北京市人民大學(xué)附屬中學(xué)2024屆高三第二次診斷性檢測(cè)物理試卷含解析

北京市人民大學(xué)附屬中學(xué)2024屆高三第二次診斷性檢測(cè)物理試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用豎直向下的力作用在上，使其向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在彈簧的彈性限度內(nèi)，下列是力和運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間關(guān)系的圖象，正確的是（）A． B． C． D．2、下列說(shuō)法正確的是（）A．牛頓第一定律并不是在任何情況下都適用的B．根據(jù)F=ma可知，物體的加速度方向一定與物體所受拉力F的方向一致C．繞地球飛行的宇航艙內(nèi)物體處于漂浮狀態(tài)是因?yàn)闆](méi)有受到重力作用D．人在地面上起跳加速上升過(guò)程中，地面對(duì)人的支持力大于人對(duì)地面的壓力3、氚核發(fā)生β衰變除了產(chǎn)生β粒子和新核外，還會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都是0的反中微子Ve。若氚核在云室中發(fā)生β衰變后，產(chǎn)生的反中微子和β粒子的運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上，設(shè)反中微子的動(dòng)量為P1，β粒子動(dòng)量為P2，則。A．上述核反應(yīng)方程為B．β粒子在云室中穿過(guò)會(huì)留下清晰的路徑，此體現(xiàn)了粒子的波動(dòng)性C．氚核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)，會(huì)向外發(fā)射粒子D．新核的動(dòng)量為4、如圖所示，傳送帶AB長(zhǎng)為16m，水平地面BC的長(zhǎng)為8m，傳送帶與水平地面之間B處由光滑小圓弧連接，物塊在B處由傳送帶滑到水平地面速度大小不變，物塊與水平地面間、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，光滑半圓形軌道CD的半徑為1.25m，與水平地面相切于C點(diǎn)，其直徑CD右側(cè)有大小為100V/m、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。傳送帶以l0m/s的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，帶正電的物塊可看成質(zhì)點(diǎn)，其質(zhì)量為5kg，帶電荷量為0.5C，從靜止開(kāi)始沿傾角為37°的傳送帶頂端A滑下。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊在傳送帶上先加速后勻速B．物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3sC．物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)C點(diǎn)的壓力為306ND．物塊可以運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，在D點(diǎn)速度為m/s5、一種比飛機(jī)還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類(lèi)交通方式”，它就是“Hyperloop（超級(jí)高鐵）”。據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》2016年7月6日?qǐng)?bào)道：HyperloopOne公司計(jì)劃，2030年將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級(jí)高鐵”（Hyperloop），連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達(dá)每小時(shí)700英里（約合1126公里/時(shí)）。如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600公里的路程需要40分鐘，Hyperloop先勻加速，達(dá)到最大速度1200km/h后勻速運(yùn)動(dòng)，快進(jìn)站時(shí)再勻減速運(yùn)動(dòng)，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關(guān)于Hyperloop的說(shuō)法正確的是（）A．加速與減速的時(shí)間不相等B．加速時(shí)間為10分鐘C．加速時(shí)加速度大小為2m/s2D．如果加速度大小為10m/s2，題中所述運(yùn)動(dòng)最短需要32分鐘6、如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為9：1，電表均為理想電表，R1為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，R0為定值電阻。若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交變電流，下列說(shuō)法中正確的是（）A．輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為（V）B．t=0.02s時(shí)，穿過(guò)該發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最小C．R溫度升高時(shí)，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，變壓器的輸人功率變大D．t=0.01s時(shí)，電流表的示數(shù)為0二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，A、B兩物塊靜止在光滑水平面上，兩物塊接觸但不粘連，A、B的質(zhì)量分別為，。t=0時(shí)刻對(duì)物塊A施加一水平向右推力F1，同時(shí)對(duì)物塊B施加一水平向右拉力F2，使A、B從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，力F1、F2隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)刻A對(duì)B的推力大小為B．0～時(shí)刻內(nèi)外合力對(duì)物塊A做的功為C．從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到A、B分離，物體B運(yùn)動(dòng)的位移大小為D．時(shí)刻A的速度比B的速度小8、如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表和電壓表均為理想電表，下述正確的是（）A．若R2短路，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大B．若R2短路，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小C．若R4斷路，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小D．若R4斷路，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大9、如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放。某同學(xué)探究小球在接觸彈簧后向下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，他以小球開(kāi)始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是A．當(dāng)x=h+x0時(shí)，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最小 B．最低點(diǎn)的坐標(biāo)為x=h+2x0C．小球受到的彈力最大值等于2mg D．小球動(dòng)能的最大值為10、如圖(a)，A、B為某電場(chǎng)中沿x方向上的兩個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)將正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸方向運(yùn)動(dòng)一段距離到達(dá)B點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep隨x的變化關(guān)系如圖(b)所示，則A．從A到B，電勢(shì)先逐漸降低后逐漸升高B．從A到B，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小C．從A到B的過(guò)程中，電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大D．從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電荷先做負(fù)功后做正功三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)計(jì)如圖甲所示裝置，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤?1)對(duì)于實(shí)驗(yàn)的要求，下列說(shuō)法正確的是_______；A．將長(zhǎng)木板沒(méi)有定滑輪的一端適當(dāng)墊高，平衡摩擦力B．鉤碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量C．要保證長(zhǎng)木板水平D．接通電源的同時(shí)釋放木塊(2)按正確的操作要求進(jìn)行操作，打出的一條紙帶如圖乙所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是的交流電源，紙帶上的點(diǎn)每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)記數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，則該木塊的加速度_____；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)若木塊的質(zhì)量為，鉤碼的質(zhì)量為，則木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)____（用、、、表示結(jié)果）。12．（12分）現(xiàn)測(cè)定長(zhǎng)金屬絲的電阻率．①某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是______．②利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，盡量準(zhǔn)確地測(cè)量一段金屬絲的電阻．這段金屬絲的電阻，約為，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明器材代號(hào)．電源（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻約為）電流表（量程，內(nèi)阻）電流表（量程，內(nèi)阻約為）滑動(dòng)變阻器（最大阻值，額定電流）開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干③某同學(xué)設(shè)計(jì)方案正確，測(cè)量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計(jì)算式______．從設(shè)計(jì)原理看，其測(cè)量值與真實(shí)值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）圖示裝置可用來(lái)測(cè)定水的折射率．當(dāng)圓柱形容器內(nèi)未裝水時(shí)，從A點(diǎn)沿AB方向能看到對(duì)邊上的點(diǎn)E；當(dāng)容器內(nèi)裝滿水時(shí)，仍沿AB方向看去，恰好看到底面直徑CD上的點(diǎn)D．測(cè)得容器直徑CD=12cm，高BC=16cm，DE=7cm．已知光在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s，求：①水的折射率n；②光在水中的傳播速度v．14．（16分）如圖甲，一豎直導(dǎo)熱氣缸靜置于水平桌面，用銷(xiāo)釘固定的導(dǎo)熱活塞將氣缸分隔成A、B兩部分，每部分都密閉有一定質(zhì)量的理想氣體，此時(shí)A、B兩部分氣體體積相等，壓強(qiáng)之比為，拔去銷(xiāo)釘，穩(wěn)定后A、B兩部分氣體體積之比為，如圖乙。已知活塞的質(zhì)量為M，橫截面積為S，重力加速度為g，外界溫度保持不變，不計(jì)活塞和氣缸間的摩擦，整個(gè)過(guò)程不漏氣，求穩(wěn)定后B部分氣體的壓強(qiáng)。15．（12分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌置于水平面（紙面）內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，左端連有一阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。給金屬桿一個(gè)瞬時(shí)沖量使它水平向右運(yùn)動(dòng)，它從左邊界進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的速度為v0，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域右邊界（圖中虛線位置）時(shí)速度為。金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。除左端所連電阻和金屬桿電阻外，其他電阻忽略不計(jì)。求：(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的加速度大??；(2)金屬桿在滑過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

在作用力F之前，物塊放在彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài)，即作用力F之后，物塊向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有x即為物塊向下運(yùn)動(dòng)的位移，則聯(lián)立可得即F隨時(shí)間變化圖象為D，所以D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。2、A【解析】

A.牛頓第一定律只能適用于宏觀、低速的物體，故A正確；B.F=ma中的物體加速度對(duì)應(yīng)的是物體所受的合外力，而不僅僅是拉力F，故B錯(cuò)誤；C.繞地球飛行的宇航艙內(nèi)物體依舊受到地球的吸引作用，故依舊受到重力作用，故C錯(cuò)誤；D.地面對(duì)人的支持力與人對(duì)地面的壓力是一對(duì)作用力與反作用力，大小一定相等，故D錯(cuò)誤。故選A。3、C【解析】

A．氚核在云室中發(fā)生β衰變，沒(méi)有中子參與，故核反應(yīng)方程為，故A錯(cuò)誤；B．β粒子在云室中穿過(guò)會(huì)留下清晰的路徑，此體現(xiàn)了粒子的粒子性，故B錯(cuò)誤；C．氚核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)，會(huì)發(fā)射電子，即射線，故C正確；D．由于不知道氚核的初始動(dòng)量，故由動(dòng)量守恒無(wú)法求出新核的動(dòng)量，故D錯(cuò)誤；故選C。4、C【解析】

AB.剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)物塊受力分析可知解得a1=10m/s2物塊與傳送帶達(dá)到共同速度時(shí)解得t1=ls物塊的位移此后對(duì)物塊受力分析可知解得a2=2m/s2，物塊在傳送帶上的第二段運(yùn)動(dòng)解得t2=1s，物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間物體在傳送帶上先以a1=10m/s2加速，再以a2=2m/s2加速，AB錯(cuò)誤；C.物塊到達(dá)傳送帶底端的末速度在水平地面BC上，物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小設(shè)物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為v3，則解得v3=8m/s設(shè)此時(shí)C點(diǎn)對(duì)物塊的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律，有解得FN=306N根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊對(duì)C點(diǎn)的壓力大小為306N，故C正確；D.由于物塊在電場(chǎng)中有重力和電場(chǎng)力合力為方向與豎直方向成45°角，所以物塊的等效最高點(diǎn)在上半部圓弧與豎直方向成45°角處，要過(guò)等效最高點(diǎn)需要的最小速度為，代入數(shù)據(jù)得而實(shí)際上，物塊由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)時(shí)的速度，由動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)可得所以物塊過(guò)不了等效最高點(diǎn)，物塊就不可能到達(dá)D點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】

A．加速與減速的加速度大小相等，加速和減速過(guò)程中速度變化量的大小相同，根據(jù)：可知加速和減速所用時(shí)間相同，A錯(cuò)誤；BC．加速的時(shí)間為，勻速的時(shí)間為，減速的時(shí)間為，由題意得：聯(lián)立方程解得：勻加速和勻減速用時(shí)：勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：加速和減速過(guò)程中的加速度：B正確，C錯(cuò)誤；D．同理將上述方程中的加速度變?yōu)?，加速和減速的時(shí)間均為：加速和減速距離均為勻速運(yùn)動(dòng)用時(shí)：總時(shí)間為：D錯(cuò)誤。故選B。6、C【解析】

A．由交變電流的圖像可讀出電壓的最大值為，周期為，則所以輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)t=0.02s時(shí)，輸入電壓的瞬時(shí)值為0，所以該發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面，穿過(guò)線圈的磁通量最大，故B錯(cuò)誤；C．R溫度升高時(shí)，其阻值變小，副線圈中的電流I2變大，則原線圈中電流也變大，由P=UI得，變壓器的輸入功率變大，電壓表讀數(shù)則U3減小，故C正確；D．電流表測(cè)的是電路中的有效值，不為0，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

C．設(shè)t時(shí)刻AB分離，分離之前AB物體共同運(yùn)動(dòng)，加速度為a，以整體為研究對(duì)象，則有：分離時(shí)：根據(jù)乙圖知此時(shí)，則從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到A、B分離，物體B運(yùn)動(dòng)的位移大?。汗蔆錯(cuò)誤；A．時(shí)刻還未分離，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律，則有：對(duì)B，根據(jù)牛頓第二定律：F2+FAB=mBa則故A錯(cuò)誤；B．0～時(shí)間，根據(jù)乙圖知：F1+F2=F0則始終有，對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律：則時(shí)刻對(duì)A根據(jù)動(dòng)能定理：故B正確；D．時(shí)，AB達(dá)到共同速度此后AB分離，對(duì)A，根據(jù)動(dòng)量定理：I=mA△v根據(jù)乙圖t0～t0，F(xiàn)-t圖象的面積等于F1這段時(shí)間對(duì)A的沖量，則則對(duì)B，根據(jù)動(dòng)量定理：I′=mB△v′根據(jù)乙圖t0～t0，F(xiàn)-t圖象的面積等于F2這段時(shí)間對(duì)B的沖量，則則則t0～t0時(shí)間內(nèi)B比A速度多增大故D正確。故選：BD。8、AD【解析】

AB.若R2短路，電路總電阻減小，電路總電流I增大，電源內(nèi)電壓增大，電源的路端電壓U減小，流過(guò)R3的電流減小，電流表示數(shù)變小；電源的路端電壓U減小，流過(guò)R4的電流減小，流過(guò)R1的電流增大，R1的兩端的電壓增大，電壓表示數(shù)變大；故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。CD.若R4斷路，電路總電阻增大，電路總電流I減小，電源內(nèi)電壓減小，電源的路端電壓U增大，流過(guò)R3的電流增大，電流表示數(shù)變大；電源的路端電壓U增大，R1的兩端的電壓增大，電壓表示數(shù)變大；故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。9、AD【解析】

由圖象結(jié)合小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為:先自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)與彈簧相接觸后，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，然后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到小球速度為零。A．當(dāng)x=h+x0時(shí)，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動(dòng)能最大，由于系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最小，A正確；B．在最低點(diǎn)小球速度為零，從剛釋放小球到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，小球動(dòng)能變化量為零，重力做的功和彈力做的功的絕對(duì)值相等，即到最低點(diǎn)圖中實(shí)線與x軸圍成的面積應(yīng)該與mg那條虛線與x軸圍成的面積相同，所以最低點(diǎn)應(yīng)該在h+2x0小球的后邊，B錯(cuò)誤；C．由B知道最低點(diǎn)位置大于，所以彈力大于2mg，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)x=h+x0時(shí)，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動(dòng)能最大，由動(dòng)能定理可得，故D正確。10、AC【解析】

AD.正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸方向運(yùn)動(dòng)一段距離到達(dá)B點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大，則正電荷從A到B電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功；正點(diǎn)電荷q電勢(shì)能先減小后增大，所以電勢(shì)先降低后升高。故A正確，D錯(cuò)誤；BC.電勢(shì)能EP隨位移x的變化關(guān)系圖象的斜率表示電場(chǎng)力的大小，因此電場(chǎng)力先減小后增大，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大，故B錯(cuò)誤，C正確。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、C0.737【解析】

(1)[1]AB．本實(shí)驗(yàn)不需要平衡摩擦力，也不需要使鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．為了能使木塊對(duì)長(zhǎng)木板的正壓力等于木塊的重力，長(zhǎng)木板必須水平，選項(xiàng)C正確；D．接通電源，待打