物理卷·2017届甘肃省高三第二次诊断考试（2017-04）

物理卷·2017届甘肃省高三第二次诊断考试（2017-04）

‎2017年甘肃省第二次高考诊断考试 理科综合能力测试 二、选择题：本题共8个小题，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.全部选对得6分，选对但有漏选得3分，有错选或不选得0分。‎ ‎14.一质量为m的物体放在光滑水平面上，若以恒力F沿水平方向推该物体，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是 A. 物体的位移相等 B. 物体动能的变化量相等 C. F对物体做的功相等 D. 物体动量的变化量相等 ‎15.2014年11月1日早晨6时42分，被誉为“嫦娥5号”的“探路尖兵”载人返回飞行试验返回器，在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术，为探月工程持续推进奠定了坚实基础。已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为，引力常量为G，则 A. 月球的质量为 B．月球的密度为 C．航天器的环绕周期为 D. 航天器的轨道半径为 ‎ ‎16.如图为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是 A．最容易发生衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的 B．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的 C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应 ‎17.如图所示，等量异种电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB连线的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形。一带负电的小球（可视为点电荷）套在绝缘杆上自C点无初速释放，则小球由C运动到D的过程中，下列说法正确的是 A．杆对小球的作用力先增大后减小 B．杆对小球的作用力先减小后增大 C．小球的速度先增大后减小 D．小球的速度先减小后增大 ‎18.如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板。开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态。已知M = 2m，空气阻力不计。松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是 A．M和m组成的系统机械能守恒 B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零 C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零 D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于物体m的机械能增加量 ‎19.从距离水平地面足够高处的同一高度，同时由静止释放质量为的甲、乙两球，两球下落过程中所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f=kv（k为正的常量）的v-t图象如图所示。落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是 A．‎ B．0到t0时间内两球下落的高度相等 ‎ C．甲球比乙球先落地 ‎ D．释放瞬间甲球加速度较大 ‎20.如图所示，在一个等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2l，则下列关于粒子运动的说法中正确的是 A．若该粒子的入射速度为，则粒子一定从CD边射出磁场，且距点C的距离为l B．若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为 C．若要使粒子从AC边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为 D．该粒子以不同大小的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为 ‎21.如图所示，光滑绝缘斜面的倾角为，在斜面上放置一个矩形线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m，总电阻为R，线框通过细线与重物相连（细线与斜面平行），重物质量为M，斜面上ef线（ef平行于gh且平行于底边）的上方有垂直斜面向上的匀强磁场（fh远大于l2），磁感应强度为B。如果线框从静止开始运动，且进入磁场的最初一段时间是做匀速运动，假设斜面足够长，运动过程中ab边始终与ef平行。则 A．线框abcd进入磁场前运动的加速度为 B．线框在进入磁场过程中的运动速度为 C．线框做匀速运动的时间为 D．线框进入磁场的过程中产生的焦耳热 第II卷（非选择题 共174分）‎ 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）某探究学习小组用如图所示的方案测滑块与木板间的动摩擦因数。在实验桌上固定一斜面，在斜面上距斜面底端挡板一定距离处放置一小滑块，系住小滑块的轻质细线跨过光滑的定滑轮后系住一小球，整个系统处于静止状态。剪断细线后，小滑块沿斜面向下运动与挡板相碰，小球自由下落与地面相碰，先后听到两次碰撞的声音。反复调节滑块的位置，直到只听到一次碰撞的声音。测得此情况下小滑块距挡板的距离x＝0.5 m，距桌面距离h＝0.3 m，小球下落的高度H＝1.25 m，取g＝10 m/s2。不考虑空气的阻力，则：‎ ‎（1）小滑块与挡板碰前瞬间的速度大小为________m/s。 ‎ ‎ (2)滑块与木板间动摩擦因数的表达式为____________________(用所给物理量的符号表示)，代入数据得μ＝_____________________。‎ ‎23.（9分）某同学要测量一种新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：‎ ‎（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为_____________mm； ‎ ‎（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________mm；‎ ‎（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为_____________Ω；‎ ‎（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：‎ 待测圆柱体电阻R；‎ 电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）；‎ 电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）；‎ 电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）；‎ 电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）；‎ 直流电源E（电动势4V，内阻不计）；‎ 滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；‎ 滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）； ‎ 开关S 导线若干 要求使实验误差较小，并且电压从0到最大可调，请在框中画出测量电路图，并标明所用器材的代号。‎ ‎ ‎ ‎24.（12分）如图所示，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中的半圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强大小都为E0，方向沿圆弧半径指向圆心O。离子质量为m、电荷量为q，QN=2d、PN=3d，离子重力不计。‎ ‎（1）求圆弧虚线对应的半径R的大小；‎ ‎（2）若离子恰好能打在QN的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值。‎ ‎25.（20分）如图，倾角为 的足够长的斜面上，有一质量为M=1.0kg，长为L=2.55m的薄板A。薄板A由两种不同材料拼接而成，其上表面以ab为分界线，其中ab以上部分光滑，长度为L1＝0.75m，下表面与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.4。在薄板A的上表面上端放一质量m=1.0kg的小物块B(可视为质点）。同时将A、B由静止释放，已知B与A的上表面ab以下部分的动摩擦因数μ2＝0.25，B与斜面间的动摩擦因数μ3＝0.5,认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等．物块B从薄板A上滑到斜面上时速度不变。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6。‎ 求：‎ ‎（1）B从开始滑动到刚经过ab时所用的时间；‎ ‎(2)B在A上滑动的总时间；‎ ‎(3)从A、B分离到A在斜面上追上B所用的时间。‎ ‎（二）选考题：45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物体中每科任选一题作答。多答则每学科按所答第一题评分。‎ ‎33.【物理——选修3-3】（15分）‎ ‎（1）（5分）下列说法正确的是_________。（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. 理想气体等温膨胀时，内能不变 B．扩散现象表明分子在永不停息地运动 C．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大 D．在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加 E. 布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动 ‎（2）（10分）如图所示，一个圆柱形的绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1．现通过电热丝给气体加热一段时间后，使其温度上升到t2（摄氏温度），这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，假设活塞与容器壁之间无摩擦。求：‎ ‎①气体的压强；‎ ‎②这段时间内活塞上升的距离是多少？‎ ‎③这段时间内气体的内能变化了多少？‎ ‎34.【物理——选修3-4】（15分）‎ ‎（1）（5分）如图所示，甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象，质点Q的平衡位置位于x=3.5m处，下列说法正确的是___________。（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. 这列波沿x轴正方向传播 B. 这列波的传播速度为20m/s C. 在0.3s时间内， 质点P向右移动了3m D. t=0.1s时，质点P的加速度大于点Q的加速度 E. t=0.25s时，x=3.5m处的质点Q到达波峰位置 ‎（2）（10分）如图所示，直角三棱镜的折射率 ，∠A=30°，一束与OB面成30°角的光射向OB面，从AB面上的C点射出。若不考虑光在OB面上的反射，通过计算说明并画出能从C点射向空气的光的传播方向。‎ ‎2017年甘肃省第二次高考诊断考试 理科综合能力测试参考答案及评分标准 第Ⅰ卷 (选择题 共126分)‎ 二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的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，有选错或不选的得0分。‎ ‎14.D 15.C 16.D 17.A 18.B 19.AC 20.ACD 21.BC 第Ⅱ卷 (非选择题 共174分)‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题（11小题，共129分）‎ ‎22．（6分）‎ ‎（1）2（2分）‎ ‎（2） （2分） 0.25（2分）‎ ‎23．（9分）‎ ‎（1）50.15（2分） ‎ ‎（2）4.700 （2分） ‎ ‎（3）220（2分）‎ ‎（4）见解析图（3分）‎ ‎24．（12分）‎ 解析：（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理，得 qU＝mv2（2分）‎ 离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，得 qE0＝m（2分）‎ 解得：R＝（2分）‎ ‎（2）离子在偏转电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的规律，得 ‎（2分）‎ 由牛顿第二定律，得 qE＝ma（2分）‎ 解得：E＝（2分）‎ 答案：(1) (2) ‎25．（20分）‎ 解析：（1）对物块B：设刚释放时其加速度为a1．‎ mgsinθ=m a1（1分）‎ 对木板A：Mgsinθ<μ1(m+M)gcosθ 这说明B在A的光滑部分滑动时，A保持静止．（1分）‎ 设B刚离开A的光滑部分时速度为v1：‎ v12=2a1L1 （1分）‎ 解得：v 1=3m/s B在A的光滑部分滑动的时间为t 1：‎ v1=a1t1‎ 解得：t1=0.5s（2分）‎ ‎（2）B在A的粗糙部分滑动时，设B的加速度为a2，A的加速度为a3，该过程所用的时间为t2，B的位移为x1，A的位移为x2．‎ ‎（1分）‎ ‎（1分）‎ 解得：=4m/s2，=1.6m/s2‎ ‎（1分） （1分） ‎ 解得：t2=0.5s（2分）‎ B在A上滑动的总时间为t：‎ t=t1+t2=1s（1分）‎ ‎（3）设B离开薄板A时，B和薄板A的速度分别为v2和v3．‎ ‎（1分） （1分）‎ 解得：m/s m/s B滑到斜面上后，设B的加速度为a4，A的加速度为a5．‎ ‎（1分） （1分）‎ 解得：a4=2m/s2，a5=2.8m/s2‎ 设B滑到斜面上后到A、B再次相遇所用的时间为t3，所运动的位移为x3．‎ ‎（1分） （1分）‎ 解得：t3=10.5s（2分）‎ ‎（二）选考题：共45分．请考生从给出的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）ABD（5分）‎ ‎（2）（10分）‎ ‎①活塞受力分析如图所示，根据共点力平衡的条件，得 ‎（2分）‎ ‎②设温度为t2时活塞与容器底部相距为h2.‎ 因为气体做等压变化，根据盖·吕萨克定律，得 ‎ （2分）‎ 解得：h2＝‎ 活塞上升的距离为：Δh＝h2－h1＝ (2分)‎ ‎③气体对外做功为：W＝pS·Δh＝·S·＝(p0S＋mg) (2分)‎ 根据热力学第一定律，得 这段时间内气体内能的变化量为：ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg) (2分)‎ ‎34．【物理选修3-4】（15分）‎ ‎（1）)ADE（5分）‎ ‎（2）（10分）‎ 解析：设临界角为C，则：sin C＝，即C＜45°． (2分)‎ 根据折射定律，得 n＝ 解得：r1＝30° (2分)‎ 根据几何关系，得 i2＝90°－r1＝60°＞C，故光在AO面发生全反射．(1分)‎ 根据几何关系，得 光在AB面的入射角i3＝30°，所以既要发生反射又要发生折射．(1分)‎ ‎①光在AB面折射时，根据几何关系和折射定律，得 i3＝30°，＝ 解得：r3＝60° (2分)‎ ‎②光经AB面反射后，根据几何关系判断，光一定垂直射向AO面，再次反射之后光在AB面再次折射，根据反射定律，得 i4＝i3＝30°‎ 根据折射定律，得 r4＝r3＝60° (1分)‎ 综上所述，有两束光从AB面射出，分别为与AB面成30°向右射出，与AB面成30°斜向左上射出． (1分)‎ 答案：有两束光从AB面射出，分别为与AB面成30°向右射出，与AB面成30°斜向左上射出．‎