【物理】重庆市2020届高三上学期一诊考试试题（解析版）

【物理】重庆市2020届高三上学期一诊考试试题（解析版）

重庆市2020届高三上学期一诊考试试题 一、选择题(1-5单选，6-8多选)‎ ‎1.高空竖直下落的物体，若阻力与速度成正比，则下列说法正确的是( )‎ A. 下落过程，物体的机械能守恒 B. 重力对物体做的功等于物体动能的增加量 C. 若物体做加速运动，必是匀加速运动 D. 物体落地前有可能做匀速直线运动 ‎【答案】D ‎【详解】A．下落过程，由于有阻力做功，则物体机械能减小，A错误；‎ B．根据动能定理，重力和阻力对物体做的功等于物体动能的增加量，B错误；‎ C．根据牛顿第二定律 mg-kv=ma 可知随速度的增加，物体的加速度减小，则物体做加速运动，一定不是匀加速运动，C错误；‎ D．物体落地前，若满足 mg=kv 则物体做匀速直线运动，D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.如图所示，长为 d 质量为 m 的细金属杆 ab，用长为 L 的细线悬挂后，恰好与水平光滑的平行金属导轨接触，平行金属导轨间距也为 d，导轨平面处于竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中。闭合电键 K 后，细金属杆 ab 向右摆起，悬线的最大偏角为θ。重力加速度为 g，则闭合电键的短时间内通过细金属杆 ab 的电量为( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【详解】金属棒摆起过程由动能定理：‎ 合上电键的瞬间，由动量定理：‎ 联立解得：‎ ABD错误；C正确。‎ 故选C。‎ ‎3.如图所示，直角三角形框架由两根光滑细杆构成，左侧杆与水平地面成角，细杆上分别穿有两个小球A和B，两个小球A、B用轻质细线相连，当两个小球都静止时，细线与左侧杆成角，已知=45°，=30°，则小球A与小球B质量之比为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【详解】设A球的质量为m1，则B球的质量为m2。根据平衡条件得： 对A球沿杆方向有 Tcos30°=m1gsin45°①‎ 对B球沿杆方向有 Tcos（90°-30°）=m2gsin45°②‎ 由②：①得：‎ A正确；BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎4.两颗质量相同的卫星P、Q均绕地球做匀速圆周运动，卫星P的动能是卫星Q 动能的4倍，把地球视为半径为R的球体，卫星P、Q距地高度分别为 hP、hQ，卫星P、Q做匀速圆周运动的周期分别为 TP、TQ，下列说法正确的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【详解】AC．卫星P的动能是卫星Q动能的4倍，根据 可知 根据 解得 即 AC错误；‎ BD．根据 得 即 B错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.如图所示，倾角为θ，足够长的光滑斜面体固定在地面上。质量为m 的物块在沿斜面向上、大小为F的恒力作用下，从斜面的底端由静止开始向上做匀加速直线运动。经一段时间，物块离斜面底端的距离为s时撤去恒力。再经过相同时间，物块刚好回到斜面的底端。已知重力加速度为g，选取地面为零势能面，则（ ）‎ A. 撤去恒力时物块的速度大小为 B. 撤去恒力时物块的动能小于其重力势能 C. 撤去恒力时物块的动能与物块返回底端时的动能相等 D. 物块返回到斜面底端时，重力的瞬时功率为 ‎【答案】B ‎【详解】A．根据动能定理：‎ 解得 A错误；‎ B．撤去恒力时的速度为v，则 解得 撤去恒力时的重力势能 B正确；‎ C．由能量关系可知，物体返回到斜面底端时的动能等于Fs，大于撤去恒力瞬时的动能，C错误；‎ D．根据动能定理 则重力的瞬时功率为 D错误。‎ 故选B。‎ ‎6.如图所示，正四面体四个顶点A、B、C、D处分别固定四个电荷量绝对值相等的点电荷。A、B处为＋Q，C、D处为－Q，O点为正四面体中心，M、N、J、K分别为AB、CD、AD、BC边中点.取无穷远处电势为零，离点电荷Q距离r处电势为,下列说法正确的是（ ）‎ A. O处场强为零 B. O处电势为零 C. 同一个负检验电荷分别放在J点与K点，电势能相同 D. 把一个正检验电荷从M点移到N点，电场力做负功 ‎【答案】BC ‎【详解】A．由对称性可知，两个正电荷在O的合场强与两个负电荷在O点的合场强大小相等，但是方向不是相反，和场强不为零，A错误；‎ B．根据可知四个点电荷在O点的电势叠加后，O点的电势为零，B正确；‎ C．由电势叠加可知，JK两点电势均为零，则同一个负检验电荷分别放在J点与K点，电势能相同，C正确；‎ D．M点离正电荷更近离负电荷更远，N点离负电荷更近离正电荷更远，可知M点电势高于N点，则把一个正检验电荷从M点移到N点，电势能减小，则电场力做正功，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎7.如图甲所示，O点处固定有力传感器，长为l 轻绳一端与力传感器相连，另一端固定着一个小球。现让小球在最低点以某一速度开始运动，设轻绳与竖直方向的角度为（如图所示），图乙为轻绳弹力大小F随cos变化的部分图象。图乙中a为已知量，重力加速度大小为g，则（ ）‎ A. 小球质量为 B. 小球在与圆心等高处时的速度为 C. 小球恰能做完整圆周运动 D. 小球在最低点时的速度为 ‎【答案】AD ‎【详解】AD．设小球在最低点时速度为v0，则当运动到与竖直方向成θ角位置时，由机械能守恒：‎ 由牛顿第二定律有：‎ 解得：‎ 对比图像可知：‎ 即 解得 AD正确；‎ B．小球在与圆心等高处时θ=90°，则速度为 ，B错误；‎ C．小球到达最高点时θ=180°，则速度 ，则小球不能经过最高点，C错误。‎ 故选AD。‎ ‎8.如图所示，在x轴上方（含x轴）存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度也为x0、厚度不计的薄板PQ，粒子打在板上即被吸收。坐标原点O处有一粒子源，可垂直于磁场向磁场内各个方向均匀发射速率相同的同种粒子，粒子速度大小为v、质量为m、带电量为＋q。现观察到沿y轴正方向射入磁场的粒子垂直打在薄板的上端Q，不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力，不考虑薄板吸收粒子后产生的电场，则下列说法正确的有（　　）‎ A. 磁场的磁感应强度大小为 B. 打在薄板左侧的粒子数占发射总粒子数的 C. 打在薄板右侧的粒子数占发射总粒子数的 D. 打在薄板上的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的比值为3∶1‎ ‎【答案】AC ‎【详解】A．由题意，“沿y轴正方向射入磁场的粒子垂直打在薄板的上端Q”，可得粒子运动的半径：‎ R=x0‎ 由洛伦兹力提供向心力，得：‎ 解得：‎ A正确 BC．沿y轴正方向射出的粒子恰能达到挡板的最上端；由图1可知与x轴正方向夹角为30°的粒子能达到挡板左侧最低点，则能打到挡板左侧的粒子的速度范围为60°范围；同理与x轴正方向夹角为150°的粒子能达到挡板右侧最低点（如图2所示），沿x轴负方向射出的粒子能达到挡板的最高点，则能打到挡板右侧的粒子的速度范围为30°范围；则打在薄板右侧的粒子数占发射总粒子数的，B错误，C正确；‎ D．与x轴正方向夹角为30°的粒子能达到挡板左侧最低点的粒子运动时间最短，此粒子在磁场中转过的角度为60°；与x轴正方向夹角为150°的粒子达到挡板右侧最低点的粒子运动时间最长，此粒子在磁场中转过的角度为300°，根据 可知打在薄板上的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的比值为300°:60°=5∶1，D错误。故选AC。‎ 二、非选择题（8小题）‎ ‎9.智能手机具有连拍功能，甲乙两同学设计如下实验来测手机连拍时的时间间隔。甲同学在竖直放置的刻度尺旁边静止释放一小球，同时乙同学按住拍摄按钮不动，可以拍出小球下落过程的多张照片。然后他们将连续拍摄的几张照片叠在一起，如图所示。由照片中的刻度尺得到小球在 BC、CD 间的距离分别为 x1、x2，已知当地重力加速度为 g，则：‎ ‎（1）手机连拍时，连续拍摄两张照片的时间间隔为 _______；‎ ‎（2）小球在 C 点时的速度为 ________；‎ ‎（3）由于有空气阻力的影响，测得的时间间隔______(选填“大于”、“小于”或“等于”）真实的时间间隔。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). 小于 ‎【详解】（1）[1]．根据 解得 ‎（2）[2]．小球在C点时的速度为 ‎（3）[3]．由于有空气阻力的影响，则实际加速度小于g，则测得的时间间隔小于真实的时间间隔。‎ ‎10.某同学想要测量实验室中某金属丝的电阻率。实验室中除米尺、学生电源、滑动变阻器、螺旋测微器、开关和导线外，还有一个阻值为3.0Ω的定值电阻R0和一只电压表。利用这些器材，该同学设计如下实验进行测量，实验原理如图 1 所示，实验步骤如下：‎ ‎（1）把粗细均匀的平直金属丝接在接线柱a、b之间，用米尺测量ab之间的长度 l＝0.90m。用螺旋测微器测量该金属丝的直径，示数如图2所示，读得其直径D＝______mm。‎ ‎（2）根据实验原理图 1，请你用笔划线代替导线将图 3 所示的实物图连接完整。‎ ‎（3）闭合开关，将滑动变阻器的滑片置于合适位置，然后调节线夹c的位置，经过多次实验发现：ac段金属丝的长度为0.30m时电压表达到最大值。由此可得金属丝的总电阻R＝ _____Ω。‎ ‎（4）根据以上所测数据，可计算出金属丝的电阻率ρ＝_____Ω·m。（保留两位有效数字）‎ ‎【答案】(1). 0.648 (2). (3). 9 (4). 3.3×10-6‎ ‎【详解】（1）[1]．直径D＝0.5mm+0.01mm×14.8=0.648mm；‎ ‎（2）[2]．电路连线如图：‎ ‎（3）[3]．设金属丝总电阻为R，则当ac 段金属丝的长度为0.30m时电压表达到最大值，可知此时ac部分与R0串联后的总电阻等于bc部分的电阻，即 则 R=3R0=9Ω ‎（4）[4]．根据 解得 ‎11.如图所示，物块B静止在水平面上，物块A以大小为v0的速度水平向右正对B物块运动并与之发生弹性碰撞，碰撞时间很短可不计，碰撞后B物块运动2m的位移停止。已知 A、B两物块质量分别为mA＝1kg，mB＝4kg，两物块与水平面的滑动摩擦系数均为μ＝0.4，两物块可视为质点，重力加速度g＝10m/s2。求：‎ ‎（1）碰撞前瞬间A物块的速度大小v0；‎ ‎（2）最终A、B物块间的距离。‎ ‎【答案】（1）10m/s；（2）6.5m。‎ ‎【详解】（1）对碰后物块B由动能定理：‎ 解得 AB碰撞动量守恒：‎ 由能量关系：‎ 联立解得 ‎（2）A碰后运动的距离：‎ 解得 sA=4.5m 则最终两物块相距 s=sA+sB=6.5m ‎12.如图所示，两水平面（虚线）之间的区域存在方向水平向右的匀强电场。从离该区域上边界高为h的O点，沿平行于电场的方向，以相同的速率分别先后向左、右抛出a、b两个小球。a、b两小球均带正电，且质量均为m，a球带电量为βq，b球带电量为q。两小球到达电场上边界的位置之间的距离为L，b球进入电场后在电场中做直线运动。忽略a、b之间的库仑力，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）两小球抛出时速度v0的大小；‎ ‎（2）若β＝1，且a球进入电场的位置与离开电场的位置在同一竖直线上，求电场上下边界之间的距离；‎ ‎（3）若电场的上下边界之间的距离为3h，β为何值时可使两小球从同一位置离开电场。‎ ‎【答案】（1）；（2）8h；（3）7。‎ ‎【详解】（1）两球进入电场前均做平抛运动，则：‎ 解得 ‎（2）b球进入电场后在电场中做直线运动，则合力与速度方向共线，即 a球进入电场的位置与离开电场的位置在同一竖直线上，则a球在电场中运动的时间 则电场上下边界间距：‎ ‎（3）若电场的上下边界之间的距离为 3h，则根据 可得a球离开电场的位置距离O点正下方 B球在电场中运动的时间 对b球在电场中水平方向：‎ 解得 而 解得 β=7‎ 即当β=7时可使两小球从同一位置离开电场。‎ ‎13.下列说法正确的是 （ ）‎ A. 当分子斥力与分子引力大小相等时，分子势能有极小值 B. 一个热力学系统，如果从外界吸热，内能可能减少 C. 利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以算出一个氧气分子体积 D. 某种液体的饱和汽压与该饱和汽的温度相关 E. 热机的效率可能达到 100%‎ ‎【答案】ABD ‎【详解】A．当分子斥力与分子引力大小相等时，分子势能有极小值，A正确；‎ B．一个热力学系统，如果从外界吸热小于对外做功的值，内能就会减少，B正确；‎ C．利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以算出一个氧气分子运动占据的空间的体积，不能求解氧气分子的体积，C错误；‎ D．某种液体的饱和汽压与该饱和汽的温度相关，D正确；‎ E．根据热力学第二定律可知，热机效率不可能达到 100%，E错误。‎ 故选ABD。‎ ‎14.有一内径相同的“U”形玻璃细管ABCD，A端封闭、D端开口，AB、CD长度均为40cm，BC长度为19cm。用水银封闭一定质量的理想气体在A端，竖直段水银柱长为18cm，水平段水银柱长为4cm，如图所示。已知大气压强为75cmHg，温度为27℃，现将其以BC为轴缓慢翻转直到A、D端竖直向上，求：‎ ‎（1）翻转后AB管中水银柱的长度；‎ ‎（2）保持A、D端竖直向上，缓慢升高A中气体的温度，使CD管中的水银柱变为18cm，求此时气体的温度。‎ ‎【答案】（1）9cm；（2）477℃。‎ ‎【详解】（1）翻转前：p1=(75+18)cmHg=93cmHg；V1=(40-18)S=22S；T1=273+27=300K 设翻转后AB 管中水银柱的长度h，则：p2=(75-h) cmHg；V2=(40-h)S 根据玻意耳定律：‎ p1V1=p2V2‎ 解得 h=9cm ‎（2）保持 A、D 端竖直向上，则此时p3=(75+18)cmHg=93cmHg；V1=(40+15)S=55S 根据理想气体状态方程有：‎ 解得 则 t3=750-273=477℃‎ ‎15.弹簧振子以 O 为平衡位置，在 B、C 两点间做简谐运动，在 t＝0 时，振子从 O、B 间的 P 点以速度 v向 B 运动，在 t＝0.4s 时振子的速度第一次为-v，在 t＝0.6s 时振子速度第二次为-v，已知 B、C 之间的距离为 20cm，则弹簧振子的振幅为 _____cm，周期为_______s，振子在 0～2.6s 内通过的路程为________cm。‎ ‎【答案】10 1.2 88.66‎ ‎【详解】[1][2][3]因为B、C 之间的距离为20cm，则弹簧振子的振幅为10cm；根据运动的对称性可得 则 T=1.2s ‎2.6s=2T，振子在0～2.4s 内通过的路程为8A=80cm；在以后的T内的位移为，则总路程为(80+5)cm ≈88.66cm ‎16.用某种材料做成的直角三棱镜 ABC，如图所示，一束光线从 AB 面的中点 P 平行于底边 BC 射入棱镜，经 BC 面反射后垂直于AC 边射出，已知 AB 长为 a，真空中光速为 c，求：‎ ‎（1）该材料对光的折射率；‎ ‎（2）该光在三棱镜中的传播时间。‎ ‎【答案】（1） ；（2）‎ ‎【详解】（1）画出光路如图：‎ 由几何关系可知，光线在P点的入射角i=60°，折射角为r=30°‎ 则折射率 ‎（2）光线在玻璃中的速度 传播距离：‎ 传播时间：‎