河南省周口市商水县周口中英文学校2024年高三下第二次诊断性考试物理试题

河南省周口市商水县周口中英文学校2024年高三下第二次诊断性考试物理试题 注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、如图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q 1、q 2分别置于A 、B 两点，虚线为等势线。

取无穷远处为零电势点，若将q 1、q 2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则（ ）
A ．q 1在A 点的电势能大于q 2在
B 点的电势能
B ．q 1在A 点的电势能小于q 2在B 点的电势能
C ．q 1的电荷量小于q 2的电荷量
D ．q 1的电荷量大于q 2的电荷量
2、近年来测g 值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g 归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g 值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O 点竖直向上抛出小球，小球又落到原处的时间为T 2，在小球运动过程中要经过比O 点高H 的P 点，小球离开P 点到又回到P 点所用的时间为T 1，测得T 1、T 2和H ，可求得g 等于( )
A ．22218H T T -
B ．22214H T T -
C ．2218()H T T -
D ．2214()H
T T
3、某银行向在读成人学生发放贷记卡，允许学生利用此卡存款或者短期贷款．一位同学将卡内余额类比成运动中的“速度”，将每个月存取款类比成“加速度”，据此类比方法，某同学在银行账户“
元”的情况下第一个月取出500元，
第二个月取出1000元，这个过程可以类比成运动中的( )
A ．速度减小，加速度减小
B ．速度增大，加速度减小
C ．速度增大，加速度增大
D ．速度减小，加速度增大
4、一定质量的理想气体，从状态M 开始，经状态N 、Q 回到原状态M ，其p-V 图象如图所示，其中QM 平行于横轴，NQ 平行于纵轴．则（ ）
A．M→N过程气体温度不变
B．N→Q过程气体对外做功
C．N→Q过程气体内能减小
D．Q→M过程气体放出热量
5、如图所示，圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三个带电粒子A、B、C 先后从P 点以相同的速度沿PO 方向射入磁场，分别从a、b、c 三点射出磁场，三个粒子在磁场中运动的时间分别用t A、t B、t C表示，三个粒子的比荷分别用k A、k B、k C表示，三个粒子在该磁场中运动的周期分别用T A、T B、T C表示，下列说法正确的是（）
A．粒子B 带正电B．t A＜t B＜t C C．k A＜k B＜k C D．T A＞T B＞T C
6、目前，我国的第五代移动通信技术（简称5G或5G技术）已经进入商用阶段，相应技术达到了世界先进水平。

5G 信号使用的是超高频无线电波，关于5G信号，下列说法正确的是（）
A．5G信号是由机械振动产生的
B．5G信号的传输和声波一样需要介质
C．5G信号与普通的无线电波相比粒子性更显著
D．5G信号不能产生衍射现象
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、如图甲所示，水平地面上有足够长平板车M，车上放一物块m，开始时M、m均静止。

t=0时，车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v-t图像如图乙所示，已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，取g=10m/s2。

下列说法正确的是（）
A．0-6s内，m的加速度一直保持不变
B．m相对M滑动的时间为3s
C．0-6s内，m相对M滑动的位移的大小为4m
D．0-6s内，m、M相对地面的位移大小之比为3：4
8、如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像,乙图为参与波动质点P的振动图像,则下列判断正确的是________.
A．该波的传播速率为4m/s
B．该波的传播方向沿x轴正方向
C．经过0.5s,质点P沿波的传播方向向前传播4m
D．该波在传播过程中若遇到2m的障碍物,能发生明显衍射现象
E.经过0.5s时间,质点P的位移为零,路程为0.4m
9、以下说法正确的是
A．晶体具有各向同性，而非晶体具有各向异性
B．液体表面张力与重力有关，在完全失重的情况下表面张力消失
C．对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度
D．饱和汽压随温度而变，温度越高饱和汽压越大
E.因为晶体熔化时吸收的热量只增加了分子势能，所以熔化过程中晶体温度不变
10、关于分子运动论热现象和热学规律，以下说法中正确的有（）
A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性
B．两分子间距离大于平衡距离时，分子间的距离越小，分子势能越小
C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
E.一定质量的理想气体如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，则在该过程中气体的压强一定增大
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）物理社找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力F变化的图像如图甲所示，社员们按图乙所示电路制作了一个简易“吊杆”。

电路中电源电动势E=3V，内阻r=1Ω；灵敏毫安表的量程为10mA，内阻R g=5Ω；R1是可变电阻。

A，B两接线柱等高且固定。

现将这两根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘杆，将其两端接在A，B接线柱上。

通过光滑绝缘杆可将重物吊起。

不计敏感电阻丝的重力，现完成下列操作步骤：
步骤a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R1使毫安表指针满偏；
步骤b：滑杆下吊上已知重力的重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；
步骤c：保持可变电阻R1接入电路阻值不变，读出此时毫安表示数I；
步骤d：换用不同已知重力的物理，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；
步骤e：将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘
（1）写出敏感电阻丝上的拉力F与重物G的关系：F=___________。

（2）设R-F图像斜率为k，写出毫安表示数I与待测重物重力G关系的表达式：I=___________。

（用E，r，R1，R g，R0，k，θ表示）
（3）若R-F图像中R0=50Ω，k=0.2Ω/N。

测得θ=45°，毫安表指针半偏，则待测重物的重力G=________N。

（4）关于改装后的重力刻度盘，下列说法正确的是________。

A．重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线均匀
B．重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线不均匀
C．重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线不均匀
D．重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线均匀
（5）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台简易“吊秤”称重前，进行了步骤a操作，则测量结果________。

（填“偏大”“偏小”或“不变”）
12．（12分）张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：
(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm（如图甲所示）；
(2)用20分度的游标卡尺测其长度为______cm（如图乙所示）；
(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．
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，真空中以'O 为圆心，半径r =0.1m 的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与x o y 坐标系的x 轴相切于坐标原点O ，圆形区域的右端与平行y 轴的虚线MN 相切，在虚线MN 右侧x 轴
的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度E =1.0×
105N/C ．现从坐标原点O 沿x o y 平面在y 轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v 0=1.0×
106m/s 的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r =0.1m ，已知粒子的比荷81.010C/kg q m
=⨯，不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力，求： （1）磁场的磁感应强度B 的大小；
（2）沿y 轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间；
（3）若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，则粒子达到x 轴的最远位置与最近位置的横坐标之差．
14．（16分）如图所示，用一块长L 1=1.0m 的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面离地高H =0.8m ，桌面长L 2=1.5m ，斜面和水平桌面间的倾角θ可以在060°之间调节后固定，将质量m =0.2kg 的小物块从斜面顶端无初速释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05，物块和桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面和桌面交接处的能量损失。

（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，求斜面的倾角θ；（用正切值表示）
（2）当θ角增大到37°时，物块下滑后恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2；
（3）若将（2）中求出的μ2作为已知条件，继续增大θ角，求物块落地点与墙面的距离最大值S 总，及此时斜面的倾
角θ。

15．（12分）如图所示，空中固定一粗糙的水平直杆，将质量为0.1m kg =的小环静止套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径，小环和直杆间的动摩擦因数0.8μ=，现对小环施加一位于竖直面内斜向上，与杆的夹角为
053θ=的拉力F ，使小环以24.4/m s α=的加速度沿杆运动，求拉力F 的大小．(已知重力加速度210/g m s =，
sin370.6=，cos370.8)=
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。

1、D
【解题分析】
由题，将q 1、q 2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，说明Q 对q 1、q 2存在引力作用，则知Q 带负电，电场线方向从无穷远到Q ，根据顺着电场线方向电势降低，根据电场力做功与电势能变化的关系，分析得知q 1在A 点的电势能等于q 2在B 点的电势能．B 点的电势较高．由W=qU 分析q 1的电荷量与q 2的电荷量的关系．
【题目详解】
将q 1、q 2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，则知Q 对q 1、q 2存在引力作用，Q 带负电，电场线方向从无穷远指向Q ，所以A 点电势高于B 点电势；A 与无穷远处间的电势差小于B 与无穷远处间的电势差；由于外力克服电场力做的功相等，则由功能关系知，q 1在A 点的电势能等于q 2在B 点的电势能；由W=qU 得知，q 1的电荷量大于q 2的电荷量。

故D 正确。

故选D 。

2、A
【解题分析】
小球从O 点上升到最大高度过程中：2221
()22T h g =① 小球从P 点上升的最大高度：2111
()22T h g =② 依据题意：h 2-h 1=H ③ 联立①②③解得：22
218H g T T =-，故选A. 点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题．
3、C
【解题分析】
将每个月取款类比成“加速度”，第一个月取出500元，第二个月取出1000元，说明加速度变大，将卡内余额类比成运动中的“速度”，卡内贷款变多，则速度增大，故C 正确。

故选C 。

4、D
【解题分析】
A ．M →N 过程气体的pV 乘积先增加后减小，可知温度先升高后降低，选项A 错误；
B ．N →Q 过程气体的体积不变，不对外做功，选项B 错误；
C ．N →Q 过程气体压强增大，体积不变，由pV C T
=可知，温度升高，则内能增加，选项C 错误； D ．Q →M 过程气体压强不变，体积减小，外界对气体做功，即W >0；由
pV C T =可知，温度降低，内能减小，即∆E <0，根据热力学第一定律∆E =W +Q 可知Q <0，气体放出热量，选项D 正确．
5、B
【解题分析】
根据题意做出ABC 三种粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，
A ．根据左手定则，可以判断
B 粒子带的电荷为负电荷，A 错误；
C ．由图可知，三粒子做圆周运动的半径C 最大，A 最小，根据
mv r qB
= 又粒子的速度都相等，所以比荷的大小关系是：k A ＞k B ＞k C ，故C 错误；
D ．根据周期公式
2m T qB
π= 及比荷的大小关系可知：T C ＞T B ＞T A ，故D 错误；
B ．由图，AB
C 三个粒子形成的图象在磁场区域留下的弧长C 最长，A 最短，而三个粒子的速度相同，根据l t v
=，所以有：t A ＜t B ＜t C ，故B 正确。

故选B 。

6、C
【解题分析】
A ．5G 信号是无线电波，无线电波是由电磁振荡产生的，机械波是由机械振动产生的，故A 错误；
B ．无线电波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故B 错误；
C ．5G 信号是超高频无线电波，比普通的无线电波频率高得多，故粒子性更显著，故C 正确；
D ．衍射现象是波特有现象，则无线电波可以产生衍射现象，故D 错误。

故选C 。

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、BD
【解题分析】
AB ．物块相对于平板车滑动时的加速度
22m /s mg a g m μμ=== 若其加速度一直不变，速度时间图像如图所示
有图像可以算出t =3s 时，速度相等，为6m/s 。

由于平板车减速阶段的加速度大小为
2218m /s 2m /s 62
a a ===- 故二者等速后相对静止，物块的加速度大小不变，方向改变。

物块相对平板车滑动的时间为3s 。

故A 错误，B 正确； C ．有图像可知，0-6s 内，物块相对平板车滑动的位移的大小
186128m 1m 36m=6m 222
x +∆=⨯⨯+⨯-⨯⨯ 故C 错误；
D ．0-6s 内，有图像可知，物块相对地面的位移大小 1166m=18m 2
x =⨯⨯ 平板车相对地面的位移大小
2168m=24m 2
x =⨯⨯ 二者之比为3：4，故D 正确。

故选BD 。

8、ADE
【解题分析】
A ．由甲图读出该波的波长为λ=4m ，由乙图读出周期为T=1s ，则波速为v=T
λ=4m/s ，故A 正确；
B ．在乙图上读出t=0时刻P 质点的振动方向沿y 轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x 轴负方向，故B 错误；
C ．质点P 只在自己的平衡位置附近上下振动，并不随波的传播方向向前传播，故C 错误；
D ．由于该波的波长为4m ，与障碍物尺寸相差较多，故能发生明显的衍射现象，故D 正确；
E ．经过t=0.5s=
2
T ，质点P 又回到平衡位置，位移为零，路程为S=2A=2×0.2m=0.4m ，故E 正确． 9、CDE
【解题分析】
A ．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体各向异性，多晶体各向同性，非晶体各向同性，故A 错误；
B ．液体表面张力是微观的分子引力形成的规律，与宏观的超失重现象无关，则在完全失重的状态下依然有表面张力的现象，故B 错误；
C ．浸润现象中，浸润液体在细管中上升时，管的内径越小，液体所能达到的高度越高，故对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度，则C 正确；
D ．饱和汽压与温度有关，温度越高饱和汽压越大，故D 正确；
E ．晶体熔化时吸收热量，导致内能增大，但只增加了分子势能，故熔化过程中晶体温度不变，故E 正确。

故选CDE 。

10、ABD
【解题分析】
A ． 水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，是由于周围液体分子对其不平衡的撞击造成的，反映了液体分子运动的无规则性。

故A 正确；
B ． 两分子间距离大于平衡距离时，分子间表现为引力，当的距离减小，分子力做正功，分子势能减小。

故B 正确；
C ． 用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体。

故C 错误；
D ． 根据能量转化与守恒以及热力学第二定律可知，用浅层海水和深层海水间的温度差造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，是可行的。

故D 正确；
E ． 一定质量的理想气体，温度保持不变（△U =0）而吸收热量（Q ＞0），根据热力学第一定律，气体对外做功（W ＜0），体积变大；在根据气体等温方程PV C = 可知，压强变小，故E 错误。

故选：ABD 。

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、2cos G θ 2cos g E I E kG I θ=+
C 不变
【解题分析】
(1)[1]对重物，可得
2cos F G θ= 即2cos G F θ
=; （2）[2]不挂重物时，由闭合电路欧姆定律可得
10
g g E I r R R R =+++ 挂重物后，
1g E I r R R R
=+++ 由图中关系可知
002cos kG R R kF R θ
=+=+
整理得 2cos g E
I E kG I θ
=+ （3）[3]将数据带入[2]中表达式可得
2cos g θE E G k I I ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭
（4）[4]由（2）中分析可知，不挂重物时，电表满偏，此时应该为重力的0刻线，由2cos g θE E G k I I ⎛⎫=
- ⎪ ⎪⎝⎭可知，G I -不成线性关系，故刻度为不均匀的，故C 正确，A 、B 、D 错误；
故选B 。

（5）[5]由于称重前现将电表调满偏，当电源内阻变化时，满偏时总电阻不变，故电源内阻变化对测量结果无影响。

12、3.202-3.205 5.015 偏小
【解题分析】
（1）解决本题的关键明确：螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
（2）游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．
（3）由电路图，根据电表内阻的影响确定误差情况．
【题目详解】
（1）螺旋测微器的固定刻度为3.0mm ，可动刻度为20.5×
0.01mm=0.205mm ，所以最终读数为
3.0mm+0.205mm=3.205mm ．
（2）20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm ，游标卡尺的主尺读数为50mm ，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度
对齐，所以游标读数为3×
0.05mm=0.15mm ，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm ． （3）由欧姆定律得，电阻阻值R=U/I ，由于电压表的分流作用使电流测量值偏大，则电阻测量值偏小．
【题目点拨】
考查螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；游标卡尺不需要估读、螺旋测微器需要估读．掌握由欧姆定律分析电路的误差的方法．
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)B 0.1T = (2)7t 5.1410s -=⨯ (3)0.0732m x ∆=
【解题分析】
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由
200v qv B m r
= ① 可得：
0.1T B = ②
(2)分析可知，带电粒子运动过程如图所示，
由粒子在磁场中运动的周期 0
2r T v π= ③ 可知粒子第一次在磁场中运动的时间：
114
t T = ④ 102r
t v π= ⑤
粒子在电场中的加速度 qE a m = ⑥ 粒子在电场中减速到0的时间：
002v mv t a qE
== ⑦ 由对称性，可知运动的总时间：
0120222mv r
t t t v qE
π=+=+⑧ 即75.1410t s -=⨯ ⑨
(3)由题意分析可知，当粒子沿着y 轴两侧30°角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直虚线MN 分别从P ' 、Q '射入电场区，做类平抛运动，最终到达x 轴的位置分别为最远位置P 和最近位置Q ． ⑩
由几何关系P '到x 轴的距离
1 1.5y r =， （11）
1123y mr t a qE
==最远位置P 坐标为
1123y mr t a qE
==Q '到x 轴的距离
1 1.5y r = (13)
222y mr t a qE
==最近位置Q 坐标为
2t == (14) 所以，坐标之差为
121)x x x v ∆=-= (15) 解得： 0.0732m x ∆= (16)
14、（1）tan θ= 0.05；（2）0.8；（3）1.9m ，53°。

【解题分析】
（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，有
mg sin θ=μ1mg cos θ
解得：
tan θ=μ1=0.05，
斜面的倾角
θ=arctan0.05
（2）物块从顶端无初速释放开始直至恰好停在桌面边缘，根据动能定理 W 合=k ΔE 得：
mgL 1sin37°﹣μ1mg L 1cos37°﹣μ2mg （L 2﹣L 1cos37°）=0
代入数据，解得
μ2=0.8
（3）物块从顶端无初速释放开始直至运动到桌面末端，根据动能定理得：
mgL 1sin θ﹣μ1mg L 1cos θ﹣μ2 mg （L 2﹣L 1cos θ）=
212
mv 代入数据得 sin θ+0.75 cos θ﹣1.2=2
20
v 变形得
sin θcos α+sin αcos θ）﹣1.2=2
20v 式中tan α=0.75，α=37°，即
54sin （θ+37°）﹣1.2=2
20
v
则当θ=53°时，220
v 有最大值，解得v 的最大值为v m =1m/s 。

对于平抛运动，竖直方向有：
H =12
gt 2 代入数据，解得物块离开桌面平抛的时间t =0.4s ，平抛运动的水平距离最大为
x =v m t =0.4m
物块落地点与墙面的距离最大值为
S 总=L 2+x =1.9m
答：（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，斜面的倾角正切值为tan θ=0.05；（2）当θ角增大到37°时，物块下滑后恰能停在桌面边缘，物块与桌面间的动摩擦因数μ2是0.8；（3）物块落地点与墙面的距离最大值S 总是1.9m ，此时斜面的倾角θ是53°。

15、1N 和9N
【解题分析】
对环进行受力分析得，环受重力、拉力、弹力和摩擦力．令sin53F mg =，得 1.25F N =，此时环不受摩擦力的作用．
当 1.25F N <时，杆对环的弹力N F 竖直向上，由牛顿第二定律可得：
cos N F F ma θμ-=sin N F F mg θ+=得1F N =
当 1.25F N >时，杆对环的弹力'N F 竖直向下，由牛顿第二定律可得：
cos 'N F F ma θμ-=sin 'N F mg F θ=+得9F N =
则F 的大小可能值为1N 和9N .
【题目点拨】
本题考查牛顿第二定律的应用，要注意明确本题中可能存在的两种情况，明确拉力过大时，物体受杆下部的挤压，而拉力较小时，受杆上端的挤压，要求能找出这两种情况才能全面分析求解．。