2024年高三诊断考试物理试题(解析版9)

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A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
根据牛顿第二定律
解得
故粒子在磁场中的轨迹半径越大,磁场强度越小,如图根据几何关系可得半径的最大值为
解得
故选B。
6. 如图,固定光滑长斜面倾角为37°,下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上,质量均为m,用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连,右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时,滑轮左侧轻绳与斜面平行,右侧轻绳竖直,长度为L且绳中无弹力,当小车缓慢向右运动 上距离时A恰好不离开挡板.已知重力加速度大小为g,sin37o=0.6,cos37o=0.8。下列说法正确的是( )
G.滑动变阻器R1(最大阻值为10 )
H.电阻箱R2(最大阻值为9999.9 )
I.开关若干导线
为了完成测量,除两节干电池、开关、若干导线和滑动变阻器R1外,还应选择的最恰当的器材是___________(填写器材前面的字母)。
小张同学已经完成了部分电路设计,如图丙所示,请完成剩余电路图,要求电表读数均能大于量程的 ___________(在图中标上必要的电学符号,待测电阻用Rx表示)
A. 弹簧的劲度系数为
B. 当弹簧恢复原长时,物体B沿斜面向上移动了
C. 若小车从图示位置以 的速度向右匀速运动,小车位移大小为 时;轻绳对B做的功为
D. 当小车缓慢向右运动 距离时,若轻绳突然断开,则此时B的加速度为1.2g,方向沿斜面向下
【答案】AD
【解析】
【详解】A.系统静止时,对B分析知
解得
解得
故A正确;
B.小球从A运动到B的过程中,小球速度方向与所受匀强电场的电场力方向的夹角从120°逐渐增大到180°,所以匀强电场电场力做负功的功率一直增大,故B错误;
C.小球运动到D点时所受合外力为零,速度最大,从A到D的过程,点电荷的电场力始终不做功,根据动能定理有
解得
故C正确;
D.设小球运动到B点时速度大小为vB,根据动能定理有
【答案】①. 越大 ②. 1900 ③. DEH(或方案二DH) ④. ( 或方案二 )
【解析】
【分析】
【详解】(1)①[1]在溶液未达到饱和之前,溶解的食盐越多则溶液的电导率会越大。
②[2]电阻的阻值为:表盘读数 倍率=19 =1900 。
③[3]如果采用伏安法,则电压表选E,电流表有内阻时存在系统误差,为了消除系统误差,利用已知内阻的电流计与电阻箱改装为大量程和电流表,所以选DH,故选DEH。
A. B.
C. ΔEk1∶ΔEk2=3∶2D. ΔEk1:ΔEk2=3:1
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.分别对位移1.5m处与6m处由牛顿第二定律得
其中
联立可得
故A正确,B错误;
CD.根据动能定理了的前3m的动能变化量大小为
后33m的动能变化量大小为结合 图象可得故C正 Nhomakorabea,D错误。
故选AC。
8. 如图所示,光滑绝缘圆弧曲面 固定在支架 上, 水平,B为切点,圆弧半径为R,且圆弧所对的圆心角为 ,空间存在水平方向匀强电场E(图中未画出,大小未知)。点电荷 固定在圆心处,一个质量为m带电量为+q的小球可以静止在圆弧 的中点D,现在将小球从A点静止释放,能沿圆弧轨道 运动,则( )
小车向右移动到 时,对A分析知
解得
分析题意可知
联立可得
故A正确;
B.经分析,当物体B沿斜面向上移动了x1时,弹簧恢复原长,此时
故B项错误;
C.若小车以 的速度向右匀速运动,设小车向右移动到 时,轻绳与水平面成θ角,则由几何知识可得

由运动和合成与分解可得
此过程中弹簧弹力对B做功为零,则对物体B由动能定理
解得
故C错误;
D.当小车缓慢向右运动 距离时,若轻绳突然断开,绳子拉力减为0,此时对物体B受力分析,得出合力为
且方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律得B的加速度为
故D项正确。
故选AD。
7. 2022年北京冬奥会上中国首次使用了二氧化碳跨临界环保制冰技术,运用该技术可制作动摩擦因数不同的冰面。将一物块以一定的初速度在运用该技术制作的水平冰面上沿直线滑行,共滑行了6m,运动中的加速度a与位移x的关系如图所示,设位移1.5m处与6m处的动摩擦因数分别为μ1、μ2,在前3m与后3m运动过程中物块动能改变的大小分别为ΔEk1、ΔEk2,则( )
故选D。
2. 如图所示,带有孔的质量为m的小球A套在粗糙的倾斜直杆上,直杆与水平面的夹角为θ(图中未画出),小球A与正下方的质量为M的小球B通过轻绳连接,处于静止状态。重力加速为g,下列说法正确的是( )
A. 杆对小球A的摩擦力大小为
B. 杆对小球A 支持力大小为
C. 突然剪断轻绳,小球A将下滑
D. 如果细杆突然变成光滑,轻绳仍保持竖直
A.干电池两节(每节干电池电动势约为1.5V,内阻可忽略)
B.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.7 )
C.电流表A2(量程为0~3A,内阻约为0.5 )
D.灵敏电流计G(量程为0~250μA,内阻等于900 )
E.电压表V1(量程为0~3V,内阻约为4 )
F.电压表V2(量程为0~15V,内阻约为7 )
当汽车以最大速度运行时的牵引力等于阻力,则
解得
F=3200N, N/m2﹒s-2
(2)设电池总能量为E=60kW·h,汽车发动机将电池能量转化为汽车动力的能量E1,则
A. 电场方向水平向右,
B. 小球从A运动到B的过程中匀强电场电场力的功率一直减小
C. 小球运动到D点速度最大,
D. 小球运动到B点时小球对B点的压力大小为 (k为静电力常数)
【答案】AC
【解析】
【详解】A.易知小球所受匀强电场的电场力方向水平向右,所以电场方向水平向右。根据力的合成与分解以及平衡条件可得
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设地球质量为 ,半径为 ,对月球根据万有引力提供向心力得
可得
在火星表面,物体所受重力等于万有引力有
解得火星表面的重力加速度
小球在火星上做平抛运动,水平方向
竖直方向
联立解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
4. 图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,电压表为交流电表。当变压器副线圈电压值大于 时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。则下列说法正确的是( )
C. 用频率为v2的光照射甲金属不能产生光电效应
D. 用频率为v2的光照射乙金属不能产生光电效应
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据
可知横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率,此时的频率等于金属的极限频率,由图可知乙金属的极限频率大,甲金属的逸出功小于乙金属的逸出功,故AB错误;
C.由AB选项分析可知:用频率为v2的光照射甲金属能产生光电效应,用频率为v2的光照射乙金属不能产生光电效应,故D正确,C错误。
如果采用等效替代法,则只需要一个电阻箱和一个灵敏电流计,所以选DH。
[4]电路设计,如图丙所示
(或方案二 )
三、计算题
11. 电池技术作为电动汽车的核心和瓶颈,是电动汽车研究的重点和热点方向。国内某公司研发的全气候电池,在低温条件下,能实现充电时间缩短到1h内,自加热速率达到7℃/min,-10℃环境下电池总能量最多可释放90%。搭载该型号电池的国产电动汽车作为交通服务用车为北京冬奥会提供了交通保障。已知该型号电动汽车配置的全气候电池总能量是60kW·h,汽车电动机最大功率是160kW,最大车速是180km/h,在平直公路上行驶过程中受到阻的力f与车速v的关系式可以认为f=kv2,k为比例系数。求:
①在溶液未达到饱和之前,溶解的食盐越多则溶液的电导率会___________(填“越大”或“越小”)
②小张同学先用多用电表粗测其电阻,将选择开关置于欧姆“×100挡位置,在欧姆调零后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示,该电阻的阻值为___________ 。
③小张同学想进一步精确测量其电阻,实验室能提供以下器材:
A. 开关闭合后,电压表示数为
B. 转换器产生的交流电在1s时间内电流方向变化5次
C. 原线圈两端的电压的瞬时表达式
D. 原、副线圈匝数比至少满足 才能使钢针放电
【答案】C
【解析】
【详解】A.开关闭合后,电压表测量转换器输出电压的有效值,示数为
故A错误;
B.转换器产生的交流电的周期为0.2s,在一个周期内电流方向变化2次,所以1s内电流方向变化10次,故B错误;
(1)打点计器在打E点时纸带运动的速度大小是_________m/s,纸带运动整个过程中加速度大小是_________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(2)如果交流电源频率实际是f=51Hz,而该同学不知道,则加速度的测量值_________(选填“大于”“等于”或“小于”)实际值。
【答案】①. 0.71 ②. 1.0 ③. 小于
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对AB整体受力分析,由平衡可知,杆对小球A的摩擦力大小为
杆对小球A的支持力大小为
选项A错误,B正确;
C.若对AB的整体恰好能在斜杆上静止,则满足

则当突然剪断轻绳,对小球A仍满足
则小球A仍能静止,选项C错误;
D.如果细杆突然变成光滑,则对AB整体向下运动的加速度为

因只有重力沿斜杆向下的分量产生加速度,可知对B而言,轻绳对B的拉力方向一定与轻杆垂直,选项D错误。
(1)电动汽车以最大速度行驶时的牵引力和比例系数k;
(2)电动汽车在电池充满电后,在-10℃的环境下,以54km/h的速度在平直公路匀速行驶时的最大续航里程(汽车电动机驱动汽车行驶的能量占电池释放能量的80%)。
【答案】(1)3200N; N/m2﹒s-2;(2)540km
【解析】
【详解】(1)设汽车电动机最大功率为P,以最大速度vm行驶时的牵引力为F,则
高中2024级诊断性考试
理科综合能力测试(物理)
一、选择题:
1. 某同学在研究甲乙两金属的光电效应现象时,发现两金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系分别如图中的①②所示,图中虚线与两条实线平行。下列说法正确的是( )
A. 甲金属的截止频率大于乙金属的截止频率
B. 甲金属的逸出功大于乙金属的逸出功
解得
所以小球运动到B点时所受B点的支持力大小为
根据牛顿第三定律可知小球对B点的压力大小为
故D错误。
故选AC。
二、试验题:
9. 在“研究匀变速直线运动”实验中,某同学得到一条用打点计时器打点的纸带如图所示,在其上取计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出,打点计时器交流电源频率为50Hz。测量得d1=3.61cm,d2=8.21cm,d3=13.83cm,d4=20.44cm,d5=28.04cm,d6=36.65cm。
C.原线圈两端的电压的瞬时表达式为
故C正确;
D.原、副线圈匝数比为 时,副线圈两端电压最大值为5000V,此时钢针和金属板间无法放电,所以原、副线圈匝数比应小于1∶1000,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,在矩形ABCD内有一垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域(磁场区域未画出),已知AB边长4L,BC边长6L,E是BC边的中点。一质量为m,电荷量为+q的粒子从A点沿AE方向以速度v0进入矩形区域,恰能从D点沿ED方向射出矩形区域。不计粒子的重力,则此磁场的磁感应强度最小值为( )
【解析】
【详解】(1)[1]纸带上相邻计数点时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度得
[2]根据逐差法得加速度
(3)[3]交流电源频率实际是f=51Hz,则打点 实际周期小于测量的周期,根据
可知加速度的测量值小于实际值。
10. (1)近些年,桶装饮用水抽检不合格的新闻屡见不鲜,检验饮用水是否合格的一项重要指标是电导率,电导率为电阻率的倒数。小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响,其中某组实验的操作如下:取100mL饮用水加入适量的食盐,搅拌溶解得到未饱和食盐溶液,为了方便测量溶液的电阻,取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内,容器两端用金属圆片电极密封,如图甲所示。
故选B。
3. 人类视月球与火星是地球的“卫士”和“兄弟”,从未停止对它们的探测。已知月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为g,轨道半径是地球半径的a倍;火星质量是地球质量的b倍,火星半径是地球半径的c倍。我国科研人员通过控制“祝融号火星车”做实验:在火星水平表面的发射架上水平发射一小球,发射点高h,测得发射点与落点间的水平距离是2h,不计火星表面的大气阻力,则发射初速度大小是( )
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