张家界市一中2025-2026学年高三第一次诊断性测试物理试题理试题含解析.doc

张家界市一中2025-2026学年高三第一次诊断性测试物理试题理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员

A．过程I的动量改变量等于零
B．过程II的动量改变量等于零
C．过程I的动量改变量等于重力的冲量
D．过程II 的动量改变量等于重力的冲量
2、电荷之间的引力会产生势能。取两电荷相距无穷远时的引力势能为零，一个类氢原子核带电荷为+q，核外电子带电量大小为e，其引力势能，式中k为静电力常量，r为电子绕原子核圆周运动的半径（此处我们认为核外只有一个电子做圆周运动）。根据玻尔理论，原子向外辐射光子后，电子的轨道半径从减小到，普朗克常量为h，那么，该原子释放的光子的频率为（　　）
A． B．
C． D．
3、平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为0。反向电阻无穷大)与内阻不计的电源连接成如图所示的电路，现在平行板电容器两极板间的P点固定一带负电的点电荷，其中电容器的右极板固定，左极板可左右移动少许。设静电计的张角为θ。则下列说法正确的是（　　）

A．若左极板向左移动少许，则θ变大，P点的电势不变
B．若左极板向左移动少许，则θ不变，P点的电势不变
C．若左极板向右移动少许，则θ不变，位于P点的点电荷的电势能减小
D．若左极板向右移动少许，则θ变小，位于P点的点电荷的电势能增大
4、如图所示，质量为M的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一质量为m的球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b，斜面倾角为θ。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列说法正确的是（　　）

A．若小车匀速运动，则球对斜面上b点的压力大小为mgcosθ
B．若小车匀速运动，则球对水平面上a点的压力大小为mgsinθ
C．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，则球对水平面上a点无压力
D．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，则小车对地面的压力小于（M+m）g
5、物理学的发展离不开科学家所做出的重要贡献。许多科学家大胆猜想，勇于质疑，获得了正确的科学认知，推动了物理学的发展。下列叙述符合物理史实的是（　　）
A．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并精确地测出电子的电荷量
B．玻尔把量子观念引入到原子理论中，完全否定了原子的“核式结构”模型
C．光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说
D．康普顿受到光子理论的启发，以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性
6、如图所示，轻质弹簧一端固定在竖直墙面上， 另一端拴接一质量为m的小滑块。刚开始时弹簧处于原长状态，现给小滑块上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做匀加速直线运动，运动过程中弹簧未超出弹性限度。下列关于水平力F随位移x变化的图像正确的是（　　）

A． B．
C． D．
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,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0，小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ．乙的宽度足够大，重力加速度为g，则（ ）

A．若乙的速度为 v0,工件在乙上侧向( 垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=
B．若乙的速度为 2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变
C．若乙的速度为 2v0,工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=
D．保持乙的速度 2v0 不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复. 若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,驱动乙的电动机的平均输出功率= mgμv0
8、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件常用两种半导体材料制成：一类是N型半导体，其载流子是电子，另一类是P型半导体，其载流子称为“空穴”，相当于带正电的粒子。把某种材料制成的长方体霍尔元件竖直放在匀强磁场中，磁场B的方向垂直于霍尔元件的工作面，当霍尔元件中通有如图所示方向的电流I时，其上、下两表面之间会形成电势差。则下列说法中正确的是（　　）

A．若长方体是N型半导体，则上表面电势高于下表面电势
B．若长方体是P型半导体，则上表面电势高于下表面电势
C．在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行
D．在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行
9、粗细均匀的电阻丝围成如图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于线框平面，图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L。现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度始终与线框最先进入磁场的那条边垂直。在通过如图所示的位置时，下列说法中正确的是（　　）

A．图甲中a、b两点间的电压最大
B．图丙与图丁中电流相等且最小
C．维持线框匀速运动的外力的大小均相等
D．图甲与图乙中ab段产生的电热的功率相等
10、下列说法正确的是（　　）
A．液体中的扩散现象是由分子间作用力造成的
B．理想气体吸收热量时，温度和内能都可能保持不变
C．当两分子间距从分子力为0（分子间引力与斥力大小相等，且均不为0）处减小时，其分子间的作用力表现为斥力
D．液体的饱和汽压不仅与液体的温度有关而且还与液体的表面积有关
E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的
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）某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B，滑块A上有宽度为d的遮光板；滑块B上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处静置一金属小球。气垫导轨通气后利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1，后与静止的滑块B相碰，碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2，滑块B与左侧挡板刚接触时，立即被安装的锁止装置锁止，同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m，重力加速度为g。请回答以下问题：

（1）除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是________。
（2）小球离开金属管口时的速度大小为 ________(用题中已知和(1)问中物理量符号表示)。
（3）要验证碰撞过程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为 ________。
（4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式________与表达式________在误差允许范围内是否相等。
12．（12分）小华同学欲测量小物块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图1所示，光电门 1、2可沿斜面移动，物块上固定有宽度为d的挡光窄片。物块在斜面上滑动时，光电门可以显示出挡光片的挡光时间。（以下计算的 结果均请保留两位有效数字）

(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图2所示，则挡光片的宽度d=______ mm。
(2)在P处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过光电门1、2，显示的时间分别为40ms、20ms，则物块 经过光电门1处时的速度大小为____________m/s，经过光电门 2 处时的速度大小为____________m/s。比较物块经过光电门1、2处的速度大小可知，应_______（选填“增大”或“减小”）斜面的倾角，直至两光电门的示数相等；
(3)正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面顶端与底端的高度差h=60.00cm、斜面的长度L=100.00cm，g取9.80m/s2，则物块与斜面间的动摩擦因数的值m =（___________）。
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，一车上表面由粗糙的水平部分和光滑的半圆弧轨道组成，车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，且左端与光滑圆弧形轨道末端等高，圆弧形轨道末端水平，一质量为的小物块从距圆弧形轨道末端高为处由静止开始滑下，与静止在车左端的质量为的小物块（可视为质点）发生弹性碰撞（碰后立即将小物块取走，使之不影响的运动），已知长为，车的质量为，取重力加速度，不计空气阻力.
（1）求碰撞后瞬间物块的速度；
（2）若物块在半圆弧轨道上经过一次往返运动（运动过程中物块始终不脱离轨道），最终停在车水平部分的中点，则半圆弧轨道的半径至少多大?

14．（16分）如图所示，将一个折射率为 的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ． ，求：
（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值；
（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围．

15．（12分）如图(b)所示，一个正方体玻璃砖的棱长为，其折射率为。在其中心轴线处有一点光源，该点光源可沿中心轴线上下移动。若点光源移动至某一位置时，玻璃砖上表面均有光线射出，求此时玻璃砖下表面有光线射出的面积

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、C
【解析】
分析两个过程中运动员速度的变化、受力情况等，由此确定动量的变化是否为零。
【详解】
AC．过程I中动量改变量等于重力的冲量，即为mgt，不为零，故A错误，C正确；
B．运动员进入水前的速度不为零，末速度为零，过程II的动量改变量不等于零，故B错误；
D．过程II 的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故D错误。
2、B
【解析】
电子在r轨道上圆周运动时，静电引力提供向心力

所以电子的动能为

所以原子和电子的总能为

再由能量关系得

即

故选B。
3、C
【解析】
AB．静电计上的电压不变，所以静电计的张角θ不变，由于二极管具有单向导电性，所以电容器只能充电，不能放电；将电容器的左极板水平向左移时，电容器的电容减小，但不能放电，则电容器带电量不变，由和可得，电容器两极板间的电场不变，则P点的电势（x为P点到左极板的距离），则P点的电势降低，故AB错误；
CD．将电容器的左极板水平向右移时，电容器的电容增大，电场强度增大，P点的电势升高，由于P点固定的是负电荷，所以位于P点的点电荷的电势能减小，故C项正确，D项错误。
故选C。
4、C
【解析】
AB．小车和球一起匀速运动时，小球受到竖直向下的重力和水平面对小球竖直向上的支持力，二力平衡，所以小球对b点无压力，根据牛顿第三定律可知小球对a点的压力大小为mg，AB错误；
C．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，假设小球对a点无压力，根据牛顿第二定律

解得

假设成立，所以小球对a点无压力，C正确；
D．对小车和球构成的系统整体受力分析可知，系统在竖直方向上加速度为0，竖直方向受到重力和支持力，二者等大反向，根据牛顿第三定律可知小车对地面的压力等于（M+m）g，D错误。
故选C。
5、C
【解析】
A．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并求出了电子的比荷，密立根精确地测出电子的电荷量；故A错误；
B．玻尔把量子观念引入到原子理论中，但是没有否定原子的“核式结构”模型；故B错误；
C．光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说，故C正确；
D．德布罗意受到光子理论的启发，以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性，故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
小滑块运动过程中受到水平向右的拉力以及水平向左的弹力作用，而小滑块运动的位移大小等于弹簧的形变量，根据牛顿第二定律有

所以有

所以水平力随位移变化的图像是不过原点的一条倾斜直线，故A、B、C错误，D正确；
故选D。

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、CD
【解析】
根据牛顿第二定律，μmg=ma，得a=μg，摩擦力与侧向的夹角为45°，侧向加速度大小为，根据−2axs＝1-v12，解得： ，故A错误；

沿传送带乙方向的加速度ay＝μg，达到传送带乙的速度所需时间，与传送带乙的速度有关，故时间发生变化，故B错误；设t=1时刻摩擦力与侧向的夹角为θ，侧向、纵向加速度大小分别为ax、ay，
则，很小的△t时间内，侧向、纵向的速度增量△vx=ax△t，△vy=ay△t，解得 ．且由题意知，t，则，所以摩擦力方向保持不变，则当vx′=1时，vy′=1，即v=2v1．故C正确; 工件在乙上滑动时侧向位移为x，沿乙方向的位移为y，由题意知，ax=μgcosθ，ay=μgsinθ，在侧向上−2axs＝1-v12，在纵向上，2ayy＝(2v1)2−1; 工件滑动时间 ，乙前进的距离y1=2v1t．工件相对乙的位移，则系统摩擦生热Q=μmgL，依据功能关系，则电动机做功：
由 ，解得 ．故D正确；故选CD.
点睛：本题考查工件在传送带上的相对运动问题，关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．
8、BD
【解析】
AB．若长方体是N型半导体，由左手定则可知，电子向上表面偏转，则上表面电势低于下表面电势；若长方体是P型半导体，则带正电的粒子向上表面偏转，即上表面电势高于下表面电势，选项A错误，B正确；
C．赤道处的地磁场是水平的，则在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面垂直，选项C错误；
D．两极处的地磁场是竖直的，在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行，选项D正确。
故选BD。
9、ABD
【解析】
A．图甲中两点间的电势差等于外电压，其大小为：

其它任意两点之间的电势差都小于路端电压，A正确；
B．图丙和图丁中，感应电动势大小为：

感应电流：

感应电动势大小小于图甲和图乙，所以图丙与图丁中电流相等且最小，B正确；
C．根据共点力的平衡条件可知，维持线框匀速运动的外力的大小等于安培力大小，根据安培力公式：

图甲和图乙的安培力大于图丙和图丁的安培力，所以维持线框匀速运动的外力的大小不相等，C错误；
D．图甲和图乙的电流强度相等，速度相同，进入磁场的时间也相等，根据焦耳定律：

可得图甲与图乙中段产生的电热的功率相等，D正确。
故选ABD。
10、BCE
【解析】
A．扩散现象是分子无规则热运动的表现，A错误；
B．理想气体吸收热量时，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知温度和内能可能不变，B正确；
C．当两分子间距从分子力为0处减小时，分子引力和分子斥力均增大，由于斥力增大的快，其分子间作用力表现为斥力，C正确；
D．液体的饱和汽压与液体的表面积无关，D错误；
E．由热力学第二定律可知，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的，E正确。
故选BCE。

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、小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h
【解析】
(1)[1]．滑块A与静止的滑块B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑动，B被锁止后，小球以碰后B的速度平抛，故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要测出小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h。
(2)[2]．由平抛运动规律可知，平抛的初速度为 。
(3)[3]．取向左为正方向滑块A、B碰前的总动量为 ，碰后的总动量为 ，故需验证的表达式为

(4)[4][5]．滑块A、B碰前的总动能为 ，碰后的总动能为 ，故要探究功能是否守恒，需要比较 和 是否相等。
12、5.2 0.13 0.26 减小 0.75
【解析】
(1)[1]挡光片的宽度为；
(2)[2][3]d=52mm=5.2×10-3m，t1=40ms=40×10-3s，t2=20ms=20×10-3s，用平均速度来求解瞬时速度：

[4]由于v2μmgcosθ
故应减小斜面的倾角，直到
mgsinθ=μmgcosθ
此时物块匀速运动，两光电门的示数相等
(3)[5]h=60.00cm=0.6m，L=100.00cm=1m，物块匀速运动时
mgsinθ=μmgcosθ
即
tanθ=μ
又

解得
μ=0.75

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）10 m/s，方向水平向右 （2）1.25m
【解析】
（1）设物块到达圆弧形轨道末端的速度大小为，由机械能守恒定律得

代入数据解得到

物块、碰撞过程动量守恒，机械能守恒，取水平向右为正方向，设碰后瞬间、速度分别为、，则

解得
，（或，，不符合题意，舍去）
故碰撞后瞬间物块的速度大小为10 m/s，方向水平向右
（2）设物块与车相对静止时，共同速度大小为，系统在水平方向动量守恒，则

解得
.
物块从开始运动到与车相对静止过程中系统的能量守恒，设物块与间的动摩擦因数为，则

解得

经分析可知，物块滑至点与车共速时，半径最小，则有

代人数据解得

14、（1） 30°；（2）30°60°
【解析】
①要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α，如图甲所示，根据几何关系有：，
根据折射定律有，解得角θ的最小值为θ=30°；

②如图乙，要使光速在AD面发生全反射，则要使射至AD面上的入射角β满足关系式：；
又，；
解得，因此角θ的范围为．
【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．
15、.
【解析】
光路如图，(临界点)点发出的光射至上表面正方形的对角线边缘点恰好全反射，则上表面均有光线射出，射至下表面的点恰好全反射(临界点)，则以点为圆形边缘，其内部有光线射出

点恰全反射，则有

由几何关系得

点恰全反射，由几何关系得

光线射出面积为

联立解得