四川省2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)診斷性考試?yán)砜凭C合試題-高中物理（含答案解析）

四川省2021級高中畢業(yè)班診斷性測試?yán)砜凭C合能力測試注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。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應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；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，僅將答題卡交回?？赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量：H-1C-12O-16一、選擇題：1.雙β衰變即核電荷數(shù)改變2，同時(shí)釋放兩個(gè)電子的過程，下列核反應(yīng)方程中屬于雙β衰變的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)核反應(yīng)的特點(diǎn)可知，該反應(yīng)是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)核反應(yīng)的特點(diǎn)可知，該反應(yīng)是β衰變，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)核反應(yīng)的特點(diǎn)可知，該反應(yīng)是衰變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)核反應(yīng)的特點(diǎn)可知，該反應(yīng)核電荷數(shù)改變2，同時(shí)釋放兩個(gè)電子的過程，是雙β衰變，故D正確。故選D。2.2023年杭州亞運(yùn)會男子100米決賽中，謝震業(yè)跑出了9秒97的成績奪得金牌。謝震業(yè)在比賽中，依次經(jīng)歷起跑加速、途中勻速和加速沖刺三個(gè)階段，他的腳與地面間不會發(fā)生相對滑動。下列說法中正確的是（）A.研究謝震業(yè)起跑時(shí)的動作可以把他看作質(zhì)點(diǎn)B.謝震業(yè)在比賽全過程中，地面對人的摩擦力始終不做功C.謝震業(yè)加速運(yùn)動過程中，地面對人的作用力大于人對地面的作用力D.謝震業(yè)勻速運(yùn)動過程中，地面對人的摩擦力方向向后【答案】B【解析】【詳解】A．研究謝震業(yè)起跑時(shí)的動作時(shí)，謝震業(yè)的體積和形狀不能忽略，不可以把他看作質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．謝震業(yè)在比賽全過程中，他的腳與地面間不會發(fā)生相對滑動,所以地面對人的摩擦力始終不做功，故B正確；C．謝震業(yè)加速運(yùn)動過程中，地面對人的作用力與人對地面的作用力為一對相互作用力，大小相等，方向相反，故C錯(cuò)誤；D．謝震業(yè)勻速運(yùn)動過程中，根據(jù)平衡條件可知地面對人摩擦力為零，故D錯(cuò)誤。故選B。3.2023年10月，神舟十七號載人飛船發(fā)射成功。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面高度394km處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為394km的圓軌道，在此圓軌道上實(shí)現(xiàn)與天和核心艙的對接，下列判斷正確的是（）A.飛船變軌前后的機(jī)械能相等B.飛船在橢圓軌道上P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度C.飛船在圓軌道上運(yùn)動的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動的加速度【答案】C【解析】【詳解】A.飛船由低軌道到高軌道，需要在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火加速，所以變軌后的機(jī)械能大，故A錯(cuò)誤；B.由開普勒第二定律可得，飛船在橢圓軌道上P點(diǎn)的速度小于Q點(diǎn)的速度，故B錯(cuò)誤；C.由得同步衛(wèi)星的軌道半徑大，飛船在此圓軌道上運(yùn)動的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度，故C正確；D.飛船在同一點(diǎn)，萬有引力相同，則加速度相同，故D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，籠子中一猴子以0.5g的加速度沿桿向下做勻加速運(yùn)動。已知，籠子質(zhì)量為M，猴子質(zhì)量為m，重力加速度為g，則地面對籠子的支持力大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設(shè)籠子對猴子的摩擦力的，對猴子根據(jù)牛頓第二定律解得方向數(shù)值向上，則猴子對籠子摩擦力大小為，方向豎直向下，對籠子根據(jù)平衡條件可得可得地面對籠子的支持力大小故選A。5.如圖，xOy坐標(biāo)軸內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，MN為垂直于y軸且與x軸重合的足夠大的吸收平板。大量質(zhì)量為m，帶電量為的粒子，以相同的速率，從O沿垂直磁場方向均勻射入第一象限。不計(jì)重力及粒子間相互影響，粒子可能經(jīng)過區(qū)域的面積是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力解得粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，以x軸為邊界的磁場，粒子從x軸進(jìn)入磁場后離開，速度v與x軸的夾角相同，沿x軸正軸的剛好進(jìn)入磁場做一個(gè)圓周，沿y軸進(jìn)入的剛好轉(zhuǎn)半個(gè)周期，如圖在兩圖形的相交的部分是粒子不經(jīng)過的地方該區(qū)域的面積為如圖設(shè)粒子不經(jīng)過的地方面積為S2由幾何關(guān)系得粒子可能經(jīng)過區(qū)域的面積為解得故選B。6.如圖所示的長方形abcd，，b和d兩點(diǎn)分別固定有點(diǎn)電荷和，O為對角線連線中點(diǎn)，以下說法正確的是（）A.O點(diǎn)電場強(qiáng)度為零 B.a點(diǎn)和c點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C.電荷沿ac連線移動，所受電場力不做功 D.a點(diǎn)電勢小于c點(diǎn)電勢【答案】BD【解析】【詳解】A．兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向相同，由電場的疊加原理可知O點(diǎn)電場強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；B．由平行四邊形定則可知a點(diǎn)和c點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，B正確；CD．根據(jù)等量異號電荷的電場分布規(guī)律可知a點(diǎn)電勢小于c點(diǎn)電勢，電荷沿ac連線移動，電勢能發(fā)生改變，所受電場力對電荷做功，C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。7.圖（a）為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁體轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比。某一風(fēng)速時(shí)，線圈中產(chǎn)生的正弦式交變電流如圖（b）所示，則（）A.磁鐵的轉(zhuǎn)動周期為0.2s B.電流的頻率為100HzC.風(fēng)速加倍時(shí)，電流的表達(dá)式為 D.風(fēng)速加倍時(shí)，線圈中電流的有效值為【答案】AD【解析】【詳解】AB．通過乙圖可知電流的周期為頻率為A正確，B錯(cuò)誤；CD．由圖乙可知電流的最大值為0.6A，風(fēng)速加倍時(shí)，角速度加倍，根據(jù)可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值加倍，形成的感應(yīng)電流最大值加倍，故風(fēng)速加倍時(shí)電流的表達(dá)式為線圈中電流的有效值為C錯(cuò)誤，D正確；故選AD。8.如圖所示，粗糙圓盤沿同一直徑放置正方體A、C，及側(cè)面光滑的圓柱體B，一輕繩繞過B連接A、C，初始時(shí)輕繩松弛。已知，A、B、C與圓盤的動摩擦因數(shù)分別為和?，F(xiàn)使圓盤從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中A、B、C始終未傾倒，重力加速度為g，下列說法中正確的是（）A.物體與圓盤相對滑動前，A物體所受的向心力最大B.細(xì)繩最初繃緊時(shí)，圓盤的角速度C.圓盤上恰好有物塊開始滑動時(shí)D.物體與圓盤相對滑動前，C所受的摩擦力先減小后增大【答案】ACD【解析】【詳解】A．設(shè)A、B、C的質(zhì)量分別為2m、3m、m，則向心力分別為，，可知，A物體所受的向心力最大，A正確；B．三者分別與圓盤的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦?xí)r得，，B的臨界角速度最小，則細(xì)繩最初繃緊時(shí)，圓盤的角速度B錯(cuò)誤；C．A的臨界角速度小于C的臨界角速度，設(shè)恰好有物塊開始滑動時(shí)繩的拉力為T，則對A對C得C正確；D．角速度較小時(shí)，C所受摩擦力直線圓心，由C選項(xiàng)可知，滑動時(shí)C所受摩擦力背離圓心，故物體與圓盤相對滑動前，C所受的摩擦力先減小后增大，D正確。故選ACD。二、非選擇題：9.宇航員桂海潮、朱陽柱在空間站中演示動量守恒實(shí)驗(yàn)。第一次，桂老師讓兩個(gè)質(zhì)量均為500g的鋼球中的一個(gè)球懸在空間站內(nèi)保持靜止，再用另一個(gè)球以一定的速度與靜止的球發(fā)生一條直線上的對心正碰，碰撞后運(yùn)動的球靜止；兩球后面有約的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格布（每小格尺寸為10cm×10cm）：同學(xué)們在觀看演示實(shí)驗(yàn)的同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，測得碰撞前右球經(jīng)1.00s通過了3個(gè)格子，碰撞后左球經(jīng)1.03s通過了3個(gè)格子。第二次，桂老師換用500g的大鋼球碰撞另一個(gè)100g的靜止小鋼球，小鋼球經(jīng)2.00s通過了5個(gè)格子，并被朱老師用手掌接住，小鋼球從接觸手掌到停止運(yùn)動經(jīng)0.20s。回答下列問題（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：（1）第一次兩球碰撞前，右球的速度為______m/s。（2）第一次，測得系統(tǒng)碰撞前、后總動量p與的百分誤差______%。（3）第二次，朱老師手掌給小鋼球的平均阻力大小約為______N?！敬鸢浮浚?）0.3（2）2.67（3）0.125【解析】【分析】【小問1詳解】第一次兩球碰撞前，右球做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動的速度為【小問2詳解】第一次，測得系統(tǒng)碰撞前總動量為第一次碰撞后左球的速度為第一次，測得系統(tǒng)碰撞后總動量為第一次，測得系統(tǒng)碰撞前、后總動量p與p′的百分誤差【小問3詳解】小鋼球的運(yùn)動速度為由動量定理，朱老師手掌給小鋼球的平均阻力大小約為得【點(diǎn)睛】10.氣壓傳感器的電阻值會隨所處環(huán)境氣壓的變化而變化。某實(shí)驗(yàn)小組在室溫下探究氣壓傳感器的電阻值隨氣壓的變化規(guī)律。可供選擇的器材有：A．氣壓傳感器一個(gè)（阻值變化范圍從幾十歐到幾百歐）B．直流電源，電動勢6V，內(nèi)阻不計(jì)C．電壓表，量程為0-3V，內(nèi)阻為3kΩD．電壓表量程為0-15V，內(nèi)阻為15kΩE．電流表，量程為0-0.6A，內(nèi)阻忽略不計(jì)F．電流表量程為0-60mA，內(nèi)阻忽略不計(jì)G．定值電阻H．定值電阻I．滑動變阻器R，最大電阻值約50ΩJ．開關(guān)與導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，其中電壓表應(yīng)選擇______，電流表應(yīng)選擇______，定值電阻應(yīng)選擇______。（選填實(shí)驗(yàn)器材前的字母代號）。（2）當(dāng)氣壓傳感器所處環(huán)境壓強(qiáng)為p時(shí)，閉合開關(guān)S，測得電流表讀數(shù)為，改裝前的電壓表讀數(shù)如圖乙，為______V，則氣壓傳感器阻值______。（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（3）當(dāng)環(huán)境壓強(qiáng)p改變時(shí)，測得不同的值，繪成圖像如圖丙所示，由圖可得和壓強(qiáng)p的關(guān)系表達(dá)式為______。【答案】（1）①.C②.F③.G（2）①2.30②.200（3）【解析】【小問1詳解】[1]根據(jù)題意可知，電源電動勢為，量程偏大，精確度較低，量程小，但可串聯(lián)定值電阻擴(kuò)大量程至6V，故電壓表選C。[2]氣壓傳感器阻值變化范圍從幾十歐到幾百歐，流經(jīng)電流表的電流大概在幾十毫安，故電流表選F；[3]串聯(lián)定值電阻，相當(dāng)于擴(kuò)大電壓表量程，擴(kuò)大到即可，電壓表內(nèi)阻為，定值電阻選G?！拘?詳解】[1]由圖乙讀出[2]根據(jù)題意，由歐姆定律有【小問3詳解】根據(jù)圖像，假設(shè)代入數(shù)據(jù)可得11.如圖所示，兩根足夠長、間距為的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌M、P兩點(diǎn)間接有阻值為的電阻，N、Q兩點(diǎn)間接有阻值為的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場方向垂直于斜面向下，一根質(zhì)量為、電阻為的均勻直金屬桿ab在兩導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑，下滑距離，時(shí)速度達(dá)到最大。導(dǎo)軌電阻可忽略，金屬桿與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，不計(jì)摩擦，重力加速度。求：（1）在下滑過程中，ab桿速度的最大值；（2）在開始下滑到速度達(dá)到最大過程中，通過電阻的電量和電阻上產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）3m/s；（2）4C；（3）2.71875J【解析】【詳解】（1）桿速度達(dá)到最大時(shí)又，ab桿速度的最大值為（2）根據(jù)，，通過桿的電荷量為則通過電阻的電量為根據(jù)能量守恒則兩電阻產(chǎn)生熱量為電阻上產(chǎn)生的熱量為聯(lián)立得12.如圖所示，空間存在水平向右的范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小，光滑絕緣水平軌道AB、CD與粗糙絕緣水平傳送帶BC平滑連接，傳送帶以的速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動。時(shí)刻，一質(zhì)量為m，帶正電的絕緣滑塊Ⅰ從B點(diǎn)以的初速度滑上傳送帶，同時(shí)，另一質(zhì)量為4m的不帶電滑塊Ⅱ從距C點(diǎn)左側(cè)R處輕放在傳送帶上。已知滑塊Ⅰ電量為q，BC長度為11R，滑塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)都是，碰撞均為彈性碰撞，且無電荷轉(zhuǎn)移，重力加速度為g。（1）求滑塊Ⅰ剛進(jìn)入傳送帶時(shí)加速度的大??；（2）滑塊Ⅰ和Ⅱ第一次發(fā)生彈性碰撞后，求滑塊Ⅰ和Ⅱ各自速度的大小；（3）求全過程中傳送帶對滑塊Ⅰ的摩擦力的沖量?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3），方向向左【解析】【詳解】（1）對滑塊Ⅰ由牛頓第二定律滑塊Ⅰ剛進(jìn)入傳送帶時(shí)加速度的大?。?）對滑塊Ⅱ的由牛頓第二定律滑塊Ⅱ的加速度為假設(shè)滑塊Ⅰ在傳送帶上全程做勻加速運(yùn)動，到C點(diǎn)時(shí)速度為，則對滑塊Ⅰ由運(yùn)動學(xué)公式可得解得滑塊Ⅰ從B點(diǎn)勻加速運(yùn)動到C點(diǎn)所需的時(shí)間為假設(shè)Ⅱ在傳送帶上全程做勻加速運(yùn)動，到C點(diǎn)時(shí)的速度為，則解得所需時(shí)間為由分析可得滑塊Ⅰ和滑塊Ⅱ在傳送帶上勻加速運(yùn)動并且同時(shí)到達(dá)C點(diǎn)，故上述滑塊Ⅰ和滑塊Ⅱ的假設(shè)成立?；瑝KⅠ和滑塊Ⅱ在C點(diǎn)發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒定律可得由機(jī)械能守恒定律可得聯(lián)立可得，（3）滑塊Ⅰ碰前在B上從左向右運(yùn)動到C的過程中，有方向向左；滑塊Ⅰ碰后再傳送帶上線勻減速到零，由牛頓第二定律解得該過程中的位移為滑塊Ⅰ再向右勻加速至與傳送帶共速，該過程的位移為則滑塊Ⅰ先勻減速到速度為零再反向勻加速至共速的過程的時(shí)間為此過程中方向向右；此后滑塊Ⅰ再以的加速度繼續(xù)勻加速，由運(yùn)動學(xué)公式解得該過程的時(shí)間為此過程中有方向向左，則若規(guī)定向左為正方向，有全過程中傳送帶對滑塊Ⅰ的摩擦力的沖量為方向向左。13.關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是（）A.當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間的距離越小，分子勢能越大B.懸浮在液體中的固體微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動越明顯C.某氣體的摩爾體積為V，每個(gè)分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為D.泡茶時(shí)，開水比冷水能快速泡出茶香、茶色，是因?yàn)闇囟仍礁叻肿訜徇\(yùn)動越劇烈E.物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和【答案】ADE【解析】【詳解】A．當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間的距離越小，分子力做負(fù)功，分子勢能越大，A正確；B．懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越多，撞擊作用的不平衡性就越不明顯，布朗運(yùn)動越不明顯，B錯(cuò)誤；C．若某氣體的摩爾體積為，每個(gè)分子所占據(jù)的空間體積為，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為但選項(xiàng)中的為每個(gè)分子的體積，故C錯(cuò)誤；D．溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈，D正確；E．物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和，E正確。故選ADE。14.如圖所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣（視為理想氣體），粗細(xì)均勻的細(xì)管上端的壓力傳感器能感知細(xì)管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量初始時(shí)，洗衣缸和細(xì)管內(nèi)的水面等高，封閉的空氣長度，水的熱力學(xué)溫度為300K。已知管內(nèi)空氣溫度與水的溫度相同，水的密度，大氣壓強(qiáng)恒為，取重力加速度大小。（1）當(dāng)封閉的空氣長度時(shí)，洗衣缸剛好停止進(jìn)水，求洗衣缸內(nèi)的水面上升的高度；（2）若注入水的溫度較低，使水的熱力學(xué)溫度變?yōu)?85K（細(xì)管中的空氣柱溫度也為285K），且注水結(jié)束時(shí)，洗衣缸和細(xì)管內(nèi)的水面高度差和（1）中的相同，求此時(shí)細(xì)管內(nèi)空氣的長度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由玻意耳定律，有解得又解得洗衣缸內(nèi)的水面上升的高度（2）由理想氣體狀態(tài)方程有根據(jù)題意知解得15.圖中實(shí)線為一列在x軸方向上傳播的簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)過0.3s后，其波形曲線如圖中虛