huán)的支持力一直減小，選項B正確；

C.從A到3過程中，彈簧對圓環(huán)做的功、摩擦力做負功，根據(jù)功能關(guān)系可知，彈簧對圓環(huán)做功一定大于!””2,故c

2

正確；

D.從B到C過程中，彈簧彈力做功，圓環(huán)克服摩擦力做功，根據(jù)功能關(guān)系可知，圓環(huán)克服摩擦力做功不等于,m儼,

2

故D錯誤。

故選BC,

10、BDE

【解析】

A.氣體吸熱，若同時對外做功，則氣體內(nèi)能可能減小，溫度也可能降低，A錯誤；

B.改變氣體的內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞，B正確；

C.理想氣體等壓膨脹，根據(jù)蓋一呂薩克定律

上=。

T

可知理想氣體溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

\U=Q+W

理想氣體膨脹對外做功，所以理想氣體一定吸熱，C錯誤；

D.理想氣體絕熱膨脹過程，理想氣體對外做功，沒有吸放熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知內(nèi)能一定減少，D正確；

E.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，E正確。

故選BDEo

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。

n

11、尸I與尸/的大小D

3

【解析】

(1)③⑴根據(jù)力的平行四邊形定則，計算繩套1的拉力

F.=Ftar\300=—F

'3

④[2]比較R和F2的大小，即可初步驗證力的平行四邊形器定則；

⑵網(wǎng)保持繩套2方向不變，繩套1從圖示位置向下緩慢轉(zhuǎn)動90。，此過程中保持橡皮筋的結(jié)點在0處不動，說明兩個

細繩拉力的合力不變，作圖如下

故繩套1的拉力先減小后增加，故ABC錯誤，D正確。

故選D。

R、

7rD2U

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

4IL

【解析】

(1)。］螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)+估讀，由題圖甲知，圓柱體的直徑為刻度讀數(shù)十估讀，由題圖

甲知，圓柱體的直徑為

1.5mm+34.4xl.Hmm=1.844mm

由于誤差則1.842mm~1.846mm均可

⑵游標(biāo)卡尺讀數(shù)為主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)x精度，由題圖乙知，長度為

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

［3］多用電表的讀數(shù)為電阻的粗測值，其電阻為6Q

⑵［4U5n6］待測電阻大約6Q,若用滑動變阻器電(阻值范圍0~2000。，0.1A)調(diào)節(jié)非常不方便，且額定電流太小,

所以應(yīng)用滑動變阻器拈(阻值范圍(