物理卷·2017届重庆市巴蜀中学高三第二次诊断考试模拟理科综合物理试卷（解析版）

物理卷·2017届重庆市巴蜀中学高三第二次诊断考试模拟理科综合物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年重庆市巴蜀中学高三第二次诊断考试模拟理科综合物理 一、单选题：共4题 ‎1．电场和重力场存在很多类似的地方，我们可以用定义电场强度和电势的方法来定义重力场强度和重力势：某一点的重力场强度为放在该点的物体所受的重力G与其质量m的比值，我们把重力势能与物体质量的比值叫做重力势，根据你的理解，下列说法正确的是 A.某点的重力场强度与物体所受的重力G成正比，与物体的质量m成反比 B.重力场强度的方向应与物体所受重力方向相反 C.某一点的重力势与重力场强度均为确定值 D.重力势具有相对性 ‎ ‎ ‎2．一倾角为的斜面固定在水平地面上，现有一质量为m的物块在仅受重力及斜面作用力的情况下，沿斜面做匀变速运动，已知物体与斜面间动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是 A.若物体沿斜面向下运动，则物体一定处于失重状态 B.若，则无论物体沿斜面向哪个方向运动都一定处于失重状态 C.若，则无论物体沿斜面向哪个方向运动都一定处于超重状态 D.在物体失重的情况下，物体对斜面的压力 ‎ ‎ ‎3．在如图甲所示的电路中，调节滑动变阻器的阻值，电源路端电压U随滑动变阻器阻值R的变化关系图像如图乙所示，下列说法正确的是 A.当R=4Ω时，电源总功率为16 W，内阻热功率为2 W B.电源电动势E=6 V，内阻r=1 Ω C.该电源输出功率的最大值为4.5 W D.滑动变阻器阻值从0.5到10 Ω逐渐变大的过程中，电源的总功率减小，输出功率增大 ‎ ‎ ‎4．细线OA、OB的O端与质量为m的小球栓接在一起，A、B两端固定于墙面上同一竖直线上的两点，其中细线AO与竖直方向成45°角，如图所示，现在对小球施加一个与水平方向成45°角，细线BO与竖直方向成60°角，如图所示，现在对小球施加一个与水平方向成45°角的拉力F，小球保持静止，细线OA、OB均处于伸直状态，已知重力加速度为g，小球可视为质点，下列说法错误的是 A.在保证细线OA、OB都伸直的情况下，若F增大，则细线OA中拉力减小，细线OB中拉力变大 B.当时，细线OB中拉力为零 C.为保证两根细线均伸直，拉力F不能超过 D.若缓慢增大F且使小球始终处于平衡状态，则细线OA会松弛，细线OB将于F共线 二、多选题：共6题 ‎5．德国物理学家赫兹于1887年发现了光电效应，现用图示装置研究光电效应现象，下列说法正确的是 A.只要开关S不闭合，即便入射光的频率足够大，电流表示数也为零 B.某种单色光入射时，回路中光电流为零，此时可把滑动变阻器的滑动触头向左滑动，通过增大电压来实现增大电流的目的 C.光电管在某单色光照射下发生了光电效应，保持滑动变阻器触头位置不变，可通过增大入射光强度来实现增大电流的目的 D.光电管在某单色光照射下发生了光电效应，若滑动变阻器的触头从图示位置向左滑动，电流表的示数可能不发生变化 ‎ ‎ ‎6．一个质量m=1 kg的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，现对物块施加水平拉力F，使其沿水平面做直线运动，物块的速度随时间变化的图像如图所示，重力加速度为，则下列说法正确的是 A.拉力F先对物块做正功，后对物体做负功 B.拉力F功率的最大值为12 W C.整个过程中拉力F的平均功率为6 W D.整个过程物块克服摩擦力做的功为64 J ‎ ‎ ‎7．发射地球同步卫星时，可先将卫星发射至距地面高度为h的圆形轨道上，在卫星经过A点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B，AB之间的直径距离为L，在卫星沿椭圆轨道运动经过B点时再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（远地点B在同步轨道上），如图所示，两次点火过程都使卫星沿切线方向加速，并且点火时间很短，已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则下列说法正确的是 A.卫星在椭圆轨道上经过A点的加速度为 B.卫星从A点沿椭圆轨道运动到B点需要的时间为 C.卫星同步轨道的高度为 D.卫星在椭圆轨道上运行时经过B点的加速度大于在同步轨道上运行时经过B点的加速度 ‎ ‎ ‎8．平行导轨放置在绝缘水平面上，间距l=0.2 m，导轨左端接有电阻R，阻值为1 Ω，导体棒ab静止地放置在导轨上，如图甲所示，导体棒及导轨的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨向下，现外力F作用在导体棒上，使之做匀加速运动，已知力F与时间t的关系如图乙所示，重力加速度，则下列说法正确的是 A.导体棒中的电流从b端流向a端 B.导体棒的加速度为 C.在未知导体棒与导轨间是否存在摩擦力的情况下，无法求解导体棒运动的加速度 D.若导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，则导体棒的质量为 ‎ ‎ ‎9．（1）下列说法正确的是_______‎ A.随着分子间距离的增加，分子间的引力增大而斥力减小 B.分子力做正功时，分子势能增大 C.物体的机械能增加时，物体的内能不一定增大 D.相同温度下，相同质量的氧气和氢气在不计分子势能的情况下，氢气的内能较大 E.温度较低的物体所具有的内能可能比温度高的物体内能大 ‎ ‎ ‎10．（1）下列说法正确的是____________。‎ A.光的偏振现象证明了光是一种横波 B.通过相同的装置观察单色光的单缝衍射现象，波长越长中央明纹越宽 C.两个完全相同的日光灯发出的光相遇时一定可以发生干涉 D.杨氏双缝干涉实验中，当屏上某点到两个光源的距离差等于半波长的整数倍时，两列光在这点相互削弱，这里出现暗条纹 E.当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率将大于波源发出的频率 三、实验题：共2题 ‎11．某实验小组要完成“验证力的平行四边形定则”的实验，但现有的器材缺少弹簧秤，于是，实验小组的同学设计了如下的实验：三根相同的橡皮条一端结于O点，另一端各系一个细绳套，橡皮条和细绳套的结点分别记为A、B、C，操作结束后，OA、OB、OC长度相等，用刻度尺测得该长度并记为，现把其中两个细绳套用图钉固定在木板上，用手拉第三个细绳套，使三根橡皮筋均发生明显的形变，且三根橡皮条所在平面与木板平行，如图所示，已知实验所用橡皮条的弹力与形变量成正比 ‎（1）为完成该实验，实验小组的同学除了要记录OA、OB、OC的长度，还要记录______________。‎ ‎（2）处理数据时，该小组同学以OA、OB长度和方向为邻边作平行四边形，再把OA、OB所夹的对角线与OC的长度和方向对比，他们认为，只要二者长度在实验误差允许范围内基本相等，大致在一条直线上则可证实力的平行四边形定则是正确的是，上述方法是错误的，原因是 A.没有选标度作平行四边形 B.没有以橡皮条伸长的长度来验证 C.不知道各力大小无法验证 ‎ ‎ ‎12．某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。‎ ‎①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;‎ ‎②某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为　　　　A;‎ ‎③该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将　　　　只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为　　　　W(保留两位小数)。‎ 四、计算题：共4题 ‎13．乙车以初速度在平直公路上匀速行驶，甲车停靠在路边，当乙车从甲车旁边经过的同时，甲车开始启动，其运行过程中加速度随时间变化的关系图像如图所示，甲、乙两车均可视为质点，‎ ‎（1）若要求甲车在加速阶段追上乙车，求乙车的初速度应满足什么条件；‎ ‎（2）若乙车初速度=5 m/s，求甲车启动后多长时间乙车追上甲车。‎ ‎ ‎ ‎14．直角坐标系xoy如图所示，在x轴下方存在与xoy平面平行的匀强电场，x轴上方存在垂直xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度为，一个质量为m，电荷量为q的负电荷从坐标原点以初速度射入匀强电场，与x轴正向夹角为45°，该电荷在电场力作用下偏转，经过x轴上的M点时速度大小仍为，之后进入x轴上方的磁场中运动，在洛伦兹力作用下可再次经过坐标原点O射入电场中，重力不计，‎ ‎（1）求匀强电场的电场强度E；‎ ‎（2）求电荷从O点出发后到再次回到O点的时间；‎ ‎（3）若当电荷在电场力作用下到达M点时，将磁场反向，同时把磁感应强度的大小调整为B，使得电荷刚好能通过坐标的N点，求B的可能取值。‎ ‎ ‎ ‎15．一定质量的理想气体从状态A经历了如图所示的变化最终到达状态C，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10 L，T=t+273 K。求：‎ ‎（i）状态B时气体的体积及状态C时气体的压强；‎ ‎（ii）从状态A到状态C的过程气体对外做的功；‎ ‎ ‎ ‎16．如图所示，波源位于坐标原点O，t=0时波源开始振动，振幅为0.2 m，某时刻形成了如图所示的简谐波，此时x=3 m处的质点A刚好起振，已知该质点在起振后2.5 s时恰好第二次到达负向最大位移处。‎ ‎（i）请写出波源起振后位移随时间变化的关系式并求波的传播速度；‎ ‎（ii）求至少经过多长时间x=10 m处的质点B第一次到达波峰位置。‎ 参考答案 ‎1.D ‎【解析】本题考查了电场强度的概念，意在考查考生的理解能力。‎ 根据题意，重力场强度等于重力与质量的比值，是重力场本身的属性，与重力大小，物体的质量无关，选项A错误；根据公式可知，重力场强度的方向与重力的方向一致，选项B错误；重力势与零势面的选取有关，具有相对性，选项C错误，选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎2.B ‎【解析】本题考查了牛顿运动定律的应用，意在考查考生对超重和失重的理解。‎ 若物体沿斜面向下做减速运动，根据矢量的分解可知，物体具有竖直向上的加速度，则物体处于超重状态，选项A错误；若，则滑动摩擦力小于重力沿斜面向下的分量，物体的加速度一定沿斜面向下，根据矢量的分解，可知物体一定具有竖直向下的加速度，所以物体处于失重状态，选项B正确；若，则滑动摩擦力大于重力沿斜面向下的分量，当物体沿斜面向上运动时，具有向下的加速度，同理根据矢量的分解，可知物体一定具有竖直向下的加速度，所以物体处于失重状态，选项C错误；当物体处于失重情况下，，选项D错误。综上本题选D。‎ ‎ ‎ ‎3.C ‎【解析】本题考查了闭合电路的欧姆定律、电源的输出功率、热功率等相关知识，意在考查考生的分析和应用能力。‎ 根据乙图可知电源电动势为6V，当R=4Ω时，根据欧姆定律可知，此时电路中电流为1A，再由闭合电路欧姆定律可知，内阻r=2Ω，电源的总功率为6W，内阻的热功率为2W，选项AB错误；当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，=4.5W，选项C正确；滑动变阻器阻值从0.5到10 Ω逐渐变大的过程中，电路中的总电流逐渐减小，电源的总功率减小，当外电路电阻等于内阻时，即R=r=2Ω时，电源的输出功率最大，之后逐渐减小，选项D错误。‎ ‎ ‎ ‎4.D ‎【解析】本题考查了共点力的平衡，意在考查考生的分析能力。‎ 对小球进行受力分析，根据正交分解，有：，联立解得，，可知F增大，则细线OA中拉力减小，细线OB中拉力变大，选项A正确；根据表达式可知当时，细线OB中拉力为零，选项B正确；若两根细线都伸直，则两个拉力与竖直方向夹角不变，当OA拉力为零时，F最大，此时，代入解得，选项C正确；若细线OA会松弛，小球只受重力、拉力和F三个力作用，若细线OB与F共线，则小球不能处于平衡状态，选项D错误。‎ ‎ ‎ ‎5.CD ‎【解析】本题考查了光电效应、饱和电流、极限频率等相关知识，意在考查考生的理解能力。‎ 开关不闭合，当入射光的频率大于极限频率时，会发生光电效应，电流表示数不为零，选项A错误；入射光频率小于极限频率时不会发生光电效应，此时无论怎样改变滑动变阻器阻值，都不会产生光电流，选项B错误；当光电效应发生时，增大入射光的光强，光电子数目会增大，所以光电流会增大，选项C正确；当电压增大到某一值时，电路中的电流达到饱和电流，此时再增大电压，光电流也不会继续增大了，选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎6.BD ‎【解析】本题考查了牛顿运动定律的应用、功、功率等相关知识，意在考查考生的分析和应用能力。‎ 根据速度图像可知物体的加速度先后分别为：，根据滑动摩擦力的计算公式，有,受力分析，结合牛顿第二定律有：，所以拉力一直做正功，选项A错误；拉力的最大功率为，选项B正确；全程拉力做功等于克服摩擦力做的负功，根据面积表示位移，可知位移为32m，所以摩擦力所做的负功为64J，因此拉力的平均功率为，选项C错误；选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎7.BC ‎【解析】本题考查了万有引力定律的应用，意在考查考生的理解和应用能力。‎ 卫星在A点只受万有引力，根据牛顿第二定律和黄金代换有：，选项A错误；根据万有引力提供向心力，，结合黄金代换可知同步卫星的轨道半径为：，选项C正确；根据开普勒第三定律可知卫星在椭圆轨道运动的周期为所以星从A点沿椭圆轨道运动到B点需要的时间为，选项B正确；卫星在椭圆轨道上运行时经过B点和在同步轨道上运行时经过B点时的受力情况相同，根据牛顿第二定律可知加速度相同，选项D错误。‎ ‎ ‎ ‎8.ABD ‎【解析】本题考查了电磁感应定律，右手定则，牛顿第二定律等相关知识，意在考查考生的综合分析和解决能力。‎ 根据右手定则可知，流过导体棒的电流由b指向a，选项A正确；由得，，因为导体棒做匀加速直线运动，根据图像的斜率可知，选项B正确，选项C错误；根据图像的纵截距可知，得，选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎9.（1）CDE ‎【解析】本题考查了分子动理论、内能等热学知识，意在考查考生的识记能力。‎ 根据分子动理论可知随着分子间距离的增加，分子间的引力和斥力均减小，选项A错误；根据功能关系可知分子力做正功，分子势能减少，选项B错误；机械能和物体的内能没有直接关系，物体的内能包括所有分子的动能和势能之和，选项C正确；在不计分子势能的情况下，气体内能只包括分子动能，又因为温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，在温度相同的情况下，质量相同的氧气分子个数少于氢气分子个数，所以氢气的内能较大，选项D正确；物体内能包括所有分子的动能和分子势能之和，所以温度低的情况下，若分子个数大，那么物体的内能也可能较大，选项E正确。‎ ‎ ‎ ‎10.（1）ABE ‎【解析】本题考查了光的偏振、衍射、双缝干涉等知识点，意在考查考生的识记能力。‎ 偏振是横波的特性，所以光的偏振证明光是一种横波，选项A正确；根据光的衍射可知波长越长，中央亮条纹越宽，选项B正确；两个相同的日光灯不属于相干光源，所以发出的光不属于相干光，不能发生干涉，选项C错误；杨氏双缝干涉实验中，当屏上某点到两个光源的距离差等于半波长的奇数倍时，两列光在这点相互削弱，这里出现暗条纹，选项D错误；根据多普勒效应，可知当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率将大于波源发出的频率，选项E正确。‎ ‎ ‎ ‎11.（1）OA、OB、OC的方向（2）B ‎【解析】本题考查了验证力的平行四边形定则，意在考查考生的理解能力。‎ ‎（1）根据实验原理，可知实验中要记录各力的大小和方向，因此除了要记录各橡皮绳的长度还要记录橡皮条的方向。（2）力的平行四边形应该以力的大小为边长，做出平行四边形及其对角线，所以应该以各橡皮条的伸长量来验证，故选项B正确。‎ ‎ ‎ ‎12.①如图所示　②0.44　③4　2.25(2.22~2.28均对,3分)‎ ‎【解析】本题考查测量小电珠功率的设计性实验,意在考查考生应用所学知识解决实际问题的能力。①根据题意,实验电路为分压电路,电流表外接,按照电流流向即可完成连线,在连线时要注意电表的极性,并注意接线要连到接线柱上。‎ ‎②因为电流表的精度是0.02A,所以读数为22×0.02A=0.44A。‎ ‎③当电源的内阻与外阻相同时,小电珠的总功率最大,即当总电流I==1.5A,路端电压为U=1.5V时,小电珠的总功率最大,从题图中可知U=1.5V时,通过每个小电珠的电流为I0=0.38A,所以有n==4,总功率约为P=IU=1.5×1.5W=2.25W。‎ ‎ ‎ ‎13.（1）  （2）552 s ‎【解析】本题考查了匀变速直线运动的规律，意在考查考生的分析能力。‎ ‎（1）甲车在加速阶段追上乙车，则乙车的初速度不能过大，甲车加速到最大速度时恰好追上乙车，此时为可满足条件的乙车速度的最大值 甲车加速过程的位移，解得 对乙车，解得 满足条件的乙车初速度为 ‎（2）若，则甲车在加速阶段可超过乙车，甲车匀速运动阶段速度一直比乙车大，所以应在甲车减速过程或是停止运动后乙车才能追上甲车 甲车匀速直线运动的速度，解得 匀速运动的位移，解得 甲车减速的位移与加速过程的位移相等，故甲车停止运动前的总位移 乙车在26s内的位移，解得 即甲车停止运动后乙车才能追上甲车，解得t=552 s ‎ ‎ ‎14.（1），方向沿y轴负向   （2） （3），，‎ ‎【解析】本题考查了电场力做功、等势面、电场线、带电粒子在电磁场中的运动的综合试题，意在考查考生的综合分析和解决能力。‎ ‎（1）电荷到达M点时速度大小与O点时相等，所以从O到M的过程，电场力对电荷做功为零，即O、M两点电势相等，在同一个等势面上，电场线与等势面垂直，所以电场线应平行于y轴，又因为负电荷受电场力向上偏转，所以电场强度方向应沿y轴负向 设OM距离为L，则 沿y轴方向，‎ 电荷在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，，解得 由几何关系可得 解得，，方向沿y轴负向 ‎（2）由（1）中可知，电荷在电场中运动时间，‎ 在磁场中运动的周期 在磁场中运动时间 电荷从O出发到再次回到O的时间为 ‎（3）M、N距离为，可知电荷在电场中最多只能偏转一次 若电荷从M点进入磁场偏转后即到N点 如图所示，则由几何关系可知 解得 若电荷从M点进入磁场偏转后再次经电场偏转到N点，‎ 如图所示，则由几何关系可得，解得 若电荷从M点进入磁场偏转后再次经电场偏转又进入磁场偏转后到N点，则由几何关系可知 解得 ‎ ‎ ‎15.（i）    （ii）‎ ‎【解析】（2）本题考查了理想气体状态方程，意在考查考生的分析和应用能力。‎ ‎（i）由图线可得=0 ℃，=546 ℃，则=819 K，=273 K 气体从状态A到状态B经历了等压变压，，解得 从状态B到状态C是等容变化，解得 ‎（ii）从状态A到状态B的过程气体对外做功，解得 从状态B到状态C为等容变化，气体不对外做功，所以从状态A到状态C的过程气体对外做功为 ‎ ‎ ‎16.（i），     （ii）8.5 s ‎【解析】本题考查了横波的图像，意在考查考生的理解和分析能力。‎ ‎（2）（i）x=3 m处的质点起振时速度方向沿y轴负方向，所有质点起振方向与波源相同，所以波源在t=0时向y轴负方向运动 x=3m处的质点起振后，2.5 s时恰好第二次到达负向最大位移处，‎ 即，解得T=2 s 故 波源的振动方程为 由图可知波长，波速 ‎（ii）距离x=10 m处的质点最近的波峰位于x=1.5 m 波峰从x=1.5 m到x=10 m的传播时间为，解得t=8.5 s