安徽省定远中学2023届高三物理下学期高考诊断（一）试卷（Word版附答案）

2023年高考理科综合物理诊断试卷（一）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。其中1-5每小题给出的4个选项中只有一项是符合题意要求的。6-8小题，每小题6分，每小题给出的4个选项中有多项是符合题意要求的。选全对的得6分，不全对的得3分，有选错的得0分。1.RR年月日，中国新一代“人造太阳”装置“中国环流器二号ሺܪെ装置在四川成都建成并实现首次放电，这标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术，为中国核聚变反应堆的自主设计与建造打下坚实基础。太阳内部发生的一种核聚变反应的方程为香，其中为某种微观粒子，下列说法正确的是()A.该核反应原理与原子弹爆炸的原理相同香核的比结合能小于核的比结合能B.C.为电子，最早由卢瑟福通过实验发现D.为中子，其质量稍大于质子的质量2.如图所示，小球从斜面的顶端以不同的初速度沿水平方向抛出，落在倾角一定、足够长的斜面上。不计空气阻力，下列说法正确的是()A.初速度越大，小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角越大B.小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比C.小球运动到距离斜面最远处所用的时间与初速度的大小无关D.当用一束平行光垂直照射斜面时，小球在斜面上的投影做匀速运动 3.“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的点沿地火转移轨道到点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号()A.发射速度介于Ǥͻ݇与Ǥͻ݇之间B.从点转移到点的时间小于个月C.在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小D.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度4.一物块在高ǤR、长ǤR的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离的变化如图中两直线所示，重力加速度取R݇，则()A.物块下滑过程中机械能守恒B.物块与斜面间的摩擦力为C.物块下滑时加速度的大小为ǤR݇D.当物块下滑ǤR时机械能损失了㐠㌹二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）5.一简谐横波沿轴正方向传播，在㔠时刻，该波的波形图如图甲所示，、和是介质中的三个质点，图乙表示介质中某质点的振动图象，下列说法正确的是()A.质点的振动图象与图乙相同B.在㔠R时刻，质点的速率比质点的大 C.在㔠时刻，质点的加速度大小比质点的小D.若波速㔠݇，则质点在R内的运动路程为R6.R年月日，我国“祝融号”火星车在火星表面软着陆时，竖直向下经时间由速度R匀减速到零完成平稳降落。已知火星车的质量为，火星质量是地球的倍，火星半径是地球的倍，地球表面重力加速度为，不计火星的大气阻力，则()A.减速过程着陆器的位移为RB.火星的平均密度是地球的倍C.火星的第一宇宙速度是地球的倍RD.减速过程中着陆器受到的制动力大小为ሺ7.如图所示，真空中、处放置两等量异种电荷，、、为电场中的三点，实线为、连线的中垂线，、两点关于对称，、两点关于对称，已知一带正电的试探电荷从点移动到点时，试探电荷的电势能增加，则以下判定正确的是()A.点处放置的是负电荷B.点的场强与点的场强完全相同C.点的电势高于点的电势D.若将该试探电荷沿直线由点移动到点，则电场力先做正功，后做负功8.如图所示，、是直线上间距为的两点，也是半圆直径的两个端点，位于上，且㔠，直线上方存在着磁感应强度大小为、垂直于半圆平面的匀强磁场ሺ未画出，其中半圆内部没有磁场Ǥ一群比荷为ͻ的同种带电粒子从之间以相同的速率垂直于射入圆弧区域，所有粒子都能通过点，不计粒子间的相互作用和粒子的重力，则()A.粒子的速率为ͻB.粒子的速率为ͻ C.从点射入的粒子在磁场中运动的时间为ͻD.从点射入的粒子在磁场中运动的时间为ͻ二、非选择题：本大题共5小题，共62分。9.（6分）某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．进行如下操作：测出小钢球的质量、直径、电磁铁下端到光电门的距离；电磁铁先通电，让小钢球吸在下端；电磁铁断电，小钢球自由下落；计时装置记下小钢球经过光电门的挡光时间．完成下列问题：ሺ小钢球从静止下落的过程中，重力势能的减少量为______ሺ用题中物理量符号表示，重力加速度为；测得㔠RǤR，㔠ǤRR，则小钢球经过光电门时的速度为______݇；ሺ另一同学用上述实验装置通过改变光电门的位置，用表示小钢球从静止下落到光电门时的距离，用表示小钢球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如图乙所示的图像，则由图像可求得重力加速度㔠______݇．10.（9分）某实验小组的同学欲测量一组废旧电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：A.废旧电池组：电动势约为V，内阻约为B.电压表V：量程为RV，内阻为kC.电流表A：量程为RRǤA，内阻约为RD.滑动变阻器：最大阻值R E.电阻箱：阻值RǤF.开关，导线若干图甲图乙ሺ由于电压表量程太小，实验小组利用电压表V和电阻箱改装了一个RV的电压表ሺ表盘刻度未改，则电阻箱接入电路的阻值应为___________k；ሺ为了比较精确地测量电池组的电动势与内阻，某实验小组设计如图甲电路，实验小组的同学利用设计的电路测出的数据绘出的㘮图线ሺ为电压表V的示数，㘮为电流表A的示数，则电源的电动势㔠___________V，内阻㔠___________ሺ结果保留两位小数。11.（12分）吸盘挂钩给人们的生活带来了便利，某次使用时，先将吸盘自然扣在墙壁上，吸盘内气体体积为R，接着按住锁扣把吸盘紧压在墙壁上ሺ如图甲所示，吸盘中的空气被挤出一部分，然后将锁扣扳下ሺ如图乙所示，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，吸盘就被牢牢地固定在墙壁上，吸盘内剩余气体的压强为RǤR、体积为RǤ㐠R。已知大气压强为R，气体可视为理想气体，忽略整个过程气体温度的变化。求吸盘内被挤出气体的质量与紧压前吸盘内气体质量的比值。 12.（15分）如图所示，两根竖直放置的平行光滑金属导轨，上端接阻值㔠的定值电阻．水平虚线、间有与导轨平面垂直的匀强磁场，磁场区域的高度为㔠RǤǤ导体棒的质量㔠RǤͻ，电阻㔠；导体棒的质量㔠RǤͻ，电阻㔠Ǥ它们分别从图中、处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当刚穿出磁场时正好进入磁场．设重力加速度为㔠R݇，不计、之间的作用，整个过程中、棒始终与金属导轨接触良好，导轨电阻忽略不计．求：ሺ在整个过程中，、两棒克服安培力做的功分别是多少；ሺ、棒进入磁场的速度；ሺ分别求出点和点距的高度．13.（20分）如图所示，直角坐标系在电场强度大小为的匀强电场中，电场方向与轴正方向相反，与轴垂直，、是轴上的两个点，㔠㔠ܪ。某时刻将三个质量、电荷量均为、的带正电小球、、ሺ均可视为质点分别从、、三点同时沿平面抛出，其中的速度沿轴正方向、大小为R，的速度也沿轴正方向，的速度未知，球在球向右运动到距轴最远时与其发生弹性碰撞，之后球与球也发生弹性碰撞，若小球碰撞过程时间极短且电荷量不变，不计小球重力及小球间相互作用的静电力。求：ሺ、球碰撞时的位置坐标；ሺ、球碰撞后瞬间的速度大小和方向；ሺ球抛出时的速度大小。 答案和解析1.െ解析：、太阳内部的核反应为核聚变，原子弹爆炸的原理为核裂变，故A错误；香原子核比原子核稳定，B、反应过程放出能量，说明反应后的粒子的能量低，更稳定，则原子核的比结合能更大，故B错误；െ、根据质量数守恒和电荷数守恒可知，为中子，最早由查德威克通过实验发现，中子的质量稍微大于质子的质量，故C错误，D正确。故选：െ。2.解析：A.做平抛运动的物体落到斜面上时，设其末速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角ሺ即斜面倾角为，根据平抛运动规律有tan㔠，tan㔠㔠，RRR所以tan㔠，由此可知，小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角与初速度无关，即无论初速度多大，小球落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角都相等，故A错误；Ǥ设小球落在斜面上时的速度大小为，根据平抛运动规律：㔠，㔠R，㔠，tan㔠小球运动到距离斜面最远处时，速度方向与斜面方向平行，则有㔠㔠tanRRRtan联立解得：㔠初速度越大，小球运动到距离斜面最远处所用的时间越长。R小球落在斜面上时的速度大小：㔠，cos即小球落在斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比，故B正确，C错误；D.若把平抛运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向的两个分运动，则小球在沿斜面方向的分运动为匀加速直线运动，当用一束平行光垂直照射斜面时，小球在斜面上的投影做匀加速直线运动，故D错误。故选：3.解析：、天问一号需要脱离地球引力的束缚，第二宇宙速度Ǥͻ݇为脱离地球的引力的最小发射速度，在地球发射天问一号的速度要大于第二宇宙速度，故A错误。B、地球公转周期为个月，根据开普勒第三定律可知，㔠ͻ，天问一号在地火转移轨道的轨道半径大于地球公转半径，则运行周期大于个月，从点转移到点的时间大于个月，故B错误；C、同理，环绕火星的停泊轨道半径小于调相轨道半径，则在环绕火星的停泊轨道运行的周期比 在调相轨道上小，故C正确；D、天问一号在点点火加速进入火星轨道，则在地火转移轨道运动时，点的速度小于火星轨道的速度，根据万有引力提供向心力可知，㔠，解得线速度：㔠，地球公转半径小于火星公转半径，则地球绕太阳的速度大于火星绕太阳的速度，则在地火转移轨道运动时，点的速度小于地球绕太阳的速度，故D错误。故选：。4.解析：A、物块在初位置其重力势能为㔠㔠R㌹，动能ͻ㔠R，此时物块具有的机械能为㔠ͻ㔠ሺRR㌹㔠R㌹；当下滑距离为时，物块具有的机械能为㔠ͻ㔠R㌹耀，所以下滑过程中物块的机械能减小，故A错误；B、根据功能关系可知克服摩擦力做的功等于机械能的减少，故有：㔠，解得物块与斜RR面间的摩擦力为㔠㔠㔠，故B正确；RC、物块在初位置其重力势能为㔠㔠R㌹，则物块的质量㔠㔠ͻ㔠ͻ；R令斜面的倾角为，则㌠㔠㔠RǤ，所以㔠，下滑过程中根据牛顿第二定律可得：㌠㔠，解得：㔠ǤR݇，故C错误；D、当物块下滑距离为㔠ǤR时，根据功能关系可得损失的机械能为㔠㔠ǤR㌹㔠㌹，故D错误。故选：。5.解析：A.根据波的传播方向和“同侧法”知㔠时，质点处于平衡位置，振动方向向下，与图乙相符，故A正确；B.根据图乙知周期㔠，㔠㔠时的波动图象为甲图，则㔠R时的波动图象如图虚线所示：，此时的速率为零，比质点的小，故B错误；C.在㔠㔠时，点位于平衡位置，加速度为零，点位于最低点，加速度最大，质点的加速度大小比质点的小，故C正确； RD.质点在R内的运动路程㔠㔠㔠R㔠RR，与波速和波长无关，因为质点不随波移动，故D错误。故选：。RR6.െ解析：、由平均速度公式得，减速过程着陆器的位移为㔠㔠故A错误；B、由密度公式得：㔠则火星、地球平均密度之比㔠ሺ㔠故B错误；C、第一宇宙速度为最大环绕速度，万有引力提供向心力，有：㔠解得：㔠则火星表面第一宇宙速度与地球表面第一宇宙速度的比值为：㔠㔠㔠故C正确；D、在天体表面，万有引力等于重力，有：㔠㔠㔠火星表面重力加速度和地球表面重力加速度之比为则火星表面重力加速度为㔠R减速过程中着陆器加速度大小为㔠设着陆器受到的制动力大小为，由牛顿第二定律得：㔠R联立解得：㔠㔠ሺ故D正确。故选：െ。7.െ解析：Ǥ因正电荷由到电势能增加，则电场力做负功，则电势升高。故点电势高于点电势。则点为负电荷，故A正确，C错误。B.点与点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故B错误；D.将该试探电荷沿直线由点移动到点，根据等势线分布图如图所示： 由图可知，电势先降低后升高，则电势能先减小后增大，电场力先做正功、后做负功，故D正确。故选AD。8.െ解析：Ǥ画出粒子的运动轨迹如图由几何关系可知，粒子运动的轨道半径㔠根据洛伦兹力提供向心力：㔠粒子速率㔠ͻ，故A正确，B错误；െǤ从点射入的粒子，由几何关系，粒子运动轨迹圆心正好在圆周上，粒子在磁场中转过的角R度为R，则运动时间㔠㔠㔠故C错误，D正确。故选：െ。Rͻ9.ሺ；ǤR；ሺǤ解析：ሺ小钢球重力势能的减少量：㔠，小钢球经过光电门时的速度为：㔠㔠RR݇㔠ǤR݇。ǤRሺ小球下落过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：㔠，整理得：㔠，由图示㐠Ǥ㐠图像可知，图像的斜率：ͻ㔠㔠݇㔠Ǥ݇，所以重力加速度：Ǥ ͻǤ㔠㔠݇㔠Ǥ݇。故答案为：ሺ；ǤR；ሺǤ10.ሺ；ሺǤRR；Ǥ。解析：ሺ把量程为的电压表改装成量程是的电压表需要串联分压电阻，串联电阻分压是，电压表两端电压是分压电阻电压的倍，由串联电路特点可知，串联电阻阻值为电压表内阻的，串联电阻阻值㔠㔠ͻ㔠ͻ；ሺ改装后电压表量程是原电压表量程的倍，电压表示数为时，路端电压为。由图示电路图，根据闭合电路的欧姆定律可知，路端电压：㔠㘮，整理得：㔠㘮。由图乙所示图ǤRRǤRR象可知，图象纵轴截距㔠㔠ǤRR，图象斜率的绝对值ͻ㔠㔠㔠ǤR，解得电RǤR源电动势：㔠ǤRR，内阻Ǥ。故答案为：ሺ；ሺǤRR、Ǥ11.把吸盘紧压在墙壁上的过程中，气体发生等温变化，设气体压强变为RǤR时的总体积为，由玻意耳定律得RR㔠RǤR解得：㔠RR设被挤出气体的体积为，由题意知：㔠RǤ㐠R㔠ǤR由㔠可得：则吸盘内被挤出气体的质量与紧压前吸盘内气体质量的比值：ǤR㔠㔠㔠RR答：吸盘内被挤出气体的质量与紧压前吸盘内气体质量的比值为：。12.ሺ导体棒只有通过磁场时才受到安培力，因两棒均匀速通过磁场，由能量关系知，克服安培力做的功与重力功相等，有：㔠㔠RǤRRǤ㌹㔠RǤ㌹，㔠㔠RǤRRǤ㌹㔠RǤ㌹；ሺ设棒在磁场中匀速运动的速度为，此时棒相当于电源，棒与电阻并联，此时整个电路的总电阻为：㔠㔠㔠Ǥ，ܪܪ棒中的电流为：㘮㔠，安培力：安㔠㘮ܪ㔠， ܪ根据平衡条件有：㔠，ܪ同理，对棒，有：㔠，㔠，解得：㔠，设棒在磁场中运动的时间为，有：㔠，因刚穿出磁场时正好进入磁场，则：㔠，解得：㔠݇，㔠݇；ሺ设点和点距的高度分别为、，两棒在进入磁场前均做自由落体运动，有：㔠，㔠，代入数据解得：㔠RǤ㐠，㔠RǤ；答：ሺ在整个过程中，，两棒克服安培力做的功分别是RǤ㌹、RǤ㌹．ሺ，棒进入磁场的速度分别为：݇、݇；ሺ分别求出点和点距的高度分别为：RǤ㐠、RǤ。13.ሺ球向右运动到距轴最远时，根据运动学公式可得：㔠R根据牛顿第二定律可得：㔠联立解得：㔠R故、球碰撞时的位置坐标为ሺRܪ。ሺ如图设球初速度在轴和轴方向的分速度分别为、，球运动到碰撞点时的时间为：RR㔠㔠球在时间内在轴方向的位移为㔠㔠解得：㔠R可知球沿轴方向分速度为R时与球发生碰撞，根据题意可得：ܪܪ㔠㔠R球在球发生弹性碰撞，根据动量守恒和能量守恒有㔠 㔠ܪ联立解得：㔠㔠R方向沿轴正方向。ሺ、球发生弹性碰撞后球在电场中做类平抛运动，故可知球发生碰撞后到球发生碰撞的时间为：ܪR㔠㔠㔠根据对称性可知球刚好运动到点时，球也运动回到点，并发生碰撞，可得球从抛出点到返回点运动的时间为，所以可得球抛出时的速度大小为：㔠㔠R