重庆康德二诊2024届高三第二次联合诊断检（重庆二诊）物理试题及答案.pdf

第二次联合诊断检测（物理）第 1 页 共 8 页题 2 图EAB题 6 图题 3 图52030v/(ms1)t/s0PQ题 1 图2024 年重庆市普通高中学业水平选择性考试高三第二次联合诊断检测物理物理测试卷共 4 页，满分 100 分。考试时间 75 分钟。一、选择题：共 10 题，共 43 分。（一）单项选择题：共 7 题，每题 4 分，共 28 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 2023 年艺术体操亚锦赛，中国选手赵雅婷以 31.450 分摘得带操金牌。带操选手伴随着欢快的音乐，完成了各项专业动作，产生各种优美的波形。题 1 图为带操某一时刻的情形，下列说法正确的是A带上质点的速度就是波传播的速度B带上质点运动的方向就是波传播的方向C图示时刻，质点 P 的速度大于质点 Q 的速度D图示时刻，质点 P 的加速度大于质点 Q 的加速度2 如题 2 图所示，一带正电粒子仅在电场力作用下，从 A 点运动到 B 点过程中，下列说法正确的是A该粒子加速度增大B该粒子速度增大C该粒子电势能减少D该粒子可能做直线运动3 某汽车沿直线停车过程中，其v-t 图像如题 3 图所示。已知该汽车所有减速过程的加速度均相等，中间有一段时间匀速运动，图示整个过程中该汽车行驶了 450 m。则该汽车匀速运动的时间为A8 sB10 sC12 sD16.5 s4 已知某两个相距足够远的星球的密度几乎相等，若将这两个星球视为质量分布均匀的球体（两星球的半径不同），忽略自转及其他天体的影响，关于这两个星球，下列物理量近似相等的是A表面的重力加速度大小B第一宇宙速度大小C表面附近卫星运动的周期D相同圆形轨道卫星的速度大小5 已知氢原子处于基态的能量为 E1，第 n 能级的能量21nEEn。大量处于某同一激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子中能量最大为981E，h 为普朗克常量。则这些氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子中频率最小为AhE3651BhE3651ChE91DhE916 如题 6 图所示，两根半圆柱体静止于粗糙程度处处相同的水平地面上，紧靠但无相互作用力。现将一根圆柱体轻放在这两根半圆柱体上，三者均静止。已知圆柱体和两半圆柱体的材料、长度、半径、密度均相同，不考虑它们之间的摩擦，则半圆柱体与水平地面间的动摩擦因数至少为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）A93B63C21D23#QQABRQIAogioAIJAABhCEQXgCEIQkBECAIoGAEAIsAABCQFABAA=#QQABQQIp5gg4kIaACL5rEQXkCUkQkJKjJIoMxUAEOAwDSYFABIA=#第二次联合诊断检测（物理）第 2 页 共 8 页题 8 图甲乙直尺aRbFF/N02t/s24题 7 图 1题 7 图 2题 10 图R1R2R3n1n2n3SVAL0题 9 图 1题 9 图 2TLT02T03T0OABC7 如题 7 图 1 所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，其左侧连接定值电阻 R，整个导轨处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，导轨电阻不计。一质量 m1 kg 且电阻不计的细直金属杆 ab 置于导轨上，与导轨垂直并接触良好。t0 时刻，杆 ab 在水平向右的拉力 F 作用下，由静止开始做匀加速直线运动，力 F 随时间 t 变化的图像如题 7 图 2 所示；t2 s 时刻撤去力 F。整个运动过程中，杆 ab 的位移大小为A8 mB10 mC12 mD14 m（二）多项选择题：共 3 题，每题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。8 如题 8 图所示，为测反应时间，甲同学用手指捏住一质量为 40 g、测量范围为“050 cm”的直尺顶端，使其竖直静止，乙同学用一只手在直尺“零刻度”位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺；设定从甲同学放开手指让直尺自由下落，到乙同学的手刚触到直尺的过程中，所经过的时间为乙同学的反应时间。某次测试时，乙同学的手触到直尺后，直尺继续下滑了 1.00 cm，最终停在了 46.00 cm 处，整个过程中乙同学手的位置不变。重力加速度 g 取 10 m/s2，不计空气阻力，则A乙同学的反应时间为 0.2 sB乙同学的反应时间为 0.3 sC乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为 0.4 ND乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为 18.4 N9 题 9 图 1 是一底面积为 S 且导热性能良好的圆柱形薄壁气缸，气缸内距其水平底部高 L0处有可视为质点的卡点，气缸上端有一密封良好且可无摩擦滑动的轻活塞，气缸内封闭有一定质量的理想气体。缓慢改变气缸内的温度，使缸内封闭气体由状态 A 经状态 B 变化到状态 C，该过程中，活塞到气缸底部的高度 L 与气缸内热力学温度 T 的关系如题 9 图 2 所示，整个过程中缸内封闭气体吸收的热量为 Q。已知外界环境气压始终为 p0，气缸内初始热力学温度为 T0，则A在状态 A 时，缸内封闭气体的压强为 0.5p0B在状态 C 时，LC1.5L0C整个过程中，缸内封闭气体的内能增加量为 QD直线 BC 一定不过坐标原点10如题 10 图所示，定值电阻 R1、R2与 R3的阻值均为 R，理想变压器原线圈接输出电压有效值恒定的交流电源，原、副线圈匝数之比 n1n2n3321，电表均为理想交流电表。闭合开关 S 且电路稳定后，电流表示数为 I，电压表示数为 U。下列说法正确的是A通过 R2的电流是通过 R3电流的 2 倍B通过 R1的电流是通过 R3电流的 3 倍C若仅使 R2阻值变小，则该电源的输出功率一定变大D若仅使 R2阻值变小，则电流表示数 I 的变化量与电压表示数 U 的变化量之比保持不变#QQABRQIAogioAIJAABhCEQXgCEIQkBECAIoGAEAIsAABCQFABAA=#QQABQQIp5gg4kIaACL5rEQXkCUkQkJKjJIoMxUAEOAwDSYFABIA=#第二次联合诊断检测（物理）第 3 页 共 8 页OabcxU1题 12 图 2ER0rVS1S2RRx21题 12 图 1题 13 图SOdhr水平屏二、非选择题：共5 题，共57 分。11（7 分）某兴趣小组利用斜槽和多个相同小玻璃球来研究平抛运动的特点，部分实验装置如题 11 图 1 所示。主要实验步骤如下：将斜槽固定在贴有正方形方格纸的木板旁，调节木板竖直（方格纸中的竖线也竖直）；依次将多个相同小玻璃球从斜槽上同一位置由静止释放；玻璃球运动过程中，用手机对玻璃球进行拍摄，选择满意的照片进行分析处理。试回答下列问题：（1）以下操作中，必须的是（单选，填正确答案标号）。A斜槽尽可能光滑B斜槽末端切线水平C玻璃球体积适当大些（2）如题 11 图 2 所示，某次实验所拍照片中同时出现了三个小球。已知该方格纸每小格的边长为 5 cm，当地重力加速度 g 取 10 m/s2，忽略空气阻力，则玻璃球做平抛运动的水平初速度 v0m/s，题11 图 2 中 A 球所在位置到斜槽末端的水平距离 xOAm。12（9 分）某探究小组利用题 12 图 1 所示电路来测量定值电阻 Rx的阻值，并测定直流电源的电动势 E 与内阻 r。所用实验器材有：直流电源、电压表（可视为理想电表）、定值电阻 R0、电阻箱 R、待测电阻 Rx、开关 S1、单刀双掷开关S2和导线若干。部分实验步骤如下：连接好电路后，将电阻箱 R 调至适当阻值，开关 S2接 1，闭合开关 S1；读取电阻箱的阻值 R 和电压表的示数 U；改变电阻箱的阻值，重复步骤，测得多组 R 和 U 的数值；断开开关 S1，作出xU1的线性关系图像如题 12 图 2 所示，其中 a、b、c 已知。（1）xU1图像的横坐标 x 应为（选填“R”或“R1”）。（2）开关 S2接 2，闭合开关 S1，读出电压表的示数 Ux，且cUx1，则在题 12 图 2 中可以查出对应的待测电阻 Rx。（3）利用xU1图像还可以测量该直流电源的电动势和内阻，则该直流电源的电动势 E，内阻 r。（用 a、b、c、R0表示）13（10 分）如题 13 图所示，一圆柱形均质实心玻璃体竖直固定在真空中，其上底面中心 S处有一点光源，可向下方各个方向发射某种单色光。该点光源从 S 处射向该玻璃体下底面边缘圆周上的光恰好发生全反射，已知该玻璃体的底面圆半径为 r、高为 d，ABC题 11 图 2题 11 图 1斜槽轨道#QQABRQIAogioAIJAABhCEQXgCEIQkBECAIoGAEAIsAABCQFABAA=#QQABQQIp5gg4kIaACL5rEQXkCUkQkJKjJIoMxUAEOAwDSYFABIA=#第二次联合诊断检测（物理）第 4 页 共 8 页甲乙v0高速路面题 14 图zyOv题 15 图 2题 15 图 3xyzvOBBEEabcdef题 15 图 1zxOv其下底面到水平屏的高度为 h，真空中的光速为 c，不考虑光在玻璃体侧面的折射以及光的反射。求：（1）该玻璃体对该单色光的折射率；（2）该单色光从 S 处沿竖直向下方向到达水平屏所经过的时间。14（13 分）2024 年春节前夕，因“冻雨”导致众多车辆在某些高速路段停滞，并发生了一些交通事故。如题 14 图所示，受高速路面冰雪影响，乙车停在水平高速路面上，甲车以速度 v0从乙车正后方同一车道匀速驶来，在距乙车0 x处紧急刹车（牵引力瞬间变为零），但仍与乙车发生了碰撞；碰撞后，甲、乙两车各自减速运动0271x、0274x后停止运动。若甲、乙两车完全相同且均可视为质点，两车碰撞时间很短可不计，碰撞前、后两车质量均不变，两车始终在同一直线上，两车在冰雪路面上的所有减速运动均视为加速度相同的匀减速运动。求：（1）碰撞后瞬时，甲、乙两车的速度大小之比；（2）甲车从刹车到停止运动所经过的时间。15（18 分）如题 15 图 1 所示，abcd 为足够大的水平矩形绝缘薄板，ab 边右侧距其 L 处有一足够长的狭缝 ef，且 efab，ab 边上 O 处有一个可旋转的粒子发射源（可视为质点），可向薄板上方指定方向同时持续发射质量为 m、电荷量为q（q0）、速度大小 v 介于0022vv的所有粒子。现以 O 点为原点，沿 Oa 方向为 x 轴正方向，垂直 Oa 且水平向右为 y 轴正方向，垂直薄板向上为 z 轴正方向，建立三维直角坐标系 O-xyz。y0 且 z0 区域内分布着沿x 方向的匀强磁场，y0 且 z0 区域内分布着沿z 方向的匀强电场，场强大小qLmE204 v。如题 15 图 2 所示，第一次操作时，发射源绕 x 轴、在 yOz 平面内从z 方向开始顺时针缓慢匀速转动 1/4 圈，当其转过的角度60时，速度为 2v0的粒子恰好能通过狭缝进入电场。如题 15 图 3 所示，第二次操作时，发射源绕 y 轴、在 xOz 平面内从x 方向开始顺时针缓慢匀速转动半圈。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，不考虑粒子间的碰撞，粒子落在薄板上被导走对下方电场没有影响。求：（1）该匀强磁场的磁感应强度大小 B；（2）第一次操作时，粒子落在薄板上表面到 O 点的最大距离 ym及对应的粒子运动时间 t；（3）第二次操作时，粒子最终落在薄板上的精确区域。#QQABRQIAogioAIJAABhCEQXgCEIQkBECAIoGAEAIsAABCQFABAA=#QQABQQIp5gg4kIaACL5rEQXkCUkQkJKjJIoMxUAEOAwDSYFABIA=#第二次联合诊断检测（物理）第 5 页 共 8 页2024 年重庆市普通高中学业水平选择性考试高三第二次联合诊断检测物理参考答案17 DABCABC8 BD9 AB10 ACD解析：1D。机械波的传播速度由介质决定，与质点的振动速度无关，选项 A 错误；图示为横波，质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，选项 B 错误；质点 P 在波谷，质点 Q 在平衡位置附近，质点 P 偏离平衡位置的位移较大、加速度较大、速度较小，选项 C 错误，选项 D 正确；故选 D。2A。B 点的电场线较密，电场强度较大，该粒子在 B 点所受电场力较大，加速度较大，选项 A 正确；该粒子所受电场力与电场方向相同，该粒子从 A 点运动到 B 点过程中，电场力为阻力，该粒子速度减小，选项 B 错误；电场力为阻力，对该粒子做负功，电势能增加，选项 C 错误；该粒子所受电场力与其运动轨迹不在同一直线上，该粒子做曲线运动，选项 D 错误；故选 A。3B。由 v-t 图像可得，该汽车匀减速的加速度大小22120.5m/sm/s30205tavv，两次减速过程中，该汽车的总位移400mm5.022022211axv，因此该汽车匀速运动的时间10ss5400450m45021vxt，选项 B正确；故选 B。4C。设星球的半径为 R、密度为，两星球密度相等、半径不同，由342RmGRGMmmg得，表面的重力加速度大小RGg34，选项 A 错误；由RmRmGRGMm21234v得，第一宇宙速度大小3421RGv，选项 B 错误；由222434TRmRmGRGMm得，表面附近卫星运动的周期GT3，选项 C 正确；，由rmrmRGrGMm223234v得，相同圆形轨道卫星的速度大小rRG343v，选项 D 错误；故选 C。5A。从第 n 能级直接跃迁到基态时，辐射的光子能量最大，121198EnEE，解得3n，因此处于该激发态的氢原子向第 2 能级跃迁时，辐射的光子能量最小、频率最小，3652312121minEEEhv，解得hEv3651min，选项 A 正确；故选 A。6B。设圆柱体质量为 m，易得半圆柱体质量为2m，设圆柱体与半圆柱体间的弹力大小为 F，对圆柱体进行受力分析，由几何关系可得，3330cos21mgmgF，由对称性可得，半圆柱体对水平地面的压力mgF N，则有30sinFNF，解得63，选项 B 正确；故选 B。#QQABRQIAogioAIJAABhCEQXgCEIQkBECAIoGAEAIsAABCQFABAA=#QQABQQIp5gg4kIaACL5rEQXkCUkQkJKjJIoMxUAEOAwDSYFABIA=#第二次联合诊断检测（物理）第 6 页 共 8 页7C。0t到s2t时间段内，杆 ab 做匀加速直线运动，有maFF安，其中atRLBRLBF2222v安，联立可得matRaLBF22，结合 F-t 图像知2ma，故2m/s2a，斜率122RaLBk；撤去力 F 时，杆 ab 的速度m/s4 atv，杆 ab 的位移m421txv；撤去力 F 后，对杆 ab 由动量定理有22200 xRLBmv，联立解得m82x，故总位移m1221xxx，选项 C 正确；故选 C。8BD。直尺做自由落体运动的距离m45.0cm)00.100.46(hHh，乙同学的反应时间0.3s21ght，选项 B 正确，选项 A 错误；设乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为 f，手刚触到直尺时，直尺的速度m/s31 gtv，整个下落过程中，由动能定理有0 h fmgH，解得N4.1846mgf，选项 D 正确，选项 C 错误；故选 BD。9AB。由 L-T 图像可知，从状态 A 到状态 B，缸内封闭气体发生等容变化，活塞位于卡点处；从状态 B 到状态 C，缸内封闭气体发生等压变化，缸内封闭气体的压强恒为 p0。从状态 A 到状态 B，由0002TpTpA，解得05.0ppA，选项 A 正确；从状态 B 到状态 C，由0032TVTVCB，0SLVB，CCSLV，联立解得05.1 LLC，选项 B 正确；从状态 B 到状态 C，缸内封闭气体对外做功SLpVVpVpWBC00005.0)(，由热力学第一定律有SLpQWQU005.0，选项 C 错误；从状态 B 到状态 C，由CTV（C 为常量）知TSCL，直线 BC 一定过坐标原点，选项 D 错误；故选 AB。10ACD。由题知332211nUnUnU，故23232nnUU，又由RRRR321，可得23232UUII，选项 A 正确；由332211InInIn，可得3135II，选项 B 错误；将副线圈及其负载等效到原线圈电路中，当 R2变小时，其等效电阻变小，原线圈中电流变大，故该电源的输出功率一定变大，选项 C 正确；将 R1等效为理想电源的内阻，可知电压表示数 U 的变化量与电流表示数 I 的变化量之比1RIU，保持不变，选项 D 正确；故选 ACD。11（7 分）（1）B（2 分）（2）2（2 分）0.15（3 分）解析：（1）由于玻璃球每次都从斜槽上同一位置由静止开始运动，无论斜槽是否光滑，玻璃球到达斜槽末端的速度相同，选项 A 不符合题意；由于本实验研究平抛运动，斜槽末端切线必须水平，选项 B 符合题意；玻璃球体积大不利于确定位置，选项 C 不符合题意；故选 B。#QQABRQIAogioAIJAABhCEQXgCEIQkBECAIoGAEAIsAABCQFABAA=#QQABQQIp5gg4kIaACL5rEQXkCUkQkJKjJIoMxUAEOAwDSYFABIA=#第二次联合诊断检测（物理）第 7 页 共 8 页（2）玻璃球在水平方向做匀速直线运动，因此由 A 到 B 和由 B 到 C 的时间相等，设为 T，设图 2 中 A 球所在位置的竖直速度为Ayv，正方形小方格的边长cm5d，则在竖直方向，由 A 到 C 有2gTd，解得s202T，由 A 到 B 有：2212gTTdAy v，解得m/s423Ayv，玻璃球做平抛运动的水平初速度m/s220Tdv，图 2 中 A 球所在位置到斜槽末端的水平距离0.15m00gtxAyOAvvv。12（9 分）（1）R1（2 分）（2）a1（2 分）（3）b1（2 分）0Rabbc（3 分）解析：（1）由RRrUEU0得，ERERrU1110，可知Rx1。（2）由RU11图像可知，当cUx1时，aRx1，故aRx1。（3）结合RU11图像可知，Eb1，abcERrk0，解得bE1，0Rabbcr。13（10 分）解：（1）设该玻璃体对该单色光的折射率为 n，该单色光的全反射临界角为 C，则Cnsin1（2 分）由几何关系有：drC tan（2 分），解得：rdrn22（1 分）（2）该单色光在该玻璃体中传播的速度大小ncv（2 分）该单色光从 S 处沿竖直向下方向到达水平屏所经过的时间chdtv（2 分）联立解得：)(122hrdrdct（1 分）14（13 分）解：（1）设碰撞后瞬时，甲、乙两车的速度大小分别为1v、2v，从碰撞后到停止运动过程中：对甲车有：0212712xav（2 分），对乙车有：0222742xav（2 分）联立解得：122vv（1 分）（2）设碰撞前瞬时，甲车的速度大小为 v，两车质量均为 m碰撞过程中，由动量守恒定律有：21vvvmmm，解得：vv311，vv322（2 分）#QQABRQIAogioAIJAABhCEQXgCEIQkBECAIoGAEAIsAABCQFABAA=#QQABQQIp5gg4kIaACL5rEQXkCUkQkJKjJIoMxUAEOAwDSYFABIA=#第二次联合诊断检测（物理）第 8 页 共 8 页甲车从刹车到碰撞前瞬时，有：02202ax vv（1 分）联立解得：021vv，0161vv，0231vv（3 分）因此，甲车从刹车到停止运动所经过的时间：00100091622712vvvvxxxt（2 分）15（18 分）解：（1）设第一次操作时，当发射源转过的角度60时，速度为 2v0的粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r1，由分析和几何关系可得：Lr60cos21，解得：Lr 1（2 分）又由1200)2(2rmBqvv，解得：qLmB02 v（2 分）（2）0，02vv 的粒子落在薄板上表面最远处Lry2211（1 分），粒子运动时间012vLqBmt（2 分）0，0vv 的粒子通过狭缝垂直进入电场后，又回到磁场，落在薄板上表面与相同的最远处Lyy212（1 分），粒子运动时间)212002（vvLqBmqEmqBmt（2 分）综上可知，Ly2m，02vLt 或)21(0vLt（3）直接落在薄板上表面的粒子，落点坐标为：cos2cos0vvvLqBmx（1 分），sinsin20vvvLqBmy（1 分）x、y 满足：1)()2(2020vvvvLyLx（1 分），其中20vv02v，y0 且 yL该类粒子落在薄板上表面的区域分布在 xOy 平面内：椭圆1)2()4(22LyLx与椭圆1)2()(22LyLx之间，y0 且 yL 的区域（1 分）穿过狭缝的粒子进入电场后，又从狭缝回到磁场，最终落在薄板上表面：有粒子穿过狭缝对应：LqBmsin2 v（1 分），vv0sin（1 分），得21sin1，30150落点坐标：)22(cos0qEmqBmxvv，Ly2（1 分）该类粒子落在薄板上表面的区域分布在 xOy 平面内：直线：Ly2，且)12(23Lx)12(23L的线段上（1 分）#QQABRQIAogioAIJAABhCEQXgCEIQkBECAIoGAEAIsAABCQFABAA=#QQABQQIp5gg4kIaACL5rEQXkCUkQkJKjJIoMxUAEOAwDSYFABIA=#