四川省雅安市高中2020届高三物理第三次诊断试题（Word版含答案）

图甲 图乙 图甲 图乙 雅安市高中 2017 级第三次诊断性考试 理科综合能力测试物理 14．下列说法正确的是 A．氢原子从激发态向基态跃迁时，会辐射光子 B．钍的半衰期为 24 天，1g 钍经过 120 天后还剩 0.2g 钍 C．卢瑟福的 粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的 D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 15．据报道，我国将在 2020 年发射火星探测器，并预计 2021 年抵达火星表面。若火星可 视为均匀球体，其表面的重力加速度为 g，半径为 R0，探测器的质量为 m，在离火星 表面高度为 R0 的圆轨道上绕火星运行，则探测器 A．受到火星的引力 B．线速度 C．周期 D．角速度 16．如图所示，某一物体从倾角为 θ 的斜面上以初速度 v0 水平抛出，落到斜面上，不计空 气阻力，重力加速度为 g。则 A．物体落到斜面上时的速度大小是 B．物体在空中运动的时间是 C．物体落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为 2θ D．如果 v0 的大小不同，则物体落到斜面上时的速度方向也就不同 17. 如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，交流电压表 和电流表均为理想电表，其中电压表示数为 22V，下列说法正确的是 A．灯泡中电流方向每秒钟改变 50 次 B．变压器原、副线圈的匝数之比为 5∶1 C．变压器原、副线圈中磁通量变化率之比为 1∶1 D．将滑动变阻器滑片下滑，变压器的输入功率减小 18．如图甲所示，O、A 为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用， 从 O 点以某一初速度沿直线运动到 A 点，其电势能 Ep 随位移 x 的变化关系如图乙所 示。则从 O 到 A 过程中，下列说法正确的是 1 2F mg= 0v R g= 022 RT g π= 08 g R ω = θcos 0v g v θtan2 0A．点电荷的速度先增大后减小 B．点电荷所受电场力先减小后增大 C．该电场是负点电荷形成的 D．O 到 A 电势先降低后升高 19．如图所示，斜面体固定在水平面上，一轻质细线绕过滑轮 1 和滑轮 2，两端分别与物 体 A 和轻环 C 连接，轻环 C 穿在水平横杆上，滑轮 2 下吊一物体 B。物体 A 和滑轮 1 间的细线平行于斜面，系统静止。现将 C 向右移动少许，物体 A 始终静止，系统再 次静止，不计滑轮质量和滑轮与绳间的摩擦。 则 A．细线拉力将变大 B．地面对斜面体的支持力将变大 C．横杆对轻环 C 的摩擦力将变大 D．斜面体对物体 A 的摩擦力将变小 20．如图所示,两根足够长平行光滑金属导轨竖直放置，间距为 0.2m，电阻不计。完全相 同的两金属棒 ab、cd 水平放置，棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的重力 均为 0.1N，电阻均为 0.1Ω。在两导轨间有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强 度为 0.5 T。金属棒 ab 在竖直向上拉力 F 作用下向上匀速运动，金属棒 cd 恰好能保 持静止,下列说法正确的是 A．ab 棒受到的拉力大小为 0.1N B．ab 棒向上运动的速度为 2m/s C．ab 棒两端的电势差为 0.2V D．系统在 2 秒内增加的机械能和产生的热量均为 0.4J 21．如图甲所示，倾角为 θ 的传送带以恒定速率 v0 逆时针转动，在 t=0 时，将质量 m=1kg 的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体的速度随时间变化的图像如图乙所示， 重力加速度 g=10m/s2。则 A．传送带的倾角 θ=37o B．物体与传送带的动摩擦因数 µ=0.4 C．在前 2 秒内，传送带对货物做的功为 24J D．在前 2 秒内，货物与传送带间因摩擦产生 的热量为 24J 三、非选择题：共 174 分。第 22-32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33-38 题 为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共 129 分。 图甲 图乙22．（6 分） 某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。在本实验中： （理论 1）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外, 在下列器材中，还必须使用的两种器材是____________。 A. 天平(含砝码) B. 刻度尺 C. 交流电源 （2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C , 测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、hB、hC，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量 为 m。从打 O 点到打 B 点的过程中，动能变化量 = 。（用题中所给的字母表示） （3）正确完成实验后得到的实验结果显示，重力势能的减少量总是大于动能的增加量， 原因是__________。 A．没有采用多次实验取平均值的方法 B．存在空气阻力和摩擦力的影响 C．利用公式 计算重物速度 D．利用公式 计算重物速度 23．（9 分） 如图甲所示为某同学测量电源电动势和内阻的电路图。其中 R 为电阻箱，Rx 为保护电阻。 实验步骤如下： （1）将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合开关 s1、s2，读出电流表示数为 I，电阻箱读 数为 10.0Ω。断开 s2，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为 I，此时电阻箱读数为 5.2Ω， 则 Rx＝ Ω。（结果保留两位有效数字） kE∆ 2v gh= = v gt 图甲 图乙图甲 图乙 qL mvB 2 0= （2）s2 断开，s1 闭合，调节 R，得到多组 R 和 I 的数值，并画出 图像，如图乙所 示。由图像可得，电源电动势 E＝ V，内阻 r＝ Ω。（结果保留两位有效数字） （3）本实验中，因为未考虑电流表的内阻，所以电源内阻的测量值 真实值。（填 “大于”或“小于”） 24．(12 分) 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y 轴沿竖直方向。在Ⅰ区域（x=0 到 x=L 之间） 存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向外的匀强磁场，Ⅱ区 域（x=L 到 x=2L 之间）存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，两个 区域磁感应强度大小均为 。一个质量为 m 电荷量为 q 的 带电粒子从坐标原点 O 以初速度 v0 沿＋x 方向射入，沿直线通过 Ⅰ区域，最后从Ⅱ区域离开。粒子重力不计，求： （1）电场强度大小； （2）带电粒子在Ⅰ、Ⅱ区域运动的总时间。 25．（20 分） 如图所示，质量 m1=0.1kg 的长木板静止在水平地面上，其左、右两端各有一固定的半径 R=0.4m 的四分之一光滑圆弧轨道，长木板与右侧圆弧轨道接触但无粘连，上表面与圆弧轨道 最低点等高。长木板左端与左侧圆弧轨道右端相距 x0=0.5m。质量 m3=1.4kg 的小物块(看成 质点)静止在右侧圆弧轨道末端。质量 m2=0.2kg 的小物块(看成质点)从距木板右端 处以 v0=9m/s 的初速度向右运动。小物块 m2 和小物块 m3 发生弹性碰撞（碰后 m3 不会与长木 板 m1 发生作用）。长木板与地面间的动摩擦因数 μ1=0.5，小物块与长木板间的动摩擦因数 μ2=0.9，重力加速度取 g=10m/s2。求： 1 − RI mx 18 17=（1）小物块 m2 和小物块 m3 碰后瞬间 m3 对轨道的压力大小； （2）使小物块 m2 不从长木板 m1 上滑下，长木板 m1 的最短长度； （3）若长木板 m1 取第（2）问中的最短长度，小物块 m2 第一次滑上左侧圆弧轨道上升 的最大高度。 33．[物理——选修 3－3](15 分) （1）(5 分） 以下说法中正确的是________。(填正确答案标号，选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)。 A．两分子处在平衡位置时，分子势能最小 B．在潮湿的天气里，洗过的衣服不容易晾干，是因为没有水分子从衣服上飞出 C．热量可以从低温物体传到高温物体而不引起外界的变化 D．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，布朗运动越剧烈 E．晶体一定有固定的熔点，但物理性质可能表现各向同性 （2）（10 分） 如图所示，是一个连通器装置，连通器的右管半径为左管的两倍，左端封闭，封有长为 30cm 的气柱，左右两管水银面高度差为 37.5cm，左端封闭 端下 60cm 处有一细管用开关 D 封闭，细管上端与大气联通， 若将开关 D 打开（空气能进入但水银不会入细管），稳定后会 在 左 管 内 产 生 一 段 新 的 空 气 柱 。 已 知 外 界 大 气 压 强 p0=75cmHg。求：稳定后左端管内的所有气柱的总长度为多 少？ 34．[物理——选修 3－4](15 分) （1）(5 分) 如图所示为一列简谐横波沿 x 轴传播时在 t＝0 时刻 的波形图，此时质点 M 离开平衡位置的位移为 y ＝3cm ，x ＝4m 处的质点的振动方程为 y=-5sin(2πt)cm。则下列说 法正确的是 。(填正确答案标号，选对 1 个 得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个 扣 3 分，最低得分为 0 分) A．波沿 x 轴正方向传播B．波传播的速度大小为 8m/s C．t＝1.5s 时刻，M 点的位移为 y＝－3cm D．从 t＝0 时刻开始，M 点第一次到达波峰所用的时间大于 0.125s E．平衡位置为 x＝4m 的质点比 x＝8m 的质点振动超前 0.5s （2）(10 分) 如图所示，ACB 为半圆形玻璃砖的横截面，O 为圆心，一束单色光平行于直径 AB 入射 到圆弧上的 C 点，折射光线刚好射到 B 点。已知圆的半径为 R，∠CBA＝30°，光在真空中 的传播速度为 c，求： （i）玻璃砖对该单色光的折射率； （ii）保持光的入射点位置不变，在纸面内改变 入射角，使 C 点折射光线与 AB 的夹角为 45°，光从 C 点传播到 AB 所用的时间。物理参考答案 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有一项符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不 全的得 3 分，有选错的得 0 分。 14 15 16 17 18 19 20 21 A D B C B AC BD AD 22. 此题共 6 分，每空各 2 分。 （1） B C （错选或少选均不给分） （2） （3） B 23. 此题共 9 分。 （1） 4.8 （1 分） （2） 3.0 1.2 （每空各 3 分，共 6 分） （3） 大于 （2 分） 24.解析：（1）粒子在Ⅰ区域做匀速直线运动，则 （2 分） 解得： （2 分） （2）粒子在Ⅰ区域运动的时间： （1 分） 粒子在Ⅱ区域做匀速圆周运动， （1 分） 解得： （1 分） 由几何关系得，粒子在Ⅱ区域做圆周运动圆心角为： （1 分） 2 2 ( ) 8 C Am h h T − BqvqE 0= qL mvE 2 2 0= 0 1 v Lt = R vmBqv 2 0 0 = LR 2= 030=θ 由 得 （2 分） 则粒子在Ⅱ区域运动时间： （1 分） 则粒子运动总时间： （1 分） 25.解析： （1） （1 分） 代入数据，解得： （1 分） m2 和 m3 发生弹性碰撞： （1 分） （1 分） 代入数据，解得： （1 分） 对 m3， （1 分） 代入数据，解得： （1 分） 由牛顿第三定律，得 m3 对轨道压力 （1 分） （2）对 m1 和 m2 应用牛顿第二定律： （1 分） （1 分） 代入数据，得： （1 分） 经过 t1 时间两者达到共同速度， （1 分） 代入数据，解得： （1 分） 0 2 v RT π= 0 4 v LT π= 0 02 3360 v LTt πθ == 0 21 3 3 v LLttt π+=+= 2 02 2 1222 2 1 2 1 vmvmgxm −=− µ smv /81 = 332212 vmvmvm += 2 33 2 22 2 12 2 1 2 1 2 1 vmvmvm += smv /62 −= smv /23 = R vmgmFN 2 3 33 =− NFN 28= NFF NN 28' == ( ) 1121122 amgmmgm =+− µµ 2222 amgm =µ 2 1 /3 sma = 2 2 /9 sma = 11122 tatavv =−=共 st 5.01 = smv /5.1=共该过程 m1 和 m2 发生的位移为： （1 分） （1 分） 由于 ，则 m1 未与左轨道相碰 则木板最小长度： （1 分） （3）m1 和 m2 一起匀减速运动至最左端 （1 分） 代入数据解得 （1 分） m2 滑上左侧轨道，上升最大高度为 h， （1 分） 代入数据解得： （1 分） 33.[物理——选修 3－3] （1） ADE （2）解析：空气进入后将左端水银柱隔为两段，上段仅 30cm，对左端空气有： （2 分） （2 分） 由玻意耳定律： （2 分） 得： （1 分） 上段水银柱上移，形成的空气柱长为 25cm，下段空气柱下移，设下移的距离为 x， 由于 U 型管右管内径为左管内径的 2 倍，则右管横截面积为左管的 4 倍，由等式： （1 分） 解得：x=6cm （1 分） 所以产生的空气柱长为： （1 分） 34.[物理——选修 3－4](15 分) mtvx 8 3 2 11 == 共 mtvvx 8 15 2 1 2 2 =+= 共 01 xx < mxxL 5.112 =−= ( ) ( ) ( ) ( ) 2 21 2 2110212 2 1 2 1 共vmmvmmxxgmm +−+=−+− µ smv /1= 2 22 2 10 vmghm −=− mh 20 1= cmHghpp 5.375.3775101 =−=−= cmHghpp 453075202 =−=−= sLpsLp 2211 = cmp LpL 2545 305.37 2 11 2 =×== 45.7 xx =− cmcmL 11)56( =+=（1） BCD （2）解析：(i)如图所示，由几何关系可知，光在 C 点发生折射的入射角为 （1 分） 折射角为 （1 分） 则，折射率 （2 分） (ii)改变入射光的入射角，使折射光线 CD 与 AB 的夹角为 450，根据正弦定理有 （2 分） 解得 （1 分） 光在玻璃砖中传播速度 （2 分） 则 （1 分） 060=i 030=γ 3sin sin == γ in 0 0si n 45 si n 60 R CD= RCD 2 6= n cv = c R v CDt 2 23==