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2024届四川省达州市普通高中高三下学期第二次诊断性考试理综试卷-高中物理（原卷版+解析版）
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这是一份2024届四川省达州市普通高中高三下学期第二次诊断性考试理综试卷-高中物理（原卷版+解析版），文件包含2024届四川省达州市普通高中高三下学期第二次诊断性考试理综试卷-高中物理原卷版docx、2024届四川省达州市普通高中高三下学期第二次诊断性考试理综试卷-高中物理解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
理科综合共300分，包括物理、化学和生物三部分，考试时间共150分钟。
注意事项：
1.本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生用直径0.5mm黑色签字笔将自己的姓名、班级、准考证号涂写在答题卡上，检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂答案括号；非选择题用直径0.5mm黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效。在试题卷上答题无效。
3·考试结束，将答题卡交回。
4.本试卷如遇缺页、漏页、字迹不清等，考生须及时报告监考老师。
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 据报道，国外某一核电站排放的“核污水”中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90等几十种放射性元素，其中核反应之一为，已知的半衰期为28年。下列说法正确的是（ ）
A. 的比结合能比的比结合能小B. 该核反应为核裂变
C. Y粒子是电子，是的核外电子D. 温度升高，原子核的半衰期减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．核反应的生成物比反应物更加稳定，比结合能更大，即的比结合能比的比结合能小，选项A正确；
BC．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，Y为电子，则该核反应为β衰变，该电子是核内的中子转化为质子时放出的电子，选项BC错误；
D．外界因素不影响半衰期，则温度升高，原子核的半衰期不变，选项D错误。
故选A。
2. 甲、乙两辆小车（视为质点）沿水平直道运动，初始时刻乙车在甲车前24m处，其运动的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 时甲、乙两车相距48mB. 时甲、乙两车再次相遇
C. 时甲车在乙车前方12mD. 0～5s甲、乙两车之间的最大距离为24m
【答案】D
【解析】
【详解】AD．t=4s时，两车速度相同，则两车间的距离最大，此时两车的位移为
所以甲、乙两车间的距离为
故A错误，D正确；
B．t=6s时甲、乙两车的位移为
所以此时甲、乙两车间的距离为
故B错误；
C．t=3s时，甲、乙两车的位移为
所以此时甲、乙两车间的距离为
故C错误。
故选D。
3. 如图为北斗卫星的发射过程示意图，图中①为近地圆轨道，②为椭圆轨道，③为地球同步轨道，P、Q分别为轨道②与轨道①、③的交会点。关于卫星发射过程，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道②上的P点的线速度大于11.2km/s
B. 卫星在轨道②上Q点的线速度一定小于7.9km/s
C. 卫星在轨道①上的向心加速度保持不变
D. 卫星在轨道②上Q点的机械能与在轨道③上Q点的机械能可能相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．卫星绕地球转动的速度一定小于第二宇宙速度11.2km/s，即卫星在轨道②上的P点的线速度小于11.2km/s，故A错误；
B．第一宇宙速度7.9km/s等于近地卫星的运行速度，根据
可得
可知卫星在轨道③的速度小于7.9km/s，卫星在Q点从轨道②变轨到轨道③需要点火加速，则卫星在轨道②上Q点的线速度一定小于7.9km/s，故B正确；
C．卫星在轨道①上的向心加速度大小不变，方向时刻发生变化，故C错误；
D．卫星在Q点从轨道②变轨到轨道③需要点火加速，加速过程卫星的机械能增加，则卫星在轨道②上Q点的机械能小于在轨道③上Q点的机械能，故D错误。
故选B。
4. 如图是巴山大峡谷罗盘顶滑雪项目滑道简化示意图。长直助滑道AB与水平起跳平台BC连接，着陆坡足够长。可视为质点的运动员（含滑板）沿AB滑下，经过一段时间从C点沿水平方向飞出，最后落在着陆坡上的D点，E点离着陆坡CD最远。在不考虑空气阻力情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员助滑道上受重力、支持力、摩擦力和下滑力作用
B. 轨迹CE和ED在竖直方向的投影长度之比为1:3
C. E点到着陆坡距离与离开C点时的速率成正比
D. 运动员在空中的飞行时间与离开C点时的速率平方成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A．在助滑道上受重力、支持力、摩擦力作用，故A错误；
B．设C到D的时间为，则有
解得
运动员离开跳台时的速度，分解为垂直坡面的分速度和平行与坡面的分速度，当垂直于坡面的速度为零时，运动员速度方向与着陆坡平行，离着陆坡最远，设C到E的时间为，则有
解得
故
由可得
故
故B正确；
C．运动员在垂直斜面方向加速度为
故E点到着陆坡距离为
故E点到着陆坡距离与离开C点时的速率平方成正比，故C错误；
D．由
可知运动员在空中的飞行时间与离开C点时的速率成正比，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，一理想变压器ab端接电压恒定交流电源，原线圈匝数为90匝，已知，，当开关S断开时的功率为，当S闭合时的功率为，且，则副线圈匝数为（ ）
A. 30B. 45C. 60D. 180
【答案】B
【解析】
【详解】设ab端输出电压为，将变压器和副线圈负载看成一个等效电阻，当开关S断开时，等效电阻为
此时通过的电流为
此时的功率为
当S闭合时，等效电阻为
此时通过的电流为
此时的功率为
由题意可知
联立可得
解得副线圈匝数为
故选B。
6. 如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为、、、，E、F、O分别为AB、BC及AC的中点。已知无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A. O点电势为零
B. E点的场强方向沿EA方向
C. E、F两点电势相等
D. 把电子从E点沿直线移向F点过程，电子的电势能不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据题意，由点电荷电势公式可知，由于O点到正方形ABCD的四个顶点距离相等，则O点电势为零，故A正确；
B．由等量异种电荷电场分布特点可知，AB两点电荷在E点产生的电场沿AE方向，CD两点电荷在E点产生的电场沿EA方向，且小于AB产生的电场，则E点的场强方向沿AE方向，故B错误；
C．根据题意，由点电荷电势公式可知，AC两点电荷在E、F两点电势相等，BD两点电荷在E、F两点电势相等，则E、F两点电势相等，故C正确；
D．根据题意，由点电荷电势公式可知，直线上的电势不相等，则把电子从E点沿直线移向F点过程，电子的电势能改变，故D错误。
故选AC。
7. 如图所示，宽度为L，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，磁场的上下边界水平，左右区域足够长。甲、乙两完全相同的线圈边长为L。甲从某一高度由静止开始下落，以匀速通过磁场，乙从同一高度以初速度水平抛出，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平，不计空气阻力。则（ ）
A. 离开磁场时乙的速度为甲的速度的2倍
B. 从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，线圈甲、乙产生的焦耳热相同
C. 从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，通过甲、乙两线圈横截面的电荷量相同
D. 刚进入磁场时，线圈乙产生的感应电动势为甲产生的感应电动势的倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A．线圈竖直方向的速度切割磁感线，甲从某一高度由静止开始下落，以匀速通过磁场，则乙从同一高度以初速度水平抛出，乙将匀速通过磁场，且竖直方向的速度为，故乙离开磁场时乙的速度为
故A错误；
B．根据能量守恒，从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，线圈甲、乙产生的焦耳热均为
故B正确；
C．从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，通过甲、乙两线圈横截面的电荷量均为
故C正确；
D．线圈竖直方向的速度切割磁感线，刚进入磁场时，线圈甲、乙产生的感应电动势均为
故D错误。
故选BC。
8. 一质量为1kg、带电量为的小球，以初速度10m/s冲上一质量为4kg，半径为1m的四分之一绝缘光滑圆槽。整个空间存在方向竖直向下，电场强度为10N/C的匀强电场。所有接触面均光滑，重力加速度取。则从小球开始冲上圆槽到上升到最高点过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球和槽组成系统机械能不守恒B. 小球和槽组成系统动量守恒
C. 整个过程小球的动能最小值为4JD. 小球离开槽后继续上升的高度为1m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．小球和槽组成的系统除了重力做功之外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，故A正确；
B．小球和槽组成系统水平方向动量守恒，故B错误；
C．对小球和槽组成系统水平方向动量守恒
可得
整个过程中电场力对小球做功为
由能量守恒定律可知，整个过程中小球在圆槽的最高点时动能最小，则
解得整个过程小球的动能最小值为
故C错误；
D．根据
解得
小球离开圆槽后，由动能定理
代入数据解得小球离开槽后继续上升的高度为
故D正确。
故选AD
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题—第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题—第38题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（共129分）
9. 位移传感器经常用在力学实验中，并且可以很好的与计算机结合，快速解决普通方法难以测量的问题。为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组设计了图甲所示的实验装置，将粗糙长木板（厚度不计）的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上，横杆的位置可在竖直杆上调节。竖直杆与水平底座垂直，Q为长木板与竖直杆交点，位移传感器安装在粗糙长木板的右端。
（1）现测得OP的长度如图甲，OP的长度______cm。
（2）调节横杆，当OQ高度时，轻推在斜面上的小物块，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为乙图，则小物块与粗糙长木板间的动摩擦因素______。
（3）再次调节横杆，小物块无初速度轻放在斜面上，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为丙图，测得OQ高度，则当地的重力加速度______。（保留3位有效数字）
【答案】（1）24.00
（2）0.5 （3）9.80
【解析】
【小问1详解】
根据刻度尺的读数规律，该读数为24.00cm。
【小问2详解】
图乙中图像为一条倾斜的直线，斜率表示速度，斜率一定，表明小物块在斜面上沿斜面向下做匀速直线运动，令斜面倾角为，则有
根据几何关系
解得
【小问3详解】
再次调节横杆，小物块无初速度轻放在斜面上，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为丙图，根据图像可知，小物块向下做匀加速直线运动，令斜面倾角为，则有
可知
，
对小物块进行分析有
令0时刻小物块距离位移传感器间距为，根据位移公式有
则有
结合上述，将图丙中0.1s与0.2s的坐标代入解得
10. 电流表A1的量程为0～750μA、内电阻约为500Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：
电流表A2：与A1规格相同；
滑动变阻器R0：阻值0～2000Ω；
电阻箱R：阻值0~999.9Ω；
电源：电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω。
（1）某同学想用等效替代法测量电流表内阻，设计了如图甲的电路，按照图甲的电路在图乙中连接好实物图。（ ）
（2）电路连接好后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。
a.先将滑动变阻器R0的滑片移到使电路安全的位置，再把电阻箱R的阻值调到__________（填“最大”或“最小”）
b.开关S1拨到1，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I；
c.开关S1拨到2，保持S闭合、R0不变，调节电阻箱R，使电流表A2的示数为__________，此时电阻箱的阻值如图丙所示，则电流表A1内电阻为__________Ω。
（3）该同学紧接着用电流表A1设计了有两个不同量程的欧姆表，如图所示，其中R1=1000Ω，R2=500Ω，E1=1.5V，现分别将AC、BC两接线柱短接后调零，再分别在AC、BC两接线柱接入RA和RB，两次指针均指到表盘的正中央刻度，则RA:RB=__________。
【答案】（1） （2） ①. 最大 ②. I ③. 500.0
（3）3:2
【解析】
【小问1详解】
按照图甲的电路连接实物图，如图所示
【小问2详解】
[1]应将电阻箱R的阻值调到最大；
[2]开关S1拨到2，保持S闭合、R0不变，调节电阻箱R，使电流表A2的示数为I；
[3]电流表A1内电阻为电阻箱的读数500.0Ω。
【小问3详解】
将AC两接线柱短接后调零，有
将BC两接线柱短接后调零，有
在AC、BC两接线柱接入RA和RB，则有
联立可得
丁
11. 如图1所示，一倾角的斜面体固定在水平地面上（斜面足够长、带一定滑轮），物块A放在斜面上的O点，用跨过轻质定滑轮的轻绳与物块B连接，B离滑轮足够远。A、B的质量分别为、。运动过程中A与O点的距离设为x，A与斜面间的动摩擦因数μ与x的关系如图2。重力加速度g取，现将A、B由静止释放。求：
（1）当x为多大时物块A的速度最大；
（2）物块A在斜面上滑行的最大位移。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设物块A的速度最大时A与斜面间的动摩擦因数，由牛顿第二定律得
解得
由图2得
则当时
（2）设物块A沿斜面向下滑到最大位移过程中，克服摩擦力做功为，由功能关系得
摩擦力做功为
其中
解得
12. 如图，在xy的坐标平面内，第二象限的直角三角形（、F分别为xy轴上的两个点）区域分布着大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限有与y轴成45°的匀强电场，第四象限分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，AC为在y轴负半轴上的荧光屏。质量为m、电荷量为q（）的带电粒子从处以大小为，方向与x轴成60°的速度射入，过y轴P点（P点未标）经第一象限后垂直打在x轴上，后经第四象限打在荧光屏上的A点。已知O、间的距离为，O、A间的距离为l，AC长为l，，不计粒子重力。求：
（1）P点坐标及第一象限中电场强度的大小E；
（2）粒子从运动到A的时间t；
（3）将第一象限电场强度变为原来的一半，方向不变，粒子仍从处以大小为，方向不变的速度射入，通过改变第四象限中磁感应强度，使粒子打在荧光屏AC上，则磁感应强度大小的范围。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子在磁场1中做匀速圆周运动，则有
解得
过点做的垂线，由几何关系可得，A点为粒子运动轨迹的圆心，如图所示
则有
即带电粒子从F点垂直到y轴进入第一象限，可知P点与F点重合，则P点坐标为，带电粒子从F点进入第一象限，其受力分析和运动情况大致如图所示
根据运动的独立性和力的独立作用原理在x轴方向上有
，
在y轴方向上有
，
解得
（2）结合上述解得带电粒子在电场中运动时间
带电粒子打在x轴上的位置到O点距离
带电粒子从点到F点过程对应的圆心角为60°，所以带电粒子在磁场1中运动时间
带电粒子在第四象限中运动轨迹是以O点为圆心，半径为l，圆心角为，则粒子在第四象限运动的时间
粒子从点到A点的时间
（3）当粒子以速度射入磁场1时，其轨迹半径
由几何关系得，粒子从的中点离开磁场1，从OF的中点垂直y轴进入第一象限，同上分析，在x轴方向上有
，
在y轴方向上有
，
可知带电粒子仍垂直x轴进入第四象限，带电粒子打在x轴上的位置到O点距离
粒子进入第四象限速度
如果粒子刚好打在A点，轨迹如图所示
由几何关系得
解得
由于
解得
如果粒子刚好打在C点，轨迹如图所示
由几何关系得
解得
由于
解得
综合上述可知
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【物理—选修3—3】（15分）
13. 下列有关热学说法正确的是（ ）
A. 热量能自发地从低温物体传到高温物体
B. 液体的表面张力方向总是跟液面相切
C. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积
D. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
E. 在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
【答案】BDE
【解析】
【详解】A．由热力学第二定律可知，热量能自发地从高温物体传到低温物体，不能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；
C．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开，形状稳定之后，描下油膜轮廓，测出油膜面积，故C错误；
D．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故D正确；
E.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融的石英后却是非晶体；把晶体硫加热熔化，到入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，故E正确。
故选BDE。
14. 如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积为S，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求：
（1）最终汽缸内气体的压强；
（2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）设未添沙时初状态气体压强为，两汽缸内气体体积为
添沙后的末状态气体体积为
已知汽缸内气体温度始终不变，则此过程为等温变化，设末状态气体压强为，由玻意耳定律有
联立解得
（2）设弹簧劲度系数为k，对末状态左侧活塞受力分析，由平衡条件可得
联立解得
对末状态右侧活塞受力分析，设添加沙子的质量为m，由平衡条件可得
联立解得
【物理—选修3—4】（15分）
15. 位于x轴正半轴和负半轴有两个波源，时刻波形图如图所示，再经过0.1s两列波在P点相遇，两列波周期为__________s，时a处质点沿y轴__________（填“正”或“负”）方向振动，从时刻开始经过0.8s，b处质点运动的路程为__________m。
【答案】 ①. 0.4 ②. 正 ③. 0.6
【解析】
【详解】[1]经过0.1s两列波在P点相遇，波速为
由图可知波长，两列波周期为
[2]根据同侧法，两波源均沿y轴负方向振动起振，左侧波源传播至a处质点的时间为
时，左侧波源在a处质点振动，即，则在左侧波源形成的波中a处质点沿y轴正方向振动，时刻，右侧波源形成的波中，a处质点位于波谷，则时，即，a处质点位于平衡位置，沿y轴正方向振动，根据波的叠加可知，时a处质点沿y轴正方向振动。
[3]由于
可知b处质点为振动减弱点，当右侧波源传播至b处质点后，b处质点的振幅为零，右侧波源传播至b处质点的时间为
在时间内，在左侧波源形成的波中，b处质点振动了一个周期，故从时刻开始经过0.8s，b处质点运动的路程为
16. 半径为R的半球形玻璃砖ABC放在一水平桌面上，侧面图如图所示，AB边为直径，O点为球心，D、P分别为OB上和CO延长线上的一点。当一束光线从C点沿CD传到D点时，其折射光线与反射光线恰好垂直；当该束光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，通过玻璃砖从D点射出，其折射光线刚好经过P点。已知光在真空中的传播速度为c，球的半径为R，OD间的距离为，PO间的距离为。求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）E点到C点的距离L和光由E点经玻璃砖到达P点的时间t。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）根据题意画出其光路图如图所示
解得
因在D点折射光线与反射光线垂直，由几何关系有
由折射定律得
（2）光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，其光路图如图所示
由几何关系得
解得
所以
则由折射定律可得
由正弦定理得
解得
所以
三角形为等腰三角形
由几何关系得
，
由得光在玻璃砖传播速度
光由E点经玻璃砖到达P点的时间
理科综合共300分，包括物理、化学和生物三部分，考试时间共150分钟。
注意事项：
1.本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生用直径0.5mm黑色签字笔将自己的姓名、班级、准考证号涂写在答题卡上，检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂答案括号；非选择题用直径0.5mm黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效。在试题卷上答题无效。
3·考试结束，将答题卡交回。
4.本试卷如遇缺页、漏页、字迹不清等，考生须及时报告监考老师。
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 据报道，国外某一核电站排放的“核污水”中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90等几十种放射性元素，其中核反应之一为，已知的半衰期为28年。下列说法正确的是（ ）
A. 的比结合能比的比结合能小B. 该核反应为核裂变
C. Y粒子是电子，是的核外电子D. 温度升高，原子核的半衰期减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．核反应的生成物比反应物更加稳定，比结合能更大，即的比结合能比的比结合能小，选项A正确；
BC．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，Y为电子，则该核反应为β衰变，该电子是核内的中子转化为质子时放出的电子，选项BC错误；
D．外界因素不影响半衰期，则温度升高，原子核的半衰期不变，选项D错误。
故选A。
2. 甲、乙两辆小车（视为质点）沿水平直道运动，初始时刻乙车在甲车前24m处，其运动的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 时甲、乙两车相距48mB. 时甲、乙两车再次相遇
C. 时甲车在乙车前方12mD. 0～5s甲、乙两车之间的最大距离为24m
【答案】D
【解析】
【详解】AD．t=4s时，两车速度相同，则两车间的距离最大，此时两车的位移为
所以甲、乙两车间的距离为
故A错误，D正确；
B．t=6s时甲、乙两车的位移为
所以此时甲、乙两车间的距离为
故B错误；
C．t=3s时，甲、乙两车的位移为
所以此时甲、乙两车间的距离为
故C错误。
故选D。
3. 如图为北斗卫星的发射过程示意图，图中①为近地圆轨道，②为椭圆轨道，③为地球同步轨道，P、Q分别为轨道②与轨道①、③的交会点。关于卫星发射过程，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道②上的P点的线速度大于11.2km/s
B. 卫星在轨道②上Q点的线速度一定小于7.9km/s
C. 卫星在轨道①上的向心加速度保持不变
D. 卫星在轨道②上Q点的机械能与在轨道③上Q点的机械能可能相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．卫星绕地球转动的速度一定小于第二宇宙速度11.2km/s，即卫星在轨道②上的P点的线速度小于11.2km/s，故A错误；
B．第一宇宙速度7.9km/s等于近地卫星的运行速度，根据
可得
可知卫星在轨道③的速度小于7.9km/s，卫星在Q点从轨道②变轨到轨道③需要点火加速，则卫星在轨道②上Q点的线速度一定小于7.9km/s，故B正确；
C．卫星在轨道①上的向心加速度大小不变，方向时刻发生变化，故C错误；
D．卫星在Q点从轨道②变轨到轨道③需要点火加速，加速过程卫星的机械能增加，则卫星在轨道②上Q点的机械能小于在轨道③上Q点的机械能，故D错误。
故选B。
4. 如图是巴山大峡谷罗盘顶滑雪项目滑道简化示意图。长直助滑道AB与水平起跳平台BC连接，着陆坡足够长。可视为质点的运动员（含滑板）沿AB滑下，经过一段时间从C点沿水平方向飞出，最后落在着陆坡上的D点，E点离着陆坡CD最远。在不考虑空气阻力情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员助滑道上受重力、支持力、摩擦力和下滑力作用
B. 轨迹CE和ED在竖直方向的投影长度之比为1:3
C. E点到着陆坡距离与离开C点时的速率成正比
D. 运动员在空中的飞行时间与离开C点时的速率平方成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A．在助滑道上受重力、支持力、摩擦力作用，故A错误；
B．设C到D的时间为，则有
解得
运动员离开跳台时的速度，分解为垂直坡面的分速度和平行与坡面的分速度，当垂直于坡面的速度为零时，运动员速度方向与着陆坡平行，离着陆坡最远，设C到E的时间为，则有
解得
故
由可得
故
故B正确；
C．运动员在垂直斜面方向加速度为
故E点到着陆坡距离为
故E点到着陆坡距离与离开C点时的速率平方成正比，故C错误；
D．由
可知运动员在空中的飞行时间与离开C点时的速率成正比，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，一理想变压器ab端接电压恒定交流电源，原线圈匝数为90匝，已知，，当开关S断开时的功率为，当S闭合时的功率为，且，则副线圈匝数为（ ）
A. 30B. 45C. 60D. 180
【答案】B
【解析】
【详解】设ab端输出电压为，将变压器和副线圈负载看成一个等效电阻，当开关S断开时，等效电阻为
此时通过的电流为
此时的功率为
当S闭合时，等效电阻为
此时通过的电流为
此时的功率为
由题意可知
联立可得
解得副线圈匝数为
故选B。
6. 如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为、、、，E、F、O分别为AB、BC及AC的中点。已知无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A. O点电势为零
B. E点的场强方向沿EA方向
C. E、F两点电势相等
D. 把电子从E点沿直线移向F点过程，电子的电势能不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据题意，由点电荷电势公式可知，由于O点到正方形ABCD的四个顶点距离相等，则O点电势为零，故A正确；
B．由等量异种电荷电场分布特点可知，AB两点电荷在E点产生的电场沿AE方向，CD两点电荷在E点产生的电场沿EA方向，且小于AB产生的电场，则E点的场强方向沿AE方向，故B错误；
C．根据题意，由点电荷电势公式可知，AC两点电荷在E、F两点电势相等，BD两点电荷在E、F两点电势相等，则E、F两点电势相等，故C正确；
D．根据题意，由点电荷电势公式可知，直线上的电势不相等，则把电子从E点沿直线移向F点过程，电子的电势能改变，故D错误。
故选AC。
7. 如图所示，宽度为L，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，磁场的上下边界水平，左右区域足够长。甲、乙两完全相同的线圈边长为L。甲从某一高度由静止开始下落，以匀速通过磁场，乙从同一高度以初速度水平抛出，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平，不计空气阻力。则（ ）
A. 离开磁场时乙的速度为甲的速度的2倍
B. 从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，线圈甲、乙产生的焦耳热相同
C. 从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，通过甲、乙两线圈横截面的电荷量相同
D. 刚进入磁场时，线圈乙产生的感应电动势为甲产生的感应电动势的倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A．线圈竖直方向的速度切割磁感线，甲从某一高度由静止开始下落，以匀速通过磁场，则乙从同一高度以初速度水平抛出，乙将匀速通过磁场，且竖直方向的速度为，故乙离开磁场时乙的速度为
故A错误；
B．根据能量守恒，从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，线圈甲、乙产生的焦耳热均为
故B正确；
C．从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，通过甲、乙两线圈横截面的电荷量均为
故C正确；
D．线圈竖直方向的速度切割磁感线，刚进入磁场时，线圈甲、乙产生的感应电动势均为
故D错误。
故选BC。
8. 一质量为1kg、带电量为的小球，以初速度10m/s冲上一质量为4kg，半径为1m的四分之一绝缘光滑圆槽。整个空间存在方向竖直向下，电场强度为10N/C的匀强电场。所有接触面均光滑，重力加速度取。则从小球开始冲上圆槽到上升到最高点过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球和槽组成系统机械能不守恒B. 小球和槽组成系统动量守恒
C. 整个过程小球的动能最小值为4JD. 小球离开槽后继续上升的高度为1m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．小球和槽组成的系统除了重力做功之外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，故A正确；
B．小球和槽组成系统水平方向动量守恒，故B错误；
C．对小球和槽组成系统水平方向动量守恒
可得
整个过程中电场力对小球做功为
由能量守恒定律可知，整个过程中小球在圆槽的最高点时动能最小，则
解得整个过程小球的动能最小值为
故C错误；
D．根据
解得
小球离开圆槽后，由动能定理
代入数据解得小球离开槽后继续上升的高度为
故D正确。
故选AD
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题—第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题—第38题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（共129分）
9. 位移传感器经常用在力学实验中，并且可以很好的与计算机结合，快速解决普通方法难以测量的问题。为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组设计了图甲所示的实验装置，将粗糙长木板（厚度不计）的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上，横杆的位置可在竖直杆上调节。竖直杆与水平底座垂直，Q为长木板与竖直杆交点，位移传感器安装在粗糙长木板的右端。
（1）现测得OP的长度如图甲，OP的长度______cm。
（2）调节横杆，当OQ高度时，轻推在斜面上的小物块，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为乙图，则小物块与粗糙长木板间的动摩擦因素______。
（3）再次调节横杆，小物块无初速度轻放在斜面上，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为丙图，测得OQ高度，则当地的重力加速度______。（保留3位有效数字）
【答案】（1）24.00
（2）0.5 （3）9.80
【解析】
【小问1详解】
根据刻度尺的读数规律，该读数为24.00cm。
【小问2详解】
图乙中图像为一条倾斜的直线，斜率表示速度，斜率一定，表明小物块在斜面上沿斜面向下做匀速直线运动，令斜面倾角为，则有
根据几何关系
解得
【小问3详解】
再次调节横杆，小物块无初速度轻放在斜面上，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为丙图，根据图像可知，小物块向下做匀加速直线运动，令斜面倾角为，则有
可知
，
对小物块进行分析有
令0时刻小物块距离位移传感器间距为，根据位移公式有
则有
结合上述，将图丙中0.1s与0.2s的坐标代入解得
10. 电流表A1的量程为0～750μA、内电阻约为500Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：
电流表A2：与A1规格相同；
滑动变阻器R0：阻值0～2000Ω；
电阻箱R：阻值0~999.9Ω；
电源：电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω。
（1）某同学想用等效替代法测量电流表内阻，设计了如图甲的电路，按照图甲的电路在图乙中连接好实物图。（ ）
（2）电路连接好后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。
a.先将滑动变阻器R0的滑片移到使电路安全的位置，再把电阻箱R的阻值调到__________（填“最大”或“最小”）
b.开关S1拨到1，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I；
c.开关S1拨到2，保持S闭合、R0不变，调节电阻箱R，使电流表A2的示数为__________，此时电阻箱的阻值如图丙所示，则电流表A1内电阻为__________Ω。
（3）该同学紧接着用电流表A1设计了有两个不同量程的欧姆表，如图所示，其中R1=1000Ω，R2=500Ω，E1=1.5V，现分别将AC、BC两接线柱短接后调零，再分别在AC、BC两接线柱接入RA和RB，两次指针均指到表盘的正中央刻度，则RA:RB=__________。
【答案】（1） （2） ①. 最大 ②. I ③. 500.0
（3）3:2
【解析】
【小问1详解】
按照图甲的电路连接实物图，如图所示
【小问2详解】
[1]应将电阻箱R的阻值调到最大；
[2]开关S1拨到2，保持S闭合、R0不变，调节电阻箱R，使电流表A2的示数为I；
[3]电流表A1内电阻为电阻箱的读数500.0Ω。
【小问3详解】
将AC两接线柱短接后调零，有
将BC两接线柱短接后调零，有
在AC、BC两接线柱接入RA和RB，则有
联立可得
丁
11. 如图1所示，一倾角的斜面体固定在水平地面上（斜面足够长、带一定滑轮），物块A放在斜面上的O点，用跨过轻质定滑轮的轻绳与物块B连接，B离滑轮足够远。A、B的质量分别为、。运动过程中A与O点的距离设为x，A与斜面间的动摩擦因数μ与x的关系如图2。重力加速度g取，现将A、B由静止释放。求：
（1）当x为多大时物块A的速度最大；
（2）物块A在斜面上滑行的最大位移。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设物块A的速度最大时A与斜面间的动摩擦因数，由牛顿第二定律得
解得
由图2得
则当时
（2）设物块A沿斜面向下滑到最大位移过程中，克服摩擦力做功为，由功能关系得
摩擦力做功为
其中
解得
12. 如图，在xy的坐标平面内，第二象限的直角三角形（、F分别为xy轴上的两个点）区域分布着大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限有与y轴成45°的匀强电场，第四象限分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，AC为在y轴负半轴上的荧光屏。质量为m、电荷量为q（）的带电粒子从处以大小为，方向与x轴成60°的速度射入，过y轴P点（P点未标）经第一象限后垂直打在x轴上，后经第四象限打在荧光屏上的A点。已知O、间的距离为，O、A间的距离为l，AC长为l，，不计粒子重力。求：
（1）P点坐标及第一象限中电场强度的大小E；
（2）粒子从运动到A的时间t；
（3）将第一象限电场强度变为原来的一半，方向不变，粒子仍从处以大小为，方向不变的速度射入，通过改变第四象限中磁感应强度，使粒子打在荧光屏AC上，则磁感应强度大小的范围。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子在磁场1中做匀速圆周运动，则有
解得
过点做的垂线，由几何关系可得，A点为粒子运动轨迹的圆心，如图所示
则有
即带电粒子从F点垂直到y轴进入第一象限，可知P点与F点重合，则P点坐标为，带电粒子从F点进入第一象限，其受力分析和运动情况大致如图所示
根据运动的独立性和力的独立作用原理在x轴方向上有
，
在y轴方向上有
，
解得
（2）结合上述解得带电粒子在电场中运动时间
带电粒子打在x轴上的位置到O点距离
带电粒子从点到F点过程对应的圆心角为60°，所以带电粒子在磁场1中运动时间
带电粒子在第四象限中运动轨迹是以O点为圆心，半径为l，圆心角为，则粒子在第四象限运动的时间
粒子从点到A点的时间
（3）当粒子以速度射入磁场1时，其轨迹半径
由几何关系得，粒子从的中点离开磁场1，从OF的中点垂直y轴进入第一象限，同上分析，在x轴方向上有
，
在y轴方向上有
，
可知带电粒子仍垂直x轴进入第四象限，带电粒子打在x轴上的位置到O点距离
粒子进入第四象限速度
如果粒子刚好打在A点，轨迹如图所示
由几何关系得
解得
由于
解得
如果粒子刚好打在C点，轨迹如图所示
由几何关系得
解得
由于
解得
综合上述可知
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【物理—选修3—3】（15分）
13. 下列有关热学说法正确的是（ ）
A. 热量能自发地从低温物体传到高温物体
B. 液体的表面张力方向总是跟液面相切
C. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积
D. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
E. 在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
【答案】BDE
【解析】
【详解】A．由热力学第二定律可知，热量能自发地从高温物体传到低温物体，不能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；
C．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开，形状稳定之后，描下油膜轮廓，测出油膜面积，故C错误；
D．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故D正确；
E.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融的石英后却是非晶体；把晶体硫加热熔化，到入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，故E正确。
故选BDE。
14. 如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积为S，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求：
（1）最终汽缸内气体的压强；
（2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）设未添沙时初状态气体压强为，两汽缸内气体体积为
添沙后的末状态气体体积为
已知汽缸内气体温度始终不变，则此过程为等温变化，设末状态气体压强为，由玻意耳定律有
联立解得
（2）设弹簧劲度系数为k，对末状态左侧活塞受力分析，由平衡条件可得
联立解得
对末状态右侧活塞受力分析，设添加沙子的质量为m，由平衡条件可得
联立解得
【物理—选修3—4】（15分）
15. 位于x轴正半轴和负半轴有两个波源，时刻波形图如图所示，再经过0.1s两列波在P点相遇，两列波周期为__________s，时a处质点沿y轴__________（填“正”或“负”）方向振动，从时刻开始经过0.8s，b处质点运动的路程为__________m。
【答案】 ①. 0.4 ②. 正 ③. 0.6
【解析】
【详解】[1]经过0.1s两列波在P点相遇，波速为
由图可知波长，两列波周期为
[2]根据同侧法，两波源均沿y轴负方向振动起振，左侧波源传播至a处质点的时间为
时，左侧波源在a处质点振动，即，则在左侧波源形成的波中a处质点沿y轴正方向振动，时刻，右侧波源形成的波中，a处质点位于波谷，则时，即，a处质点位于平衡位置，沿y轴正方向振动，根据波的叠加可知，时a处质点沿y轴正方向振动。
[3]由于
可知b处质点为振动减弱点，当右侧波源传播至b处质点后，b处质点的振幅为零，右侧波源传播至b处质点的时间为
在时间内，在左侧波源形成的波中，b处质点振动了一个周期，故从时刻开始经过0.8s，b处质点运动的路程为
16. 半径为R的半球形玻璃砖ABC放在一水平桌面上，侧面图如图所示，AB边为直径，O点为球心，D、P分别为OB上和CO延长线上的一点。当一束光线从C点沿CD传到D点时，其折射光线与反射光线恰好垂直；当该束光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，通过玻璃砖从D点射出，其折射光线刚好经过P点。已知光在真空中的传播速度为c，球的半径为R，OD间的距离为，PO间的距离为。求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）E点到C点的距离L和光由E点经玻璃砖到达P点的时间t。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）根据题意画出其光路图如图所示
解得
因在D点折射光线与反射光线垂直，由几何关系有
由折射定律得
（2）光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，其光路图如图所示
由几何关系得
解得
所以
则由折射定律可得
由正弦定理得
解得
所以
三角形为等腰三角形
由几何关系得
，
由得光在玻璃砖传播速度
光由E点经玻璃砖到达P点的时间
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