2024学年江苏省淮安市重点中学高三第二次诊断性检测试题物理试题理试卷

2024学年江苏省淮安市重点中学高三第二次诊断性检测试题物理试题理试卷
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，A、B为理想变压器，R为输电线路的电阻，灯泡L1、L2规格相同，保持变压器A的输入电压不变，开关S断开时，灯泡L1正常发光，则()
A．仅将滑片P上移，A的输入功率不变B．仅将滑片P上移，L1变暗
C．仅闭合S，L1、L2均正常发光D．仅闭合S，A的输入功率不变
2、如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。

下列说法正确的是（）
A．a、b、c小球带同种电荷B．a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷
C．a、b 3
D．a、b
3
3、若“神舟”五号飞船在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（）
A．它的速度大小不变，动量也不变B．它不断克服地球对它的万有引力做功
C．它的速度大小不变，加速度等于零D．它的动能不变，引力势能也不变
4、如图，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射时合成一束复色光P，下列说法正确的是
A．A光的频率小于B光的频率
B．在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度
C．玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率
D．两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较小
5、2019年11月5日01时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第49颗北斗导航卫星,标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。

倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星,运行周期等于地球的自转周期,倾斜地球同步轨道卫星正常运行时,下列说法正确是
A．此卫星相对地面静止
B．如果有人站在地球赤道处地面上,此人的向心加速比此卫星的向心加速度大
C．此卫星的发射速度小于第一宇宙速度
D．此卫星轨道正下方某处的人用望远镜观测，可能会一天看到两次此卫星
6、如图甲所示，AB两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流i A随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（）
A．t1时刻，两环作用力最大
B．t2和t3时刻，两环相互吸引
C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥
D．t3和t4时刻，两环相互吸引
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，轻弹簧下端固定在粗糙斜面的挡板上，上端连接一小滑块（视为质点），弹簧处于自然状态时滑块位于O 点．先用外力缓慢地把滑块移至A 点，此时弹簧的弹性势能为E p ，然后撤去外力，滑块沿斜面向上最高能滑到B 点，该过程中滑块的最大动能为E km ，滑块的动能最大时其所在位置距A 点的距离为L ．下列说法正确的是
A ．滑块从A 点滑到O 点的过程中，其加速度大小先减小后增大
B ．滑块从A 点滑到O 点的过程中，其动能一直增大
C ．滑块经过距A 点距离为2L 的位置时，其动能大于2km E
D ．滑块从A 点滑到B 点的过程中，克服摩擦阻力和克服重力做功的代数和为
E p
8、如图所示，一根水平横杆上套有A 、B 两个轻环，拴柱水杯的等长细绳系在两环上，整个装置处于静止状态，现缓慢增大两环距离，则下列说法正确的是
A ．杆对A 环的支持力逐渐增大
B ．杆对A 环的摩擦力保持不变
C ．杆对B 环的支持力保持不变
D ．细绳对B 环的拉力逐渐增大
9、如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz 。

图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰，虚线为波谷。

甲波的振幅为5cm ，乙波的振幅为10cm 。

质点2、3、5共线且等距离。

下列说法正确的是（ ）
A ．质点1的振动周期为0.5s
B ．质点2的振幅为5cm
C ．图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cm
D．图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动
E.从图示的时刻起经0.25s，质点5能通过的路程为30cm
10、在如图所示的电路中，灯泡L的电阻小于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（）
A．灯泡L变亮
B．电流表读书变小，电压表读数变大
C．电源的输出功率变小
D．电容器C上电荷量增多
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）用如图1所示装置研究平抛运动。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。

由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有_____________。

A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B．斜槽轨道要尽量光滑些
C．斜槽轨道末端必须保持水平
D．本实验必需的器材还有刻度尺和停表
(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_____________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时
_____________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。

(3)伽利略曾硏究过平抛运动，他推断∶从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，只要下
落高度相同，在空中飞行的时间都一样。

这实际上是因为平抛物体_____________。

A ．在水平方向上做匀速直线运动
B ．在竖直方向上做自由落体运动
C ．在下落过程中机械能守恒
12．（12分）用如图所示装置探究钩码和小车（含砝码）组成的系统的“功能关系”实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。

(1)平衡摩擦力时，________（填“要”或“不要”）挂上钩码；
(2)如图乙是某次实验中打出纸带的一部分，O 、A 、B 、C 为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz 通过测量，可知打点计时器打B 点时小车的速度大小为________m/s （结果保留两位有效数字）；
(3)某同学经过认真、规范的操作，得到一条点迹清晰的纸带，他把小车开始运动时打下的点记为O ，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O 的距离s ，及打下各计数点时小车的瞬时速度v 。

如图丙是根据这些实验数据绘出的2-v s 图象，已知此次实验中钩码的总质量为0.15kg ，小车中砝码的总质量为0.50kg ，取重力加速度210m/s g ，根据功能关系由图象可知小车的质量为________kg （结果保留两位有效数字）；
(4)研究实验数据发现，钩码重力做的功总略大于系统总动能的增量，其原因可能是________。

A ．钩码的重力大于细线的拉力
B ．未完全平衡摩擦力
C ．在接通电源的同时释放了小车
D ．交流电源的实际频率大于50Hz
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。

在关于y 轴对称间距为2d 的MN 、PQ 边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K （K 在x 轴上方）下方I 区域磁场垂直纸面向外，JK 上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B ．直线加速器1与直线加速器2关于O 点轴对称，其中心轴在位于x 轴上，且末端刚好与MN 、PQ 的边界对齐；质量为m 、电荷量为e 的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN 、PQ 边界进入磁场。

为实现正、负电子在Ⅱ区域的y 轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与
x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：
（1）哪个直线加速器加速的是正电子；
（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。

（3）正、负电子同时以v2
2
2
eBd
m
速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。

14．（16分）从安全的角度出发，驾校的教练车都经过改装，尤其是刹车装置。

为了测试改装后的教练车刹车性能，教练们进行了如下试验：当车速达到某一值v0时关闭发动机，让车自由滑行直到停下来。

假设车做的是匀减速直线运动，测得车在关闭发动机后的第1s内通过的位移为16m，第3s内通过的位移为1m。

回答下面问题。

(1)改装后的教练车的加速度a的大小及开始做匀减速运动的速度v0的大小是多少？
(2)如果想让教练车用时t′=2s停下来，那么教练员应额外提供多大的加速度？
15．（12分）一半圆柱形透明体横截面如图所示，O为截面的圆心，半径R＝3cm，折射率n＝3．一束光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角射入透明体，求该光线在透明体中传播的时间．（已知真空中的光速c＝3.0×108 m/s）
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

【解题分析】
AB ．仅将滑片P 上移，则升压变压器的副线圈匝数变小，所以输出电压变小，相应的B 变压器的输入电压降低，输出电压也降低，所以L 1两端电压变小。

输出功率变小，则A 变压器的输入功率也变小，故A 错误，B 正确； CD ．仅闭合S ，则B 变压器的负载电阻变小，输出总电流变大，输出功率变大，则升压变压器A 的输入功率也变大。

相应的输电线上的电流变大，输电线上损失的电压变大，B 变压器的输入电压变小，输出电压也变小，即灯泡两端的电压变小，灯泡不能正常发光，故CD 错误。

故选B 。

2、D
【解题分析】
AB ．对a ，a 受到重力、环的支持力以及b 、c 对a 的库仑力，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b 对a 的库
仑力均沿圆环直径方向，故c 对a 的库仑力为引力，同理可知，c 对b 的库仑力也为引力，所以a 与c 的电性一定相反，
与b 的电性一定相同。

即：a 、b 小球带同种电荷，b 、c 小球带异种电荷，故AB 错误；
CD ．对c 小球受力分析，将力沿水平方向和竖直方向正交分解后可得
22sin 60sin30a c b c ac bc
q q q q k k r r ︒=︒ 又
:ac bc r r =
解得：
:a b q q =
故C 错误，D 正确。

故选D 。

3、D
【解题分析】
A
．根据v =
可知，轨道半径不变，则它的速度大小不变，但是动量的方向不断变化，即动量不断变化，选项A 错误；
B ．飞船绕地球做匀速圆周运动时，万有引力与速度方向垂直，则万有引力对飞船不做功，选项B 错误；
C ．它的速度大小不变，因为万有引力产生向心加速度，则加速度不等于零，选项C 错误；
D ．它的速度大小不变，则它的动能不变，高度不变，则引力势能也不变，选项D 正确；
故选D 。

【解题分析】
由题图可知，玻璃砖对B 光的折射程度大，则n B ＞n A ，故B 光的频率较大，故A 正确、C 错误；由v=c/n 知，在玻璃砖中，v B ＜v A ，故B 错误；两种单色光由玻璃射向空气时，由于sinC=1/n ，所以，C B ＜C A ，故D 错误；故选A 。

5、D
【解题分析】
A ．由题意可知，倾斜地球同步轨道卫星相对地面有运动，故A 错误；
B ．由向心加速度2a r ω=，赤道处的人和倾斜面地球同步轨道卫星角速度相同，则人的向心加速度小，故B 错误；
C ．此卫星的发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故C 错误；
D ．由题意可知，此卫星轨道正下方某处的人用望远镜观测，会一天看到两次此卫星，故D 正确。

6、B
【解题分析】
t 1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则选项A 错误；t 2时刻A 环中电流在减小，则B 环中产生与A 环中同向的电流，故相互吸引，t 3时刻同理也应相互吸引，故选项B 正确，C 错误；t 4时刻A 中电流为零，两环无相互作用，选项D 错误．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ACD
【解题分析】
滑块从A 点滑到O 点的过程中，弹簧的弹力逐渐减小直至零，弹簧的弹力先大于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和，再等于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和，后小于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和，合外力先沿斜面向上，随着弹簧的减小，合外力减小，则加速度减小．合外力后沿斜面向下，随着弹簧的减小，合外力反向增大，则加速度反向增大，所以加速度大小先减小后增大，故A 正确．在AO 间的某个位置滑块的合外力为零，速度最大，所以滑块从A 点滑到O 点的过程中，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故B 错误．设动能最大的位置为C ，从A 到C ，由动能定理得：111f G km W W W E --=弹，设距A 点距离为2
L 的位置为D ，此位置动能为k E ；滑块从A 到D 的过程，由动能定理得：222f G k W W W E --=弹，因为21211122
f f G G W W W W ==，，则()()()()k km p pD p pC p pD pD pC 212-2-W =2E E E 0E E W E E E E E =---=--->弹弹故C 正确．滑块从A 点滑到B 点的过程中，根据动能定理得：0f G W W W --=弹，又P W E =弹，则得f G P W W E +=，即克服摩擦阻力和克服重力做功
的代数和为p E ，故D 正确．
8、CD
【解题分析】
AC. 设水杯的质量为M ，以两个轻环和水杯组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力N F ，力图如图所示，根据平衡条件得：
2N F Mg =
可得： 12N F Mg = 可见，水平横梁对铁环的支持力N F 不变，故A 错误、C 正确；
B. 以A 环为研究对象，竖直方向：
sin αN F F =
水平方向：
cos αf F F =
联立解得：
tan α
N f F F = α减小时，f F 变大，故B 错误；
D. 设与B 环相连的细绳对水杯的拉力为T ，根据竖直方向的平衡条件可得：
2cos θT mg =
由于绳子与竖直方向的夹角θ增大，则cos θ变小，绳子拉力变大，故D 正确．
9、ACE
【解题分析】
A ．质点1的振动周期为10.5s T f
==，选项A 正确； B ．质点2为谷谷相遇点，为振动加强点，则其振幅为15cm ，选项B 错误；
C ．质点2、4都是振动加强点，图示时刻质点2在波谷，位移为-15cm ，质点4在波峰，位移为+15cm ，则此时刻2、4的竖直高度差为30cm ，选项C 正确；
D ．图示时刻质点3正处于波峰和波谷的中间位置，即在平衡位置，根据波的传播方向可知，此时向下运动，选项D 错误；
E ．质点5为振动加强点，从图示的时刻起经0.25s=0.5T ，质点5能通过的路程为2(A 1+A 2)=30cm ，选项E 正确。

故选ACE 。

10、BD
【解题分析】
AB ．将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，滑动变阻器的电阻变大，根据串反并同，灯泡L 中电流减小，电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡L 变暗，选项A 错误，B 正确；
C ．当外电路的总电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。

虽然灯泡L 的电阻小于电源的内阻r ，但外电路的总电阻与电源的内阻大小不确定，故电源的输出功率变化情况不确定，故选项C 错误；
D ．将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，电容器C 上电压增大，电容器C 上电荷量增多，选项D 正确。

故选BD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、AC 球心 需要 B
【解题分析】
(1)[1]．ABC ．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。

同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点；故B 错误，AC 正确； D ．本实验必需的器材还有刻度尺，但不需要停表，选项D 错误；
故选AC 。

(2)[2][3]．将钢球静置于Q 点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在确定y 轴时需要y 轴与重锤线平行；
(3)[4]．做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，所以高度相同时时间相同；故选B 。

12、不要 0.72 0.85 BD
【解题分析】
(1)[1]．小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力作用，为了在实验中能够把细线对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分力来平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，不挂钩码，但要连接纸带。

(2)[2]．相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，计数点间的时间间隔为
T =0.02×5s=0.1s
根据匀变速直线运动的规律可知，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打B 点的速度为
220.10 5.7110m/s=0.72m/s 220.1
AC B x v T --==⨯⨯ (3)[3]．设钩码的质量为m ，小车的质量为M ，小车中砝码的质量为m'，对系统，由动能定理得
212
mgx M m m v =++'（） 整理得
22mgx v m m M
=+'+ v 2-x 图象的斜率
220.50m/s 0.25
mg k m m M ==+'+ 解得
M =0.85kg 。

(4)[4]．A ．钩码的重力大于细线的拉力，不影响钩码重力做系统做的功，故A 错误；
B ．长木板的右端垫起的高度过低，未完全平衡摩擦力时，则摩擦力做负功，系统总动能的增量小于钩码重力做的功，故B 正确；
C ．接通电源的同时释放了小车，只会使得纸带上一部分点不稳定，不影响做功与动能的增量，故C 错误；
D ．交流电源的实际频率大于50Hz ，如果代入速度公式的周期为0.02s ，比真实的周期大，则求出来的速度偏小，则动能偏小，故D 正确。

故选BD 。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）直线加速器2（2）2eBd m ；（3）△y ＝，n ＝1，3，5，7…2k ﹣1。

【解题分析】
（1）正负电子进入磁场后要在Ⅱ区域相遇，因此正负电子出加速器以后都向上偏转，根据左手定则可知直线加速器2
加速得为正电子
（2）如图所示：d ＝2Rsinθ，R （1﹣cosθ）＝h 或直接得：()2
22d R h R ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭ 整理得：R 22282822
d h d h d h d h d =+≥⋅= 即当282d h h d
=，即h 2d =时，R min 2d = 根据ev 1B ＝m 21v R
，求得：v 12eBd m = （3）当v 22eBd m =，则R 22
d =，距离总是满足：△y ＝2h 情况一：h ＞R ，只有一种情况h ＝R 22
R +，△y 2d d =+ 情况二：h ＜R ，()2222d R h R n ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭，h ＝R 222d R n ⎛⎫-- ⎪⎝⎭
， 那么△y ＝2[2
22222d d d n ⎛⎫-- ⎪⎝⎭]，n ＝1，3，5，7…2k ﹣1
14、 (1)8m/s 2，20m/s ；(2)2m/s 2
【解题分析】
(1)设车恰好在第3s 末停下，在第3s 内通过的位移为x ，将匀减速运动看成反向的匀加速运动，由位移公式，根据题意
21(1s)2x a =⨯ 221116m (3s)(2s)22a a =⨯-⨯ 联立方程解得
3.2m 1m x =>
可知第3s 内教练车运动的时间小于1s 。

设教练车在第3s 内运动的时间为t ，则由
211m 2
a t =
⨯ 221116m (2s)(1s)22a t a t =⨯+-⨯+ 解得
0.5s t =
28m/s a =
再由
0(2s)v a t =+
得
020m/s v =
(2)如果想让教练车用时t ′=2s 停下来，则
2010m/s v a t '=='
教练员应额外提供的加速度为
2´m s 2/a a a ∆=-=
15、3.0×
10-10s 【解题分析】
设此透明体的临界角为C ，依题意
13sin 3
C n ==
当入射角为时，由
sin60
sin
n
α
=，得折射角
30
α=︒
此时光线折射后射到圆弧上的C点，在C点入射角为，比较可得入射角大于临界角，发生全反射，同理在D点也发生全反射，从B点射出
在透明体中运动的路程为
3
s R
=
在透明体中的速度为
c
v
n
=
传播的时间为
3
s nR
t
v c
===3.0×10-10s。