成都市2022级高中毕业班第三次诊断性检测物理试卷（PDF版，含答案）

成都市２０２２级高中毕业班第三次诊断性检测
物理试题参考答案及评分意见
一、单项选择题:本题共７小题,每题４分,共２８分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符
合要求.
１ A ２ C ３ B ４ D ５ B ６ C ７ A
二、多项选择题:本题共３小题,每题６分,共１８分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合
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.
８ BD ９ AB １０ AC
三、非选择题:本题共５小题,共５４分.
１１ (１)p０＋ρgh (２分)　　(
１
２) (２分)l
(３)左端玻璃管密封不严有漏气;左端玻璃管内气体可能少部分溶解;环境温度下降
(其它合理答案参照给分)(２分)
１２ (１)最大值 (２分)
(
() ( ) ６５－m
)
２ ４８ ０２分 　　U＝ (２分)　　左疏右密 (１０－m ２
分)　　
(３)＞ (２分)
１３ (１０分)
解:(１)游客从C 点抛出时的水平分速度vx＝v,由运动合成与分解得:
v＝vCcos３７° (１分)
从B 点到C 点,对游客由动能定理得:
( １ １－mgL １－cos３７°)＝ ２２mvC－２mv
２
B (１分)
在B 点对游客由牛顿第二定律得:
mv２B
T－mg＝ ( 分)L １
代入数据,解得:T＝９５０N (１分)
(２)从C 点运动到D 点,竖直初速度为vy,时间为t１,此过程的水平位移为x１,由运动
合成与分解得:
vy＝vtan３７° (１分)
vy
t１＝ (１分)g
x１＝vt１ (１分)
从D 点平抛到水中运动时间为t２,此过程的水平位移为x２,得:
１
H＝２gt
２
２ (１分)
x２＝vt２ (１分)
游客从C 到落水点的水平距离为:x＝x１＋x２＝３ ２m (１分)
(其它合理答案参照给分)
物理参考答案　第　１页(共４页)
１４ (１２分)
解:(１)N、M 两点电势相等,从N 到M 电场力做功为零,对小球由动能定理得:
１
mgL＝E － ２k ( 分)２mv０ ２
解得:Ek＝２mgL (１分)
(２)小球所受电场力等于重力
qE＝mg (１分)
如答图所示,小球在yOz 平面内从N 运动到H 做匀速圆周运动,O′为轨迹圆圆
心,设小球运动的半径为r,由几何关系可得:
２
r２

＝(L－r)２＋ ３L

÷ (１分)
è ３
２
解得:r＝３L
３L
３
sinθ＝ (１分)r
１８０°－θ ２πr
小球从N 到H 的运动时间为:t＝ (１分)３６０° v０
: ２π ２L解得t＝ ( 分)９ １g
(３)小球将做等距螺旋运动,将小球速度分解到垂直于磁场和平行于磁场的方向
平行磁场方向有:２L＝v０cos４５°t１ (１分)
２L
运动时间:t１＝ g
小球在垂直磁场方向做匀速圆周运动,设周期为T,洛伦兹力提供向心力,由牛顿
第二定律及周期公式,得:
m(v０sin４５°)２
qv０sin４５°Bmin＝ r
２πr
T＝v０sin４５°
２πm
T＝ ( 分)
qB
１
min
当小球垂直于磁场方向完成一次圆周运动到M 点时,磁感应强度有最小值,即:
T＝t１ (１分)
πm ２g
解得:Bmin＝ (１分)q L
(其它合理答案参照给分)
物理参考答案　第　２页(共４页)
１５ (１６分)
１
解:(１)B下滑过程由动能定理得:mgssinθ＝ mv２０ ( 分)２ １
B和 A碰撞过程由动量守恒定律得:mv０＝２mv１ (１分)
１ １
由能量守恒定律得:E损 ＝ mv２０－ ２ ２ ２mv
２
１ (１分)
解得:E损 ＝１ ８J (１分)
(２)A和B组成的整体质量为２m,其将在斜面上做往复运动直至到达O 点时速度为
零,之后将在O 点下方区域做简谐振动.系统减少的动能转化为在O 点上方区域
摩擦产生的热量,由能量守恒得:
１
２ ２mv
２
１＝Q (２分)
Q＝μ１mgcosθs０ (１分)
s０＝１ ８m (１分)
(３)由分析可知整体第一次向下运动的最大位移等于弹簧的最大形变量,A、B从碰后
到第一次运动至最低点的过程,由能量守恒定律:
１ １
２mgsinθx ＋ ２ ２max ( 分)２ ２mv１＝μ２mgcosθxmax＋２kxmax １
解得:xmax＝０ ２m
A、B整体向下运动过平衡位置O１ 点时,回复力为零,此时弹簧形变量为x１ 则:
kx１＋μ２mgcosθ＝２mgsinθ (１分)
解得:x１＝０ ０１m
设 A、B整体经平衡位置O１ 点向下运动一小段距离后,偏离平衡位置的位移为
Δx,弹簧形变量为x
则:x＝x１＋Δx
故形变量为x 时,回复力的大小为:F回 ＝kx＋μ２mgcosθ－２mgsinθ＝kΔx (１分)
又因为回复力方向和位移Δx 的方向相反,证得 A、B整体向下的运动为单方向简
谐运动.
则 A、B整体向下运动的振幅:A０＝xmax－x１＝０ １９m
在最低点时,整体所受弹簧弹力为kxmax＝２０N ＞２mgsinθ＋μ２mgcosθ＝３N,此
后将向上运动.同理可证整体向上的运动也是单方向简谐振动,平衡位置为O２
点,此时弹簧形变量设为x２,平衡位置回复力为零,则:
kx２－μ２mgcosθ＝２mgsinθ (１分)
物理参考答案　第　３页(共４页)
解得:x２＝０ ０３m
若记本次为第１次单方向简谐振动,运动的振幅为:
A１＝xmax－x２＝A０－０ ０２m＝０ １７m
向上运动到达最高点之后整体将向下做第２次单方向简谐振动,平衡位置又变成
O１ 点,振幅为:A２＝A１－０ ０２m＝０ １５m
向下运动到达最低点之后整体将向上做第３次单方向简谐振动,平衡位置又变成
O２ 点,振幅为:A３＝A２－０ ０２m＝０ １３m
由上述分析发现整体振幅的变化将依次递减０ ０２m
则第n 次振动的振幅为:An＝A０－０ ０２n(m) (１分)
考虑整体最后停止的位置一定位于弹簧压缩状态,设停止时弹簧压缩量为x′,则由
整体静止条件得:
kx′－２mgsinθ ≤μ２mgcosθ (１分)
解得:０ ０１m≤x′≤０ ０３m
因为当整体向上运动以为 O２ 点为平衡位置做第９次单方向简谐振动的振幅
A９＝０ ０１m,则当整体从最低点往上运动２A９ 后速度会变为零,此时弹簧形变量
为x′＝０ ０２m,整体将停止运动.
综上,A、B整体运动的总路程为:s１＝x１＋A０＋２(A１＋A２＋ ＋A９)＝１ ８２m
(１分)
则 A与斜面摩擦产生的热量为:Q＝μ１mgcosθs１
解得:Q＝１ ８２J (１分)
第(３)问另解:
如上分析可知,最终 A将静止于离O 点下方距离O 点x′＝０ ０２m 处,A、B整体从
碰后到第一次运动至最终静止过程,由能量守恒定律得:
１ １
２ ２mv
２
１＋２mgx′sinθ＝Q＋２kx′
２ (１分)
解得:Q＝１ ８２J (１分)
(其它合理答案参照给分)
物理参考答案　第　４页(共４页)