2025屆河南省鄭州市中牟縣高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2025屆河南省鄭州市中牟縣高三第二次診斷性檢測物理試卷注意事項：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，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，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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，質(zhì)量分別為3m和m的兩個可視為質(zhì)點的小球a、b，中間用一細(xì)線連接，并通過另一細(xì)線將小球a與天花板上的O點相連，為使小球a和小球b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且Oa細(xì)線向右偏離豎直方向的夾角恒為，需要對小球b朝某一方向施加一拉力F。若已知sin=0.6，cos=0.8，重力加速度為g，則當(dāng)F的大小達(dá)到最小時，Oa細(xì)線對小球a的拉力大小為（）A．2.4mg B．3mg C．3.2mg D．4mg2、如圖所示，質(zhì)量均為的物塊A、B壓在置于地面上的豎直輕彈簧上，上端彈簧彈性系數(shù)為1，下端彈簧的彈性系數(shù)為，彈簧與地面、彈簧與物塊間均沒有栓接，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給A一個豎直向上的拉力，的大小自0開始緩慢增大，物塊B自初始位置能上升的最大高度為（）A． B． C． D．3、在某一次中國女排擊敗對手奪得女排世界杯冠軍的比賽中，一個球員在球網(wǎng)中心正前方距離球網(wǎng)d處高高躍起，將排球扣到對方場地的左上角（圖中P點），球員拍球點比網(wǎng)高出h（拍球點未畫出），排球場半場的寬與長都為s，球網(wǎng)高為H，排球做平拋運動（排球可看成質(zhì)點，忽略空氣阻力），下列選項中錯誤的是（）A．排球的水平位移大小B．排球初速度的大小C．排球落地時豎直方向的速度大小D．排球末速度的方向與地面夾角的正切值4、關(guān)于近代物理學(xué)，下列說法正確的是A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有波動性B．—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時，最多能輻射6種不同頻率的光子C．盧瑟福通過粒子散射實驗證實原子核由質(zhì)子和中子組成D．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)過7.6天后一定剩下1個氡原子核5、2020年3月9日19時55分，我國在西昌衛(wèi)基發(fā)射中心，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十四顆導(dǎo)航衛(wèi)星，北斗三號CEO-2是一顆地球同步軌道衛(wèi)星，以下關(guān)于這顆衛(wèi)星判斷正確的是（）A．地球同步軌道衛(wèi)星的運行周期為定值B．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力保持不變C．地球同步軌道衛(wèi)星繞地運行中處干平衡狀態(tài)D．地球同步軌道衛(wèi)星的在軌運行速度等于第一宇宙速度6、關(guān)于元電荷，正確的說法是（）A．元電荷就是點電荷.B．1C電量叫元電荷.C．元電荷就是質(zhì)子.D．元電荷目前被認(rèn)為是自然界中電荷的最小單元.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、如圖所示，a、b、c、d為勻強(qiáng)電場中的等勢面，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)子在勻強(qiáng)電場中運動，A、B為其運動軌跡上的兩個點。已知該粒子在A點的速度大小為v1，且方向與等勢面平行，在B點的速度大小為v2，A、B連線長為L，連線與等勢面間的夾角為θ，不計粒子受到的重力，則（）A．粒子的速度v2一定大于v1B．等勢面b的電勢比等勢面c的電勢低C．粒子從A點運動到B點所用的時間為D．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為8、如圖所示，虛線、、是電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，即，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下運動的軌跡，是軌跡上的兩點。下列說法中正確的是（）A．等勢面的電勢一定比等勢面的電勢低B．質(zhì)點通過點時的電勢能比通過點時的電勢能小C．質(zhì)點通過點時的加速度比通過點時的加速度大D．質(zhì)點一定是從點運動到點9、如圖所示是導(dǎo)軌式電磁炮的原理結(jié)構(gòu)示意圖。兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放炮彈。炮彈可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。內(nèi)阻為r可控電源提供的強(qiáng)大恒定電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過炮彈，再從另一導(dǎo)軌流回電源，炮彈被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射。在發(fā)射過程中，該磁場在炮彈所在位置始終可以簡化為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直平行軌道勻強(qiáng)磁場。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距L，炮彈的質(zhì)量m，炮彈在導(dǎo)軌間的電阻為R，若炮彈滑行s后獲得的發(fā)射速度為v。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)為電源負(fù)極B．電磁炮受到的安培力大小為C．可控電源的電動勢是D．這一過程中系統(tǒng)消耗的總能量是10、如圖所示，足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌所在空間中，分布著垂直于導(dǎo)軌平面方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩導(dǎo)體棒a、b均垂直于導(dǎo)軌靜止放置。已知導(dǎo)體棒a質(zhì)量為2m，導(dǎo)體棒b質(zhì)量為m；長度均為l，電阻均為r；其余部分電阻不計?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒a獲得瞬時平行于導(dǎo)軌水平向右的初速度。除磁場作用外，兩棒沿導(dǎo)軌方向無其他外力作用，在兩導(dǎo)體棒運動過程中，下列說法正確的是（）A．任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動能增加量跟導(dǎo)體棒a動能減少量的數(shù)值總是相等的B．任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動量改變量跟導(dǎo)體棒a動量改變量總是大小相等、方向相反C．全過程中，通過導(dǎo)體棒b的電荷量為D．全過程中，兩棒共產(chǎn)生的焦耳熱為三、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）某同學(xué)猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數(shù)成正比例的常數(shù)。該同學(xué)設(shè)計以下實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。如圖所示，在水平桌面上放置一個氣墊導(dǎo)軌，將彈簧一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)。調(diào)整導(dǎo)軌使滑塊能在導(dǎo)軌上自由勻速滑動。將光電門固定在離彈簧右側(cè)原長點稍遠(yuǎn)的位置。推動滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊?；瑝K離開彈簧后運動通過光電門。通過測量和計算研究上述猜想。實驗中進(jìn)行以下測量：A．測得滑塊的質(zhì)量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時間t；F.重復(fù)上述操作，得到若干組實驗數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個問題用實驗測得的物理量字母及比例常數(shù)b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時的動能相等。若關(guān)于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實驗數(shù)據(jù)并分析結(jié)論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標(biāo)原點的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實驗中測得的一組數(shù)據(jù)：，，，，。由此計算比例常數(shù)________N/m。12．（12分）用如圖1所示裝置研究平拋運動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點。(1)下列實驗條件必須滿足的有_____________。A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道要盡量光滑些C．斜槽軌道末端必須保持水平D．本實驗必需的器材還有刻度尺和停表(2)為定量研究，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標(biāo)系。取平拋運動的起始點為坐標(biāo)原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的_____________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為原點；在確定y軸時_____________（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。(3)伽利略曾硏究過平拋運動，他推斷∶從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，只要下落高度相同，在空中飛行的時間都一樣。這實際上是因為平拋物體_____________。A．在水平方向上做勻速直線運動B．在豎直方向上做自由落體運動C．在下落過程中機(jī)械能守恒四、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）機(jī)械橫波某時刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，波長λ=0.8m，質(zhì)點p的坐標(biāo)x=0.32m．從此時刻開始計時．①若每間隔最小時間0.4s重復(fù)出現(xiàn)波形圖，求波速；②若p點經(jīng)0.4s第一次達(dá)到正向最大位移，求波速；③若p點經(jīng)0.4s到達(dá)平衡位置，求波速．14．（16分）如圖，O1O2為經(jīng)過球形透明體的直線，平行光束沿O1O2方向照射到透明體上。已知透明體的半徑為R，真空中的光速為c。(1)不考慮光在球內(nèi)的反射，若光通過透明體的最長時間為t，求透明體材料的折射率；(2)若透明體材料的折射率為，求以45°的入射角射到A點的光，通過透明體后與O1O2的交點到球心O的距離。15．（12分）我國不少省市ETC聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)啟動運行，ETC是電子不停車收費系統(tǒng)的簡稱，汽車分別通過ETC通道和人工收費通道的流程如圖所示。假設(shè)汽車以v1＝12m/s朝收費站沿直線行駛，如果過ETC通道，需要在距收費站中心線前d＝10m處正好勻減速至v2＝4m/s，勻速通過中心線后，再勻加速至v1正常行駛；如果過人工收費通道，需要恰好在中心線處勻減速至零，經(jīng)過t0＝20s繳費成功后，再啟動汽車勻加速至v1正常行駛，設(shè)汽車加速和減速過程中的加速度大小均為1m/s2。求：(1)汽車過ETC通道時，從開始減速到恢復(fù)正常行駛過程中的位移大??？(2)汽車通過人工收費通道，應(yīng)在離收費站中心線多遠(yuǎn)處開始減速？(3)汽車通過ETC通道比通過人工收費通道節(jié)約的時間是多少？

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】

以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力作出F在三個方向時整體的受力圖：根據(jù)平衡條件得知F與T的合力與總重力總是大小相等、方向相反的，由力的合成圖可以知道當(dāng)F與繩子oa垂直時F有最小值，即圖中2位置，此時Oa細(xì)線對小球a的拉力大小為故C正確，ABD錯誤。故選C。2、B【解析】

開始彈簧壓縮量當(dāng)A離開彈簧，彈簧的壓縮量所以B上升的最大高度故B正確，ACD錯誤。故選：B。3、B【解析】

A.由勾股定理計算可知，排球水平位移大小為故A正確不符合題意；B.排球做平拋運動，落地時間為初速度故B錯誤符合題意；C.排球在豎直方向做自由落體運動可得解得，故C正確不符合題意；D.排球末速度的方向與地面夾角的正切值故D正確不符合題意。故選B。4、B【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性，故A錯誤；—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時，最多能輻射，即6種不同頻率的光子，故B正確；盧瑟福通過粒子散射實驗證實原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯誤；半衰期只適用大量原子核，對極個別原子核沒有不適用，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．5、A【解析】

A．同步衛(wèi)星相對地球是靜止的，即運行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，為定值，A正確；BC．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力充當(dāng)圓周運動的向心力，時時刻刻指向圓心，為變力，其合力不為零，故不是出于平衡狀態(tài)，BC錯誤；D．第一宇宙速度是最小發(fā)射速度，最大環(huán)繞速度，即為在地球表面環(huán)繞的衛(wèi)星的速度，而同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，根據(jù)可知，軌道半徑越大，線速度越小，所以同步衛(wèi)星運行速度小于第一宇宙速度，D錯誤。故選A。6、D【解析】

點電荷是當(dāng)兩個帶電體的形狀對它的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看作點電荷．而元電荷是帶電量的最小值，它不是電荷，所有帶電體電荷量均是元電荷的整數(shù)倍．【詳解】元電荷是最小的帶電量，而點電荷是一種理想化的物理模型，二者不是同一物理量；故A錯誤；元電荷是帶電量的最小值，大小是1.6×10【點睛】本題關(guān)鍵是對點電荷、元電荷的概念要有清晰的認(rèn)識，同時要明確它們之間的區(qū)別，這是理清概念的一種重要方法．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、AC【解析】

A．電場為勻強(qiáng)電場，等勢面沿水平方向，則電場線的方向沿豎直方向，帶正電的質(zhì)子彎曲的方向向下，所以質(zhì)子受力的方向向下，從A到B的過程中電場力做正功，所以質(zhì)子的速度增大，故A正確；B．質(zhì)子受力的方向向下，質(zhì)子帶正電，則電場的方向向下，而沿著電場線電勢逐漸降低，故b的電勢高于c的電勢；故B錯誤；C．質(zhì)子在A點的速度大小為v1，在B點的速度大小為v2，質(zhì)子在沿等勢面方向的分速度不變?yōu)関1，所以質(zhì)子運動的時間故C正確；D．在沿電場線的方向的位移為y=Lsinθ，由動能定理有聯(lián)立解得故D錯誤。故選AC。8、AB【解析】

A．電場線與等勢面垂直，而根據(jù)軌跡彎曲的方向和質(zhì)點帶正電可知，電場線指向下方，沿電場線方向電勢降低，故等勢面的電勢最高，故A正確；B．不妨設(shè)質(zhì)點從點運動到點，則此過程中電場力做負(fù)功，電勢能增大，故B正確；C．等差等勢面處密，處電場強(qiáng)度大，則質(zhì)點經(jīng)過處時受到的電場力大，加速度大，故C錯誤；D．根據(jù)題意無法判定質(zhì)點的運動方向，D項錯誤。故選：AB。9、AD【解析】

A．若電源a、b分別為負(fù)極、正極，根據(jù)左手定則可知，受到的安培力向右，則導(dǎo)體滑塊可在磁場中向右加速；故A正確；B．因安培力F=BIL，根據(jù)動能定理所以選項B錯誤；C．由勻加速運動公式由安培力公式和牛頓第二定律，有F=BIL=ma根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)閉合電路歐姆定律聯(lián)立以上三式解得選項C錯誤；D．因這一過程中的時間為所以系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=I2（R+r）t聯(lián)立解得炮彈的動能為由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得這一過程中系統(tǒng)消耗的總能量為所以D正確。故選AD。10、BCD【解析】

AB．根據(jù)題意可知，兩棒組成回路，電流相同，故所受安培力合力為零，動量守恒，故任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動量改變量跟導(dǎo)體棒a動量改變量總是大小相等、方向相反，根據(jù)能量守恒可知，a動能減少量的數(shù)值等于b動能增加量與產(chǎn)熱之和，故A錯誤B正確；CD．最終共速速度對b棒解得根據(jù)能量守恒，兩棒共產(chǎn)生的焦耳熱為故CD正確。故選BCD。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、滑塊運動過程中受阻力變小15.625【解析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大彈性勢能與滑塊的動能相等，解①②式得③（3）[3]．該圖像在縱軸上有正截距。則③式為（c為截距）則滑塊的動能小于彈簧的最大彈性勢能，主要原因是滑塊運動過程中受阻力，或?qū)к売覀?cè)高于左側(cè)。（4）[4]．由③式知，圖像的斜率為。換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，則b更大，則圖像斜率變小。（5）[5]．由③式得12、AC球心需要B【解析】

(1)[1]．ABC．為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的。同時要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運動軌跡上的幾個點；故B錯誤，AC正確；

D．本實驗必需的器材還有刻度尺，但不需要停表，選項D錯誤；故選AC。

(2)[2][3]．將鋼球靜置于Q點，鋼球的球心對應(yīng)白紙上的位置即為原點；在確定y軸時需要y軸與重錘線平行；(3)[4]．做平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動，所以高度相同時時間相同；故選B。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、