石家莊市第四十中學2025屆高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

石家莊市第四十中學2025屆高三第二次診斷性檢測物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、1896年法國科學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素能夠自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象。讓放射性元素鐳衰變過程中釋放出的α、β、γ三種射線，經(jīng)小孔垂直進入勻強電場中，如圖所示。下列說法正確的是（

）A．③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力也最強B．①是β射線，是高速電子流，來自于原子的核外電子C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，不可能同時產(chǎn)生α、β兩種射線D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，都不具有放射性2、下列核反應方程中，屬于重核裂變的是（）A．B．C．D．3、如圖所示，N匝矩形導線框以角速度繞對稱軸勻速轉(zhuǎn)動，線框面積為S，線框電阻、電感均不計，在左側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場，外電路接有電阻R，理想電流表A，則：（）A．從圖示時刻起，線框產(chǎn)生的瞬時電動勢為B．交流電流表的示數(shù)C．R兩端電壓的有效值D．一個周期內(nèi)R的發(fā)熱量4、已知地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑分別為R1和R2（公轉(zhuǎn)軌跡近似為圓），如果把行星和太陽連線掃過的面積和與其所用時間的比值定義為掃過的面積速率，則地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)過程中掃過的面積速率之比是（）A． B． C． D．5、甲、乙兩球質(zhì)量分別為、,從同一地點(足夠高)同時靜止釋放．兩球下落過程中所受空氣阻力大小f僅與球的速率v成正比,與球的質(zhì)量無關,即f=kv(k為正的常量),兩球的v?t圖象如圖所示,落地前,經(jīng)過時間兩球的速度都已達到各自的穩(wěn)定值、,則下落判斷正確的是()A．甲球質(zhì)量大于乙球B．m1/m2=v2/v1C．釋放瞬間甲球的加速度較大D．t0時間內(nèi)，兩球下落的高度相等6、關于原子能級躍遷，下列說法正確的是（）A．處于n=3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射三種頻率的光子B．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能減小D．已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV，則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)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、圖示為一簡諧橫波在時刻的波形圖，P是平衡位置在處的質(zhì)點，此時刻P點振動方向沿軸正方向，并經(jīng)過0.3s第一次到達平衡位置，Q是平衡位置為處的質(zhì)點，下列分析正確的是（）A．該波沿軸負方向傳播B．該波的傳播速度為10m/sC．P點與Q點的振動方向總是相反D．從此刻起內(nèi)Q點通過的路程為30mE.質(zhì)點Q的振動方程可表示為8、如圖所示，在x軸的負方向，存在磁感應強度為B1，方向垂直于紙面向里的勻強磁場，在x軸的正方向，存在磁感應強度為B２，方向也垂直于紙面向里的勻強磁場，且B1∶B2＝3∶2。在原點O處同時發(fā)射兩個質(zhì)量分別為ma和mb的帶電粒子，粒子a以速率va沿x軸正方向運動，粒子b以速率vb沿x軸負方向運動，已知粒子a帶正電，粒子b帶負電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足mava＝mbvb。若在此后的運動中，當粒子a第4次經(jīng)過y軸(出發(fā)時經(jīng)過y軸不算在內(nèi))時，恰與粒子b相遇。粒子重力不計。下列說法正確的是（）A．粒子a、b在磁場B1中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3∶2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時的速度方向相同D．粒子a、b的質(zhì)量之比為1∶59、“HAT-P-1”是迄今為止發(fā)現(xiàn)的河外星系最大的行星，圍繞某恒星A做圓周運動，“HAT-P-1”距離地球的間距大約為450光年。另觀測到該行星的半徑為R，已知在該行星表面的重力加速度為g。由以上條件可求解的物理量是（）A．恒星A的密度 B．行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度C．行星“HAT-P-1”繞恒星A運行的周期 D．繞“HAT-P-1”運行的衛(wèi)星的最小周期10、如圖甲所示，水平面內(nèi)粗糙導軌MN、PQ相距為L，置于豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，導軌電阻不計。兩根電阻均為R的金屬棒ab、cd置于導軌上且與導軌接觸良好，電流表內(nèi)阻不計?，F(xiàn)ab棒在水平外力F作用下由靜止向右運動，電流表示數(shù)隨時間變化圖線如圖乙所示，在t0時刻cd棒剛要開始運動，下列各種說法中正確的是（）A．a(chǎn)b棒在時間內(nèi)做勻加速直線運動B．若在時刻突然撤去外力F，則ab棒的加速度C．在時間內(nèi)，通過cd棒的電量為D．在時間內(nèi)，力F做的功全部轉(zhuǎn)化為ab棒的焦耳熱、摩擦生熱和其增加的動能三、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）小鵬用智能手機來研究物體做圓周運動時向心加速度和角速度、半徑的關系。如圖甲，圓形水平桌面可通過電機帶動繞其圓心O轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速可通過調(diào)速器調(diào)節(jié)，手機到圓心的距離也可以調(diào)節(jié)。小鵬先將手機固定在桌面某一位置M處，通電后，手機隨桌面轉(zhuǎn)動，通過手機里的軟件可以測出加速度和角速度，調(diào)節(jié)桌面的轉(zhuǎn)速，可以記錄不同時刻的加速度和角速度的值，并能生成如圖乙所示的圖象。(1)由圖乙可知，時，桌面的運動狀態(tài)是______________（填字母編號）；A．靜止B．勻速圓周運動C．速度增大的圓周運動D．速度減小的圓周運動(2)僅由圖乙可以得到的結(jié)論是：____________；(3)若要研究加速度與半徑的關系，應該保持_________不變，改變______，通過軟件記錄加速度的大小，此外，還需要的測量儀器是：__________________。12．（12分）某同學用圖（a）所示裝置“探究彈力和彈簧伸長的關系”。彈簧的上端固定在鐵架臺支架上，彈簧的下端固定一水平紙片（彈簧和紙片重力均忽略不計），激光測距儀可測量地面至水平紙片的豎直距離h。(1)該同學在彈簧下端逐一增掛鉤碼，每增掛一個鉤碼，待彈簧__________時，記錄所掛鉤碼的重力和對應的h；(2)根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)作出h隨彈簧彈力F變化的圖線如圖（b）所示，可得未掛鉤碼時水平紙片到地面的豎直距離h0=______cm，彈簧的勁度系數(shù)k=_______N/m。（結(jié)果都保留到小數(shù)點后一位）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，質(zhì)量m1=1kg的木板靜止在傾角為θ=30°足夠長的、固定的光滑斜面上，木板下端上表而與半徑R=m的固定的光滑圓弧軌道相切圓弧軌道最高點B與圓心O等高。一質(zhì)量m2=2kg、可視為質(zhì)點的小滑塊以v0=15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下已知滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)u=，木板每次撞擊圓弧軌道時都會立即停下而不反彈，最終滑未從木板上端滑出，取重力加速度g=10m/s2。求(1)滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度；(2)木板的最小長度；(3)木板與圓弧軌道第二次碰撞時損失的機械能。14．（16分）如圖所示，光滑軌道OABC是由水平直軌道OB與一段半徑R=62.5m的圓弧BC在B點相切而成。m=1kg的物塊P在F=20N的水平推力作用下，緊靠在固定于墻面的輕彈簧右側(cè)A處保持靜止，A點與B點相距=16m。己知物塊可視為質(zhì)點，彈簧的勁度系數(shù)。取重力加速度g=10m/s2，cos5°=0.996。現(xiàn)突然撤去力F，求：(1)物塊P第一次向右運動的過程中，彈簧對物塊的沖量大小；(2)從物塊P離開彈簧到再次接觸彈簧經(jīng)過的時間。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）15．（12分）如圖所示，質(zhì)量m=10kg、橫截面積S=50cm2、厚度不計的活塞被氣缸光滑內(nèi)壁上的卡栓（體積不計）托住，將氣缸分成體積均為V的A、B兩部分，兩部分空間內(nèi)均封閉著一定量的理想氣體。初始狀態(tài)時兩部分氣體溫度均與環(huán)境溫度相同，其中A中氣體壓強為pA=2×105Pa，B中氣體壓強pB=1×105Pa。氣缸底端安裝有用來加熱的電熱絲，環(huán)境溫度保持27不變，重力加速度g取10m/s2，T=t+273K。僅有氣缸上表面導熱良好，其他部分及活塞絕熱，現(xiàn)對B中氣體緩慢加熱，當B中氣體溫度升高至多少時，A中氣體體積減小為。

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】

A．由射線的帶電性質(zhì)可知，①是β射線，②是γ射線，③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力最弱，A不符合題意；B．β射線是原子核發(fā)生β衰變時產(chǎn)生的，是高速電子流，來自于原子核，B不符合題意；C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，只能發(fā)生α衰變或β衰變，不能同時發(fā)生α衰變和β衰變，故不可能同時產(chǎn)生α、β兩種射線，C符合題意；D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不符合題意。故選C。2、D【解析】

A是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的反應，屬于人工核轉(zhuǎn)變；B屬于α衰變；C屬于聚變方程；D屬于重核裂變方程。故選D。3、B【解析】

A.、由圖可知線圈只有一半在磁場中，產(chǎn)生的電動勢的最大值為：，從圖示時刻起，線框產(chǎn)生的瞬時電動勢為：，故選項A錯誤；B、交流電流表的示數(shù)為：，故選項B正確；C、兩端電壓的有效值：，故選項C錯誤；D、一個周期內(nèi)的發(fā)熱量：，故選項D錯誤．4、A【解析】

公轉(zhuǎn)的軌跡近似為圓，地球和火星的運動可以看作勻速圓周運動，根據(jù)開普勒第三定律知：運動的周期之比：在一個周期內(nèi)掃過的面積之比為：面積速率為，可知面積速率之比為，故A正確，BCD錯誤。故選A。5、A【解析】

兩球先做加速度減小的加速運動，最后都做勻速運動，穩(wěn)定時kv=mg，因此最大速度與其質(zhì)量成正比，即vm∝m，，由圖象知v1＞v2，因此m甲＞m乙；故A正確，B錯誤．釋放瞬間v=0，空氣阻力f=0，兩球均只受重力，加速度均為重力加速度g．故C錯誤；圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，t0時間內(nèi)兩球下落的高度不相等；故D錯誤；故選A．6、B【解析】

A．處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子。處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子；故A錯誤；B．根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故選項B正確；C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能增大。故選項C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，要使原來靜止并處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)，需要吸收的能量為1．09eV，則必須使動能比1．09eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生碰撞，才能躍遷到某一激發(fā)態(tài)，故D錯誤。故選B。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、ABD【解析】

A．因此時P點沿軸正方向振動，根據(jù)同側(cè)法可知波沿軸負方向傳播，A正確；B．因P點的平衡位置在處，所以所以計算波速B正確；C．P、Q兩點的平衡位置間的距離大于，小于，所以其振動方向有時相同，有時相反，C錯誤；D．根據(jù)經(jīng)過的路程D正確；E．根據(jù)圖像可知質(zhì)點Q此時由平衡位置向下振動，振動方程可表示為E錯誤。故選ABD。8、BCD【解析】

本題涉及到兩個粒子分別在兩個不同磁場中做勻速圓周運動問題，相遇問題既考慮到位移問題，又考慮到時間等時，比較復雜，所以要從簡單情況出發(fā)，由題意a粒子逆時針旋轉(zhuǎn)，b粒子順時針旋轉(zhuǎn)，由于兩粒子的動量（m2va=m1vb）和電量相同，則半徑之比就是磁感應強度的反比，所以在B1磁場中的半徑小，則兩粒子在兩磁場旋轉(zhuǎn)兩個半周時，a粒子相對坐標原點上移，b粒子相對坐標原點下移，若b粒子在最初不相遇，則以后就不能相遇了。所以只考慮b粒子旋轉(zhuǎn)半周就與a粒子相遇的情況?！驹斀狻坑蓭щ娏Ｗ釉趧驈姶艌鲋凶鰟蛩賵A周運動的半徑公式知道：，所以選項A錯誤。由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式r＝知道，a粒子從O點出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2，穿過y軸后逆時針向下轉(zhuǎn)半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經(jīng)過y軸時在從標原點的上方（2ra2-2ra1）處，同理第四次經(jīng)過y軸時在坐標原點上方2（2ra2-2ra1）處，所以由題意知選項B正確。從最短時間的情況進行考慮，顯然是b粒子向上轉(zhuǎn)半周后相遇的，a粒子第四次經(jīng)過y軸時是向右方向，而b粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項C正確。根據(jù)周期公式及題意，當兩粒子在y軸上相遇時，時間上有：Tb1＝Ta1+Ta2

即：，結(jié)合B1：B2=3：2，得到：，所以選項D正確。故選BCD?！军c睛】本題的難點在于兩個粒子在不同的兩個磁場中以不同的速度做半徑和周期不同勻速圓周運動，又涉及到相遇問題，需要考慮多種因素。關鍵的一點是a粒子在兩個磁場旋轉(zhuǎn)一次后通過y軸時位置上移，而b粒子恰恰相反，所以是b粒子經(jīng)過半周后與a粒子相遇的，有此結(jié)論可以判斷選項的正誤。9、BD【解析】

AC．本題中不知道行星“HAT-P-1”繞恒星A運動的任何量，故不可計算恒星A的密度和繞A運動的周期，AC錯誤；BD．根據(jù)在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，重力提供向心力得解得，則行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的線速度，所以行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是，行星“HAT-P-1”附近運行的衛(wèi)星的最小周期就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的周期，所以最小周期是，故BD正確。故選BD。10、AC【解析】

A．由乙圖可知，t0時間內(nèi)I與時間成正比，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知時間內(nèi)，加速度為定值，所以ab棒在時間內(nèi)做勻加速直線運動，A正確；B．cd棒剛要開始運動，此時有對于ab棒撤去外力F后，根據(jù)牛頓第二定律解得B錯誤；C．根據(jù)電流的定義式可知t0時間內(nèi)通過電路的電荷量大小等于圖線與時間軸圍成的面積，兩導體棒串聯(lián)，則通過cd棒的電量為C正確；D．對于整個系統(tǒng)來說，外力F做的功全部用來克服安培力做功（ab、cd兩棒中產(chǎn)生的焦耳熱）、克服摩擦力做功（摩擦生熱）以及增加動能，D錯誤。故選AC。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、B半徑一定，角速度大小不變時，加速度大小也不變；角速度增大時，加速度也增大轉(zhuǎn)速（或角速度）手機到圓心的距離（或半徑）刻度尺【解析】

(1)[1]由圖乙可知，時，加速度大小不變，角速度大小也不變，所以此時桌面在做勻速圓周運動，所以B正確，ACD錯誤。故選B。(2)[2]由圖乙可以看出，加速度和角速度的變化曲線大致一樣，所以可以得到的結(jié)論是：半徑一定時，角速度大小不變時，加速度大小也不變；角速度增大時，加速度也增大。(3)[3][4]物體做圓周運動的加速度為若要研究加速度與半徑的關系，應該保持轉(zhuǎn)速（或角速度）不變，改變手機到圓心的距離（或半徑）；[5]所以還需要的測量儀器是刻度尺。12、靜止120.031.3【解析】

(1)[1]該同學在彈簧下端逐一增掛鉤碼，每增掛一個鉤碼，待彈簧靜止時，此時彈力與重力大小相等，記錄所掛鉤碼的重力和對應的h(2)[2]由圖可知，當時即為未掛鉤碼時水平紙片到地面的豎直距離[3]由胡克定律可得，即圖像斜率絕對值的倒數(shù)表示彈簧勁度系數(shù)則有四、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、(1)9.75m；(2)7.5m；(3)【解析】

(1)由滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)可知，滑塊在木板上勻速下滑，即滑塊到達A點時速度大小依然為v0=15m/s，設滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度為h，則由機械能