2023届四川省德阳市部分学校高三上学期第一次诊断考试物理试题（解析版）

德阳市高中2020级第一次诊断考试

物理试卷

第Ⅰ卷（选择题：共44分）

一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项符合题目要求，第9~11题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分。）

1．如图所示，自动扶梯与水平面夹角为θ，上面站着质量为m的人，当自动扶梯以加速度a加速向上运动时，人相对扶梯静止。下列关于人的受力情况和运动情况的描述中，说法正确的是（　　）

A．人处于超重状态

B．人只受重力和支持力

C．人所受支持力对人不做功

D．人受重力、支持力、水平向左的静摩擦力

2．如图所示的仪器称为平抛竖落仪。把它固定在铁架台上，B球被弹片夹住，A球放在弹片右边的水平平台上，两球处于同一高度。用小锤击打弹片，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，做自由落体运动。关于两球的比较，下列说法正确的是（　　）

A．下落过程中，A、B两球位移相同

B．下落过程中，A、B两球的平均速率相同

C．下落过程中，A、B两球速度变化量相同

D．即将着落地时，A球所受重力的功率小于B球所受重力的功率

3．如图所示，将一细杆放在光滑半球形容器内，处于静止状态，它与容器的接触点分别为点A、点B，下列关于细杆的说法中正确的是（　　）

A．若细杆的形状规则，则细杆的重心一定在它的几何中心

B．细杆的重心一定位于之间

C．细杆在A点处可能不受弹力

D．细杆的重心可能位于B点

4．激光测速仪能够测量运动物体的瞬时速率。其测量精度较高，广泛应用于交通管理等领域。如图所示，测速仪向汽车发射一束激光，经反射后被接收装置接收。只要测出从发射到接收所经历的时间，便可得到测速仪到汽车的距离。在测量时，测速仪在较短时间内分别发射两束激光，对汽车进行两次这样的距离测量、，已知测速仪高，则汽车的速度为（　　）

A． B． C． D．

5．双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的大小远小于两恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两恒星A、B在相互引力的作用下，围绕其连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。A、B质量分别为，下列关于双星系统说法正确的是（　　）

A．A、B所受万有引力之比为

B．A、B系统的总动量始终为0

C．A、B做圆周运动的转速之比为

D．A、B做圆周运动的动能之比为

6．如图所示，在竖直直角坐标系内有一高、倾角斜面，将小球从轴上位置（，）处沿方向水平抛出，初速度为，g取，则小球第一次在斜面上的落点位置为（　　）

A．（，） B．（，）

C．（，） D．（，）

7．在如图所示的水平面内，一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍，皮带与两轮之间不发生滑动，两轮质量、转轴的摩擦、空气阻力均忽略不计。在机器皮带轮上放一物块A，它到转轴的距离为轮半径的一半，在电动机皮带轮边缘上放一物块B，A、B质量均为m，都可视为质点。启动电动机，使两轮从静止开始逐渐加速，但A、B始终未与轮发生相对滑动，则下列说法正确的是（　　）

A．A、B所受向心力之比为

B．机器皮带轮边缘上的C点所受摩擦力方向与C点运动方向相反

C．B的速度由零增加到v的过程中，A所受静摩擦力始终指向圆心

D．B的速度由零增加到v的过程中，电动机对两物块所做的功为

8．如图所示，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，为等腰直角三角形，，，将一质量为的小球以某一初动能从O点抛出，恰好能到达C点且动能为初动能的2倍。若让此小球带电，电荷量为（），同时加一匀强电场，场强方向与竖直平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，它再次到达C点且动能为初动能的6倍，又从O点以同样的初动能沿另一方向抛出此带电小球，恰好能到达B点且动能为初动能的10倍，重力加速度为g，则（　　）

A．A点电势最高 B．电场方向从B指向O

C．电场方向从A指向B D．场强大小为

9．如图所示，电荷量分别为和（）的点电荷固定在正四面体的两顶点上，a、b是正四面体的另外两个顶点。则（　　）

A．a点和b点的电势相等

B．a点和b点的电势不相等

C．a点和b点的场强等大但方向不同

D．a点和b点的场强等大且方向相同

10．如图所示，在水平冰面上，质量的冰壶A以大小为的速度与静止的质量为的冰壶B发生正碰。碰撞可能是弹性碰撞也可能是非弹性碰撞，不计一切摩擦和空气阻力。关于碰后冰壶A的运动情况描述正确的是（　　）

A．碰后冰壶A可能会被弹回，速度大小为

B．碰后冰壶A可能继续向前运动，速度大小为

C．碰后冰壶A可能继续向前运动，速度大小为

D．碰后冰壶A不可能静止不动

11．研究“蹦极”运动时，安装在人身上的传感器可测量人在不同时刻所处位置离出发点的距离及下落瞬时速度。设人及所携设备的总质量为，弹性绳原长为。如图（a）所示，人从蹦极台由静止下落，根据传感器测到的数据，便得到了比较精确的速度——位移图像（图像）。但因工作失误导致图像纵轴上所标数据在保管过程中丢失，如图（b）所示。已知蹦极地点的重力加速度g为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．纵轴上最小一格为

B．到之间的图像为抛物线的一部分

C．人下落到最大速度的过程中，弹性绳对人所做功为

D．因为到之间的图像切线斜率先减小后增大，以该过程中人的加速度先减小后增大

第Ⅱ卷（非选择题：共66分）

二、实验题（2小题，共15分）

12．A、B两小球向相同方向做匀减速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光时的位置，如图所示，曝光的时间间隔相等。

（1）A、B两小球是_____________运动的。（填“向左”或“向右”）

（2）时刻，A小球速度_____________B小球速度。（选填“大于”“小于”或“等于”）

（3）时刻，A小球速度_____________B小球速度。（选填“大于”“小于”或“等于”）

13．在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材：

A．待测电流表（量程，内阻约几十欧）

B．滑动变阻器（阻值范围）

C．滑动变阻器（阻值范围）

D．电阻箱（ ）

E．电阻箱（）

F．电源（电动势）

G．电源（电动势）

H．电源（电动势）

I．开关、导线

（1）若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，应选__________，应选用_________，电源应选用_______________。（用器材前的英文字母表示）

（2）若在实验中，当闭合，调节使电流表G半偏时，读得的阻值是，则电流表的内阻_______，若要将该电流表改装成量程是的电压表，则应____________（填“串联”或“并联”）一个阻值是______________的电阻。

（3）使用（2）中这个新电压表去测电压时，新电压表的读数相比于准确值会_____________（填“稍小些”“稍大些”），采取下列哪种措施可以改进_____________。

A．在R上串联一个比R小得多的电阻

B．在R上串联一个比R大得多的电阻

C．在R上并联一个比R小得多的电阻

D．在R上并联一个比R大得多的电阻

三、计算题（本大题共4小题，共51分。解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）

14．如图所示，甲、乙两辆汽车分别在相互垂直的道路上，沿各自道宽的中心线（图中虚线所示）向前匀速行驶，。两车车长均为，车宽均为。当甲、乙两车车头到十字路口中心点O的距离分别为时，乙车意识到有撞车的危险立即刹车做匀减速直线运动，但甲车却仍保持原有运动状态向前行驶。为了避免两车相撞且让甲车先通过中心点O，则乙车的加速度应该满足什么条件？

15．某同学正在认真地复习备考，突然飞来一只蜜蜂在他的附近运动。蜜蜂的运动可视为在竖直平面内的匀速圆周运动，半径为R、线速度大小为，蜜蜂的质量为m，重力加速度大小为g。当蜜蜂运动到A点时，其速度斜向左上方且与水平方向夹角。求：

（1）蜜蜂从最高点B运动到点A的过程中，空气对蜜蜂所做的功；

（2）当蜜蜂运动到A点后正准备脱离圆周飞向该同学时，该同学下意识向蜜蜂飞来的区域吹了一口气，使得蜜蜂做匀减速直线运动刚好到达他“嘴边”时速度为0，“嘴边”到A点距离为，将“吹出的气”和“空气”对蜜蜂的合力视为恒力，此过程中该恒力的冲量大小。

16．为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积为A的金属板，间距为L，当连接到电压为U的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生匀强电场，如图所示。容器的下底面的金属板均匀分布许多小孔，合上开关后，烟尘颗粒可以源源不断地稳定地从小孔流入容器中，假设单位时间内进入的颗粒数为n个，每个颗粒带电荷量为、质量为m，不考虑颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略颗粒所受重力。并认为颗粒刚进入电场时的初速度为零，当电流稳定后，求：

（1）上极板受到冲击力的大小；

（2）电场力对颗粒做功的功率；

（3）在靠近上极板附近的薄层（厚度极小）内烟尘颗粒的总动能与容器中央（到上极板的距离为）相同厚度的薄层内烟尘颗粒的总动能之比。

【物理—选修3—4】

17．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，处的质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是，则下列说法正确的是（　　）

A．这列波沿x轴负方向传播

B．质点P在时刻速度方向沿y轴正方向

C．质点P在时刻的位移为

D．质点P在时间内经过的路程为

E．质点P在时刻速度方向与加速度方向相同

18．半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，O点为圆心，为与底面垂直的半径。一束红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，入射点为B，。已知该玻璃对红光的折射率，光线经柱面折射后从底面上的C点（未画出）射出，求：

（1）光线从B点传播到C点所用时间。（真空中的光速为c）

（2）光线仍从B点射入，当入射角为时，经柱面折射后的光线恰好在底面上的某点发生全反射，的值。

1．A

【详解】

BD．人相对扶梯静止,自动扶梯以加速度a加速向上运动，则人也以加速度a加速向上运动，此加速度可以分解为竖直向上的加速度和水平向右的加速度，在水平方向根据牛顿第二定律可知人应受水平向右的静摩擦力，选项BD错误；

A．由于人有竖直向上的分加速度，所以人处于超重状态，选项A正确；

C．人所受支持力竖直向上，向上运动过程中竖直方向有位移，因此支持力对人做功，选项C错误。

故选A。

2．C

【详解】

A．用小锤击打弹片，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，做自由落体运动，二者在竖直方向的位移相同，但水平位移不同，因此A、B两球位移不相同，选项A错误；

B．下落过程中，A、B两球的时间相同，位移不同，则平均速率不相同，选项B错误；

C．下落过程中，A、B两球的的加速度都等于重力加速度，有

下落时间相同，则下落过程中，A、B两球速度变化量相同，选项C正确；

D．即将着落地时，重力的功率

下落时间相同，则A球所受重力的功率等于B球所受重力的功率，选项D错误。

故选C。

3．B

【详解】

A．若细杆的形状规则，但质量分布不一定均匀，因此细杆的重心不一定在它的几何中心，选项A错误；

C．因半球形容器光滑，细杆在A点处若不受弹力，则杆不能静止，选项C错误；

BD．细杆静止，作出细杆的受力如图：

则可判断细杆的重心一定位于之间，不可能位于B点，选项B正确，D错误。

故选B。

4．C

【详解】

由图中几何关系可知，在时间内，汽车前进的位移为

因为很小，故汽车的速度可认为等于时间内的平均速度，则有

故选C。

5．B

【详解】

A．由于双星系统靠相互之间的万有引力提供向心力，同轴转动，角速度相同，根据

可知

故A错误；

B．双星系统的周期相同，根据

解得

根据

可知

由于双星系统中两恒星的速度方向相反，故A、B系统的总动量为

故B正确；

C．由于双星角速度相同，根据

可知双星转速相同，故C错误；

D．A、B做圆周运动的动能之比为

故D错误。

故选B。

6．D

【详解】

设小球第一次在斜面上的落点位置为（，），小球在空中做平抛运动，水平方向有

竖直方向有

其中

，

又由几何关系可得

联立解得

，

故选D。

7．D

【详解】

A．由于电动机和机器由同一皮带连接。则它们边缘线速度相同，根据

设A点角速度为，B点角速度为，C点角速度为，可知，电动机皮带轮和机器皮带轮的角速度之比为

而A点和C点为同轴转动，则角速度相同，故

则

两物体A和B所受向心力之比为

故A错误；

B．由于机器皮带带动机器轮转动，则对于机器轮上C点研究，相对于皮带由向后运动的趋势，则其受到静摩擦力向前，故摩擦力方向与运动方向相同，故B错误；

C．当B的速度由零增加到v的过程中，A的速度在增大的过程中，受到的静摩擦力并不是指向圆心，静摩擦力有指向圆心的分量，还有切向分量，直到A受到的摩擦力只提供向心力时，静摩擦力才指向圆心，故C错误；

D．当B的速度由零增加到v的过程中，当B的速度为v时，根据规律可知

则此时C点的线速度为

则A物体的线速度为

则电动机对系统所做的功为

故D正确。

故选D。

8．D

【详解】

ABC．设小球的初动能为，，小球不带电时，从点到点，根据动能定理可得

小球带电时，从点到点，根据动能定理可得

解得

从点到点，根据动能定理可得

解得

则有

如图所示

把平均分为三等份，则有

则有

可知为匀强电场中的等势线，由于

可知

故匀强电场的方向由指向，点电势最高，故ABC错误；

D．由

联立解得场强大小为

故D正确。

故选D。

9．AD

【详解】

AB．如图所示

平面为等量异种点电荷连线的中垂面，根据等量异种点电荷电势分布特点可知，中垂面为一等势面，则a点和b点的电势相等，故A正确，B错误；

CD．由图可知，a点到等量异种点电荷连线的中点的距离等于b点到等量异种点电荷连线的中点的距离，根据等量异种点电荷电场分布特点可知，a点和b点的场强大小相等，a点和b点的场强方向均与、连线平行，方向由指向，即a点和b点的场强等大且方向相同，故C错误，D正确。

故选AD。

10．AB

【详解】

若冰壶A与冰壶B发生弹性碰撞，以碰前速度方向为正方向，根据系统动量守恒和系统机械系守恒可得

联立解得

，

若冰壶A与冰壶B发生完全非弹性碰撞，则有

解得

综上分析可知，碰后冰壶A的速度可能为

故选AB。

11．ABC

【详解】

AB．在之间人做自由落体运动，则根据公式可得

此公式图像满足抛物线规律，当

解得

故纵轴上最小一格为，故AB正确；

C．由图可知最大速度为

根据动能定理，设弹性绳做功为W，可知

解得

故C正确；

D．人在做自由落体运动，则人的加速度不变，在，随着弹性绳的拉长，弹性绳的弹力F增大，根据牛顿第二定律可得

弹力增大，则加速度减小，直到

此时人的速度最大，继续向下运动，则

加速度方向改变，且加速度变大，人做减速运动，故D错误。

故选ABC。

12．     向左     等于     小于

【详解】

（1）[1]A、B两小球向相同方向做匀减速直线运动，则在相同的时间内通过的位移越来越小，结合图可知A、B两小球是向左运动的。

（2）[2]根据并结合图有

可知时间内A小球速度等于B小球速度，根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可知时刻，A小球速度等于B小球速度。

（3）[3]从有

由图可知

而、t相等，所以

即时刻A小球速度小于B小球速度。

13．     E     D     G     50     串联     2950     稍小些     D

【详解】

（1）[1][2][3]用半偏法测量电流表内阻，根据电路图可知，设电源电动势为E，内阻为r，打开时，设满偏时电流为

实验要求

这样才有

当闭合时，和并联，并联后总阻值

这样才有闭合后，电路中总电流几乎不变，仍然近似等于，调节使电流表半偏为，所以流过的电流也为，所以

故应选远大于的电阻箱；故应选E。选接近的电阻箱，选择D；电源选择较大电动势的电源，当选择H时，由

则电源选择太大，故电源选择G。

（2）[4]由上述可知，半偏时

则

[5][6]根据改装电压表的规律可知，需串联大电阻，由闭合电路欧姆定律可知

则

（3）[7]当闭合时，和电流表并联，并联后总电阻减小，而电阻不变，所以闭合后的干路电流比闭合前的总电流要大，即电流大于，而此时电流表所在支路的电流的电流等于，则所在的支路电流要大于，那么其电阻肯定要小于，所以此方法中电流表的内阻的测量值比真实值要偏小。电流表内阻测量值小于真实值，则改装成电压表取测量一稳定的电压时，电压表内阻偏大，流过电压表的电流偏小，电压表指针偏小，则测量值和真实值相比，测量值偏小，即测量值稍微小一些。

[8]改装后的电压表读数不准，说明串联的电阻不准确，所以应使串联的电阻改变。若减小电阻时，可并联一个比大得多的电阻，若增大阻值，可串联一个很小的电阻。电压表的读数比准确值稍微偏小，说明流过电压表的电流稍微小些，串联的电阻稍大了些，要使电压表读数准确，应使电流表比原来稍大些，串联电阻的总阻值稍小些，故减小电阻，要并联一个比R大得多的电阻。

故选D。

14．

【详解】

若乙车加速度较大，乙车的车头刚好没撞上甲车的车尾，如图所示：

有

解得

乙车的加速度应该满足。

15．（1）；（2）

【详解】

（1）在过程中，受力如图：

对蜜蜂，由动能定理有

解得

（2）在“嘴边”的过程中，受力如图：

蜜蜂匀减速直线运动到零，有

根据运动学知识有

或

联立解得

又

解得

则此过程中该恒力的冲量大小

16．（1）；（2）；（3）

【详解】

（1）对极短时间内撞到上底面的颗粒，由动量定理有

极短时间内撞到上底面的颗粒数量为

对某一个颗粒，从下底面到上底面，由动能定理有

联立解得

（2）方法一：从电路的角度求解

电路中电场力做功的功率

带电颗粒上升过程形成的

解得

方法二：

电场力做功的功率

在时间内电场力对容器内所有颗粒所做功W等价于把内进入容器的颗粒的速度从0增大到电场力所做的功，v为颗粒到达上底面时的速度

对一个颗粒从下底面到上底面，由动能定理

解得

方法三：

总电场力做功的功率

容器内所有颗粒所受总电场力

对一个颗粒从下底面到上底面

解得

（3）设在靠近上极板附近的薄层厚度为，因为厚度极小，所以薄层内的颗粒的速度可视为都为

对一个颗粒从下底面到上底面，有

薄层内的颗粒数量为

薄层内烟尘颗粒的总动能

由以上四个式子可得在靠近上极板附近的薄层（厚度极小）内烟尘颗粒的总动能

设在容器正中央厚度为的薄层，因为厚度极小，所以薄层内的颗粒的速度可视为都为

对一个颗粒从下底面到上底面，有

薄层内的颗粒数量为

薄层内烟尘颗粒的总动能

由以上四个式子可得在容器正中央相同厚度的薄层内烟尘颗粒的总动能

综上所述，两处总动能之比

17．BCE

【详解】

A．由图可知波长

若波沿x轴正向传播，则有

（n=0，1，2……）

解得

（n=0，1，2……）

若波沿x轴负向传播，则有

（n=0，1，2……）

解得

（n=0，1，2……）

已知该波的波速是，则波只能沿x轴正向传播，选项A错误；

B．波沿x轴正向传播，根据带动法可判断质点P在时刻速度方向沿y轴正方向，选项B正确；

C．根据可得

在时波的方程为

当x=0.04m时有

质点P在时刻的位移为，选项C正确；

D．质点P在时间内经过，所以经过的路程为

选项D错误；

E．波沿x轴正向传播，周期T=0.12s，质点P在时刻在x轴上方，正向平衡位置运动，速度方向与加速度方向均指向平衡位置，选项E正确。

故选BCE。

18．（1）；（2）

【详解】

（1）光路图如图所示

由几何关系可得，光在面上的入射角

根据折射率

由几何关系得

根据折射率

从B点到C点用时

解得

（2）光路图如图所示

根据折射率

由几何关系得

由临界角得

解得

解得