2026届北京丰台12中高三第二次诊断性检测物理试卷含解析

这是一份2026届北京丰台12中高三第二次诊断性检测物理试卷含解析，共18页。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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、如图甲所示的电路中定值电阻R=60Ω，电源电动势E=100V，r=10Ω。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是（ ）
A．开关S断开时电源的效率为60%
B．开关S闭合后电源的总功率会变小
C．开关S闭合后灯泡的亮度增强
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W
2、质量为m的物块放在倾角为的固定斜面上。在水平恒力F的推动下，物块沿斜面以恒定的加速度a向上滑动。物块与斜面间的动摩擦因数为，则F的大小为（ ）
A．B．
C．D．
3、如图所示，完全相同的两个光滑小球A、B放在一置于水平桌面上的圆柱形容器中，两球的质量均为m，两球心的连线与竖直方向成角，整个装置处于静止状态。则下列说法中正确的是（ ）
A．A对B的压力为
B．容器底对B的支持力为mg
C．容器壁对B的支持力为
D．容器壁对A的支持力为
4、轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图所示，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则（ ）
A．该卫星发射速度一定小于7.9km/s
B．该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4
C．该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1
D．该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能
5、一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻R．在a、b间输入电压为Ul的交变电压时，c、d间的电压为U2，在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中
A．U2有可能大于UlB．U1、U2均增大
C．Ul不变、U2增大D．a、b间输入功率不变
6、通过实验研究通电长直导线间的相互作用规律。如图所示，为两根平行的长直导线，通过外接直流电源分别给两导线通以相应的恒定电流。为导线所在平面内的两点。下列说法中正确的是（ ）
A．两导线中的电流大小相等、方向相反时，点的磁感应强度为零
B．导线电流向上、导线电流向下时，导线所受安培力向右
C．点的磁感应强度一定不为零
D．两导线所受安培力的大小一定相等
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、地球探测器的发射可简化为以下过程。先开动发动机使探测器从地表由静止匀加速上升至高处，该过程的平均加速度约为。再开动几次发动机改变探测器速度的大小与方向，实现变轨，最后该探测器在高度绕地球做匀速圆周运动。已知探测器的质量约为，地球半径约为，万有引力常量为。探测器上升过程中重力加速度可视为不变，约为。则关于探测器的下列说法，正确的是（ ）
A．直线上升过程的末速度约为
B．直线上升过程发动机的推力约为
C．直线上升过程机械能守恒
D．绕地球做匀速圆周运动的速度约为
8、滑板运动是以滑行为特色、崇尚自由的一种运动，深受都市青年的喜爱。滑板的一种运动情境可简化为如下模型：如图甲所示，将运动员（包括滑板）简化为质量的物块，物块以某一初速度从倾角的斜面底端冲上足够长的斜面，取斜面底端为重力势能零势能面，该物块的机械能和重力势能随离开斜面底端的高度的变化规律如图乙所示。将物块视为质点，重力加速度，则由图中数据可得（ ）

A．初速度
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.3
C．物块在斜面上运动的时间为
D．物块再次回到斜面底端时的动能为
9、一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强P随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。则下列说法正确的是__________。
A．A状态速率大的分子比例较B状态多
B．A→B过程，气体分子平均动能增大
C．B→C过程，气体对外做功
D．B→C过程，气体放热
E.C状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态少
10、如图所示，半圆形圆弧轨道固定在竖直面内，直径AD水平，一个质量为m的物块从A点以一定的初速度沿圆弧轨道向下运动，物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点C，运动到B点时物块与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，物块可视为质点，则
A．物块在B点受到轨道支持力的大小等于mgcs
B．物块在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsin
C．物块在B点时与轨道间的动摩擦因数等于tan
D．物块从A点运动到C点的过程中，受到轨道的作用力不断增大
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“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：
A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m＝0.5 kg的钩码．用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示．
请回答下列问题：
（1）图乙中纸带的____端与滑块相连（选填“左”或“右”）．
（1）图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，打点计时器接频率为50 Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a＝________ m／s1．
（3）不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M＝________ kg（g取9.8 m／s1，结果保留3位有效数字）．
12．（12分）某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论，他设计了如下实验：
①如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。
②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记录弹簧的压缩量x
③突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上，记录小球的落地位置
④保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s
⑤多次改变弹簧的压缩量x，分别记作x1、x2、x3……，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3……
请你回答下列问题
(1)在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小____（填“系统误差”或“偶然误差”）；
(2)若测得小钢球的质量m、下落高度h、水平射程s，则小球弹射出去时动能表达式为 ___（重力加速度为g）
(3)根据机械能守恒定律，该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图像，若想直观的检验出结论的正确性，应作的图像为___
A．s－x B．s－x2 C．s2－x D．s－
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，两根平行光滑金属导轨固定在水平桌面上，左端连接定值电阻，导轨间距。整个装置处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，一质量、电阻的金属棒放在导轨上，在外力F的作用下以恒定的功率从静止开始运动，当运动距离时金属棒达到最大速度，此时撤去外力，金属棒最终停下，设导轨足够长。求：
(1)金属棒的最大速度；
(2)在这个过程中，外力的冲量大小；
(3)撤去外力后电阻R放出的热量。
14．（16分）如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，若a对应的温度为T1=200K，求：
①b点的温度；
②若从a到b的过程中内能增加2.5×105J，在这个过程中气体从外界吸收的热量是多少。
15．（12分）如图所示，质量为m1=0.5kg的物块A用细线悬于O点，质量为M=2kg的长木板C放在光滑的水平面上，质量为m2=1kg的物块B放在光滑的长木板上，物块B与放在长木板上的轻弹簧的一端连接，轻弹簧的另一端与长木板左端的固定挡板连接，将物块A拉至悬线与竖直方向成θ=53°的位置由静止释放，物块A运动到最低点时刚好与物块B沿水平方向发生相碰，碰撞后，B获得的速度大小为2.5m/s，已知悬线长L=2m，不计物块A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)物块A与B碰撞后一瞬间，细线的拉力；
(2)弹簧第一次被压缩后，具有的最大弹性势能。
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】
A．开关S断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为
电源的效率为
故A错误；
BC．开关S闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，根据可知电源的总功率会变大，根据可知路端电压减小，根据可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故B、C错误；
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为
故D正确；
故选D。
2、D
【解析】
如图所示，物块匀加速运动受重力、推力F、滑动摩擦力和支持力。
正交分解后，沿斜面方向
垂直于斜面方向平衡
又有
解以上三式得
故选D。
3、A
【解析】
AD．对球A受力分析可知，球B对A的支持力
则A对B的压力为；
容器壁对A的压力
选项A正确，D错误；
B．对球AB的整体竖直方向有
容器底对B的支持力为2mg，选项B错误；
C．对球AB的整体而言，容器壁对B的支持力等于器壁对A的压力，则大小为，选项C错误；
故选A。
4、B
【解析】
A．根据第一宇宙速度的概念可知，该卫星发射速度一定大于7.9km/s，故A错误；
B．由题意可知，卫星的周期

万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比
故B正确；
C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得
该卫星加速度与同步卫星加速度之比
故C错误；
D．由于由于不知该卫星与同步卫星的质量关系，无法比较其机械能大小，故D错误。
故选AB。
5、C
【解析】
A、根据变压器的电压关系有，由于n2＜n1，所以U2＜U1，故A错误．B、C、当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，输入电压U1由发电机决定不变，电压应该减小即降低，B错误、C正确．D、因负载不变，故输出功率减小，则变压器的输入功率变小，D错误．故选A．
【点睛】自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据基本的规律分析即可．
6、D
【解析】
A．两导线的电流方向相反，由安培定则知两电流在点产生的磁场方向相同，则合磁感应强度不为零，故A错误；
B．N导线电流向下，由安培定则知该电流在M导线处产生垂直纸面向里的磁场。M导线电流向上，由左手定则知M导线所受安培力向左，故B错误；
C．若两导线通以反向电流，由安培定则知在点产生相反方向的磁场。若M导线电流较强、N导线电流较弱，它们在点产生的磁感应强度的大小可能相等，则合磁感应强度可能为零，故C错误；
D．不管两导线中电流的大小、方向如何，两导线间相互作用的安培力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故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、BD
【解析】
A．匀加速上升过程有
解得
A错误；
B．匀加速上升过程有
解得
B正确；
C．匀加速上升过程除地球引力做功外，还有发动机推力做功，则机械能不守恒，C错误；
D．匀速圆周运动过程有
解得
又有
解得
D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】
A．斜面底端为重力势能零势能面，则
得
故A正确；
B．当时，物块运动到最高点由图乙可知此时
根据功能关系，有
得物块与斜面间动摩擦因数
故B错误；
CD．物块沿斜面上滑的时间
上滑的位移
因为，所以物块最终会沿斜面下滑，下滑的
物块在斜面上运动的时间为
滑到斜面底端时的动能
故C错误，D正确。
故选AD。
9、ACE
【解析】
AB．由图可知A→B过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，则A状态速率大的分子比例较B状态多，故A正确，B错误。
C．B→C过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，故C正确。
D．B→C过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，则W＜0，温度升高，气体内能增大，即△U＞0，根据热力学第一定律△U=W+Q，则Q＞0，即气体吸热，故D错误。
E．状态A和状态C的温度相等，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子平均动能相同，从图中可知，A状态气体压强更大，说明气体分子的密集程度更大，即A状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比C状态多，故E正确。
故选ACE。
10、BD
【解析】
A．受力分析如图所示：
物块在B点时，有：FN-mgcs=m，因此物块在点受到轨道的支持力大于mgcs。故A不符合题意。
B．在B点沿切向加速度为零，即在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsin。故B符合题意。
C．在B点，μFN=mgsin，则μ==tan。故C不符合题意。
D．由于轨道对物块的作用力F和重力mg的合力大小恒定，方向始终指向圆心，根据力的合成及动态分析可知，随着物块向下运动轨道对物块的作用力逐渐增大。故D符合题意。
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、右端 1.65 1.97
【解析】
（1）滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大，进而判断哪端与滑块相连；
（1）根根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT1可以求出加速度的大小；
（3）根据牛顿第二定律F=Ma即可求解质量；
【详解】
（1）[1]．因为打点计时器每隔0.01s打一个点，两个计数点之间还有4个打点未画出，所以两个计数点的时间间隔为T=0.1s，时间间隔是定值，滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大．所以图乙中纸带的右端与滑块相连；
（1）[1]．根据△x=aT1利用逐差法，有：
．
（3）[3]．由A步骤可知，取下细绳和钩码后，滑块受到的合外力为：
F=0.5×9.8=4.9N
根据牛顿第二定律得：
.
【点睛】
探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，实验时要注意小车质量应远大于重物质量．纸带处理时能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
12、偶然误差 A
【解析】
(1)[1]在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小钢球的平均落点”是采用多次测量求平均值的方法，其目的是为了减小偶然误差。
(2)[2]设小球被弹簧弹射出去后的速度为v0，此后小球做平抛运动，有
联立可得小球弹射出去时动能为
(3)[3]若结论弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比成立，有
而弹射过程弹性势能全部转发为动能，有
即
变形为
可得关系，故要验证结论需要作图像可构成正比例函数关系，故选A。
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)3m/s；(2)7kg·m/s；(3)3J
【解析】
(1)根据法拉第电磁感应定律知，当金属棒速度为v时，金属棒中的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律可知，金属棒中的感应电流
金属棒受到的安培力
当金属棒加速度为零时，其速度达到最大，有
联立以上各式，并代入数据解得
(2)设金属棒经过时间t由静止加速至速度最大，在这个过程中金属棒受到的平均安培力
金属棒运动的距离
根据动量定理有
联立以上各式并代入数据解得
(3)撤去外力后，金属棒由最大速度逐渐减速至零，对此过程，根据能量守恒定律，可知电阻R放出的热量
14、①3200K；②5×105J
【解析】
①气体从a到b，由气体状态方程
即
解得
Tb=3200K
②若从a到b的过程气体对外做功
内能增加2.5×105J；则

在这个过程中气体从外界吸收的热量是5×105J。
15、 (1)5.25N(2)
【解析】
(1)设物块A与B砸撞前速度大小为v1，根据机械能守恒可知

解得
v1=4m/s
设A被反弹后的速度大小为v2，碳撞过程动量守恒，设B获得的速度大小为v3，则有
m1v1=m2v3+m1v2
解得
v2=-1m/s
设细线的拉力为F，根据牛顿第二定律有

解得
F=5.25N
(2)当弹簧第一次被压缩到最短时，物块B和长木板C具有共同速度，设共同速度大小为v4，根据动量守恒定律有
m2v3=(M+m2）v4
解得
根据能量守恒，得弹簧具有的最大弹性势能

解得