2024年廣東省深圳高級中學高三（上）第三次診斷物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024年廣東省深圳高級中學高三（上）第三次診斷物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共24分。1.日本于2023年8月24日將福島第一核電站核廢水排入大海，對海洋生態(tài)造成惡劣影響。核廢水中含有氚、鍶90、銫137、碘129等放射性元素，其中銫137的半衰期約30年，衰變方程為??55137Cs→A.X是α粒子B.X是β粒子

C.衰變過程中質量守恒D.100個銫137原子核經(jīng)過30年后一定還有50個未衰變2.如圖所示，這是一種古老的舂米機。舂米時，稻谷放在石臼A中，橫梁可以繞O點轉動，在橫梁前端B點固定一舂米錘，腳踏在橫梁另一端C點往下壓時，舂米錘便向上抬起，提起腳，舂米錘就向下運動，擊打A中的稻谷，使稻谷的殼脫落，稻谷變?yōu)榇竺住Ｒ阎狾C>OB，則在橫梁繞O點轉動的過程中(

)A.在橫梁繞O點轉動過程中，B、C兩點的加速度大小相等

B.舂米錘擊打稻谷時對稻谷的作用力大于稻谷對舂米錘的作用力

C.在橫梁繞O點轉動過程中，B點的速度大于C點的速度

D.腳踏在橫梁另一端C點往下壓的過程中，舂米錘的重力勢能增大3.如圖所示，在豎直墻壁上固定水平輕桿OB，B為鉸鏈裝置，OA為輕質細繩且與水平方向夾角θ=30°，小球質量為m，通過輕繩系于O點，初始時整個裝置處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)保證O點位置不變，逐漸減小繩OA的長度，使繩的上端由A點緩慢移動至C點。已知重力加速度為g，不計所有摩擦，則下列說法正確的是(

)A.初始時OA繩的拉力大小為3mgB.移動過程中OA繩的拉力大小逐漸增大

C.移動過程中OB桿的彈力逐漸減小 D.最終OA繩的拉力大小減小至04.神舟十六號是中國“神舟”系列飛船的第十六次任務，也是中國空間站運營階段的首次飛行任務。如圖所示，神舟十六號載人飛船處于半徑為r1的圓軌道Ⅰ、空間站組合體處于半徑為r3的圓軌道Ⅲ，兩者都在其軌道上做勻速圓周運動。通過變軌操作后，飛船從A點沿橢圓軌道Ⅱ運動到B點與空間站組合體對接，已知地球的半徑為R、地球表面重力加速度為g。下列說法正確的是(

)A.飛船在軌道Ⅰ上的運行速度大于地球的第一宇宙速度

B.飛船沿軌道Ⅱ運行的周期大于空間站組合體沿軌道Ⅲ運行的周期

C.飛船在軌道Ⅰ上A點的加速度小于在軌道Ⅱ上A點的加速度

D.空間站組合體在軌道Ⅲ運行的周期T5.在勻強磁場中有一不計電阻的矩形線圈，繞垂直磁場的軸勻速轉動，產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電，把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻(溫度升高時其電阻減小)，R為定值電阻．下列說法正確的是(

)

A.在t=0.01s，穿過該矩形線圈的磁通量為零

B.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=36sin50πt(V)

C.Rt處溫度升高時，電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變

6.如圖，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學實驗，在失重環(huán)境下，往水球中央注入空氣，形成了一個明亮的氣泡。若入射光在氣泡表面的p點恰好發(fā)生全反射，反射角為θ，光在真空中傳播速度為c，則(

)

A.水的折射率n=sinθ B.光在水球中的傳播速度v=csinθ

C.光從空氣進入水球，波長變短7.如圖所示，為兩個有界勻強磁場，磁感應強度大

小分別均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側K處，有一

邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R，且線

框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速

度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起

點，規(guī)定：電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時磁通量Φ的方向為正，外力F向右為正．則以下關于線框中的磁通量Φ、感應電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化的圖象正確的是(

)A.B.C.D.8.如圖所示，平行板電容器的兩個極板與水平面成θ角，極板的長度為L，A板帶負電，B板帶正電，且B板接地。若一比荷為k的帶電小球恰能從A板左端沿圖中所示水平直線向右通過電容器，重力加速度大小為g，下列說法正確的是(

)A.小球帶負電

B.在此過程中小球的電勢能減小

C.AB板之間電勢差UAB=?gLtanθkcosθ

D.二、多選題：本大題共3小題，共18分。9.圖甲為某一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=1.0s時刻的波形圖，P質點對應的平衡位置的坐標為x=3.0m，Q質點對應的平衡位置的坐標為x=3.5m，M質點對應的平衡位置的坐標為x=4.0m。圖乙為M質點的振動圖像。下列說法正確的是(

)

A.該簡諧波的傳播速度為4m/s，傳播方向沿x軸負方向

B.t=1.75s時P質點的振動速度小于Q質點的振動速度

C.t=1.75s時Q質點的振動方向向上

D.該波遇到10m的障礙物時能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象10.如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，直角邊ac長度為L，磁感應強度大小為B。在c點有一粒子源，可沿紙面內(nèi)各個方向射出質量為m、電荷量為+q的粒子，所有粒子不計重力、速度大小均為v0。其中從c點沿cb方向射入磁場的粒子，運動軌跡恰好垂直于邊界ab射出磁場。關于粒子運動下列說法正確的是(

)A.粒子速度v0的大小滿足v0=qBLm

B.從ac射出的粒子在磁場中的運動時間都相同

C.從a點射出磁場的粒子在c點的速度方向與bc夾角為60°

11.如圖所示，小車靜止在光滑水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，從B到小車右端擋板平滑連接一段光滑水平軌道，在右端固定一輕彈簧，彈簧處于自由狀態(tài)，自由端在C點。一質量為m、可視為質點的滑塊從圓弧軌道的最高點A由靜止滑下，而后滑入水平軌道，小車質量是滑塊質量的2倍，重力加速度為g，不考慮空氣阻力，下列說法正確的是(

)A.滑塊到達B點時的速度大小為2gR

B.彈簧獲得的最大彈性勢能為mgR

C.滑塊第一次被彈簧反彈后可以回到A點

D.滑塊從A點運動到B點的過程中，小車運動的位移大小為三、綜合題：本大題共5小題，共58分。12.（8分）實驗小組用如圖所示的裝置驗證“機械能守恒定律”。

(1)除了圖中所用的器材，還需要的器材有______(填正確答案標號)。

A.刻度尺

B.天平

C.停表

D.游標卡尺

(2)實驗小組將掛有鉤碼的細線跨過定滑輪固定在滑塊上，并保持滑塊靜止不動，測出遮光條到光電門中心的距離L，接通氣泵電源，然后將滑塊由靜止釋放。已知鉤碼的質量為m、滑塊(帶遮光條)的質量為M，遮光條的寬度為d，光電門記錄的遮光時間為t，當?shù)刂亓铀俣葹間，滑塊經(jīng)過光電門時鉤碼未著地。則在滑塊從釋放至遮光條運動至光電門的時間內(nèi)，系統(tǒng)減少的重力勢能為______，系統(tǒng)增加的動能為______。(均用題中所給物理量的字母表示)

(3)實驗小組發(fā)現(xiàn)，所測出系統(tǒng)增加的動能總是大于系統(tǒng)減少的重力勢能，可能的原因是：______。13.（10分）某同學利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻(約1.0Ω)。

(1)現(xiàn)備有下列器材：

A.待測的干電池一節(jié)

B.電流表A(量程0～150mA、內(nèi)阻Rg=3.0Ω)

C.電壓表V(量程0～3V、內(nèi)阻R約1kΩ)

D.滑動變阻器R(0～20Ω、1.0A)

E.電阻箱R0(0～99.9Ω)

F.開關和若干導線

該同學發(fā)現(xiàn)上述器材中電流表的量程較小，他想利用現(xiàn)有的電流表和電阻箱改裝成一塊量程為0～0.6A的電流表。則電阻箱R0的阻值應取______Ω(小數(shù)點后保留一位)，并在圖甲的虛線框Ⅰ內(nèi)畫出改裝后的電路圖；

(2)圖乙為該同學根據(jù)圖甲所示電路所繪出的U?I圖像，U、I分別為電壓表V和電流表A的示數(shù)(表盤刻度值并未修改)，根據(jù)該圖像可得被測電池的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω(小數(shù)點后保留兩位)；

(3)對本實驗的系統(tǒng)誤差理解正確的是______。

A.電流表的分壓作用導致電動勢的測量值比真實值偏小

B.電壓表的分流作用導致電動勢的測量值比真實值偏小

C.干電池內(nèi)阻的測量值比真實值偏大

D.將虛線框Ⅰ、14.（10分）如圖為一個簡易的環(huán)境溫度報警器，一固定在水平地面上的汽缸，導熱性能良好，缸內(nèi)溫度與環(huán)境溫度可以認為相等，當輕繩拉力剛好為零時，蜂鳴器開始報警。汽缸內(nèi)有一質量不計、橫截面積，S=10cm2的活塞封閉著一定質量理想氣體，活塞上方用輕繩懸掛著質量m=1kg矩形重物。當缸內(nèi)溫度為T1=300K時，活塞與缸底相距H=10cm，與重物相距?=2cm。大氣壓強p0=1.0×105Pa，重力加速度大小g=10m/s2，不計活塞厚度及活塞與缸壁間的摩擦。

(1)

15.（12分）如圖所示，一輕質彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，該整體靜止放在光滑水平桌面上，現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面?=l.8m高處由靜止開始滑下，與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起(時間極短)，共同壓縮彈簧推動滑塊C向前運動，經(jīng)一段時間，滑塊C脫離彈簧，繼續(xù)在水平桌面上勻速運動一段后從桌面邊緣飛出。已知mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，滑塊均可視為質點。求：

(1)滑塊A與滑塊B碰撞結束瞬間的速度大小vAB；

(2)被壓縮彈簧的最大彈性勢能Ep16.（18分）如圖所示，在xOy平面直角坐標系第一象限內(nèi)存在+y方向的勻強電場，第四象限?(2n+1)L2≤y≤?nL(n=0,1,2,3,4,5)范圍內(nèi)存在垂直xOy平面向里，大小為B=mv0qL的勻強磁場。一帶電量為?q質量為m的粒子，以初速度v0從P(0,2L)點沿+x方向垂直射入電場，粒子做勻變速曲線運動至Q(4L,0)點進入第四象限，粒子運動過程中不計重力。求：

(1)第一象限內(nèi)勻強電場電場強度大??；

(2)粒子在第一象限運動過程中與PQ連線的最大距離；

參考答案1.B

2.D

3.C

4.D

5.D

6.C

7.B8.C

9.AC

10.AC

11.BCD

12.(1)ABD；(2)mgL、12(m+M)(dt)2；(3)實驗中氣墊導軌左端低、右端高。

13.(1)1.0；14.解：(1)從開始到活塞剛接觸重物，氣體經(jīng)歷等壓變化，則：

HST1=(H+?)ST2

代入數(shù)據(jù)可得：T2=360K

(2)繩子拉力剛好為零時，對活塞受力分析，由平衡條件有：

p1S=p0S+mg

活塞從接觸重物開始到報警的過程，氣體經(jīng)歷等容變化，有：P0T2=P1T315.解：(1)滑塊A從光滑曲面上?高處由靜止開始滑下的過程，其機械能守恒，設其滑到底面的速度為v1，由機械能守恒定律有：

mAg?=12mAv12，解得：v1=6m/s

滑塊A與B碰撞的過程，A、B系統(tǒng)的動量守恒，碰撞結束瞬間具有共同速度，取向右為正方向，由動量守恒定律有：

mAv1=(mA+mB)v2

解得：v2=2m/s

(2)滑塊A、B發(fā)生碰撞后與滑塊C一起壓縮彈簧，壓縮的過程機械能守恒，被壓縮彈簧的彈性勢能最大時，滑塊A、B、C速度相等，設為速度v3，由動量守恒定律有：

mAv1=(mA+mB+mC)v3，解得：v3=1m/s

由機械能守恒定律有：

Ep=12(mA+mB)v22?1216.解：(1)粒子從P到Q的過程中，做類平拋運動，

在x軸方向有：4L=v0t

在y軸方向有：2L=12at2

根據(jù)牛頓第二定律有：qE=ma

解得：t=4Lv0，a=v024L，E=mv024qL

所以勻強電場電場強度大小為mv024qL。

(2)粒子在第一象限運動時，分解為平行于PQ連線方向和垂直于PQ連線方向的兩個分運動，粒子與PQ連