物理测试卷共 4 页，满分 100 分。考试时间 75 分钟。
一、选择题：共 10 题，共 43 分。
（一）单项选择题：共 7 题，每题 4 分，共 28 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． 2023 年艺术体操亚锦赛，中国选手赵雅婷以 31.450 分摘得带操金牌。带操选手伴随着欢快的音乐，完成了
各项专业动作，产生各种优美的波形。题 1 图为带操某一时刻的情形，下列说法正确的是
A．带上质点的速度就是波传播的速度
Q
B．带上质点运动的方向就是波传播的方向
C．图示时刻，质点 P 的速度大于质点 Q 的速度 P
D．图示时刻，质点 P 的加速度大于质点 Q 的加速度 题 1 图
2． 如题 2 图所示，一带正电粒子仅在电场力作用下，从 A 点运动到 B 点过程中，下列说法正确的是
A．该粒子加速度增大
B
B．该粒子速度增大
E
A
C．该粒子电势能减少
D．该粒子可能做直线运动 题 2 图
3． 某汽车沿直线停车过程中，其 v-t 图像如题 3 图所示。已知该汽车所有减速过程的加速度均相等，中间有一
v/(ms1)
段时间匀速运动，图示整个过程中该汽车行 20
驶了 450 m。则该汽车匀速运动的时间为
A．8 s B．10 s 5
/
0 30 t s
C．12 s D．16.5 s 题 3 图
4． 已知某两个相距足够远的星球的密度几乎相等，若将这两个星球视为质量分布均匀的球体（两星球的半径不
同），忽略自转及其他天体的影响，关于这两个星球，下列物理量近似相等的是
A．表面的重力加速度大小 B．第一宇宙速度大小
C．表面附近卫星运动的周期 D．相同圆形轨道卫星的速度大小
E1
5． 已知氢原子处于基态的能量为 E1，第 n 能级的能量 E 。大量处于某同一激发态的氢原子向低能级跃迁
n n2
8E
时，辐射的光子中能量最大为 1 ， 为普朗克常量。则这些氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子中频率
9 h
最小为
5E 5E E E
A． 1 B． 1 C． 1 D． 1
36h 36h 9h 9h
6． 如题 6 图所示，两根半圆柱体静止于粗糙程度处处相同的水平地面上，紧靠但无相互作用力。现将一根圆柱
体轻放在这两根半圆柱体上，三者均静止。已知圆柱体和两半圆柱体的材料、长度、半径、密度均相同，不
考虑它们之间的摩擦，则半圆柱体与水平地面间的动
摩擦因数至少为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
3 3
A． B．
9 6
1 3
C． D． 题 6 图
2 2
第二次联合诊断检测（物理） 第 1 页 共 8 页
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7． 如题 7 图 1 所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，其左侧连接定值电阻 R，整个导轨处
于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，导轨电阻不计。一质量 m1 kg 且电阻不计的细直金属杆 ab 置于导轨
上，与导轨垂直并接触良好。t0 时刻，杆 ab 在水平向右的拉力 F 作用下，由静止开始做匀加速直线运动，
力 F 随时间 t 变化的图像如题 7 图 2 所示；t2 s 时刻撤去力 F。整个运动过程中，杆 ab 的位移大小为
a
A．8 m F/N
4
B．10 m F
R 2
C．12
m t/s
b 0 2
D．14 m 题 7 图 1 题 7 图 2
（二）多项选择题：共 3 题，每题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对
的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8． 如题 8 图所示，为测反应时间，甲同学用手指捏住一质量为 40 g、测量范围为“050 cm”的直尺顶端，使
其竖直静止，乙同学用一只手在直尺“零刻度”位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺；设定从甲同学放
开手指让直尺自由下落，到乙同学的手刚触到直尺的过程中，所经过的时间为乙同学的反应时间。某次测试
时，乙同学的手触到直尺后，直尺继续下滑了 1.00 cm，最终停在了 46.00 cm 处，整个过程中乙同学手的
2
位置不变。重力加速度 g 取 10 m/s ，不计空气阻力，则 甲
A．乙同学的反应时间为 0.2 s
直
B．乙同学的反应时间为 0.3 s 尺
C．乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为 0.4 N
乙
D．乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为 18.4 N 题 8 图
9． 题 9 图 1 是一底面积为 且导热性能良好的圆柱形薄壁气缸，气缸内距其水平底部高 处有可视为质点的卡
S L0
点，气缸上端有一密封良好且可无摩擦滑动的轻活塞，气缸内封闭有一定质量的理想气体。缓慢改变气缸内
的温度，使缸内封闭气体由状态 A 经状态 B 变化到状态 C，该过程中，活塞到气缸底部的高度 L 与气缸内热
力学温度 T 的关系如题 9 图 2 所示，整个过程中缸内封闭气体吸收的热量为 Q。已知外界环境气压始终为 p0，
气缸内初始热力学温度为 T0，则 L C
A．在状态 A 时，缸内封闭气体的压强为 0.5p0 A B
L0
B．在状态 C 时，LC1.5L0
C．整个过程中，缸内封闭气体的内能增加量为 Q T
O T0 2T0 3T0
D．直线 BC 一定不过坐标原点 题 9 图 1 题 9 图 2
10．如题 10 图所示，定值电阻 R1、R2 与 R3 的阻值均为 R，理想变压器原线圈接输出电压有效值恒定的交流电源，
原、副线圈匝数之比 n1n2n3321，电表均为理想交流电表。闭合开关 S 且电路稳定后，电流表示数
为 I，电压表示数为 U。下列说法正确的是 A
R1 n2 R2
A．通过 R2 的电流是通过 R3 电流的 2 倍
V n1
~
B．通过 R1 的电流是通过 R3 电流的 3 倍 n3 R3
C．若仅使 阻值变小，则该电源的输出功率一定变大 S
R2 题 10 图
D．若仅使 R2 阻值变小，则电流表示数 I 的变化量与电压表示数 U 的变化量之比保持不变
第二次联合诊断检测（物理） 第 2 页 共 8 页
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二、非选择题：共 5 题，共 57 分。
11．（7 分）
某兴趣小组利用斜槽和多个相同小玻璃球来研究平抛运动的特点，部分实验装置如题 11 图 1 所示。
主要实验步骤如下：
将斜槽固定在贴有正方形方格纸的木板旁，调节 斜槽轨道 A
B
木板竖直（方格纸中的竖线也竖直）；
依次将多个相同小玻璃球从斜槽上同一位置由静 C
止释放； 题 11 图 1 题 11 图 2
玻璃球运动过程中，用手机对玻璃球进行拍摄，选择满意的照片进行分析处理。
试回答下列问题：
（1）以下操作中，必须的是 （单选，填正确答案标号）。
A．斜槽尽可能光滑 B．斜槽末端切线水平 C．玻璃球体积适当大些
（2）如题 11 图 2 所示，某次实验所拍照片中同时出现了三个小球。已知该方格纸每小格的边长为 5 cm，当
2
地重力加速度 g 取 10 m/s ，忽略空气阻力，则玻璃球做平抛运动的水平初速度 v0 m/s，题
11 图 2 中 A 球所在位置到斜槽末端的水平距离 xOA m。
12．（9 分）
某探究小组利用题 12 图 1 所示电路来测量定值电阻 Rx 的阻值，并测定直流电源的电动势 E 与内阻 r。所用
1
实验器材有：直流电源、电压表（可视为理想电表）、定值
r S1
E R0 U
c
电阻 R0、电阻箱 R、待测电阻 Rx、开关 S1、单刀双掷开关 V
R
1
S2 和导线若干。 S2 b
Rx x
2 O a
部分实验步骤如下： 题 12 图 1 题 12 图 2
连接好电路后，将电阻箱 R 调至适当阻值，开关 S2 接 1，闭合开关 S1；
读取电阻箱的阻值 R 和电压表的示数 U；
改变电阻箱的阻值，重复步骤，测得多组 R 和 U 的数值；
1
断开开关 S1，作出 x 的线性关系图像如题 12 图 2 所示，其中 a、b、c 已知。
U
1 1
（1） x 图像的横坐标 x 应为 （选填“ R ”或“ ”）。
U R
1
（2）开关 S2 接 2，闭合开关 S1，读出电压表的示数 Ux，且 c ，则在题 12 图 2 中可以查出对应的待测
U x
电阻 Rx 。
1
（3）利用 x 图像还可以测量该直流电源的电动势和内阻，则该直流电源的电动势 E ，内
U
阻 r 。（用 a、b、c、R0 表示）
S
13．（10 分） d
O r
如题 13 图所示，一圆柱形均质实心玻璃体竖直固定在真空中，其上底面中心 S
h
处有一点光源，可向下方各个方向发射某种单色光。该点光源从 S 处射向该玻璃体
水平屏
下底面边缘圆周上的光恰好发生全反射，已知该玻璃体的底面圆半径为 r、高为 d， 题 13 图
第二次联合诊断检测（物理） 第 3 页 共 8 页
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其下底面到水平屏的高度为 h，真空中的光速为 c，不考虑光在玻璃体侧面的折射以及光的反射。求：
（1）该玻璃体对该单色光的折射率；
（2）该单色光从 S 处沿竖直向下方向到达水平屏所经过的时间。
14．（13 分）
2024 年春节前夕，因“冻雨”导致众多车辆在某些高速路段停滞，并发生了一些交通事故。如题 14 图所示，
受高速路面冰雪影响，乙车停在水平高速路面上，甲车以速度 v0 从乙车正后方同一车道匀速驶来，在距乙车 x0 处
1 4
紧急刹车（牵引力瞬间变为零），但仍与乙车发生了碰撞；碰撞后，甲、乙两车各自减速运动 x 、 x 后停止
27 0 27 0
运动。若甲、乙两车完全相同且均可视为质点，两车碰撞时间很短可不计，碰撞前、后两车质量均不变，两车始
终在同一直线上，两车在冰雪路面上的所有减速运动
甲
均视为加速度相同的匀减速运动。求： 乙
v0
（1）碰撞后瞬时，甲、乙两车的速度大小之比；
高速路面
（2）甲车从刹车到停止运动所经过的时间。 题 14 图
15．（18 分）
如题 15 图 1 所示，abcd 为足够大的水平矩形绝缘薄板，ab 边右侧距其 L 处有一足够长的狭缝 ef，且 efab，
ab 边上 O 处有一个可旋转的粒子发射源（可视为质点），可向薄板上方指定方向同时持续发射质量为 m、电荷量
v
为q（q0）、速度大小 v 介于 0 2v 的所有粒子。现以 O 点为原点，沿 Oa 方向为 x 轴正方向，垂直 Oa 且水
2 0
平向右为 y 轴正方向，垂直薄板向上为 z 轴正方向，建立三维直角坐标系 O-xyz。y0 且 z0 区域内分布着沿
4mv2
x 方向的匀强磁场，y0 且 z0 区域内分布着沿z 方向的匀强电场，场强大小 E 0 。如题 15 图 2 所示，
qL
第一次操作时，发射源绕 x 轴、在 yOz 平面内从z 方向开始顺时针缓慢匀速转动 1/4 圈，当其转过的角度 60
时，速度为 2v0 的粒子恰好能通过狭缝进入电场。如题 15 图 3 所示，第二次操作时，发射源绕 y 轴、在 xOz 平面
内从x 方向开始顺时针缓慢匀速转动半圈。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，不考虑粒子间的碰撞，粒子
落在薄板上被导走对下方电场没有影响。求：
f
b c
z z z
v B B v v
O y
x E E y x
O O
a e d
题 15 图 1 题 15 图 2 题 15 图 3
（1）该匀强磁场的磁感应强度大小 B；
（2）第一次操作时，粒子落在薄板上表面到 O 点的最大距离 ym 及对应的粒子运动时间 t；
（3）第二次操作时，粒子最终落在薄板上的精确区域。
第二次联合诊断检测（物理） 第 4 页 共 8 页
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2024 年重庆市普通高中学业水平选择性考试
高三第二次联合诊断检测 物理参考答案
17 DABCABC 8 BD 9 AB 10 ACD
解析：
1．D。机械波的传播速度由介质决定，与质点的振动速度无关，选项 A 错误；图示为横波，质点的振动方向与波
的传播方向相互垂直，选项 B 错误；质点 P 在波谷，质点 Q 在平衡位置附近，质点 P 偏离平衡位置的位移
较大、加速度较大、速度较小，选项 C 错误，选项 D 正确；故选 D。
2．A。B 点的电场线较密，电场强度较大，该粒子在 B 点所受电场力较大，加速度较大，选项 A 正确；该粒子所
受电场力与电场方向相同，该粒子从 A 点运动到 B 点过程中，电场力为阻力，该粒子速度减小，选项 B 错
误；电场力为阻力，对该粒子做负功，电势能增加，选项 C 错误；该粒子所受电场力与其运动轨迹不在同
一直线上，该粒子做曲线运动，选项 D 错误；故选 A。
v v 5 20
3．B。由 v-t 图像可得，该汽车匀减速的加速度大小 a 2 1 m/s2 0.5m/s2 ，两次减速过程中，该汽车
t 30
v2 202 450m x 450 400
的总位移 1 ，因此该汽车匀速运动的时间 1 ，选项 B
x1 m 400m t s 10s
2a 2 0.5 v2 5
正确；故选 B。
GMm 4GRm
4．C。设星球的半径为 R、密度为 ，两星球密度相等、半径不同，由 mg 得，表面的重力加
R 2 3
4 GMm 4GRm mv2 4GR 2
速度大小 g GR ，选项 A 错误；由 1 得，第一宇宙速度大小 v ，选
3 R 2 3 R 1 3
GMm 4GRm m42 R 3
项 B 错误；由 得，表面附近卫星运动的周期 T ，选项 C 正确；，由
R 2 3 T 2 G
GMm 4GR3m mv2 4GR3
得，相同圆形轨道卫星的速度大小 v ，选项 D 错误；故选 C。
r 2 3r 2 r 3r
8E E
5．A。从第 n 能级直接跃迁到基态时，辐射的光子能量最大， 1 1 E ，解得 n 3，因此处于该激发态的
9 n 2 1
E E 5E 5E
氢原子向第 2 能级跃迁时，辐射的光子能量最小、频率最小， hv 1 1 1 ，解得 v 1 ，
min 32 22 36 min 36h
选项 A 正确；故选 A。
m
6．B。设圆柱体质量为 m，易得半圆柱体质量为 ，设圆柱体与半圆柱体间的弹力大小为 F，对圆柱体进行受力
2
1
mg
3mg
分析，由几何关系可得， F 2 ，由对称性可得，半圆柱体对水平地面的压力 F mg ，则有
cos30 3 N
3
F sin 30 F ，解得 ，选项 B 正确；故选 B。
N 6
第二次联合诊断检测（物理） 第 5 页 共 8 页
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B 2 L2v B 2 L2
7．C。 t 0 到 t 2s 时间段内，杆 ab 做匀加速直线运动，有 F F安 ma ，其中 F安 at ，联立可得
R R
B 2 L2a B 2 L2a
F t ma ，结合 F-t 图像知 ma 2 ，故 a 2m/s2 ，斜率 k 1 ；撤去力 F 时，杆 ab 的速度
R R
v B 2 L2
v at 4m/s ，杆 ab 的位移 x t 4m ；撤去力 F 后，对杆 ab 由动量定理有 0 mv 0 x ，联立
1 2 R 2
解得 ，故总位移 ，选项 C 正确；故选 C。
x2 8m x x1 x2 12m
2h
8．BD。直尺做自由落体运动的距离 h H h (46.00 1.00)cm 0.45m ，乙同学的反应时间 t 0.3s ，选
1 g
项 B 正确，选项 A 错误；设乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为 f，手刚触到直尺时，直尺的速度
，整个下落过程中，由动能定理有 ，解得 ，选项 D 正确，选
v gt1 3m/s mgH fh 0 f 46mg 18.4N
项 C 错误；故选 BD。
9．AB。由 L-T 图像可知，从状态 A 到状态 B，缸内封闭气体发生等容变化，活塞位于卡点处；从状态 B 到状态 C，
pA p0
缸内封闭气体发生等压变化，缸内封闭气体的压强恒为 p0 。从状态 A 到状态 B，由 ，解得
T0 2T0
V V
，选项 A 正确；从状态 到状态 ，由 B C ， ， ，联立解得 ，
pA 0.5p0 B C VB SL0 VC SLC LC 1.5L0
2T0 3T0
选项 B 正确；从状态 到状态 ，缸内封闭气体对外做功 ，由热力学第
B C W p0V p0 (VC VB ) 0.5p0 L0S
V C
一定律有 U Q W Q 0.5p L S ，选项 C 错误；从状态 B 到状态 C，由 C（C 为常量）知 L T ，
0 0 T S
直线 BC 一定过坐标原点，选项 D 错误；故选 AB。
U U U U n I U
10．ACD。由题知 1 2 3 ，故 2 2 ，又由 ，可得 2 2 ，选项 A 正确；由
2 R1 R2 R3 R 2
n1 n2 n3 U 3 n3 I 3 U 3
5
n I n I n I ，可得 I I ，选项 B 错误；将副线圈及其负载等效到原线圈电路中，当 R2 变小时，
1 1 2 2 3 3 1 3 3
其等效电阻变小，原线圈中电流变大，故该电源的输出功率一定变大，选项 C 正确；将 R1 等效为理想
U
电源的内阻，可知电压表示数 U 的变化量与电流表示数 I 的变化量之比 R ，保持不变，选项 D 正
I 1
确；故选 ACD。
11．（7 分）
（1）B（2 分）
（2） 2 （2 分） 0.15（3 分）
解析：
（1）由于玻璃球每次都从斜槽上同一位置由静止开始运动，无论斜槽是否光滑，玻璃球到达斜槽末端的速度相同，
选项 A 不符合题意；由于本实验研究平抛运动，斜槽末端切线必须水平，选项 B 符合题意；玻璃球体积大不
利于确定位置，选项 C 不符合题意；故选 B。
第二次联合诊断检测（物理） 第 6 页 共 8 页
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（2）玻璃球在水平方向做匀速直线运动，因此由 A 到 B 和由 B 到 C 的时间相等，设为 T，设图 2 中 A 球所在位
2
置的竖直速度为 v ，正方形小方格的边长 d 5cm ，则在竖直方向，由 A 到 C 有 d gT 2 ，解得 T s ，
Ay 20
1 3 2 2d
由 A 到 B 有： 2d v T gT 2 ，解得 v m/s ，玻璃球做平抛运动的水平初速度 v 2m/s ，
Ay 2 Ay 4 0 T
v
图 2 中 A 球所在位置到斜槽末端的水平距离 x v t v Ay 0.15m 。
OA 0 0 g
12．（9 分）
1
（1） （2 分）
R
1
（2） （2 分）
a
1 c b
（3） （2 分） R0 （3 分）
b ab
解析：
E U 1 r R 1 1 1
（1）由U R 得， 0 ，可知 x 。
r R0 U E R E R
1 1 1 1 1
（2）由 图像可知，当 c 时， a ，故 Rx 。
U R U x Rx a
1 1 1 r R c b 1 c b
（3）结合 图像可知， b ， k 0 ，解得 E ， r R 。
U R E E a b ab 0
13．（10 分）
1
解：（1）设该玻璃体对该单色光的折射率为 n，该单色光的全反射临界角为 C，则 n （2 分）
sinC
r r 2 d 2
由几何关系有： tanC （2 分），解得： n （1 分）
d r
c
（2）该单色光在该玻璃体中传播的速度大小 v （2 分）
n
d h
该单色光从 S 处沿竖直向下方向到达水平屏所经过的时间 t （2 分）
v c
1 d r 2 d 2
联立解得： t ( h) （1 分）
c r
14．（13 分）
解：（1）设碰撞后瞬时，甲、乙两车的速度大小分别为 、 ，从碰撞后到停止运动过程中：
v1 v2
1 4
对甲车有： v2 2a x （2 分），对乙车有： v2 2a x （2 分）
1 27 0 2 27 0
联立解得： （1 分）
v2 2v1
（2）设碰撞前瞬时，甲车的速度大小为 v，两车质量均为 m
1 2
碰撞过程中，由动量守恒定律有： mv mv mv ，解得： v v ， v v （2 分）
1 2 1 3 2 3
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甲车从刹车到碰撞前瞬时，有： 2 2 （1 分）
v0 v 2ax0
1 1 1
联立解得： v v ， v v ， v v （3 分）
2 0 1 6 0 2 3 0
1
x
x 0 16x
因此，甲车从刹车到停止运动所经过的时间： t 0 27 0 （2 分）
v v0 v1 9v0
2 2
15．（18 分）
解：（1）设第一次操作时，当发射源转过的角度 60时，速度为 2v0 的粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
，由分析和几何关系可得： ，解得： （2 分）
r1 2r1 cos60 L r1 L
m (2v )2 2mv
又由 0 ，解得： 0 （2 分）
q 2v0 B B
r1 qL
（2） ， 的粒子落在薄板上表面最远处
0 v 2v0
（1 分），粒子运动时间 m L （2 分）
y1 2r1 2L t1
qB 2v0
， 的粒子通过狭缝垂直进入电场后，又回到磁场，落在薄板上表面与相同的最远处
0 v v0
m 2mv m L 1
（1 分），粒子运动时间 0 （ （2 分）
y2 y1 2L t2 )
qB qE qB v0 2
综上可知， ， L 或 L 1
ym 2L t t ( )
2v0 v0 2
（3）直接落在薄板上表面的粒子，落点坐标为：
m Lv mvsin Lv
x vcos cos （1 分）， y 2 sin （1 分）
qB 2v0 qB v0
x y v
x、y 满足： ( )2 ( )2 1（1 分），其中 0 v 2v ，y0 且 yL
Lv Lv 2 0
2v0 v0
该类粒子落在薄板上表面的区域分布在 xOy 平面内：
x y x y
椭圆 ( )2 ( )2 1与椭圆 ( )2 ( )2 1之间，y0 且 yL 的区域（1 分）
L L L 2L
4 2
穿过狭缝的粒子进入电场后，又从狭缝回到磁场，最终落在薄板上表面：
2mvsin v 1
有粒子穿过狭缝对应： L （1 分）， sin 0 （1 分），得 sin 1，30 150
qB v 2
2m 2mv
落点坐标： x vcos( 0 ) ， y 2L （1 分）
qB qE
该类粒子落在薄板上表面的区域分布在 xOy 平面内：
3 3
直线： y 2L ，且 L(2 1) x L(2 1) 的线段上（1 分）
2 2
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