四川省德阳市2021届高三下学期第二次诊断考试理科综合物理试题（Word版附答案）

德阳市高中 2018 级“二诊”考试 理科综合试卷（物理） 第Ⅰ卷 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，有选错或不答的得 0 分。） 14．下列说法中错误的是 A．光子像其它粒子一样，不但具有能量，也具有动量 B．原子核结合能越大，原子核越稳定 C．发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能与照射光强度无关 D． U235 92 的半衰期约为 7 亿年，其半衰期不随地球环境的变化而改变 15．2021 年 2 月 24 日，我国首个火星探测器“天问一号”成功进入火星停泊轨道， 开始科学探测，并为择机着陆火星做好准备。假设火星和地球绕太阳公转的运动 均可视为匀速圆周运动。某一时刻，火星会运动到日地连线的延 长线上，如图所示。下列选项正确的是 A．“天问一号”在发射过程中处于完全失重状态 B．火星的环绕速度大于地球的环绕速度 C．火星的公转周期大于地球的公转周期 D．从图示时刻再经过半年的时间，太阳、地球、火星再次共线 16.在光滑的水平面上建立 xOy 平面直角坐标系，一质点在水平面上从坐标原点开 始运动，沿 x 方向和 y 方向的 x t 图像和 yv t 图像分别如图所示。则 0~4s 内 A．质点的运动轨迹为直线 B．质点的加速度大小恒为 21m/s C．4s 末质点的速度大小为 6m/s D．4s 末质点离坐标原点的距离为 16m 17. 如图所示，一轻质细绳一端固定于竖直墙壁上的 O 点，另一端跨过光滑且大 小可忽略的定滑轮 P 悬挂物块 B，OP 段的绳子水平，长度为 L。现将一带光滑挂 钩的物块 A 挂到 OP 段的绳子上，当 A、B 物块平衡时，物块 B 上升的高度为 L。 则 A、B 的质量之比为 A． 3 B．2 C． 3 3 D．1 18．如图所示，在 ax 0 的区域内存在与 xOy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度 大小为 B。在 t=0 时刻，从原点 O 发射一束等速率的相同带电粒子，速度方向与 y 轴正方向的夹角分布在 0°~90°范围内。其中，沿 y 轴正方向发射的粒子在 t=t0 时刻 刚好从磁场右边界上 )3 3,( aaP 点离开磁场，不计粒子重力。下列说法 正确的是 A．粒子带正电 B．沿 y 轴正方向射入的粒子在磁场中偏转速度的偏转角为 150° C．粒子在磁场中做圆周运动的半径为 a D．带电粒子在磁场中运动的最长时间为 2t0 19．如图甲所示，在匀强电场中的 O 点先后无初速度释放两个正点电荷Ⅰ和Ⅱ， 电荷仅在电场力的作用下沿直线向 A 运动，两电荷的动能 Ek 随位移 x 变化的关系 如图乙所示。若Ⅰ的电荷量为 q。则可知 A．匀强电场的场强大小为 0 0 qx EE k B．电荷Ⅱ受到的电场力大小为 0 0 x EF k II  C．选 O 点为电势零点，A 点的电势为 q Ek A 0 D．电场中 O、A 两点的电势差为 q EU k OA 0 20．如图所示，在磁感应强度 TB 2 的匀强磁场中，矩形线框绕垂直于磁场的轴 以恒定角速度ω＝10 rad/s 转动，线框电阻不计，匝数为 10 匝，面积为 0. 4 m2。线 框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡 L（4W，100 Ω）和滑动变阻器 P，电流表视为理想交流电表。则下列说 法正确的是 A．若灯泡正常发光，则原、副线圈的匝数比为 1:2 B．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大 C．若将自耦变压器触头向下滑动，则灯泡会变暗 D ． 从 图 示 位 置 开 始 计 时 ， 线 框 中 感 应 电 动 势 瞬 时 值 表 达 式 为 )(10cos240 Vte  21．如图所示，小滑块 P、Q 的质量均为 m，P 套在固定光滑竖直杆上，Q 放在光 滑水平面上。P、Q 间通过铰链用长为 L 的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为α， 一水平轻弹簧左端与 Q 相连，右端固定在竖直杆上。当α=30°时，弹簧处于原长。 P 由静止释放，下降到最低点时α变为 60°。整个运动过程中，P、Q 始终在同一竖 直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为 g。则 P 下降过程中 A．弹簧弹性势能最大值为 mgL2 13  B．滑块 P 的动能达到最大前，P 的机械能先增大后减小 C．滑块 P 的动能达到最大时，Q 受到地面的支持力等于 2mg D．滑块 P 的动能达到最大时，Q 受到地面的支持力大于 2mg 第Ⅱ卷 三、非选择题：共 174 分。本卷包括必考题和选考题两个部分。22~32 题为必考题， 每个试题考生都必须作答。33~38 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共 129 分。 22．（6 分）某同学用图甲所示装置测量重力加速度 g，所用交流电频率为 50Hz。 在所选纸带上取某点为 0 计数点，然后每 4 个点取一个计数点，所有标记符号如 图乙所示。该同学用两种方法处理数据（T 为相邻两计数点间的时间间隔）。 方法一：由 2 12 1 T xxg  ， 2 23 2 T xxg  ，…， 2 56 5 T xxg  ，取平均值 5 54321 gggggg  ； 方法二：由 2 14 1 3T xxg  ， 2 25 2 3T xxg  ， 2 36 3 3T xxg  ，取平均值 3 321 gggg  。 （1）从数据处理方法看，在 1x 、 2x 、 3x 、 4x 、 5x 、 6x 中，对实验结果起作用的， 方法一中有_________；（填“ 1x 、 2x 、 3x 、 4x 、 5x 、 6x ”中的某几个） （2）分析可知选择方法______（填“一”或“二”）更合理，这样可以减少实验 的偶然误差； （3）本实验导致 g 测量值偏小的主要原因是（ ） A.纸带上的 0 点不是起始点 B.数据处理方法不严谨 C.钩码下落过程中受到空气阻力或者纸带与限位孔间存在摩擦力 D.打起始点时纸带的速度不为零 23．（9 分）某实验小组准备自己动手制作一个欧姆表，可以选择的器材如下： ①电池 E（电动势 E=3.0V，内阻未知） ②表头 G（刻度清晰，但刻度值不清晰，量程 Ig 未知，内阻 Rg 未知） ③电压表 V（量程为 1.5V，内阻 Rv＝1000Ω） ④滑动变阻器 R1（0~10Ω） ⑤电阻箱 R2（0~1000Ω） ⑥开关一个，理想导线若干 （1）该同学设计了如图甲所示电路来测量表头 G 的内阻 Rg 和量程 Ig，图中电源 即电池 E。 ①请你按照电路图在图乙中完成实物连接； ②闭合开关，调节滑动变阻器 R1 滑片至中间位置附近某处，并将电阻箱阻值调 到 40Ω时，表头恰好满偏，此时电压表 V 的示数为 1.5V；将电阻箱阻值调 到 115Ω，微调滑动变阻器 R1 滑片位置，使电压表 V 示数仍为 1.5V，发现此 时表头 G 的指针指在如图丙所示位置，由以上数据可得表头 G 的内阻 Rg＝ Ω，表头 G 的量程 Ig＝ mA。 （2）该同学用所提供器材中的电池 E、表头 G 及滑动变阻器串联起来制作成了一 个欧姆表，可知表头指针指在正中央刻度时对应的外测电阻为 Ω。 24．（12 分）如图甲所示，电阻不计、间距为 l 的平行长金属导轨固定在水平面上， 阻值为 R 的导体棒 ab 固定连接在导轨左端，另一阻值也为 R 的导体棒 ef 垂直导 轨放置，ef 与导轨接触良好。现有一根轻杆一端固定在 ef 上，另一端固定于墙上， 轻杆与导轨保持平行，ef、ab 两棒间距为 d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强 磁场中，且从某一时刻开始，磁感应强度 B 随时间 t 按图乙所示的方式变化。求： （1）在 0～t0 时间内流过导体棒 ef 的电流大小与方向； （2）在 0～2t0 时间内导体棒 ef 产生的热量。 25．（20 分）如图所示，水平面上有一凹槽，一辆长为 ml 8 、质量为 M=2kg 的 平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐。轻质弹簧左端固定在墙上， 右端与一质量为 m=4kg 小物块接触但不连接。用一水平力 F 缓慢向左推物块，当 力 F 做功 W=72J 时突然撤去。已知小物块与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2，其 它摩擦不计，g 取 10m/s2，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极 短，可以忽略不计。求： （1）小物块刚滑上平板车时的速度大小； （2）平板车第一次与凹槽右端碰撞前二者已共速，平板车与凹槽右端碰前瞬间小 物块距平板车左端的距离； （3）小物块离开平板车时，平板车未与凹槽左端相碰，小物块离开平板车时平板 车右端到凹槽右端的距离。 （二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科 任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 34.【物理——选修 3-4】（15 分） （1）（5 分）一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波，在 t＝0 时刻的波形图如图所示， 此时坐标为（10cm，0）的质点 P 刚好开始振动，t1＝2.0s 时，坐标为（0，0）的 质点刚好第 3 次到达波峰。下列判断正确的是________。（填入正确选项前的字母， 选对一个给 2 分，选对两个给 4 分，选对三个给 5 分，每选错一个扣 3 分，最低得 0 分） A．质点 P 的振动频率为 1.25 Hz B．t1＝2.0 s 时，质点 P 的振动方向沿 y 轴正方向 C．0～1.0 s 时间内，质点 P 向左平移 1 m D．t2＝1.4 s 时，坐标为（-30 cm，0）的质点 M 首次位于波谷位置 E．质点 M 振动后，M、Q 两质点的最大高度差为 40 cm （2）（10 分）如图所示是一个水平横截面为正方形的平底玻璃缸，玻璃缸深度为 2h，缸底面几何中心处有一单色点光源 S，缸中装有某种透明液体，深度为 h，O 点为液面的几何中心，OS 垂直于水平面。用以 O 为圆心，半径 r1=h 的黑纸片覆 盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出。 （i）求该液体的折射率 n； （ii）若在上述黑纸片上，以 O 为圆心剪出一个半径 hr 3 3 2  的圆孔，把余下的黑 纸环仍放置在液面上原来的位置，并在缸口上部放一接收屏，则光线在接收屏上 照亮的面积为多大？ 德阳市高中 2018 级“二诊”理科综合 试题 物理参考答案及评分标准 二、选择题：（8×6= 48 分） 题 号 14 15 16 17 18 19 20 21 答 案 B C B A D AD CD AC 22．（6 分）（1） 1x 、 6x （2）二 （3）C （每空各 2 分） 23．（9 分） （1）①实物连接图如图所示（3 分） ② 10； 30 （各 2 分） （2）100（2 分） 24．（12 分）（1）6 分；（2）6 分 解：（1）在 0～t0 时间内，磁感应强度的变化率： 0 0 t B t B   （1 分） 产生感应电动势的大小： 0 0 1 t ldBSt B tE     （2 分） 流过导体棒 ef 的电流大小： 0 01 1 22 Rt ldB R EI  （2 分） 由楞次定律可判断电流方向为：e→f （1 分） （2）在 t0～2t0 时间内，磁感应强度的变化率： 0 02 t B t B   （1 分） 产生感应电动势的大小： 0 0 2 2 t ldBSt B tE     （2 分） 流过导体棒 ef 的电流大小： 0 02 2 2 Rt ldB R EI  （1 分） 在 0～2t0 该时间内导体棒 ef 产生的总热量： 0 222 0 0 2 20 2 1 4 5 Rt dlBRtIRtIQ  （2 分） 25．（20 分）（1）4 分；（2）6 分；（3）10 分 解：（1）由功能关系知： 2 02 1 mvW  （2 分） 解得： smv /60  （2 分） （2）物块滑上平板车后，系统动量和能量守恒。则： 10 )( vmMmv  （2 分） 2 1 2 01 )(2 1 2 1 vmMmvmgl  （2 分） 解得： ml 31  （2 分） （3）平板车第一次与凹槽右端碰撞时，小物块相对平板车右端的距离： mlll 512  （1 分） 小物块的加速度： 2 1 /2 smga   （1 分） 小物块的位移： 2 111 2 1 tatvx  （1 分） 平板车的加速度： 2 2 /4 smM mga   （1 分） 平板车的位移： 2 212 2 1 tatvx  （1 分） 由几何关系： 221 lxx  （2 分） 解得： st 1 ， st 3 5 （舍去） （1 分） 则：小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离： mtatvx 22 1 2 212  （2 分） 34.【物理——选修 3-4】（15 分） （1）（5 分）A D E（选对一个给 2 分，选对两个给 4 分，选对三个给 5 分，每选 错一个扣 3 分，最低得 0 分） （2）（10 分） 解：（i）从点光源 S 发出的光线射到黑纸片的边缘处恰发生全反射，临界角为 C， 光路图如图甲所示。 由几何关系得： 1tan 1  h rC （1 分） 解得：  45C （1 分） 由全反射知识有： nC 1sin  （2 分） 解得： 2n （1 分） （ii）剪出一个半径为 r2 的圆孔后，射出光线的最大入射角为 i，对应的折射 角为θ，光路图如图乙所示。 由几何关系得： 3 3tan 2  h ri 解得：  30i （1 分） 根据折射定律有： in sin sin 解得：  45 （1 分） 接收屏接收光线的圆半径为： hhrr 3 33tan23   （1 分） 光线在接收屏上照亮的面积为： 22 3 3 324 hrS   （2 分）