【物理】甘肃省武威第六中学2020届高三下学期第六次诊断试题

【物理】甘肃省武威第六中学2020届高三下学期第六次诊断试题

甘肃省武威第六中学2020届高三下学期 第六次诊断试题 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 B．动能为 ‎ C．角速度为 D．向心加速度为 ‎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 三、非选择题（包括必考题和选考题两部分,第22～25题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33～34题为选考题,考生根据要求作答）‎ ‎（一）必考题 ‎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v0,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 ‎33.[物理——选修33]（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.‎ ‎【参考答案】‎ ‎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：　C ‎15.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＝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＝mω2r＝m＝mr＝ma，解得ω＝ 、v＝ 、T＝ 、a＝，则嫦娥四号探测器的动能为Ek＝mv2＝，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，经历的时间为周期，线圈转过的角度为π，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＝ 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＝ 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＝＝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＝＝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＝＝ （2分）‎ 对MN棒，由平衡条件得mgsin θ＝B··Lcos θ （2分）‎ 解得B＝ ＝1.5 T （1分）‎ ‎(2)MN棒产生的平均感应电动势＝ （2分）‎ 平均感应电流＝ （1分）‎ R总＝R＋R＝R （2分）‎ 所以通过MN棒的感应电荷量q＝Δt＝＝ （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′＝＝cos θ （1分）‎ 对MN棒有：mgsin θ＝B·I′·Lcos θ （2分）‎ 解得v＝＝2.5 m/s （1分）‎ 根据功能关系有：mgdsin θ＝mv2＋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 ＝ （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 ＝ （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Δx=vΔt=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