广西来宾市2020届高三下学期5月教学质量诊断性联合考试物理试卷 Word版含解析 19页

广西2020年5月份高三教学质量诊断性联合考试理科综合物理部分 二、选择题：本题共8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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1. 对原子和原子核的认识，下列说法正确的是（　　）‎ A. 大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子 B. 核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的 C. 某种原子发射光谱是线状谱，说明该原子只能发出几种特定频率的光 D. 组成原子核的核子越多，原子核越稳定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生种不同频率的光子，A项错误；‎ B．核衰变时放出的射线中有射线，射线是电磁波，不带电，B项错误；‎ C．某种原子的发射光谱是线状谱，说明该原子只能发出几种特定频率的光，C项正确；‎ D．原子比结合能越大，原子核越稳定，核子越多的原子核不一定稳定，D项错误。‎ 故选C。‎ ‎2. 2018年10月15日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第三十九、四十颗北斗导航卫星．若其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，地球半径为R，则地球的第一宇宙速度为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，则有：，当某一卫星的轨道半径为地球半径R时，其线速度为第一宇宙速度，则有：，‎ - 19 -‎ 联立解得：，故选B．‎ ‎3. 如图所示，固定倾斜直杆上套有一个质量为m的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点。已知直杆与水平面的夹角为θ，两弹簧的劲度系数均为k=，小球在距B点L的P点处于静止状态，重力加速度为g。则小球在P点处受到摩擦力为（　　）‎ A. ，方向沿杆向下 B. ，方向沿杆向上 C. ，方向沿杆向下 D. ，方向沿杆向上 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在P点时两根弹簧的弹力大小相等，设为F，根据胡克定律有 设小球静止时受到的摩擦力大小为f，方向沿杆向下，根据平衡条件有 解得 方向沿杆向下，选项A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎4. 如图所示，现有三条完全相同的垂直于纸面放置的长直导线，在纸面内的横截面分别位于一正三角形abc的三个顶点上，三条直导线分别通有大小相等的恒定电流，其中a、b导线中的电流方向均向里，c导线中的电流方向向外。已知通电长直导线周围距离为r处磁场的磁感应强度大小为Br=k，式中常量k>0，I为电流大小，若导线a中的电流在正三角形的中心O - 19 -‎ 点处产生的磁感应强度大小为B，则O点处实际的磁感应强度的大小、方向分别是（　　）‎ A. 2B，方向平行bc边并由O点指向ac边 B. 2B，方向平行ab边并由O点指向bc边 C. B，方向平行ab边并由O点指向ac边 D. B，方向平行bc边并由O点指向ab边 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】导线a、b、c中的电流在O点处产生的磁感应强度大小相等均为B，其中Ba、Bb方向互成120°，矢量和大小也为B，合矢量方向与Bc相同，如图所示：‎ 可得O点处总的磁感应强度大小为2B，方向平行ab边并由O点指向bc边，选项B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎5. 如图甲所示，理想变压器原线圈匝数n1=2200，副线圈的匝数n2=100，R为光敏电阻（光照越强电阻越小），变压器的原线圈两端接有图乙所示的交变电压u，流过小灯泡L的电流为0.3A，灯泡L正常发光。则以下说法中正确的是（　　）‎ A. 副线圈两端电压的有效值为22V B. 灯泡L的额定功率为6W C. 图乙交变电压的表达式为u=220sin50πt（V） D. 用强光照射R，灯泡亮度不变 - 19 -‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．原线圈电压有效值为220V，根据变压器原、副线圈匝数比等于电压比，可得副线圈电压的有效值为10V，选项A错误；‎ B．小灯泡的功率为 P=UI=3W 选项B错误；‎ C．题图乙T=0.02s，则 交变电压的表达式为 选项C错误；‎ D．由于输入电压、变压器原副线圈匝数均不变，用强光照射R则电阻越小，灯泡两端的电压不变，不会影响灯泡的亮度，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎6. 间距为L=1m的导轨固定在水平面上，如图甲所示，导轨的左端接有阻值为R=10Ω的定值电阻，长度为L=1m、阻值为r=10Ω的金属棒PQ放在水平导轨上，与导轨有良好的接触，现在空间施加一垂直导轨平面的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，已知磁场的方向如图甲所示，且0~0.2s的时间内金属棒始终处于静止状态，其他电阻不计。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 0~0.2s的时间内金属棒所受的摩擦力方向始终水平向右 B. 0.1s~0.2s的时间内流过金属棒的电流由Q到P C. 0~0.1s的时间内流过定值电阻的电流大小为1A D. 0~0.1s的时间内流过定值电阻的电荷量为0.05C ‎【答案】BD ‎【解析】‎ - 19 -‎ ‎【详解】AB．由图乙可知，0~0.1s的时间内磁感应强度逐渐减小，则穿过回路的磁通量逐渐减小，由楞次定律可知流过金属棒的电流方向由P到Q，则金属棒所受的安培力方向水平向右，摩擦力的方向水平向左；0.1s~0.2s的时间内磁感应强度逐渐增大，穿过回路的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知流过金属棒的电流方向由Q到P，则金属棒所受的安培力方向水平向左，摩擦力的方向水平向右，A项错误，B项正确；‎ C．由图乙所示图像，应用法拉第电磁感应定律可得，0~0.1s的时间内感应电动势 感应电流为 C项错误；‎ D．由图乙所示图像，应用法拉第电磁感应定律可得，0~0.1s的时间内通过电阻R的电荷量 D项正确。‎ 故选BD。‎ ‎7. 在如图所示的M、N两点固定两点电荷，两点电荷所带电荷量分别为+Q1、−Q2，O点为MN的中点，A点为虚线上N点右侧的点，试探电荷放在A点时刚好处于静止状态，规定无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 由于试探电荷在A点静止，则A点的电势为零 B. 试探电荷可能静止在虚线上的另一位置 C. φM − φO > φO − φN D. 正粒子沿虚线由A点移动到O点的过程中，电场力先做正功后做负功 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设无限远处电势为零，沿电场线方向电势逐渐降低，A点右侧的电场线由A点指向无穷远，因此A点的电势大于零，故A错误；‎ B．由于试探电荷放在A点时刚好处于静止状态，则说明A点 - 19 -‎ 电场强度为零，则由电场强度的叠加可知 所以 由叠加原理可知虚线上除A点外电场强度均不为零，则试探电荷不可能静止在除A点外的任何位置，故B错误；‎ C．由于，因此O点左侧的电场线比较密集，所以MO间的平均电场强度大于ON间的平均电场强度，由可知，MO两点之间的电势差比较大，则 故C正确；‎ D．若将一正粒子从A点移至O点的过程中，从A到N电场力做正功，从N到O电场力做负功，则电场力先做正功后做负功，故D正确。‎ 故选CD。‎ ‎8. 汽车A、B在同一水平路面上同一地点开始做匀加速直线运动，A、B两车分别在t0和2t0时刻关闭发动机，二者的v-t图像如图所示。已知两车的质量相同，两车运动过程中所受阻力都不变。则A、B两车（　　）‎ A. 所受阻力大小之比为2：1 B. 加速时牵引力大小之比为2：1‎ C. 牵引力的冲量之比为1：2 D. 牵引力做功的平均功率之比为1：1‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．关闭发动机后，汽车在阻力的作用下做匀减速直线运动，由v-t图像知，AB两车关闭发动机后的加速度之比为 再根据牛顿第二定律知，汽车A、B所受阻力分别为 - 19 -‎ 得 选项A错误；‎ B．在加速阶段，对A车 对B车 由v-t图像知 联立解得 选项B错误；‎ D．由图知，在加速阶段，两车的平均速度相等均为，牵引力相等，所以牵引力平均功率，得 P1=P2‎ 选项D正确；‎ C．牵引力作用的时间t1∶t2=1∶2，牵引力的冲量 选项C正确。‎ 故选CD。‎ 三、非选择题：共174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。‎ - 19 -‎ ‎9. 某研究性学习小组用图示装置来验证牛顿第二定律，主要操作如下：‎ ‎(1)在跨过定滑轮的轻绳两端各悬挂一个体积很小的物体，由静止释放后，两物体做匀加速直线运动，用两个安装在竖直方向的光电门，测得右侧物体先后经过光电门的时间分别为△t1和△t2，并测量了小物体的高度d和物体在两光电门之间运动的时间t，写出两物体的加速度的表达式：_________；‎ ‎(2)用天平测得两物体的质量分别为m1和m2，且m1>m2，由静止释放后，两物体做匀加速直线运动，重力加速度大小为g。根据牛顿第二定律，写出两物体的加速度的表达式为：___________________；‎ ‎(3)代入具体数据计算，并比较两次计算所得的加速度，如果在误差允许范围内相等，就验证了牛顿第二定律。‎ ‎【答案】 (1). 或 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据平均速度法计算出该物体两次通过光电门时的瞬时速度为 再由加速度的定义得 或 ‎(2) [2]根据整体法，由牛顿第二定律可得 - 19 -‎ 解得加速度 ‎10. 某同学要测量一新材料制成均匀圆柱体的电阻率（圆柱体的电阻约为6Ω）：‎ ‎(1)如图甲先用螺旋测微器测其直径为______mm，如图乙再用游标卡尺测其长度为_______cm； ‎ ‎(2)为精确测量其电阻，需测出多组实验数据，并避免测量时电表指针偏转角度过小，需进一步测其电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，为了测多组实验数据，则电压表应选___________；电流表应选___________；滑动变阻器应选___________。（填写器材前对应的序号字母）‎ A.电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ） ‎ B.电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）‎ C.电流表A1（量程0.6A，内阻约为1Ω） ‎ D.电流表A2（量程3A，内阻约为0.2Ω）‎ E.滑动变阻器R1（0~5Ω，0.6A） ‎ F.滑动变阻器R2（0~2000Ω，0.1A）‎ G.1.5V的干电池两节，内阻不计 ‎ H.开关S，导线若干 ‎(3)请设计合理的实验电路，将电路图完整地画在图虚线框中；‎ ‎（ ）‎ ‎(4)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=___________。‎ - 19 -‎ ‎【答案】 (1). 1.844（1.842~1.847均可） (2). 4.240 (3). A (4). C (5). E (6). (7). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) [1]螺旋测微器的读数为:固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为 ‎1.5mm+34.4×0.01 mm=1.844mm（1.842~1.847均可）‎ ‎[2]游标卡尺读数为：主尺读数+游标尺读数×精度，由题图乙知，长度为 ‎42mm+8×0.05mm=42.40mm=4.240cm ‎(2) [5]待测电阻大约6Ω，若用滑动变阻器R2（0~2000Ω，0.1A）调节非常的不方便，所以应用滑动变阻器R1（0~5Ω，0.6A）。‎ ‎[3]两节干电池电动势为3V，所以电压表应选3V量程。‎ ‎[4]为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小；电路中的最大电流约为 所以电流表量程应选0.6A量程。‎ ‎(3) [6]根据以上分析电路图如图所示:‎ ‎(4) [7]由，及得 - 19 -‎ ‎11. 如图所示，水平虚线AB和CD间距为L，中间存在着方向向左且与虚线平行的匀强电场，CD的上侧存在一半径为R的圆形磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，圆形磁场与CD相切于点M。一质量为m、带电量为q(q>0)的粒子由电场下边界的S点以初速度v0垂直射人电场，一段时间后从M点离开电场进入磁场。粒子进入磁场的速度大小为2v0，且其运动轨迹恰好过圆形磁场的圆心O。粒子所受重力忽略不计，求：‎ ‎(1)电场强度的大小；‎ ‎(2)圆形磁场磁感应强度的大小。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）粒子在电场中运动时，竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动，粒子进入磁场时的速度大小为2v0，由几何关系可知，粒子进入磁场的方向与电场方向夹角为30°，则竖直方向 L=v0t 水平方向 解得：‎ ‎（2）粒子进入磁场后经过圆心O可知，粒子运动的轨道半径 - 19 -‎ 由 解得 ‎12. 如图所示，足够长光滑的水平轨道AB的左端与长为L=5m的水平传送带相接，传送带的左端再与足够长的倾角为θ=37°的斜面相连接（滑块经过两连接位置时无能量损失），传送带逆时针转动，速度v0=13m/s，AB轨道的右边是光滑竖直半圆轨道，半径R=1m。用轻质细线连接可看作质点的甲、乙两滑块，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧压缩时的弹性势能为112.5J，弹簧与甲、乙两滑块不拴连。甲的质量为m1=3kg，甲、乙均静止在AB水平轨道上。现固定甲滑块，烧断细线，乙滑块离开弹簧后经传送带在斜面上滑行的最远距离为s=11m，已知乙滑块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为0.5和0.05，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8：‎ ‎(1)求滑块乙的质量；‎ ‎(2)在乙滑块固定的情况下烧断细线，求甲滑块离开弹簧后进入半圆轨道通过最高点D时对轨道的压力大小；‎ ‎(3)甲、乙两滑块均不固定，烧断细线，弹簧恢复原长后撤去弹簧，问甲滑块和乙滑块能否再次在AB面上发生水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞前瞬间甲、乙两滑块的速度；若不会碰撞，说明原因。‎ ‎【答案】(1)kg；(2)75N；(3)甲滑块和乙滑块能再次在AB面上发生水平碰撞；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)乙滑块滑上传送带运动的加速度为 ‎ ‎ - 19 -‎ 乙滑块滑上斜面做匀减速运动，加速度为：‎ ‎ ‎ 设滑块在传送带上运动的初速度和末速度分别为v、‎ 滑块沿斜面上滑过程由运动学公式有 解得 即 ‎ ‎ 可见滑块在传送带上做的是匀减速运动 由运动学公式有，解得 v=15m/s 由机械能守恒定律得弹簧压缩时的弹性势能：‎ 解得滑块乙的质量 kg ‎(2)固定乙滑块，烧断细线，甲滑块离开弹簧的速度满足 ‎ ‎ 甲滑块从B运动到D过程中据动能定理有 ‎ ‎ 甲滑块在D点 ‎ ‎ 联立得 N=75N 甲滑块在D点对轨道的压力为 - 19 -‎ ‎ ‎ ‎(3)甲、乙两滑块均不固定，烧断细线以后 ‎ ‎ 根据动量守恒定律有 有 解得 之后甲滑块沿轨道上滑，设上滑的最大高度为h，则 解得 即h