2025屆河南省鄭州市第四中學(xué)高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2025屆河南省鄭州市第四中學(xué)高三第二次診斷性檢測物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請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、下列說法正確的是（）A．光子沒有質(zhì)量，所以光子雖然具有能量，但沒有動量B．玻爾認(rèn)為，原子中電子的軌道是量子化的，能量也是量子化的C．將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會縮短放射性元素的半衰期D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象稱為質(zhì)量虧損2、一種比飛機(jī)還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式”，它就是“Hyperloop（超級高鐵）”。據(jù)英國《每日郵報》2016年7月6日報道：HyperloopOne公司計劃，2030年將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級高鐵”（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700英里（約合1126公里/時）。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，快進(jìn)站時再勻減速運(yùn)動，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關(guān)于Hyperloop的說法正確的是（）A．加速與減速的時間不相等B．加速時間為10分鐘C．加速時加速度大小為2m/s2D．如果加速度大小為10m/s2，題中所述運(yùn)動最短需要32分鐘3、如圖，兩光滑導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌平面內(nèi)兩不相鄰的相同矩形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌上端接有電阻（其他電阻不計）。將金屬桿從距區(qū)域Ⅰ上邊界一定高度處由靜止釋放（）A．金屬桿在Ⅰ區(qū)域運(yùn)動的加速度可能一直變大B．金屬桿在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動的加速度一定一直變小C．金屬桿在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域減少的機(jī)械能一定相等D．金屬桿經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ區(qū)域上邊界的速度可能相等4、如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，下列說法中正確的是()A．水平拉力先增大后減小B．水平拉力先減小后增大C．水平拉力的瞬時功率先減小后增大D．水平拉力的瞬時功率逐漸增大5、如圖，絕緣光滑圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點(diǎn)，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b、c小球帶同種電荷 B．a(chǎn)、b小球帶異種電荷，b、c小球帶同種電荷C．a(chǎn)、b小球電量之比為 D．a(chǎn)、b小球電量之比6、下列現(xiàn)象中屬于分子斥力的宏觀表現(xiàn)的是()A．鏡子破碎后再對接無法接起B(yǎng)．液體體積很難壓縮C．打氣筒打氣，若干次后難再打進(jìn)D．橡皮筋拉伸后放開會自動縮回二、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、如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運(yùn)動員從O點(diǎn)由靜止開始，在不借助其它外力的情況下，自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點(diǎn)水平飛出，落到斜坡上的B點(diǎn)。已知A點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，光滑圓弧軌道半徑為，斜坡與水平面的夾角，運(yùn)動員的質(zhì)量，重力加速度。下列說法正確的是（）A．運(yùn)動員從O運(yùn)動到B的整個過程中機(jī)械能守恒B．運(yùn)動員到達(dá)A點(diǎn)時的速度為2m/sC．運(yùn)動員到達(dá)B點(diǎn)時的動能為JD．運(yùn)動員從A點(diǎn)飛出到落到B點(diǎn)所用的時間為s8、關(guān)于熱學(xué)知識的下列敘述中正確的是（）A．布朗運(yùn)動可以反映液體分子在做無規(guī)則的熱運(yùn)動B．將大顆粒的鹽磨成細(xì)鹽，就變成了非晶體C．只要不違反能量守恒定律的機(jī)器都是可以制造出來的D．在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加E.某氣體的摩爾體積為V，每個氣體分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)NA<9、如圖所示，x軸在水平面內(nèi)，y軸在豎直方向。圖中畫出了沿x軸正方向拋出的兩個小球P、Q的運(yùn)動軌跡，它們在空中某一點(diǎn)相遇。若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．球P先拋出 B．兩球同時拋出 C．球P的初速度大 D．球Q的初速度大10、一小球從地面豎直上拋，后又落回地面，小球運(yùn)動過程中所受空氣阻力與速度成正比，取豎直向上為正方向．下列關(guān)于小球運(yùn)動的速度v、加速度a、位移s、機(jī)械能E隨時間t變化的圖象中可能正確的有A． B．C． D．三、實(shí)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)現(xiàn)要利用氣墊導(dǎo)軌來研究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，其實(shí)驗裝置如圖甲所示，其實(shí)驗步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測出擋光片的寬度d。按圖甲安裝好器材，并調(diào)節(jié)好氣墊導(dǎo)軌，使氣墊導(dǎo)軌處于水平位置。然后用跨過輕質(zhì)定滑輪的輕繩一端與鉤碼相連，另一端與滑塊相連，再將滑塊置于氣墊導(dǎo)軌的左端，并用手按住滑塊不動；②調(diào)整輕質(zhì)滑輪，使輕繩處于水平位置；從氣墊導(dǎo)軌上的刻度尺上讀出滑塊與光電門之間的距離s（鉤碼到地面的高度大于滑塊與光電門之間的距離），同時記下滑塊的初始位置；③由靜止釋放滑塊，用光電門測出擋光片經(jīng)過光電門的時間t；④將滑塊重新置于初始位置，保持滑塊所掛的鉤碼個數(shù)不變，改變光電門的位置從而改變滑塊與光電門之間的距離s，多次重復(fù)步驟③再次實(shí)驗，重物到地面的高度大于滑塊與光電門之間的距離；⑤整理好多次實(shí)驗中得到的實(shí)驗數(shù)據(jù)。回答下列問題：(1)擋光片的寬度測量結(jié)果，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為d=_______cm；(2)滑塊在運(yùn)動過程中的加速度a可根據(jù)勻變速運(yùn)動的規(guī)律__________來求；(3)據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)最后得到了如圖丙所示的圖像，由圖像可求得滑塊運(yùn)動時的加速度a=______m/s2。（取g=10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）12．（12分）某實(shí)驗小組想用下圖所示裝置驗證動能定理。墊塊的作用是使長木板產(chǎn)生一個合適的傾角來平衡小車運(yùn)動過程中受到的阻力，小車的凹槽可以添加鉤碼以改變小車的質(zhì)量，用小桶以及里面的細(xì)沙的重力來替代小車受到的合力，可以改變細(xì)沙的多少來改變合力的大小。已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率為f，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)要完成實(shí)驗，必須測量哪些物理量___A．紙帶上某兩點(diǎn)間的距離x，以及這兩點(diǎn)的瞬時速度B．長木板的傾角αC.小車及凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量MD.小桶及里面細(xì)沙的總質(zhì)量m(2)仔細(xì)平衡小車受到的阻力，并多次改變小車的質(zhì)量M和小桶里面細(xì)沙的質(zhì)量m，通過測量和計算發(fā)現(xiàn)：合力的功總是大于兩點(diǎn)動能的差值，這___（填“符合”或“不符合“）實(shí)驗的實(shí)際情況。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，高L、上端開口的氣缸與大氣聯(lián)通，大氣壓P1．氣缸內(nèi)部有一個光滑活塞，初始時活塞靜止，距離氣缸底部．活塞下部氣體的壓強(qiáng)為2P1、熱力學(xué)溫度T．(1)若將活塞下方氣體的熱力學(xué)溫度升高到2T，活塞離開氣缸底部多少距離？(2)若保持溫度為T不變，在上端開口處緩慢抽氣，則活塞可上升的最大高度為多少？14．（16分）將輕質(zhì)彈簧豎立在水平地面上在其頂端將一質(zhì)量為3m的物體由靜止釋放當(dāng)彈簧被壓到最短時，彈簧壓縮量為l。QN是一水平光滑軌道，N端與半徑為l的光滑半圓管道相切，管道的直徑MN豎直，如圖所示?，F(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在Q點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的小球P接觸但不連接。用外力緩緩?fù)苿有∏騊，將彈簧壓縮后放開，P開始沿軌道運(yùn)動。已知重力加速度為g，半圓管道的管口略大于小球直徑。求：（1）小球P到達(dá)M點(diǎn)時對管道的作用力；（2）小球P離開管道后落回到NQ上的位置與N點(diǎn)間的距離。15．（12分）如圖所示，放置在水平地面上一個高為48cm、質(zhì)量為30kg的金屬容器內(nèi)密閉一些空氣，容器側(cè)壁正中央有一閥門，閥門細(xì)管直徑不計.活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm2.現(xiàn)打開閥門，讓活塞下降直至靜止.不考慮氣體溫度的變化，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，忽略所有阻力。求：(1)活塞靜止時距容器底部的高度；(2)活塞靜止后關(guān)閉閥門，對活塞施加豎直向上的拉力，通過計算說明能否將金屬容器緩緩提離地面?

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、B【解析】

A．光子具有能量，也具有動量，A項錯誤；B．玻爾認(rèn)為，原子中電子的軌道是量子化的，能量也是量子化的，B項正確；C．元素的半衰期不會因為高溫而改變，C項錯誤；D．原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，D項錯誤。故選B。2、B【解析】

A．加速與減速的加速度大小相等，加速和減速過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間相同，A錯誤；BC．加速的時間為，勻速的時間為，減速的時間為，由題意得：聯(lián)立方程解得：勻加速和勻減速用時：勻速運(yùn)動的時間：加速和減速過程中的加速度：B正確，C錯誤；D．同理將上述方程中的加速度變?yōu)?，加速和減速的時間均為：加速和減速距離均為勻速運(yùn)動用時：總時間為：D錯誤。故選B。3、D【解析】

AB．由于無法確定金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域時所受安培力與其重力的大小關(guān)系，所以無法確定此時金屬桿加速度的方向。若金屬桿進(jìn)入磁場時其所受安培力則有且加速度方向向上，可知金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域后加速度一直減小或先減小至零再保持不變；若金屬桿進(jìn)入磁場時其所受安培力則有且加速度方向向下，可知金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域后加速度一直減小或先減小至零再保持不變；若金屬桿進(jìn)入磁場時其所受安培力則金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域后加速度為零且保持不變，故A、B錯誤；C．根據(jù)功能關(guān)系得金屬桿在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域中減少的機(jī)機(jī)械能等于克服安培力做的功，由于無法確定金屬桿經(jīng)過兩區(qū)域過程中所受安培力的大小關(guān)系，所以無法確定金屬桿經(jīng)過兩區(qū)域過程中克服安培力做功的關(guān)系，故故C錯誤；D．若金屬桿進(jìn)入磁場時其所受安培力則金屬桿在Ⅰ區(qū)域中先做減速運(yùn)動再做勻速運(yùn)動或一直做減速運(yùn)動，出Ⅰ區(qū)域后在重力作用下再做加速運(yùn)動，所以金屬桿經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ區(qū)域上邊界的速度有可能相等，故D正確。故選D。4、D【解析】

AB．小球是以恒定速率運(yùn)動，即做勻速圓周運(yùn)動，小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T，三者的合力必是沿繩子指向O點(diǎn)，設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ，F(xiàn)與G的合力必與繩子拉力在同一直線上，則有(1)球由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)θ增大，說明水平拉力逐漸增大，故AB錯誤；CD．由幾何關(guān)系可知拉力F的方向與速度v的夾角也是θ，所以水平力F的瞬時功率是(2)聯(lián)立兩式可得從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時功率是一直增大的．故C錯誤，D正確。故選D。5、D【解析】

AB．對a，a受到重力、環(huán)的支持力以及b、c對a的庫侖力，重力的方向在豎直方向上，環(huán)的支持力以及b對a的庫侖力均沿圓環(huán)直徑方向，故c對a的庫侖力為引力，同理可知，c對b的庫侖力也為引力，所以a與c的電性一定相反，與b的電性一定相同。即：a、b小球帶同種電荷，b、c小球帶異種電荷，故AB錯誤；CD．對c小球受力分析，將力沿水平方向和豎直方向正交分解后可得又解得：故C錯誤，D正確。故選D。6、B【解析】

鏡子破碎后再對接無法接起，并不是因為分子間表現(xiàn)為斥力，而是由于分子間距離大于分子直徑的10倍以上，分子間的作用力太小，不足以使碎玻璃片吸引到一起，故A錯誤．液體難于被壓縮是因為液體中分子距離減小時表現(xiàn)為斥力，故B正確．打氣筒打氣，若干次后難再打進(jìn)，是因為氣體的壓強(qiáng)增大的緣故，不是因為分子間存在斥力，故C錯誤．橡皮筋拉伸后放開會自動縮回，是由于分子間存在引力的緣故，故D錯誤．故選B.【點(diǎn)睛】本題考查了熱學(xué)的基礎(chǔ)知識，關(guān)鍵要明確分子間同時存在著引力和斥力，二者都隨分子間距離的增加而減小，而斥力減小得快，根據(jù)現(xiàn)象分析出斥力的表現(xiàn)．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．運(yùn)動員從O運(yùn)動到B的整個過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故A選項正確；B．運(yùn)動員在光滑圓軌道上運(yùn)動時，由機(jī)械能守恒得所以故B選項錯誤；D．設(shè)運(yùn)動員做平拋運(yùn)動的時間為t，水平位移為x，豎直位移為y，則由幾何關(guān)系聯(lián)立得故D選項錯誤；C．運(yùn)動員從A到B的過程中機(jī)械能守恒，所以在B點(diǎn)的動能代入J故C選項正確。故選AC。8、ADE【解析】

A．布朗運(yùn)動是固體小顆粒的運(yùn)動，間接反映了液體分子在做無規(guī)則的熱運(yùn)動，A正確；B．將大顆粒的鹽磨成細(xì)鹽，不改變固體的微觀結(jié)構(gòu)，所以細(xì)鹽仍為晶體，B錯誤；C．第二類永動機(jī)不違背能量守恒定律，但違背熱力學(xué)第二定律，不可能造出，C錯誤；D．絕熱條件下，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知壓縮氣體，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能一定增加，D正確；E．對于氣體分子而言，氣體分子占據(jù)的體積大于氣體分子實(shí)際的體積，則E正確。故選ADE。9、BC【解析】

AB．兩球均做平拋運(yùn)動，豎直方向為自由落體運(yùn)動。在空中某處相遇則豎直位移y相同。由知二者運(yùn)動時間t相同，則同時拋出，選項A錯誤，B正確。CD．由題圖知兩球運(yùn)動至相遇點(diǎn)時，球P的水平位移x大，由知球P的初速度大，選項C正確，D錯誤；故選BC。10、AC【解析】

AB.小球在上升過程中所受重力和阻力，由于所受空氣阻力與速度成正比，所以阻力逐漸減小，則加速度逐漸減小，向上做加速度減小的減速運(yùn)動，上升到最高點(diǎn)再次下落過程中由于空氣阻力逐漸增大，所以加速度逐漸減小，做加速度減小的加速運(yùn)動，故A正確，B錯誤；C.在s-t圖像中斜率表示速度，物體先向上做減速，在反向做加速，故C正確；D.因阻力做負(fù)功，且導(dǎo)致機(jī)械能減小，機(jī)械能的減少量為圖像不是一次函數(shù)，故D錯誤；故選AC三、實(shí)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、0.5202as=v20.270【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×4mm=0.20mm則讀數(shù)結(jié)果為5.20mm=0.520cm(2)[2]滑塊在鉤碼的作用下沿水平桌面做勻加速直線運(yùn)動，滑塊在運(yùn)動過程中的加速度a可根據(jù)勻變速運(yùn)動的規(guī)律來求。(3)[3]滑塊在鉤碼的作用下沿水平桌面上做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過光電門時的瞬時速度大小為，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律和解得：由上式可得由此可知圖像的斜率為由圖像可知圖像的斜率為k=2.0×104。所以滑塊的加速度為12、CD符合【解析】

根據(jù)該實(shí)驗的實(shí)驗原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進(jìn)行實(shí)驗過程中需要用刻度尺測量紙帶上兩點(diǎn)的距離，用天平測出小車及凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量，小桶及里面細(xì)沙的總質(zhì)量，根據(jù)實(shí)驗原理，明確實(shí)驗現(xiàn)象中產(chǎn)生實(shí)驗誤差的原因即可求解?！驹斀狻?1)[1]以小車及凹槽內(nèi)砝碼為研究對象，根據(jù)動能定理可知：其中F可以用小桶以及里面的細(xì)沙的重力來代替，x是紙帶上某兩點(diǎn)間的距，M為小車和凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量，和v為對應(yīng)兩點(diǎn)的速度，因此需要測量的物理量為紙帶上某兩點(diǎn)間的距離x，小車和凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量M，小桶及里面細(xì)沙的總質(zhì)量m，但速度不是測量處理的，是計算出的結(jié)果，故CD正確AB錯誤。故選