绵阳市高2016级第二次诊断性考试理科综合能力测试物理

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绵阳市高2016级第二次诊断性考试理科综合能力测试物理 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14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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．如图所示是我国最早期的指南仪器——司南，静止时它的长柄指向南方，是由于地球表面有地磁场。下列与地磁场有关的说法，正确的是 A．地磁场是假想的，客观上不存在 B．地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行 C．通电导线在地磁场中可能不受安培力作用 D．运动电荷在地磁场中受到的洛伦兹力可以对运动电荷做正功 ‎15．两个完全相同的金属小球（视为点电荷），带异种电荷，带电量绝对值之比为1:7，相距r。将它们接触后再放回原来的位置，则它们之间的相互作用力大小变为原来的 A．‎4‎‎7‎B．‎3‎‎7‎C．‎9‎‎7‎D．‎‎16‎‎7‎ ‎16．如图所示，长方体物块在粗糙水平面上，光滑圆球在光滑竖直墙壁和物块上处于静止状态。现用水平向右的拉力F拉动长方体物块缓慢移动一小段距离，在这个运动过程中 F A．球对墙壁的压力逐渐减小 B．球对长方体物块的压力逐渐增大 C．地面对长方体物块的支持力逐渐减小 ‎ D．地面对长方体物块的支持力逐渐增大 v/(m·s-1)‎ t/s O ‎5‎ ‎10‎ ‎-5‎ ‎-10‎ ‎1‎ ‎0.5‎ ‎1.5‎ ‎17．质量为1 kg的小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度—时间图像如图所示，以竖直向上为正，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是 A．小球下落的最大速度为5 m/s B．小球能弹起的最大高度为2.5 m C．小球第一次反弹后的瞬时速度大小为10 m/s D．小球与地面第一次碰撞过程中地面对小球的冲量大于15 kg•m/s ‎30o P Q ‎18．如图所示，金属块Q放在带有光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的轻绳，上端与Q相连，下端拴着一个小球P。小球P在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），轻绳与竖直方向的夹角为30o；现使小球P在原水平面内做半径更大的匀速圆周运动，且轻绳与竖直方向的夹角为60o，金属块Q 12‎ 更靠近小孔。两种情况下Q都静止，则后一种情况与原来相比较 A．小球P的线速度更大 B．小球P运动的周期更大 C．小球P的向心力大小之比为3 : 1‎ D．金属块Q所受摩擦力大小之比为3 : 1 ‎ A O D C v ‎19．如图所示，空间存在四分之一圆形磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一电子以初速度v从圆心O沿着OD方向射入磁场，经过时间t恰好由A点离开磁场。若电子以初速度v´从O沿着OD方向射入磁场，经时间t´恰好由C点离开磁场。已知圆弧AC长度是圆弧CD长度的一半，则 A．‎v‎'‎‎=‎3‎‎3‎v B．‎v‎'‎‎=‎2‎‎3‎‎3‎v C．‎t‎'‎‎=‎3‎‎4‎t D．‎t‎'‎‎=‎2‎‎3‎t 地球 月球 L2点 Ⅰ Ⅱ ‎20．地月拉格朗日L2点，始终位于地月连线上的如图所示位置，该点距离地球40多万公里，距离月球约6.5万公里。若飞行器P通过L2点时，是在地球和月球的引力共同作用下沿圆轨道Ⅰ绕地心做匀速圆周运动，其周期与月球沿圆轨道Ⅱ绕地心做匀速圆周运动的周期相等。已知飞行器P线速度为v，周期为T，受地球和月球对它的万有引力大小之比为k。若飞行器P只在地球万有引力作用下沿圆轨道Ⅰ绕地心做匀速圆周运动的线速度为v´，周期为T´，则 A．v´＞vB．v´＜vC．T‎'‎‎=‎1+‎‎1‎k⋅TD．‎T‎'‎‎=‎1+k⋅T A B C vo vo vo E1‎ E2‎ ‎21．如图所示，质量为m、带电量为+q的三个相同的带电小球A、B、C从水平地面上同一高度以同一初速度vo水平抛出，B球始终在方向竖直向下、场强大小为E1的匀强电场中运动；C球始终在方向垂直纸面向里、场强大小为E2的匀强电场中运动，且其初速度方向垂直于电场。已知E‎1‎‎=E‎2‎=‎mgq，g为重力加速度，不计空气阻力。小球A、B、C落地前瞬间速度大小分别为vA、vB、vC，落地前瞬间重力的功率分别为PA、PB、PC，则 A．vAPA>PC D．PB>PA=PC 12‎ 三、非选择题：本卷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.（6分）‎ 小明用如图甲所示装置测量重力加速度，用电磁打点计时器(频率为50Hz）打出纸带的一部分如图乙所示。‎ 图甲 图乙 ‎（1）由打出的纸带可判断，实验时小明是用手拿着纸带的______（选填“A”或“B”）端由静止释放的。‎ ‎（2）本实验_____（选填“需要”或“不需要”）用天平测重物的质量。‎ ‎（3）纸带上所打点1至9均为计时点，用刻度尺测得1、2两点之间的距离x12=4.56cm，7、8两点之间的距离x78=2.23cm，结合这两个数据可以算出当地重力加速度为______m/s2（保留三位有效数字）。‎ ‎23.（9分）‎ 粗略和精确测量某电阻元件的电阻阻值。‎ ‎（1）用多用电表粗略测量。选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针从左向右的偏转角度过大，因此需要选择_______（选填“×10”或“×1k”）倍率的电阻挡，并重新电阻调零后再测量，测量结果如图所示，则该电阻元件的电阻为_______Ω。‎ ‎（2）精确测量。供选择的器材有：‎ A．电流表A1（量程0.6A，内阻r1约为10Ω）‎ B．电流表A2（量程60mA，内阻r2约为20Ω）‎ C．电流表A3（量程20mA，内阻r3=30Ω）‎ 12‎ D．电压表V（量程15V，内阻r4约为3kΩ）‎ E．定值电阻Ro=100Ω F．滑动变阻器R1，最大阻值为5Ω，额定电流1A G．滑动变阻器R2，最大阻值为10Ω，额定电流0.2A H．电源E，电动势为4V，内阻不计 I．开关S及导线若干 ①为减小测量误差，测量时电表示数不能小于其量程的1/3，并实验要求电表示数变化范围较大。除请器材H和I外，还需选用的实验器材是：_________________（选填器材前对应的字母序号）。‎ ②根据你选择的实验器材，请在虚线框内画出精确测量该电阻元件电阻阻值的最佳电路图，并标明器材的字母代号。‎ ③测量后计算该电阻元件电阻阻值的公式是Rx=________，并说明公式中各符号（题中已知的除外）的物理意义：________________________________。‎ ‎24.（12分）‎ P Q h L 如图所示，长L=2.5 m、高h=0.2 m的长方体物块P静止在光滑的水平地面上，可视为质点的质量m=1kg的小滑块Q在物块P的上表面左端静止，物块P和滑块Q之间的动摩擦因数μ=0.2。现给滑块Q一个水平向右的瞬时速度vo=4m/s，经时间t=1s，刚好从物块P的右端飞出，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）物块P的质量M；‎ ‎（2）滑块Q第一次着地时，与物块P右端的水平距离。‎ ‎25.（20分）‎ y x A P O θ B E 如图所示，xOy竖直平面内，在x＜0的区域有方向平行于xOy平面且与x轴正方向的夹角θ=45o斜向右上方的匀强电场，场强大小为E；在x＞0的区域有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。在坐标为（‎-‎2‎‎2‎L，0）的A点，由静止释放一带正电的质量为m、电荷量为q的粒子P，经电场加速后，从B点进入磁场，垂直于x轴到达x轴上的C点（图中未标出），并与静止在C点的不带电粒子Q发生碰撞，碰后形成新粒子且电荷量不变，新粒子经磁场偏转后穿过y轴上的D点（图中未标出），刚好运动到B点并被回收。不计粒子重力。求：‎ ‎（1）匀强磁场的磁感应强度B；‎ ‎（2）粒子P从A点到C点运动的时间t；‎ 12‎ ‎（3）粒子Q的质量M。‎ 12‎ ‎（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。‎ ‎33.【物理选修3—3】（15分）‎ ‎（1）（5分）‎ 下列说法正确的是________（选填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）。‎ A．晶体有固定的熔点 B．物体吸收热量后，温度一定升高 C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性 D．雨水没有透过布制雨伞是因为液体表面张力的存在 E．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的 ‎（2）(10分）‎ 如图所示，玻璃管长lo=1m，一端开口，另一端封闭，内有一段长度h=20cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，大气压强po=76cmHg，当玻璃管开口向下竖直放置时，气柱长l1=72cm，这时气体温度为T=300K。求：‎ ‎（ⅰ）保持温度不变，将玻璃管缓慢转动到开口向上，这时气柱长为多少？‎ ‎（ⅱ）在玻璃管开口向上时对气体加热，当温度升到多少开尔文时，玻璃管中水银恰好不溢出？‎ ‎（ⅲ）在（ⅱ）的基础上继续对气体加热，当气柱达到最高温度时，管中水银柱长度为多少？‎ ‎34．【物理选修3—4】（15分）‎ ‎（1）（5分）‎ 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，波上P、Q两质点的位移分别为yP=-5cm，yQ=5cm。已知任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.5s，下列说法正确的是___________。（选填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）‎ A．波速为4m/s B．在t=0.375 s时刻，质点P在波峰 C．经过0.5s，质点P通过的路程为20cm D．P、Q两质点在振动过程中任意时刻，加速度都相同 E．x=1m处质点的振动方程为y=10sin‎(‎2πt+π‎2‎)cm 12‎ ‎（2）（10分）‎ R1‎ R2‎ h1‎ h2‎ s 水面 有一缸壁厚度不计、半径R1=0.7m的圆柱形不透光的水缸，装有一部分水，水面平静，缸口到水面的距离h1=0.3m。点光源s在缸底圆心处，在水面上有一遮光薄圆盘，圆盘圆心始终保持在光源s的正上方，圆盘半径R2=0.3m，人刚好能在水缸口边缘看到光源s的折射光。已知水的折射率n=4/3，不考虑光在水缸壁上的反射。求水的深度h2。‎ 绵阳市高2016级第二次诊断性考试 理科综合能力测试物理参考答案及评分意见 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14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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. C 15. C16.B 17. D 18.AC 19.BD 20.BC 21.AD ‎ 第Ⅱ卷 三、非选择题：‎ ‎22．（6分）‎ A3‎ A2‎ Rx R0‎ R1‎ E S ‎（1）A（2分）。（2）不需要（2分）。（3）9.71 （2分）。‎ ‎23．（9分）‎ ‎（1）×10（1分），70（1分）。‎ ‎（2）①BCEF（2分）； 12‎ ‎②如图（2分。有错不给分）；‎ ‎③I‎3‎‎(r‎3‎+R‎0‎)‎I‎2‎‎-‎I‎3‎（2分），I2为电流表A2的示数、I3为电流表A3的示数（1分）。‎ ‎24．（12分）解：‎ ‎（1）滑块Q在物块P上做匀减速直线运动，设时间t=1 s内，滑块Q加速度大小为aQ，通过的距离为xQ，物块P通过的距离为xP，加速度大小为aP，则 maQ=μmg‎（1分）‎ xQ‎=v‎0‎t-‎‎1‎‎2‎aQt‎2‎‎（1分）‎ xP‎=xQ-L‎（1分）‎ xP‎=‎‎1‎‎2‎aPt‎2‎‎（1分）‎ MaP‎=μmg‎（1分）‎ 解得aQ‎=2m/‎s‎2‎，xQ‎=3m，xQ‎=0.5m，aP‎=1m/‎s‎2‎。M=2kg （1分）‎ ‎（2）在滑块Q飞离物块P的瞬间，设物块P的速度为vP，滑块Q的速度为vQ，滑块Q经过时间t´第一次着地，与物块P右端的水平距离为Δx，则 vQ‎=vo-aQt‎（1分）‎ vP‎=aPt‎（1分）‎ h=‎1‎‎2‎gt‎'2‎‎（1分）‎ 解得vQ‎=2m/s，vP‎=1m/s，‎t‎'‎‎=0.2s Δx=(vP-vQ)‎t‎'‎‎（2分）‎ 解得Δx=0.2m（1分）‎ 12‎ y x A P O θ B E vB vC vC vB1‎ O1‎ C D ‎25.（20分）解：‎ ‎（1）设AB间距离为LAB，则 LAB‎=‎2‎‎2‎Lcos‎4‎‎5‎o=L‎（1分）‎ 设对粒子P在B点的速度为vB，则 qE⋅LAB=‎1‎‎2‎mvB‎2‎‎（2分）‎ 解得vB‎=‎‎2qELm 粒子P从B到C做匀速圆周运动，速度大小为vB，设轨道半径为r，其圆心O1在x轴上，O1B垂直于vB，即与负x轴夹角为45°，则 r=LAB=L （1分）‎ qvBB=mvB‎2‎r‎（1分）‎ 解得B=‎‎2mEqL（1分）‎ ‎（2）设粒子P在电场中做匀加速运动的加速度为a1，运动时间为t1，则 L=‎‎1‎‎2‎a‎1‎t‎1‎‎2‎‎（1分）‎ a‎1‎‎=‎qEm‎（1分）‎ 解得t‎1‎‎=‎‎2mLqE 设粒子P在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，时间为运动时间为t2，则 T=‎‎2πrvB‎（1分）‎ t‎2‎‎=‎3‎‎4‎π‎2π⋅T‎（1分）‎ 解得t‎2‎‎=‎‎3π‎8‎‎2mLqE t=t‎1‎+‎t‎2‎‎（1分）‎ 解得t=(1+‎3π‎8‎)‎‎2mLqE（1分）‎ ‎（3）设P、Q碰撞后共同速度为vC，新粒子在第IV象限做匀速圆周运动的半径为r1，则 mvB=(m+M)‎vC‎（2分）‎ r‎1‎‎=‎‎(m+M)‎vCqB‎（1分）‎ 解得r‎1‎‎=L（1分）‎ 即碰撞后产生的新粒子在第IV象限做匀速圆周运动的半径与在第I象限做匀速圆周运动的半径相等，D点与B点关于O对称，新粒子在D点速度大小为vC，且垂直于电场方向，在电场中做类平抛运动，在垂直于电场方向和沿电场方向运动的距离都等于半径r=L 12‎ ‎，设在电场中运动加速度为a2，时间为t3，则 L=‎vCt‎3‎‎（1分）‎ L=‎‎1‎‎2‎a‎2‎t‎3‎‎2‎‎（1分）‎ a‎2‎‎=‎qEM+m‎（1分）‎ 解得M=3m（1分）‎ 12‎ ‎33.【物理选修3—3】（15分）‎ ‎（1）（5分）ACD（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）。‎ ‎（2）（10分）解：‎ ‎（ⅰ）设气体柱横截面积为s，对封闭气体柱：‎ 管口向下时，p1=po-ρgh=56cmHg，V1=sl1，T1=300K（1分）‎ 管口向上时，p2=po+ρgh=96cmHg，V2=sl2，T2=300K（1分）‎ 由玻意耳定律 p1V1=p2V2（1分）‎ 解得 l2=42cm （1分）‎ ‎（ⅱ）设当温度升高到T3时，水银恰好不溢出，对封闭气体柱：‎ p3=p2=96cmHg，V3=s(lo-h)，T3=?（1分）‎ 由盖-吕萨克定律 V‎2‎T‎2‎‎=‎V‎3‎T‎3‎（1分）‎ 得到 T3≈571.4K （1分）‎ ‎（ⅲ）设当温度最高时，管内水银柱长度为x，对封闭气体柱：‎ P4=po+ρgx，V4=s(lo-x)，T4=? （1分）‎ 由理想气体状态方程：p‎1‎V‎1‎T‎1‎‎=‎p‎4‎V‎4‎T‎4‎（1分 代入数据化简有 ‎‎56×72‎‎300‎‎=‎‎（76+x）(100-x)‎T‎4‎ 则当x=12 cm时，温度T4最高。（1分）‎ ‎34．[物理选修3—4]（15分）‎ ‎（1）（5分）ACE（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）。‎ ‎（2）（10分）解：‎ R1‎ R2‎ h1‎ h2‎ s r i 如图所示，设从遮光薄圆盘的边缘射出的光的入射角为i，折射角为r，则 tanr‎=‎R‎1‎‎-‎R‎2‎h‎1‎‎（2分）‎ 解得tanr‎=‎‎4‎‎3‎ 所以sinr‎=0.8‎（1分）‎ 由sinrsini‎=n（2分）‎ 解得sini‎=0.6‎ 所以tani‎=‎‎3‎‎4‎（1分）‎ 12‎ 又tani‎=‎R‎2‎h‎2‎（2分）‎ 解得h‎2‎‎=0.4m（2分）‎ 12‎