2024届四川省绵阳市高中高三下学期第三次诊断性考试理科综合试卷—高中物理

2024届四川省绵阳市高中高三下学期第三次诊断性考试理科综合试卷—高中物理
一、单选题
1. 一小球在竖直平面内做匀速圆周运动。

则该小球从最高点运动到最低点的过程中（）
A．动量不变B．合外力做正功
C．在最高点机械能最大D．在最低点向心力最大
2. 热核材料有氘、氚和氦，氘可以从普通液态氢的精馏过程进行分离获得，后两种材料制备的核反应方程分别为：，，则X和Y分别代表（）
A．中子，电子B．电子，中子C．质子，中子D．质子，电子
3. 天文学家分析观察数据，发现了目前最大的超大质量双黑洞，总质量相当于280亿倍太阳质量，黑洞之间相距24光年，若两者围绕其连线上某点做匀速圆周运动，已知太阳质量和引力常量，则可以计算出（）
A．任意一个黑洞的密度B．黑洞各自做匀速圆周运动的半径
C．黑洞做匀速圆周运动的向心加速度D．黑洞做匀速圆周运动的线速度大小之和
4. 如图所示，将厚度为d，宽为b的长方体金属导体，水平放在竖直向下、磁
感应强度为B的匀强磁场中，当导体中通有向里的恒定电流I时，该导体左右
两侧会产生稳定的电势差，这种现象叫做霍尔效应，电势差满足，
其中k称为霍尔元件的灵敏度，定义为霍尔电阻。

若已知导体中单位
体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷带电量大小为q，定向移动速度为v。

则该霍尔元件的（）
A．k等于B．k等于
C．随磁场减弱而变大D．与导体的长度有关
5. 我国特高压输电技术达到世界领先水平。

在输电电线、输电效率相同时，采用超高压输电，输电电压为U，输电功率为P，输电距离s1；采用特高压输电，输电电压2 U，输电功率1.5 P，输电距离为s2。

则两次输电距离s1与s2的比
值为（）
A．5:8B．3:4C．3:5D．3:8
二、多选题
6. 篮球运动是深受学生热爱的一项体育运动。

某同学练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示。

若不计空气阻力，下列关于篮球在空中运动时的速
度大小v，加速度大小a，动能和机械能E随运动时间t的变化关系中，可能正确的是（）
A．B．
C．D．
7. 如图所示，竖直平面内，半径为R半圆形光滑圆弧轨道中，有两个质量均为m，带等量异种电荷，电荷量大小均为的a、b小球，在水平向右，场强为大小为的匀强电场作用下，恰好能够静止在同一水平线上，且两者距离为。

已知k为静电力常量，g为重力加速度，小球可视为质点，则
（）
A．a带负电荷、b带正电荷
B．a带正电荷、b带负电荷
C．若两球的电荷量大小均变为原来的一半，两球仍能在原位置平衡
D．若两球的电荷量大小均变为原来的2倍，两球仍能在原位置平衡
8. 如图所示，光滑轨道与粗糙水平桌面平滑相连，桌面距地高度为H。

现将质量为m的小球，从轨道上距离B点高h处的A点由静止释放，小球沿轨道运动并最终落在与C点水平距离为s的D点。

小球在水平桌面运动过程中，受到的阻力大小，其中k是已知的常量，忽略空气阻力，重力加速度为g。

若现将小球从距离B点高处由静止释放，小球通过后仍然落在地面上，则（）
A．小球先后两次经过段，速度变化量相同
B．小球先后两次经过段，动能变化量相同
C．小球先后两次的落地点间距为
D．小球先后两次的落地点间距为
三、实验题
9. 某同学设计如图所示的装置测量弹性轻杆（满足胡克定律）的劲度系数。

图中A是待测弹性轻杆，竖直固定；B是一长度为L的轻质刚性杆，一端通过铰链与A连接，另一端与轻质平面镜M的中心O′垂直固定相连，M在水平实验台上且可以绕连接点转动；C是装满细砂、总重为G的小桶；PQ是半径为r、带有弧长刻度的透明圆弧，O是PQ的中心。

开始时，A下端不挂小桶C，B 水平，圆弧PQ的圆心在M的中心O′处，一束细光经PQ的O点水平射到平面
镜O′点后原路返回；测量时，A下端挂装满细砂的小桶C，可以认为同一束入
射光仍射到M的O′点，静止时，该同学读得反射光在透明圆弧上移动的弧长为s。

回答下列问题：
(1)本实验采用了 ____________ （选填“放大”或“控制变量”）法；
(2)弹性轻杆A下端挂装满细砂小桶C，该同学测得A的形变量x=
____________ （用L、r、s表示）；
(3)弹性轻杆A的劲度系数k= ____________ （用L、r、s、G表示）。

10. 用如图a所示的电路图测量毫安表G的内阻，并改装成量程更大的电流表。

已知G量程是，内阻约为。

电阻箱最大阻值为，电源E电
动势约为，内阻忽略不计。

供选用的滑动变阻器有：甲，最大阻值为；乙，最大阻值为。

完成以下实验，并回答问题：
(1)为完成实验，滑动变阻器应该选用 ____________ ；（选填“甲”或“乙”）
(2)测量毫安表G的内阻。

正确连接电路后，进行如下操作：
①断开和，将接入电路的电阻调到最大值；
②闭合，调节 ____________ （选填“”或“”）使G满偏；
③闭合，调节 ____________ （选填“”或“”）使G半偏，记录其此时接
入电路的阻值为；
④根据测量原理，可认为毫安表G的内阻等于。

与灵敏电流计内阻真
实值相比 ____________ （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

(3)将毫安表G改装成量程为的电流表。

根据测得的毫安表G的内阻，计算与毫安表G并联的定值电阻R的阻值。

完成改装后，按照图b所示电路进
行校准，当标准毫安表的示数为时，毫安表G指针位置如图c所示，说
明改装电表量程不是，这是由于毫安表G的内阻测量不准确造成的。

要
让改装电表量程为，不必重新测量G的内阻，只需要将定值电阻R换成
一个阻值为的电阻，其中 ____________ 。

四、解答题
11. 如图所示，两根电阻不计、足够长的平行光滑导轨，间距L=0.2m，上端接
有定值电阻R（阻值未知），轨道平面与水平面的夹角θ=30°；间距d=0.1m的
虚线EF、GH与导轨所围的区域有磁感应强度B=5T、方向垂直于导轨平面向
上的匀强磁场；正方形导体框abcd，边长为L=0.2m，每边电阻均为r=1.5Ω。

导体框从ab与EF间距离为x=0.1m处由静止释放，ab边刚进入磁场区域时恰
好做匀速直线运动，且ab两端的电压U ab=0.25V。

重力加速度g取10m/s 2。

求：（1）正方形导体框总质量m；
（2）导体框ab边通过磁场区域的过程中，通过ab边的电荷量q及电阻R上产
生的焦耳热Q。

五、综合题
12. 如图所示，在平面内的匀强磁场垂直于平面向外，区域磁感应强
度大小为B，区域磁感应强度大小为。

一质量为、电荷量为的粒子，时刻经过坐标原点O，分裂为质量、电荷量均为m、的粒子a和b，
分裂后a速度方向沿x轴正方向，大小是，b速度方向沿x轴负方向，大小是；粒子a、b运动轨迹在y轴上的第一个交点是M点（图中未画出），不在y轴上的第一个交点是P点（图中未画出）。

磁场在真空中，粒子重力和a与b 间的库仑力均不计。

(1)求带电粒子分裂后，粒子系统增加的动能 _______ ；
(2)在下表中填写粒子a、b分别在、区域做匀速圆周运动半径R和周期T。

不需要写出推算过程：
区域（磁感应强度大小为B）
区域（磁感应强度大小为）
半径周期半径周期
______ ______ ______ ______
______ ______ ______ ______
(3)求粒子a、b第一次通过M点的时间差 __________ ；
(4)求P点的纵坐标 _________ 。

六、多选题
13. 如图所示，绝热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸内壁光滑。

现在用外力F作用于活塞，使活塞缓慢向上移动，则此过程中理想气体（）
A．温度不变
B．单位时间内撞到器壁单位面积上的分子数增多
C．分子平均动能减小
D．内能减小
E．分子作用在气缸内壁单位面积的平均作用力减小
七、解答题
14. 如图所示，是两位同学在参与游乐场中的“充气碰碰球”游戏的场景，用完
全封闭的薄膜充气膨胀成型，人钻入中空的洞中，进行碰撞游戏。

充气之
后碰碰球内气体体积为，压强为，碰撞时气体最大压缩量为，已知球内气体压强不能超过，外界大气压，忽略
碰撞时球内气体温度变化，球内气体可视为理想气体，求：
（1）压缩量最大时，球内气体的压强；
（2）为保障游戏安全，在早晨环境下充完气的碰碰球（球内压强
），是否可以安全地在中午的环境下游戏碰撞，请通过计算判断。

八、填空题
15. 如图所示，实线是一列简谱波在时的波的图像，此时的质点
a正沿y轴负方向运动；虚线是时的波的图像，已知。

则
这列波的传播方向沿x轴 ____________ （选填“正”或“负”）方向，传播速度为
____________ ，质点a从至在时间内通过的路程为 ____________ 。

九、解答题
16. 有一等腰直角三棱镜的截面如图所示，。

一束单色光从距
A点的D点以等于的角入射，折射后恰好照射到的中点。

光在真
空中传播速度为c，求：
（1）三棱镜的折射率；
（2）单色光从D点入射，首次照射到面的传播时间。