甘肃省武威第六中学2020届高三物理下学期第六次诊断试题（Word版附答案）

武威六中 2020 届高三第六次诊断考试 物 理 试 题 第Ｉ卷（选择题 共 126 分） 相对原子质量：H-1 O-16 C-12 N-14 Na-23 Cl-35.5 S-32 Bi-209 一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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。 二、选择题（本题共 8 小题,每小题 6 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．以下关于光子说的基本内容，不正确的说法是（ ） A．光子的能量跟它的频率有关 B．紫光光子的能量比红光光子的能量大 C．光子是具有质量、能量和体积的实物微粒 D．在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子 15．如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与 球接触面保持竖直，则（　　） A．小球受到的摩擦力方向竖直向下 B．小球受到的摩擦力与重力大小相等 C．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大 D．若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大 16．如图所示，a、b 两点位于以负点电荷－Q（Q>0）为球心的球面上，c 点在球面外， 则（　　） A．a 点场强的大小比 b 点大 B．b 点场强的大小比 c 点小 C．a 点电势比 b 点高 D．b 点电势比 c 点低 17．2018 年 12 月 8 日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射， “实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球 的质量为 M、半径为 R，探测器的质量为 m，引力常量为 G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为 r 的匀速圆周运动时，探测器的（　　） A．周期为 4π2r3 GM B．动能为GMm 2R C．角速度为 Gm r3 D．向心加速度为GM R2 18．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图所示， 由图中信息可以判断（　　） A．在 A、C 时刻线圈处于中性面位置 B．在 B、D 时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从 A～D 线圈转过的角度为 2π D．若从 O～D 历时 0.02 s，则在 1 s 内交变电流的方向改变了 100 次 19．某游乐园一游客站在斜向上匀加速运行的电动扶梯上（扶栏未画出），游客和扶梯保 持相对静止，加速度 a 的方向如图所示。下列关于该游客在上升过程中的判断正确的 是（　　） 　　A．游客所受扶梯作用力的方向与 a 的方向相同 B．游客在竖直方向受到扶梯的支持力大于游客所受重力 C．游客机械能的增加量大于支持力所做的功 D．游客在竖直方向受到的合力为零，在加速度 a 方向上受到的合力不为零 20．如图所示,光滑轨道 ABCD 是大型游乐设施过山车轨道 的简化模型,最低点 B 处的入、出口靠近但相互错开,C 是 半径为 R 的圆形轨道的最高点,BD 部分水平,末端 D 点 与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度 v 逆时针转动,现将一质量为 m 的小滑块从轨道 AB 上某一固定位置 A 由静止释放, 滑块能通过 C 点后再经 D 点滑上传送带,则（　　） A．固定位置 A 到 B 点的竖直高度可能为 2R B．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度 v 有关 C．滑块可能重新回到出发点 A 处 D．传送带速度 v 越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多 21．如图所示,在半径为 R 的圆形区域内充满磁感应强度为 B 的匀强磁场,MN 是一竖直放 置的感光板.从圆形磁场最高点 P 以速度 v 垂直磁场正对着圆心 O 射入带正电的粒子, 且粒子所带电荷量为 q、质量为 m,不考虑粒子重力,关于粒子的运动,以下说法正确的 是（　　）A．粒子在磁场中通过的弧长越长,运动时间也越长 B．射出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心 O C．射出磁场的粒子一定能垂直打在 MN 上 D．只要速度满足 v= ,入射的粒子出射后一定垂直打在 MN 上 第Ⅱ卷（非选择题 共 174 分） 三、非选择题（包括必考题和选考题两部分,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 22．（7 分）在“研究匀变速直线运动的规律”的实验中，某同学获得的一条纸带如图所示。 （1）已知打点计时器的电源频率为 50 Hz，则打点计时器在纸带上打下相邻两点 的时间间隔为________。 （2） A、B、C、D、E、F、G 是纸带上 7 个计数点，每两个相邻计数点间有四个点 没有画出，从图中读出 A、B 两点间距 x＝________m。 （3） C 点对应的速度是________m/s，小车运动的加速度为________m/s2。（计算结 果保留两位有效数字） （4） 若实验后发现，实际所用交流电的频率高于 50 Hz，则第（3）问中计算结果与 实际值相比________。（填“偏大”“偏小”或“不变”） 23．（8 分）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题：（1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“1 mA”挡，指针的位置如图（a）所示， 则测量结果为________。 （2）使用多用电表测量未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电源的电动势为 E，R0 为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流 I 与电阻箱的阻值 Rx 的关系图象如图（c）所示，则此时多用电表的内阻为________Ω，该电源的电 动势 E＝________V。 （3）下列判断正确的是________。 A．在图（b）中，电表的左、右插孔处分别标注着“＋”“－” B．由图线（c）分析可知，对应欧姆表的刻度盘上的数字左小右大 C．欧姆表调零的实质是通过调节 R0，使 Rx＝0 时电路中的电流达到满偏电流 D．电阻 Rx 的变化量相同时，Rx 越小，对应的电流变化量越大 24．（12 分）随着社会发展,交通事故日益增多,无人驾驶技术的发展有望解决这一问题.若 一辆总质量为 M 的公交车与一辆总质量为 m 的轿车在一条直道上匀速相向行驶,因 驾驶员注意力分散致使两车突然发生正碰并且同时停下来,从发生碰撞到停下所经历 的时间为 Δt. （1）求两车碰撞前的速度大小之比. （2）若公交车驾驶员的质量为 m0,发生事故前瞬间公交车的速率为 v 0,因驾驶 员系了安全带在事故过程中驾驶员没有受伤.求在此过程中,驾驶员受到 安全带作用力的平均值. （3）若两车在行驶时,驾驶员同时踩下刹车,刹车后车轮不再转动,两车均做匀变速直 线运动,恰好在接触前瞬间停下,两车在刹车过程中行驶的距离相等.求公交车和轿车的车轮与地面间的动摩擦因数之比. 25．（20 分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨相距 L＝1 m，金属导轨由倾斜与水平两 部分组成，倾斜部分与水平方向的夹角为 θ＝37°，整个装置处在竖直向上的匀强磁场 中。金属棒 EF 和 MN 的质量均为 m＝0.2 kg，电阻均为 R＝2 Ω。EF 置于水平导轨上， MN 置于倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。现在外力作用下使 EF 棒以速度 v0＝4 m/s 向左匀速运动，MN 棒恰能在倾斜导轨上保持静止状态。倾斜导 轨上端接一阻值也为 R＝2 Ω 的定值电阻。重力加速度 g 取 10 m/s2。 （1）求磁感应强度 B 的大小； （2）若将 EF 棒固定不动，将 MN 棒由静止释放，MN 棒沿斜面下滑距离 d＝5 m 时 达到稳定速度，求此过程中通过 MN 棒的电荷量； （3）在（2）过程中，整个电路中产生的焦耳热。 （二）选考题：共 45 分。所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致。在答题纸选 答区域指定位置答题，若多做，则按所做的第一个题目计分。 33.[物理——选修 3 3]（15 分）　 1．（1）（5 分）下列说法中正确的是________。 （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．具有各向同性的固体一定是非晶体 B．饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关 C．干湿泡湿度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远 D．液体表面层分子间的距离比液体内部的小，表面层分子间的作用力表现为引力 E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 （2）一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再变化到状态 C，其状态变化过程的 p ­V 图象如图所示。已知该气体在状态 A 时的温度为 300 K。 （ⅰ）该气体在状态 B、C 时的温度分别是多少？（ⅱ）该气体从状态 A 到状态 C 的过程中内能的变化量是多少？ （ⅲ）该气体从状态 A 到状态 C 的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？ 34．【物理—选修 3-4】（15 分） （1）（5 分）一列简谐横波沿 x 轴的正向传播,振幅为 2cm,周期为 T,已知在 t=0 时刻 波上相距 40 cm 的两质点 a,b 的位移都是 1 cm,但运动方向相反,其中质点 a 沿 y 轴负向运动.如图所示,下列说法正确的是　　　　.（填正确答 案标号.选对一个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分.每选 错一个扣 3 分,最低得分为 0 分） A.该列简谐横波波长可能为 150 cm B.该列简谐横波波长可能为 12 cm C.当质点 b 的位移为+2 cm 时,质点 a 的位移为负 D.在 t= T 时刻,质点 b 速度最大 E.质点 a、质点 b 的速度始终大小相等,方向相反 （2）（10 分） 如图所示,为某种透明材料制成的一柱形棱镜的横截面图,CD 是半径为 R= m 的四 分之一圆,圆心为 O;光线从 AB 面上的 M 点入射,入射角 θ=30°,光 进入棱镜后恰好在 BC 面上的 O 点发生全反射,然后由 CD 面射出. 已知 OB 段的长度 L=0.6 m,真空中的光速 c=3×108 m/s.求: ①透明材料的折射率. 高三理科综合测试卷（物理）答案 14.解析：　根据 E＝hν判断出光子的能量与光子的频率成正比关系，故 A 项 正确；在可见光的范围内，紫光的频率最大，而红光的频率最小，根据公式 E＝hν 可得紫光的能量大，故 B 项正确；光子具有能量，但没有静止质量，也没有具体 的体积，它不是实物粒子，故 C 项错误；光是在空间传播的电磁波，是不连续的， 是一份一份的能量，每一份叫作一个光子，故 D 项正确；本题选择不正确的，故 选 C。 答案：　C15.解析：　对小球，由平衡条件，竖直方向上，摩擦力与重力平衡，与压力 大小、水平运动状态等无关，选项 B 正确。 答案：　B 16.解析：　由点电荷的场强公式 E＝kQ r2 可知，与－Q 距离相等的点场强大小 相等，离－Q 越近的点场强越大，故 a 点场强的大小与 b 点的相等，b 点场强的大 小比 c 点的大，A、B 项错误；与－Q 距离相等的点，电势相等，离－Q 越近的点， 电势越低，故 a 点电势与 b 点的相等，b 点电势比 c 点的低，C 项错误，D 项正确。 17.解析：　嫦娥四号探测器环绕月球做匀速圆周运动时，万有引力提供其做 匀速圆周运动的向心力，有GMm r2 ＝mω2r＝mv2 r ＝m4π2 T2 r＝ma，解得ω＝ GM r3 、v ＝ GM r 、T＝ 4π2r3 GM 、a＝GM r2 ，则嫦娥四号探测器的动能为 Ek＝1 2mv2＝GMm 2r ， 由以上可知 A 正确，B、C、D 错误。 答案：　A 18.解析：　由题中交变电流的图象可知，在 A、C 时刻产生的感应电流最大， 对应的感应电动势最大，线圈处于垂直中性面的位置，选项 A 错误；在 B、D 时刻 感应电流为零，对应的感应电动势为零，即磁通量的变化率为零，此时磁通量最 大，选项 B 错误；从 A～D，经历的时间为3 4周期，线圈转过的角度为3 2π，选项 C 错误；若从 O～D 历时 0.02 s，则交变电流的周期为 0.02 s，而一个周期内电流的 方向改变两次，所以 1 s 内交变电流的方向改变了 100 次，选项 D 正确。 答案：　D 19.解析：　游客做匀加速运动，加速度方向沿扶梯斜向上， 根据牛顿第二定律知，游客所受的合力沿扶梯斜向上，如图所示， 游客受到重力和扶梯的作用力，重力竖直向下，由平行四边形定则 可知，游客所受扶梯作用力的方向指向右侧斜上方，与 a 的方向 不同，选项 A 错误；游客在竖直方向上，有竖直向上的加速度，由牛顿第二定律有 FN－mg＝masin θ(θ为加速度 a 与水平方向之间的夹角)，可知游客在竖直方向受 到扶梯的支持力大于游客所受重力，选项 B 正确，D 错误；扶梯的支持力对游客做正功，扶梯对游客的静摩擦力水平向右，静摩擦力对游客做正功，根据功能关 系知，支持力和静摩擦力做功之和等于游客机械能的增加量，所以游客机械能的 增加量大于支持力所做的功，选项 C 正确。 答案：　BC 20.解析 CD　若滑块恰能通过 C 点时有 mg=m ,由 A 到 C,根据动能定理知 mghAC= m ,联立解得 hAC= R,则 AB 间竖直高度最小为 2R+ R=2.5R,所以 A 到 B 点的竖直高度不可能为 2R,故 A 错误;设滑块在传送带上滑行的最远距离为 x,则 由动能定理有 0- m =2mgR-μmgx,知 x 与传送带速度无关,故 B 错误;若滑块回 到 D 点速度大小不变,则滑块可重新回到出发点 A 点,故 C 正确;滑块与传送带摩擦 产生的热量 Q=μmg Δx,传送带速度越大,相对路程越大,产生热量越多,故 D 正确. 21.解析：BD　速度不同的同种带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等,对着 圆心入射的粒子,速度越大在磁场中轨道半径越大,弧长越长,轨迹对应的圆心角θ 越小,由 t= T 知,运动时间 t 越小,故 A 错误;带电粒子的运动轨迹是圆弧,根据几何 知识可知,对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线一定过圆心,故 B 正确;速 度不同,半径不同,轨迹对应的圆心角不同,对着圆心入射的粒子,出射后不一定垂直 打在 MN 上,与粒子的速度有关,速度满足 v= 时,粒子的轨迹半径为 r= =R,粒子 一定垂直打在 MN 板上,故 C 错误,D 正确. 22.解析：　(1)打点计时器在纸带上打下相邻两点的时间间隔 t＝ 1 50 s＝0.02 s。 （1 分） (2)由于每两个相邻计数点间还有 4 个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔 T＝0.1 s，A、B 间的距离 x＝0.30 cm＝0.0030 m。（1 分） (3)（4 分）根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间 的平均速度，可以求出打下 C 点时小车的瞬时速度大小 vC＝0.017 0－0.005 0 2 × 0.1 m/s＝0.060 m/s。 根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2 可以求出加速度的大小，得 a＝ xDG－xAD 9T2 ＝0.20 m/s2。 (4)如果实验中实际所用交流电的频率高于 50 Hz，那么实际打点周期变小，根 据运动学公式得第(3)问中计算结果与实际值相比偏小。（1 分） 答案：　(1)0.02 s　(2)0.003 0　(3)0.060　0.20 (4)偏小 23.解析：　(1)选择开关拨至“1 mA”挡时，最小分度值是 0.02 mA，读数为 0.46 mA。 (2)多用电表的内阻即中值电阻，即 I＝Ig 2＝0.3 mA 时 Rx＝R 内＝15 kΩ，则电源 的电动势 E＝IgR 内＝0.6 mA×15 kΩ＝9 V。 (3)由多用电表“红进黑出”知，左、右插孔处应分别标注“－”“＋”，欧姆 表的刻度盘是非均匀的，左边数字大，右边数字小。 答案：　(1)0.46 mA　(2)1.5×104　9　(3)CD 24.解析:(1)设碰撞前,公交车的速度大小为 v1,轿车的速度大小为 v2 根据动量守恒定律有 Mv1=mv2(2 分) 解得 = .(2 分) (2)对于公交车驾驶员,根据动量定理有 FΔt=m0v0(2 分) 解得驾驶员受到安全带作用力的平均值 F= .(2 分) (3)设车辆在刹车过程中行驶的距离为 s根据牛顿第二定律和运动学公式有 v2=2μgs(2 分) 所以公交车和轿车的车轮与地面间的动摩擦因数之比 = = .(2 分) 25.解析：　(1)EF 棒运动切割磁感线产生感应电动势 E＝BLv0 （2 分） 流过 MN 棒的感应电流 I＝ E 1 2R＋R ＝2BLv0 3R （2 分） 对 MN 棒，由平衡条件得 mgsin θ＝B·I 2·Lcos θ （2 分） 解得 B＝1 L 3mgRtan θ v0 ＝1.5 T （1 分） (2)MN 棒产生的平均感应电动势E＝ΔΦ Δt （2 分） 平均感应电流I＝ E R 总 （1 分） R 总＝1 2R＋R＝3 2R （2 分） 所以通过 MN 棒的感应电荷量 q＝IΔt＝ΔΦ R 总＝2BLdcos θ 3R （1 分） 代入数据可得：q＝2.0 C (3)设 MN 棒沿倾斜导轨下滑的稳定速度为 v，则有 E′＝BLvcos θ （1 分） 感应电流 I′＝ E′ R 总＝2BLv 3R cos θ （1 分） 对 MN 棒有：mgsin θ＝B·I′·Lcos θ （2 分） 解得 v＝3mgRsin θ 2B2L2cos2θ＝2.5 m/s （1 分） 根据功能关系有：mgdsin θ＝1 2mv2＋Q 总（2 分）解得 Q 总＝5.375 J。 答案：　(1)1.5 T　(2)2.0 C　(3)5.375 J 33.解析：　(1)多晶体和非晶体均具有各向同性，A 错误；饱和汽压与温度有 关，其大小随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关，故 B 正确；干湿泡湿度计 的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，干 湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远，C 正 确；根据液体表面张力的性质可知，液体表面层分子间的距离比液体内部的大， 表面层分子间的作用力表现为引力，D 错误；液晶的光学性质与某些晶体相似， 具有各向异性，故 E 正确。 (2)(ⅰ)对于理想气体，A→B 过程是等容变化，根据查理定律得 pA TA＝pB TB （1 分） 解得 TB＝100 K （1 分） B→C 过程是等压变化，由盖—吕萨克定律得 VB TB＝VC TC （1 分） 解得 TC＝300 K。 （1 分） (ⅱ)A、C 两个状态的温度相等，所以内能的变化量ΔU＝0。（2 分） (ⅲ)状态 A 到状态 C 的过程中，气体体积增大，外界对气体做功 W＝－pBΔVBC ＝－2 000 J （1 分） 根据热力学第一定律得ΔU＝W＋Q （2 分） 解得 Q＝ΔU－W＝2 000 J （1 分） 即 A→C 的过程中吸收热量 2 000 J。 答案：　(1)BCE　(2)(ⅰ)100 K　300 K　(ⅱ)0　(ⅲ)吸热　2 000 J 34.解析:(1)根据质点的振动方程 x=Asin (ωt),设质点的起振方向向 上,则 b 点 1=2sin (ωt1),所以ωt1= ,a 点振动的时间比 b 点长,所以1=2sin (ωt2),则ωt2= ,ab 两个质点振动的时间差Δt=t2-t1= - = = , 所 以 ab 之 间 的 距 离 Δ x=v Δ t=v· = , 则 通 式 为 (n+ ) λ =40 cm(n=0,1,2,3,…),则波长可以为λ= cm(n=0,1,2,3…),当 n=0 时, λ=120 cm,当 n=3 时,λ=12 cm,故 A 错误,B 正确;当质点 b 的位移为+2 cm 时,即 b 到达波峰时,结合波形知,质点 a 在平衡位置下方,位移为负, 故 C 正确;由ωt1= ,得 t1= = ,当 t= -t1= 时质点 b 到达平衡位置处, 速度最大,故 D 正确;在两质点振动时,若两点分别处在平衡位置上下 方时,则两物体的速度可以相同,故 E 错误. (2)①设光线在 AB 面的折射角为 r,光路如图所示. 根据折射定律得 n= (1 分) 设棱镜的全反射临界角为θC,由题意,光线在 BC 面恰好发生全反射,得 到 sin θC= (1 分) 由几何知识可知,r+θC=90°(1 分) 联立以上各式解得 n= .(2 分) ②光在棱镜中的传播速度 v= (2 分)由几何知识得,MO= (2 分) 该光在透明材料内传播的时间 t= = ×10-8 s.(1 分) 答案:(1)BCD　(2)① 　② ×10-8 s