2024屆四川省綿陽市高三上學(xué)期第二次診斷性考試（二模）物理試題（解析版）

PAGEPAGE1能力測試注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的班級(jí)、姓名、考號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將答題卡交回。一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.“羲和二號(hào)”是我國正在建設(shè)中的結(jié)合了激光和加速器的裝置。該裝置內(nèi)的加速電場可視為勻強(qiáng)電場，能夠使電子在1.4km的直線長度內(nèi)加速到8.0×1010eV，則加速電場的場強(qiáng)約為（）A.5.7×104V/m B.5.7×105V/m C.5.7×106V/m D.5.7×107V/m〖答案〗D〖解析〗根據(jù)電場力做功的計(jì)算公式代入數(shù)據(jù)解得故選D2.2023年10月31日，神舟十六號(hào)飛船完成多項(xiàng)預(yù)定工作后成功返回地面。神舟十六號(hào)載人飛船返回過程，在A點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道II，B為軌道II上的一點(diǎn)，如圖所示。已知飛船在軌道I上飛行周期為T，地球質(zhì)量M和半徑R0、萬有引力常量G。則下列說法中正確的是（）A.可計(jì)算飛船的質(zhì)量B.可計(jì)算軌道I離地面的高度C.可知飛船在軌道I上的機(jī)械能與在軌道II的機(jī)械能相等D.可知飛船在圓軌道I上運(yùn)行的角速度比在地球同步軌道上的小〖答案〗B〖解析〗A．飛船在軌道I上飛行周期與它本身質(zhì)量無關(guān)，所以不可計(jì)算飛船的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力根據(jù)這個(gè)式子可以解得軌道I離地面的高度h，故B正確；C．從軌道I到軌道II要減速，所以飛船在軌道I上的機(jī)械能比在軌道II的機(jī)械能大，故C錯(cuò)誤；D．飛船的運(yùn)行高度比同步衛(wèi)星低，根據(jù)可知半徑越大，角速度越小，所以飛船在圓軌道I上運(yùn)行的角速度比在地球同步軌道上的大，故D錯(cuò)誤；故選B。3.如圖甲所示，斜面固定，用沿斜面向上的不同的恒力F，使同一物體沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨恒力F的變化關(guān)系如圖乙所示。則根據(jù)圖線斜率和截距可求得的物理量是（） A.物體質(zhì)量 B.斜面傾斜角C.當(dāng)?shù)刂亓铀俣?D.物體與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)〖答案〗A〖解析〗設(shè)a-F圖像斜率為k，與縱軸截距為b。若斜面光滑，對(duì)物體受力分析如圖：有解得則，若斜面粗糙，受力如圖：有解得則，綜上可知根據(jù)a-F圖像中圖線斜率和截距可求得的物理量是物體質(zhì)量m。故選A。4.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，固定有電荷量分別為+2Q和Q的點(diǎn)電荷A、B，間距為L。在A、B延長線上距離B為L的位置，自由釋放另一電荷量為+q的點(diǎn)電荷C，釋放瞬間加速度為a1；將A、B接觸靜電平衡后放回原處，再從相同位置自由釋放C，釋放瞬間加速度為a2。則（）A.a1、a2的方向均水平向右 B.a1、a2的方向均水平向左C.a1與a2大小之比等于 D.a1與a2大小之比等于〖答案〗C〖解析〗在A、B接觸前，由于B、C的吸引力大于A、C的排斥力，所以a1的方向水平向左，根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律可得在A、B接觸后，點(diǎn)電荷A、B的電荷量先中和再平分后，二者所帶電荷量均為，由于A、B都帶正電，所以C受到的都是排斥力，則a2的方向水平向右，根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律可得聯(lián)立兩式可得，a1與a2大小之比為故選C。5.如圖所示，窗子上、下沿間的高度，墻的厚度，某人在離墻壁距離，距窗子上沿處的點(diǎn)，將可視為質(zhì)點(diǎn)的小物件以的速度水平拋出，小物件直接穿過窗口并落在水平地面上，取。則的取值范圍是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗小物體做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好擦著窗子上沿右側(cè)穿過時(shí)v最大，此時(shí)有代入數(shù)據(jù)解得vmax=7m/s恰好擦著窗口下沿左側(cè)時(shí)速度v最小，則有代入數(shù)據(jù)解得vmin=3m/s故v的取值范圍是3m/s<v<7m/s故選C。6.一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在合力F作用下，從t=0由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，合力F隨時(shí)間t的變化如圖所示。則（）A.質(zhì)點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.在0~4t0時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)獲得的動(dòng)量為C.在0~4t0時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)獲得的動(dòng)能為D.在0~4t0時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)在2t0時(shí)刻速度最大〖答案〗BC〖解析〗A．由圖可知，0~t0時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為t0~2t0時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為即質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為勻減速運(yùn)動(dòng)加速度的兩倍，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度始終沿正方向，故A錯(cuò)誤；B．圖線與橫軸所圍區(qū)域的面積表示力的沖量，根據(jù)動(dòng)量定理可得所以在0~4t0時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)獲得的動(dòng)量為故B正確；C．在0~4t0時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)獲得的動(dòng)能為故C正確；D．在0~4t0時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)在4t0時(shí)刻速度最大，故D錯(cuò)誤。故選BC。7.如圖所示，等腰直角三角形ABC斜邊中點(diǎn)O處固定一帶正電的點(diǎn)電荷，一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在外力F的作用下，從B點(diǎn)沿圓弧勻速率運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，在此運(yùn)動(dòng)過程中（）A.外力F對(duì)負(fù)點(diǎn)電荷先做負(fù)功后做正功B.外力F對(duì)負(fù)點(diǎn)電荷始終不做功C.負(fù)點(diǎn)電荷的電勢能先減小后增大D.負(fù)點(diǎn)電荷電勢能始終不變〖答案〗AC〖解析〗AB．依題意，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，和固定在O點(diǎn)的帶正電的點(diǎn)電荷的距離先減小后增大，因?yàn)槎咧g存在相互吸引的電場力，所以該電場力先做正功后做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理，有可知外力F對(duì)負(fù)點(diǎn)電荷先做負(fù)功后做正功。故A正確；B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)可知負(fù)點(diǎn)電荷的電勢能先減小后增大。故C正確；D錯(cuò)誤。故選AC。8.如圖所示，在真空中兩水平平行板P、Q正對(duì)，電容為C，板長為L，板間距為d，充電后與電源（未畫出）始終相連，一帶正電的粒子從左側(cè)中央以水平初速度v0正對(duì)屏上的O點(diǎn)射入，在板間做直線運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)保持P板不動(dòng)，將Q板向上平移d，穩(wěn)定后，將該粒子仍從左側(cè)同一位置以相同初速度射入，粒子打在屏上M點(diǎn)（未標(biāo)出）。已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，平行板右端到屏距離也為L，重力加速度為g。則（）A.P板電勢高于Q板B.Q板平移前平行板電容器所帶電荷量為C.點(diǎn)O、M間距離為D.點(diǎn)M與O重合〖答案〗BD〖解析〗A．帶正電的粒子在電容器中受到重力和電場力平衡，故電場力向上，上極板帶負(fù)電，則P板電勢低于Q板，故A錯(cuò)誤；B．Q板平移前由平衡可知其中有電容器的定義式聯(lián)立解得故B正確；CD．Q板平移后，板間電場強(qiáng)度根據(jù)牛頓第二定律解得在兩板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，有，解得出板間時(shí)豎直方向的速度出板間后做斜拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向的位移為水平方向解得所以在電容器內(nèi)和出電容器后在豎直方向的位移為所以點(diǎn)M與O重合，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。二、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。9.把量程為1mA、內(nèi)阻為100Ω的毫安表，按如圖所示電路改裝成量程分別為1.5V和0.6A的多用電表。圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)?；卮鹣铝袉栴}：（1）開關(guān)S閉合時(shí)，多用電表用于測量___________（選填“電流”或“電壓”）；開關(guān)S斷開時(shí)，多用電表用于測量___________（選填“電流”或“電壓”）。（2）定值電阻的阻值R1=__________Ω，R2=__________Ω。（R2計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）〖答案〗（1）電流電壓（2）4002.5〖解析〗（1）[1][2]表頭串聯(lián)一個(gè)大電阻，就改裝成了量程較大的電壓表；表頭并聯(lián)一個(gè)小電阻，就改裝成量程較大的電流表。開關(guān)S閉合時(shí)，此時(shí)為電流表，多用電表用于測量電流；開關(guān)S斷開時(shí)，此時(shí)為電壓表，多用電表用于測量電壓。（2）[3]根據(jù)電壓表的改裝原理有即解得[4]根據(jù)電流表的改裝原理有即解得10.用氣墊導(dǎo)軌研究兩個(gè)滑塊在一條直線上碰撞過程中的動(dòng)能損失。兩個(gè)滑塊所受合外力為零，在一條直線上碰撞，碰撞前的總動(dòng)能可表示為，碰撞后的總動(dòng)能可表示為，碰撞的恢復(fù)系數(shù)定義式是，其中Ek0在碰撞前后相等，mA、mB為兩個(gè)滑塊的質(zhì)量，vA1、vB1為碰撞前兩滑塊的速度，vA2、vB2為碰撞后兩滑塊的速度，速度都是矢量。研究的實(shí)驗(yàn)過程如下，完成實(shí)驗(yàn)并回答問題：（1）碰撞過程中如果沒有動(dòng)能損失，根據(jù)碰撞前后總動(dòng)能的表達(dá)式可知，恢復(fù)系數(shù)e=__________。（2）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，兩個(gè)滑塊上裝有寬度都是d=1cm的遮光條，總質(zhì)量分別是mA=210g，mB=190g；在恰當(dāng)位置安裝兩個(gè)光電門，測量遮光條的擋光時(shí)間。（3）某組同學(xué)使用的滑塊分別裝有彈性圈（質(zhì)量忽略不計(jì)），如圖甲所示。先使A靜止在光電門1左側(cè)，B靜止在光電門1和2之間，然后輕推滑塊A，光電門1記錄滑塊A遮光條的擋光時(shí)間是，光電門2記錄滑塊A遮光條的擋光時(shí)間是，光電門2記錄滑塊B遮光條的擋光時(shí)間是。數(shù)據(jù)如表中“序號(hào)”的1、2、3。計(jì)算完成表格中的速度__________；根據(jù)恢復(fù)系數(shù)定義式，該過程中e=__________。（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）序號(hào)擋光時(shí)間/ms速度122.0？2458.0000218321.20.0472435.50.028256730.0149（4）另一組同學(xué)使用的兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥（質(zhì)量忽略不計(jì)），如圖乙所示。先使A靜止在光電門1左側(cè)，B靜止在光電門1和2之間，然后輕推滑塊A，光電門1記錄滑塊A遮光條的擋光時(shí)間是，光電門2記錄A、B一起運(yùn)動(dòng)時(shí)其中一條遮光條擋光時(shí)間。數(shù)據(jù)如上表中“序號(hào)”的4、5。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，碰撞前，滑塊A、B速度之差__________m/s；碰撞后，滑塊A、B速度之差__________m/s。計(jì)算該過程中損失的動(dòng)能__________J（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）1（3）0.04550.989（4）0.28200.004〖解析〗（1）[1]碰撞過程中如果沒有動(dòng)能損失，則有解得則碰撞的恢復(fù)系數(shù)定義式是（3）[2]將d=1cm，=22.0ms代入得[3]根據(jù)恢復(fù)系數(shù)定義式，該過程中（4）[4]碰撞前，滑塊A、B速度之差[5]碰撞后，滑塊A、B一起運(yùn)動(dòng)，速度之差[6]該過程中損失的動(dòng)能代入數(shù)據(jù)解得11.如圖所示，豎直平面內(nèi)，存在水平向左的勻強(qiáng)電場和足夠長的光滑桿AB，桿AB與水平方向的夾角為θ，θ可調(diào)節(jié)。質(zhì)量為m、電量為+q的小球套在桿上的A端，讓小球以初速度v0從A端沿桿向B端運(yùn)動(dòng)，當(dāng)桿水平放置時(shí)，經(jīng)時(shí)間t1在小球速度減為零；當(dāng)桿豎直放置時(shí)，經(jīng)時(shí)間t2小球速度減為零。t1、t2的值未知，但已知，重力加速度為g。（1）求電場強(qiáng)度E的大??；（2）調(diào)節(jié)θ，使小球速度減為零經(jīng)過的時(shí)間最短，求最短時(shí)間t3及此過程中小球的位移大小x?！即鸢浮剑?）；（2），〖解析〗（1）以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，?dāng)桿水平放置時(shí)，在水平方向上有當(dāng)桿豎直放置時(shí)，在豎直方向上有解得（2）小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，則加速度最大，運(yùn)動(dòng)方向與重力和電場的合力反向，則由動(dòng)量定理有解得小球沿桿運(yùn)動(dòng)的位移解得12.如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道AB與半徑為R的光滑圓軌道平滑連接，一輕質(zhì)短彈簧在水平軌道上，左端固定在墻上，質(zhì)量為m的小球P將彈簧壓縮。從靜止釋放小球P，小球P沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，與彈簧分離后，以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)，在圓軌道的最低點(diǎn)B與另一質(zhì)量為M的靜止小球Q發(fā)生彈性碰撞，碰后，小球Q沿圓軌道上升到C點(diǎn)脫離軌道，小球P返回向左壓縮彈簧，然后被彈簧彈回，恰好也在C點(diǎn)脫離軌道。兩小球形狀相同，都可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)過程中沒有機(jī)械能損失，不考慮兩球的第二次碰撞，重力加速度為g。（1）求彈簧最初具有的彈性勢能Ep及小球P、Q碰后瞬間的速度v1和v2。（用m、M、v0表示）（2）求小球P和Q的質(zhì)量之比及C點(diǎn)距水平面AB的豎直高度hC。（hC用v0、R、g表示）（3）假設(shè)球P和Q的質(zhì)量可以取不同的值，若小球P第一次與彈簧分離后的速度，且P和Q碰后都能通過軌道的最高點(diǎn)D。試分析討論兩小球的質(zhì)量m和M應(yīng)滿足的關(guān)系。〖答案〗（1），；（2）；（3）或〖解析〗（1）由小球P和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，壓縮彈簧具有的彈性勢能有小球P與靜止的Q發(fā)生正碰，碰后速度分別為v1、v2，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得聯(lián)立解得，（2）因P和Q均在C點(diǎn)脫離圓軌道，則P和Q在C點(diǎn)時(shí)速度大小相等，根據(jù)機(jī)械能守恒，可知小球P與靜止的Q發(fā)生彈性碰撞后，兩球速度大小相等方向相反，即結(jié)合（1）結(jié)論，解得小球Q在C點(diǎn)脫離軌道，設(shè)C點(diǎn)軌道法線與豎直方向的夾角為θ，有小球Q從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理由幾何關(guān)系聯(lián)立解得（3）小球Q或P經(jīng)過圓形軌道的最高點(diǎn)D點(diǎn)應(yīng)具有最小速度vD，則確保小球P和Q都能通過最高點(diǎn)D點(diǎn)，則從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中，由能量關(guān)系解上面兩式，分別得或，綜上分析得或（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計(jì)分?！疚锢磉x修3—3】13.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A.若氣體內(nèi)能增大，則分子的平均動(dòng)能增大B.若氣體不與外界進(jìn)行熱傳遞，可以在減小體積的同時(shí)，降低溫度C.若氣體發(fā)生等溫膨脹，則氣體對(duì)外界做功和吸收的熱量數(shù)值相等D.若氣體的溫度升高，體積不變，則單位時(shí)間內(nèi)氣體對(duì)容器壁沖量增大E.若氣體先等壓膨脹再等溫壓縮，內(nèi)能可能不變〖答案〗ACD〖解析〗A．一定質(zhì)量的理想氣體，若氣體內(nèi)能增大，氣體溫度升高，則分子的平均動(dòng)能增大，故A正確；B．若氣體不與外界進(jìn)行熱傳遞，則減小氣體的體積，則由熱力學(xué)第一定律，可知?jiǎng)t氣體溫度升高，故B錯(cuò)誤；C．若氣體發(fā)生等溫膨脹，則，由熱力學(xué)第一定律，可知?dú)怏w對(duì)外界做功和吸收的熱量數(shù)值相等，故C正確；D．若氣體溫度升高，體積不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，壓強(qiáng)增加；分子數(shù)密度不變，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增加，氣體對(duì)容器壁的平均作用力增大，故單位時(shí)間內(nèi)氣體對(duì)容器壁的沖量增大，故D正確；E．等壓膨脹過程，由蓋—呂薩克定律得，氣體溫度升高，則氣體內(nèi)能增大；等溫壓縮過程，溫度不變，氣體內(nèi)能不變，則氣體初始狀態(tài)的內(nèi)能一定小于末狀態(tài)的內(nèi)能，故E錯(cuò)誤。故選ACD。14.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在汽缸中，活塞質(zhì)量為m，面積為S，與汽缸底部相距L，汽缸和活塞絕熱性能良好，氣體的溫度與外界大氣相同均為T0，大氣壓強(qiáng)為p0。現(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時(shí)間后斷開，活塞緩慢向上移動(dòng)距離0.5L后停止，整個(gè)過程中氣體吸收的熱量為Q。忽略活塞與汽缸間的摩擦，重力加速度為g。求：（i）理想氣體最終的溫度T（ii）理想氣體內(nèi)能的增加量。〖答案〗（i）；（ii）〖解析〗（i）活塞向上移動(dòng)了0.5L，在此等壓過程中有且解得（ii