甘肃省武威市第六中学2020届高三物理下学期第四次诊断考试试题

甘肃省武威市第六中学2020届高三物理下学期第四次诊断考试试题

武威六中2020学年度高三第四次诊断考试 ‎ 理 综（物理）‎ 有可能用到的相对原子质量：H‎-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5‎ K-39 Fe-56 Ti-48‎ 第I卷 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、20、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.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，在飞镖世界杯大赛中某一选手在距地面高h，离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度V0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．不计空气阻力，如只改变h、L、m、V0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是 ( )‎ A．适当减小V0 B．适当提高h C．适当减小m D．适当减小L ‎15.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知( )‎ A.带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度 B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大 D.带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度 ‎16.如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图．由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹．前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节．适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹．下列调节方式中，一定让圆形径迹半径增大的是( )‎ A.同时增大U和I B.同时减小U 和I ‎ C.增大U，减小I D.减小U，增大I ‎17.入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足‎20 m．在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶．某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车．两辆车刹车时的v－t图象如图，则 ( )‎ A.若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于‎112.5 m B.若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于‎90 m C.若两车发生碰撞，则一定是在刹车后20 s之内的某时刻发生相撞 D.若两车发生碰撞，则一定是在刹车后20 s以后的某时刻发生相撞 ‎ ‎ ‎18.如图所示，理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上，交变电压瞬时值随时间变化的规律为u＝311sin100πt(V)，副线圈所在电路中接有一个电阻、小电动机、理想交流电压表和理想交流电流表．已知理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1.电阻的额定功率为44 W，小电动机内电阻为1 Ω，电流表示数为‎3 A，各用电器均正常工作．则( )‎ A.电压表示数为31.1 V B.小电动机的输出功率为21 W C.变压器的输入功率为44 W D.通过保险丝的电流为‎30 A ‎19.如图所示，在光滑水平面上有一个质量为‎2kg的长木板A，A上放着一个质量为‎4kg 的小物体B，B恰好在X轴的原点O上方,‎ ‎ A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2。当对B施加水平向右的力F=4X(X为离开O点的距离，单位为m;力F的的单位为N)作用时，以下说法正确的是（ ）‎ A. A物体的加速度先增大后不变 B. A、B物体的加速度一直在增大 C. X超过‎6m时A物体的加速度恒定 ‎ D. X= ‎15m 时B物体的加速度是 ‎10m/S2‎ ‎20.有a、b、c、d四颗质量相等的地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b是近地卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24 h，所有卫星均视为做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则有( )‎ A.a的向心加速度等于地球表面重力加速度g B.d的向心加速度大于地球表面重力加速度g C. c在4 h内转过的圆心角是 D.a、b、c、d四颗地球卫星中，b在相同时间内转过的弧长最长 ‎21.如图所示，一质量为‎5kg的物体用长为L的轻质细线连接，现用一水平力F拉物体，使细线偏离竖直方向300,然后逆时针缓慢转动力F至竖直方向，在转动过程中物体静止不动，那么F可能是多大（ ）‎ A. 15N ‎ B. 30N ‎ C. 50N ‎ D. 100N 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---40题为选考题，考生根据要求作答。)‎ ‎22.（6分）某实验小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验时，实验室提供两个滑块P、Q，已知滑块P的质量为m1＝115g，滑块Q的质量未知。为了测定滑块Q的质量，该小组进行了以下操作：‎ A.将气垫导轨组装并调节水平，在气垫导轨上适当位置固定两个光电门G1、G2‎ ‎ B.调整滑块P上的遮光片，使其不能挡光，将两滑块轻放在导轨上，如图甲，推动滑块Q后撤去推力，滑块Q以一定的速度通过光电门G1，遮光片通过光电门G1的时间为t1＝0.016s C.当滑块Q与P相撞后粘在一起，遮光片通过光电门G2的时间为t2＝0.034s ‎ D.用游标卡尺测得遮光片宽度d如图乙所示 ‎（1）游标卡尺的读数为 mm；‎ ‎（2）滑块Q的质量为 g（保留三位有效数字）。‎ ‎23.(9分)某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池．‎ (1) 甲同学选用图1所示的电路图测量该电池的电动势和内阻．在他测量与计算无误的情况下，所得到的电源电动势E的测量值比真实值小．E的测量值比真实值小的原因可能是 (填选项前的字母)造成的．‎ A．电压表的分流 B．电流表的分压 ‎(2)乙同学选用图2所示的电路图测量该电池的电动势和内阻，其中定值电阻的阻值为R0，根据实验电路图连接好电路，闭合开关S，逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R，读出与R对应的电压表的示数U，并作记录．根据多组实验数据绘出如图3所示的－图象，若已知图线的斜率为k，纵轴截距为b，则这个实验中所测电池电动势的测量值E＝ ，内阻的测量值r＝ .‎ ‎24．（15分）如图，相邻两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，设磁感应强度的大小分别为B1、B2。已知磁感应强度方向相反且垂直纸面，两个区域的宽度都为d，质量为m、电量为+q的粒子由静止开始经电压恒为U的电场加速后，垂直于区域Ⅰ的边界线MN，从A点进入并穿越区域Ⅰ后进入区域Ⅱ，最后恰好不能从边界线PQ穿出区域Ⅱ。不计粒子重力。求 ‎（1）B1的取值范围；‎ ‎（2）B1与B2的关系式。‎ ‎25.（17分）卢瑟福从1909年起做了著名的a粒子散射实验，并提出了原子核式结构模型。在卢瑟福核式结构模型的基础上，玻尔引入定态假设和量子化条件提出了氢原子的玻尔模型.根据玻尔模型，可假设静止的基态氢原子的轨迹半径为r、电子的质量为m、电子的电荷量为e、静电力常量为k、普朗克常数为h；根据玻尔理论可知电子绕原子核仅在库仑力的作用下做匀速圆周运动(提示：电子和原子核均可当做点电荷；以无穷远处的电势为零，电量为Q的正点电荷在距离自身L处的电势为；氢原子的能量为电子绕核运动的动能和电势能之和)。以下问题中氢原子均处于静止状态，求：‎ ‎(1)在经典理论下，基态氢原子的核外电子绕核运动的线速度v；‎ ‎(2)电子绕核运动形成的等效电流I；‎ ‎(3)已知氢原子处于第一激发态时，电子绕核运动的轨迹半径为4r；求氢原子第一激发态与基态能量差ΔE及氢原子从第一激发态跃迁至基态时释放的光子的频率v。‎ ‎33．[物理——选修3—3] （15分）‎ ‎（1）（5分）根据热学知识，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.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的 B.绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度 C.分子间作用力做正功，分子势能一定减少 D.物体温度改变时物体内分子的平均动能一定改变 E.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 ‎（2）（10分）一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为‎80cm的气柱，活塞的横截面积为‎0.01m2‎，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个开口与U形管相连。开口离气缸底部的高度为‎70cm，开口管内及U形管内的气体体积忽略不计。已知图所示状态时气体的温度为‎7℃‎，U形管内水银面的高度差h1＝‎5cm，大气压强p0＝1.0×105 Pa保持不变，水银的密度ρ＝13.6×‎103 kg/m3，取g＝‎10 m/s2。求 ‎①活塞的质量；‎ ‎ ②现在活塞上添加铁砂，同时对气缸内的气体加热，始终保持活塞的高度不变，此过程缓慢进行，当气体的温度升高到‎47℃‎时，U形管内水银面的高度差为多少？‎ ‎34.[物理—选修3-4](15分)‎ ‎ (1)(5分)如图所示，某均匀介质中有两列简谐横波A和B同时沿x轴正方向传播足够长的时间，在t=0时刻两列波的波峰正好在x=0处重合，则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.t=0时刻x=0处质点的振动位移为‎40cm B.两列波的频率之比为fA︰fB=2︰1‎ C.t=0时刻一定存在振动位移为－‎30cm的质点 D.t=0时刻x轴正半轴上到原点最近的另一波峰重合处的横坐标为x=‎‎7.5m E.t=0时刻x轴正半轴上到原点最近的波谷重合处的横坐标为x=‎‎7.5m ‎ (2)‎ ‎(10分)单色细光束射到一半径为R的透明球表面，光线在过球心的平面内，入射角i=45°，经折射进入球内后又经内表面反射一次，再经球表面折射后射出，已知真空中光速为c，入射光线与出射光线反向延长线之间的夹角α=30°，如图所示(图上已画出入射光线和出射光线)‎ ‎①求透明球对该单色光的折射率；‎ ‎②光在透明球中传播的时间。‎ 物理答案 ‎14.A 15.A 16.C 17.C 18.B 19. AC 20.CD 21.BC ‎22（6分）（1）10.55（3分） （2）102（3分）‎ ‎23.(9分)(1)A(3分)　(2)(3分)　－R0(3分)‎ ‎24．（15分）解：（1）设粒子经U加速后获得的速度为v，根据动能定理得 ‎① 2分 在区域Ⅰ的磁场中偏转有 ‎② 2分 要使粒子能进入区域Ⅱ，必须 ‎③ 2分 三式联立得 ‎④ 1分 ‎（2）两区域磁场方向相反（如Ⅰ垂直纸向外，Ⅱ垂直纸面向里），则粒子的运动轨迹如图线ACD所示。带电粒子在区域Ⅱ的磁场中偏转，由洛仑兹力提供向心力得 ‎⑤ 2分 如图，由数学知识可得 则有 ‎⑥ 4分 联立①②⑤⑥得 ‎⑦ 2分 ‎25. （17分）‎ ‎33．【物理—选修3-3】（15分）‎ ‎（1）（5分）CDE ‎（2）（10分）①由题意知气体状态压强 ‎ 4分 代入数据得活塞质量 ‎ 1分 ‎②添砂加热时，气体发生等容变化，由查理定律得 4分 代入数据得 ‎ 1分