甘肃省兰州市五十五中2026届高三第二次诊断性检测物理试卷含解析

这是一份甘肃省兰州市五十五中2026届高三第二次诊断性检测物理试卷含解析，共5页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，在此过程中（ ）
A．桌面对铜管的支持力一直为Mg
B．铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒
C．铜管中没有感应电流
D．强磁铁下落到桌面的时间
2、如图所示，a、b、c、d为圆上的四个点，ac、bd连线过圆心且相互垂直，置于圆心处带正电的点电荷在a点产生的场强大小为E。若在该空间再施加一沿ac方向的大小为2E的匀强电场后，以下说法正确的是( )
A．a点的场强大小为3E，方向由c到a
B．c点的场强大小为3E，方向由c到a
C．b、d两点的场强相同，大小都为E
D．b、d两点的场强不相同，但大小都为E
3、已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4……已知普朗克常量为h，电子的质量为m。巴尔末线系是氢原子从n≥3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线，则下列说法中正确的是（ ）
A．巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eV
B．氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变
C．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为
D．一个处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光
4、一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态，不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦，如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止．则下列说法正确的是
A．在缓慢拉开B的过程中，水平力F不变
B．物体A所受细绳的拉力一定变大
C．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
D．物体A所受斜面体的作用力的合力一定变大
5、2019年10月30日在新疆喀什发生4级地震，震源深度为12 km。如果该地震中的简谐横波在地壳中匀速传播的速度大小为4 km/s，已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x=120 m处，如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．从波传到x=120 m处开始计时，经过t=0.06 s位于x=360 m的质点加速度最小
B．从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3 s时间
C．波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，动能在变大
D．此刻波动图像上除M点外与M点位移大小相同的质点有7个
6、下雨天，大量雨滴落在地面上会形成对地面的平均压强。某次下雨时用仪器测得地面附近雨滴的速度约为10m/s。查阅当地气象资料知该次降雨连续30min降雨量为10mm。又知水的密度为。假设雨滴撞击地面的时间为0.1s，且撞击地面后不反弹。则此压强为（ ）
A．0.06PaB．0.05PaC．0.6PaD．0.5Pa
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，设水车的转轮以某一较大的角速度ω做匀速圆周运动，轮缘上有两个水滴A、B同时从同一高度被甩出，并且都落到转轮右侧的水平地面上，假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等，速度方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力。下列判断中正确的有（ ）
A．两水滴落到水平地面上的速度相同
B．两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等
C．高度一定，ω越大，两水滴在空中飞行的时间差△t越大
D．高度一定，ω越大，两水滴落地点的距离Δx越大
8、如图，地球与月球可以看作双星系统它们均绕连线上的C点转动在该系统的转动平面内有两个拉格朗日点L2、L4(位于这两个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下绕C点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变)，L2点在地月连线的延长线上，L4点与地球球心、月球球心的连线构成一个等边三角形．我国已发射的“鹊桥”中继卫星位于L2点附近，它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持．假设L4点有一颗监测卫星，“鹊桥”中继卫星视为在L2点．已知地球的质量为月球的81倍，则
A．地球和月球对监测卫星的引力之比为81：1
B．地球球心和月球球心到C点的距离之比为1：9
C．监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大
D．监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的大
9、如图所示，比荷为的粒子从静止开始，经加速电场U加速后进入辐向的电场E进行第一次筛选，在辐向电场中粒子做半径为R的匀速圆周运动，经过无场区从小孔处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强磁场B中进行第二次筛选，在与距离为小孔垂直边界射出并被收集。已知静电分析器和磁分析器界面均为四分之一圆弧，以下叙述正确的是（ ）
A．静电分析器中的电势高于的电势
B．被收集的带电粒子一定带正电
C．电场强度E与磁感应强度B的比值关系为
D．若增大U，为保证B不变，则被收集粒子的比原来大
10、如图所示，质量为m的小球与轻质弹簧相连，穿在竖直光滑的等腰直角三角形的杆AC上，杆BC水平弹簧下端固定于B点，小球位于杆AC的中点D时，弹簧处于原长状态。现把小球拉至D点上方的E点由静止释放，小球运动的最低点为E，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球运动D点时速度最大
B．ED间的距离等于DF间的距离
C．小球运动到D点时，杆对小球的支持力为
D．小球在F点时弹簧的弹性势能大于在E点时弹簧的弹性势能
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）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）
(1)下列实验步骤正确的是________
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______。（结果保留两位有效数字）
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为______。
A． B． C． D．
12．（12分）某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其主要步骤如下：
（1）物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P，使系统处于静止状态（如图所示），用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度h。
（2）现将物块P从图示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间为t，则遮光条通过光电门时的速度大小v=___________。
（3）己知当地的重力加速度为g，为了验证机械能守恒定律，还需测量的物理量是_________（用相应的文字及字母表示）。
（4）利用上述测量的实验数据，验证机械能守恒定律的表达式是_________。
（5）改变高度h，重复实验，描绘出v2-h图象，该图象的斜率为k。在实验误差允许范围内，若k= _________，则验证了机械能守恒定律。
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，在平面的第一、第四象限有方向垂直于纸面向里的匀强磁场；在第二象限有一匀强电场，电场强度的方向沿轴负方向。原点处有一粒子源，可在平面内向轴右侧各个方向连续发射大量速度大小在之间，质量为，电荷量为的同种粒子。在轴正半轴垂直于平面放置着一块足够长的薄板，薄板上有粒子轰击的区域的长度为。已知电场强度的大小为，不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小；
(2)在薄板上处开一个小孔，粒子源发射的部分粒子穿过小孔进入左侧电场区域，求粒子经过轴负半轴的最远点的横坐标；
(3)若仅向第四象限各个方向发射粒子：时，粒子初速度为，随着时间推移，发射的粒子初速度逐渐减小，变为时，就不再发射。不考虑粒子之间可能的碰撞，若穿过薄板上处的小孔进入电场的粒子排列成一条与轴平行的线段，求时刻从粒子源发射的粒子初速度大小的表达式。
14．（16分）如图所示，把一个横截面为等边三角形玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线与共线。在S处放一光源，使其发出的直线光束与夹角，该光束射向棱镜的侧面上的一点。调整光源S的位置，使棱镜另一侧面出射的光线射在D点，且恰有。不考虑光线在棱镜中的反射，求：
（i）棱镜玻璃的折射率；
（ii）棱镜的出射光线与人射光线间的夹角。
15．（12分）如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向下的磁场中有两个固定的半径分别为和的水平放置的金属圆环形导线围成了如图回路，其总电阻为，开口很小，两开口端接有间距也为的且足够长的两个固定平行导轨，导轨与水平面夹角为，处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨向下的匀强磁场中。质量为、电阻为、长为的金属棒与导轨良好接触。滑动变阻器的最大电阻为，其他电阻不计，一切摩擦和空气阻力不计，重力加速度为。求：
(1)电磁感应中产生的电动势；
(2)若开关闭合、断开，求滑动变阻器的最大功率；
(3)若开关断开，闭合，棒由静止释放，棒能沿斜面下滑，求棒下滑过程中最大速度以及某段时间内通过棒某一横截面的最大电荷量。
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
【解析】
C．强磁铁通过钢管时，导致钢管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故C错误；
B．磁铁在铜管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力做功产生热能，所以系统机械能不守恒，故B错误；
A．由于圆管对磁铁有向上的阻力，则由牛顿第三定律可知磁铁对圆管有向下的力，则桌面对铜管的支持力F＞Mg，故A错误；
D．因圆管对磁铁有阻力，所以运动时间与自由落体运动相比会变长，即有，故D正确。
故选D。
2、D
【解析】
A．由点电荷在a点产生的场强与匀强电场方向相反可知，a点的合场强大小为E，方向由a到c，故A错误；
B．由点电荷在c点产生的场强与匀强电场方向相同可知，c点的合场强大小为3E，方向由a到c，故B错误；
CD.．由平行四边形定则可知，b、d两点的场强方向不同，但大小都为，故C错误，D正确。
故选D。
3、C
【解析】
A．巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光，红青蓝紫（3→2、4→2、5→2、6→2），则能级差最小的为红光（3→2），其频率最小，波长最长，对应的能量为
故A错误；
B．氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，则氢原子的总能量（动能和电势能之和）变大，而电子的轨道半径变大，库仑力做负功，则电势能增大，跃迁后的库仑力提供向心力
可得
故半径变大后，电子的速度变小，电子的动能变小，故B错误；
C．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离，由能量守恒定律，有
解得自由电子的速度为
故C正确；
D．一个处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁，逐级向下辐射出的光子种类最多为(4-1)=3种，故D错误；
故选C。
4、B
【解析】
先对物体B分析，根据共点力平衡条件求出绳子拉力；再对木块A分析，可以得出各个力的情况。
【详解】
A.对木块B受力分析,如图所示,根据共点力平衡条件有:，在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故F变大,故A错误；
B.根据共点力平衡有,在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故T变大，B正确;
C.物体A受重力、支持力、细线的拉力,可能没有静摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受沿斜面向上的静摩擦力,故拉力T变大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,C错误；
D.支持力不变,故斜面对物体A的作用力的合力可能增大也可能减小或不变,D错误。
【点睛】
本题关键分别对A、B受力分析，然后根据共点力平衡条件分析求解。
5、B
【解析】
A．根据图像可知，波长为60m，波速为4km/s，所以可得周期为0.015s，0.06s的时间刚好是整数个周期，可知横波刚传到360m处，此处质点开始从平衡位置向-y方向运动，加速度最小，A正确，不符题意；
B．波在传播的时候，波源没有迁移，B错误，符合题意；
C．波的传播方向是向右，所以根据同侧法可知，波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，动能在变大，C正确，不符题意；
D．过M点作水平线，然后作关于x轴的对称线，可知与波动图像有7个交点，所以此刻波动图像上除M点外与M点位移大小相同的质点有7个，D正确，不符题意。
本题选错误的，故选B。
6、A
【解析】
取地面上一个面积为S的截面，该面积内单位时间降雨的体积为
则单位时间降雨的质量为
撞击地面时，雨滴速度均由v减为0，在内完成这一速度变化的雨水的质量为。设雨滴受地面的平均作用力为F，由动量定理得
又有
解以上各式得
所以A正确，BCD错误。
故选A。
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
【解析】
A．由机械能守恒定律可知，两水滴落到水平地面上的速度大小相同，由斜抛运动的规律可知，两水滴落到底面上的速度方向也相同，选项A正确；
B．两水滴质量关系不确定，则不能比较重力功，选项B错误；
C．两水滴在空中飞行的时间差△t等于在A处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时的时间，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则竖直速度越大，则回到原来的高度的时间越长，即两水滴在空中飞行的时间差△t越大，选项C正确；
D．两水滴落地点的距离Δx等于A处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时与B点的距离，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则水平速度和运动时间都越大，则回到原来的高度时与B点的距离越大，即两水滴落地点的距离Δx越大，选项D正确；
故选ACD。
8、AC
【解析】
A项：由公式可知，地球和月球对监测卫星的引力之比为等于地球的质量与月球的质量之比即为81：1，故A正确；
B项：设地球球心到C点的距离为r1，月球球心到C点的距离为r2，对地球有：

联立解得：，故B错误；
C项：对月球有：，对监测卫星有：地球对监测卫星的引力，月球对监测卫星的引力，由于两引力力的夹角小于90，所以两引力的合力大于，由公式可知，监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大，故C正确；
D项：由于监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大，所以监测卫星绕C点运行的周期比月球的更小，由于月球的周期与“鹄桥”中继卫星的相等，所以监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的小，故D错误．
9、BD
【解析】
AB.粒子在磁场内做匀速圆周运动，磁场区域的磁感应强度垂直纸面向外，由左手定则可以判断出粒子一定带正电。在辐向电场中，电场力提供粒子做匀速圆周运动的向心力，可以判断出的电势高于的电势。故A错误，B正确；
C.粒子经加速电场加速
在电场中做匀速圆周运动
在磁场中做匀速圆周运动
经计算可知
故C错误；
D.联立C项各式可得：
为保证B不变，增大时，则增大，故D正确。
故选：BD。
10、CD
【解析】
分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力和弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大。
【详解】
A．圆环沿杆滑下，ED段受到重力和弹簧弹力（杆对小球的支持力垂直于杆，不做功），且与杆的夹角均为锐角，则小球加速，D点受重力和杆对小球的支持力，则加速度为，仍加速，DF段受重力和弹簧弹力，弹力与杆的夹角为钝角，但一开始弹力较小，则加速度先沿杆向下，而F点速度为0，则DF段，先加速后减速，D点时速度不是最大，故A错误；
B．若ED间的距离等于DF间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能不变，则系统机械能不守恒，故B错误；
C．D点受重力和杆对小球的支持力，垂直于杆方向受力分析得杆对小球的支持力为，故C正确；
D．若ED间的距离等于DF间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能不变，则ED间的距离应小于DF间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能增大，则系统机械能守恒，故D正确；
故选CD。
【点睛】
本题考查弹簧存在的过程分析，涉及功能关系。
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、BDE 1.3 C
【解析】
(1)[1]．AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E正确；
B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；
C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C错误；
D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获取多组实验数据，故D正确；
故选BDE。
(2)[2]．由于两计数点间还有两个点没有画出，故T=0.06s，由△x=aT2可得
(3)[3]．由牛顿第二定律得
2F=ma
则
a-F图象的斜率
小车质量为
故选C；
12、 P的质量M，Q的质量m （M-m）gh=
【解析】
（1）[1]光电门的遮光条挡住光的时间极短，则平均速度可作为瞬时速度，有：
；
（2）[2]两物块和轻绳构成的系统，只有重力做功，机械能守恒：
故要验证机械能守恒还需要测量P的质量M、Q的质量m；
（3）[3]将光电门所测速度带入表达式：
则验证机械能守恒的表达式为：
；
（4）[4]将验证表达式变形为：
若在误差允许的范围内，系统满足机械能守恒定律，图像将是一条过原点的倾斜直线，其斜率为：
。
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)；(2)；(3)或者
【解析】
(1)速度为的粒子沿轴正向发射，打在薄板的最远处，其在磁场中运动的半径为，由牛顿第二定律
①
②
联立，解得
③
(2)如图a所示
速度为的粒子与轴正向成角射出，恰好穿过小孔，在磁场中运动时，由牛顿第二定律
④
而
⑤
粒子沿轴方向的分速度
⑥
联立，解得
⑦
说明能进入电场的粒子具有相同的沿轴方向的分速度。当粒子以速度为从点射入，可以到达轴负半轴的最远处。粒子进入电场时，沿轴方向的初速度为，有
⑧
⑨
最远处的横坐标
⑩
联立，解得
(3)要使粒子排成一排，粒子必须在同一时刻进入电场。粒子在磁场在运动轨迹如图b所示
周期相同，均为
又
粒子在磁场中的运动时间
以进入磁场的粒子，运动时间最长，满足，其在磁场中运动时间
以不同速度射入的粒子，要同时到达小孔，有
联立，解得
或者
14、（i）；（ii）60°
【解析】
（i）如图，由几何关系知A点的入射角为，折射角为。
有
解得
（ii）出射光线与入射光线间的夹角为
15、 (1)；(2)；(3)，
【解析】
(1)处在均匀变化的磁场中的有效面积
根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为
(2)根据闭合电路欧姆定律
滑动变阻器的功率
得
当时，有最大值
所以
(3)棒切割磁感线产生的最大感应电动势
通过分析知道沿整个回路的感应电动势都为逆时针方向，因此总电动势为
对于整个回路，根据闭合电路欧姆定律有
当棒匀速下滑时速度达到最大，此时受力平衡
解得
当物体下滑速度最大时，在时间内通过导体棒的电荷量也最大
解得