2021届四川省绵阳市高三下学期理综物理第二次诊断试卷含答案

 高三下学期理综物理第二次诊断试卷

一、单项选择题

1.关于安培力和洛伦兹力，以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用           B. 通电导线在磁场中一定受到安培力作用
C. 洛伦兹力一定对运动电荷不做功                         D. 安培力一定对通电导线不做功

2.一物块在固定的粗糙斜面底端以初速度 沿斜面向上运动，又返回底端。能够描述物块速度 随时间 变化关系的图像是〔   〕           

A.                               B. 
C.                               D. 

3.质量为 的篮球从某一高处从静止下落，经过时间 与地面接触，经过时间 弹离地面，经过时间 到达最高点。重力加速度为 ，忽略空气阻力。地面对篮球作用力冲量大小为〔   〕           

A.                                            B. 
C.                                            D. 

4.如下列图，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆 上的 两点， 点比 点低，晾衣绳粗糙，悬挂衣服的衣架钩在晾衣绳中点和在杆 中间位置时都不滑动。衣架静止，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 衣架钩在晾衣绳中点时，左右两边绳子拉力大小相等
B. 衣架钩在晾衣绳中点时，右边绳子拉力小于左边绳子拉力
C. 衣架钩在杆 中间位置时，左右两边绳子拉力大小相等
D. 衣架钩在杆 中间位置时，右边绳子拉力大于左边绳子拉力

5.2021年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球反面，着陆前在离月球外表 的高空仅在月球万有引力作用下环月球做匀速圆周运动，向心加速度大小为 ，周期为 ；设贴近地面的近地卫星仅在地球万有引力作用下环地球做匀速圆周运动，向心加速度大小为 ，周期为 。月球质量 ，半径 ；地球质量 ，半径 。那么〔   〕           

A. ，                                       B. ，
C. ，                                       D. ，

二、多项选择题

2  ， 总电阻r＝2Ω，A右侧所接电路中，电阻R1＝2Ω，R2＝6Ω，电容C＝3μF，开关S12的区域C〔图中虚线〕，C内有图乙所示的变化磁场，t＝0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里．以下判断正确的选项是〔   〕 

A. 闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由b流向a
B. 闭合S2、电路稳定后，通过R2
C. 闭合S2、电路稳定后再断开S1  ， 通过R2的电流由b流向a
D. 闭合S2、电路稳定后再断开S1  ， 通过R2的电荷量为7.2×10－6C

7.匀强电场中，一带正电粒子仅在电场力的作用下自 点以垂直于电场方向的初速度 开始运动，经过 点，那么〔   〕           

A. 电场中， 点电势高于 点电势
B. 粒子在 点的电势能小于在 点的电势能
C. 在 两点间，粒子在轨迹可能与某条电场线重合
D. 在 两点间，粒子运动方向一定与电场方向不平行

8.倾角为 的光滑绝缘斜面底端O点固定一正点电荷，一带正电的小物块〔可视为质点〕从斜面上的A点由静止释放，沿斜面向下运动能够到达的最低点是B点。取O点所在的水平面为重力势能的零势能面，A点为电势能零点，小物块的重力势能 、BA之间的电势能 随它与O点间距离x变化关系如下列图。重力加速度 ，由图中数据可得〔   〕 

A. 小物块的质量为5kg                                            B. 在B点，
C. 从A点到B点，小物块速度先增大后减小              D. 从A点到B点，小物块加速度先增大后减小

9.关于热现象，以下说法正确的选项是〔   〕           

A. 气体吸热后温度一定升高                                    B. 对气体做功可以改变其内能
C. 理想气体等压压缩过程一定放热                         D. 理想气体绝热膨胀过程内能一定减少
E. 在自发过程中，分子一定从高温区域扩散到低温区域

10.如下列图为一列沿 轴正方向传播的简谐横波 时刻波形图，该时刻 点开始振动，再过 ， 点开始振动。以下判断正确的选项是〔   〕 

A. 波的传播速度
B. 质点 的振动方程
C. 质点 相位相差是
D. 时刻， 处质点在波峰
E. 时刻，质点 与各自平衡位置的距离相等

三、实验题

11.某同学用如图甲所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：轻质弹簧水平放置在光滑水平面上，左端固定，右端与一小球接触而不固连。弹簧处于原长时，小球在A点，向左推小球压缩弹簧至C点，由静止释放。用频闪照相机得到小球从C点到B点的照片如图乙所示。频闪照相机频闪时间间隔为T，重力加速度大小为g。答复以下问题： 

〔1〕本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能 与小球离开弹簧时的动能 相等。为测得 ，除物理量外，至少还需测量以下物理量中的____________〔填正确答案标号〕。           

B.C，A间距离
C.C，B间距离
D.A，B间距离
E.弹簧的压缩量
F.弹簧原长

〔2〕用所选取的测量量和量表示 ，得 ________。   

〔3〕由于水平面不是绝对光滑，测得的弹性势能 与真实值相比________〔填“偏大〞“偏小〞或“相等〞〕。   

12.用电流表和电压表测定2节干电池串联组成的电池组的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。   

〔1〕实验电路应该选择以下列图中的________〔选填“甲〞或“乙〞〕。 

〔2〕现有电压表〔 〕、开关和导线假设干，以及以下器材： 

A．电流表〔 〕

B．电流表〔 〕

C．滑动变阻器〔 〕

D．滑动变阻器〔 〕

实验中电流表应选用________；滑动变阻器应选用________。〔选填相应器材前的字母〕

〔3〕某位同学记录的6组数据如下表所示，请在 坐标系上标出6组数据的对应点，画出 图线________。 

〔4〕根据〔3〕中所画图线可得出电池组的电动势 ________ ，内电阻 ________ 。   

四、解答题

13.光滑水平台面离地面高 ，台面上 点与台面边缘 点间距离 ，木块甲、乙分别静止在 点，在相同的恒定水平外力作用下从 点运动到 点时撤去外力。甲落地点与 点之间水平距离为 ，乙落地点与 点之间水平距离为 。木块甲质量为 ，重力加速度为 。求：   

〔1〕恒定水平外力的大小；   

〔2〕木块乙的质量。   

14.如下列图，半径 的四分之一光滑圆弧 竖直放置，与粗糙水平地面平滑连接于 点，整个空间存在场强大小 的匀强电场，竖直边界 右侧电场方向水平向右，左侧电场方向竖直向上；小物块 〔视为质点〕大小形状相同， 电荷量为 ， 不带电，质量 ， 。从 点由静止释放 ，与静止在地面上 点的 碰撞。 与地面间动摩擦因数均为 ，P、D间距离 ， 取 ， 间碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。求： 

〔1〕物块 运动到 点时，受到圆弧轨道支持力的大小；   

〔2〕物块 碰撞后瞬间， 速度的大小和方向；   

〔3〕物块 第一次碰撞后，过多长时间发生第二次碰撞。   

15.如图，长 ，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时， 的空气被水银柱封住，水银柱长 。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有 的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变，大气压强 。求插入水银槽后管内气体的压强。 

16.如下列图， 为折射率 的扇形玻璃砖截面，一束单色光照射到 面上的 点，在 点折射后的光线平行于 。 点是 的中点， 点是 延长线上一点， °。 

①求入射光在 点的入射角；

②通过计算判断光射到 弧能否从 弧射出。

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．运动电荷在磁场中运动，假设速度方向与磁场方向平行，那么不受洛伦兹力作用，A不符合题意；

B．通电导线在磁场中，假设电流方向与磁场方向平行，那么不受安培力作用，B不符合题意；

C．由于洛伦兹力方向垂直于运动电荷的速度方向，根据功的定义可知，洛伦兹力对运动电荷不做功，C符合题意；

D．安培力方向与通电导线垂直，可以对通电导线做功，从而把电能转化为机械能，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】运动的电荷当速度方向平行与磁场时不受到洛伦兹力；当通电导线电流方向平行与磁场时不受安培力作用；安培力对通电导体做功。

2.【解析】【解答】根据牛顿第二定律：上滑过程：mgsinθ+μmgcosθ=ma1  ， 下滑过程：mgsinθ-μmgcosθ=ma2  ， 比较可知：a1＞a2  ， 

那么物块上滑过程v-t图象的斜率比下滑过程的大。由速度-时间公式得：上滑过程有 v0=a1t0  ， 下滑过程有 v0=a2t1  ， 可得 ：t1＞t0  ，

C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用牛顿第二定律可以判别加速度的变化；结合速度公式可以判别到达相同速率的运动时间大小。

3.【解析】【解答】选向下为正，运动全程由动量定理得：mg〔t1+t2+t3〕+I地=0，那么有：I地=-〔mgtl+mgt2十mgt3〕， 负号表方向。

故答案为：A。

 
【分析】利用动量定律可以求出地面对于篮球作用力的冲量大小。

4.【解析】【解答】令a到节点的高度为h1  ， b到节点的高度为h2  ， 节点到M的水平距离为x1  ， 节点到N的水平距离为x2  ， a端绳子和水平方向的夹角为α，b端绳子和水平方向的夹角为β，对绳子节点进行受力分析，如下列图：

AB．当衣架钩在晾衣绳中点时，设a、b到节点绳子长度为L，根据几何关系有： ， ，因为h1＜h2  ， 可得：α＜β，

根据平衡条件：Facosα=Fbcosβ，可得： ，

那么：Fa＜Fb  ，

AB不符合题意；

CD．衣架钩在杆M、N中间位置时，根据几何关系： ， ，x1=x2  ， 因为h1＜h2  ， 可得：α＜β，

根据平衡条件：Facosα=Fbcosβ，可得： ，

那么：Fa＜Fb  ，

C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用衣架和衣物的平衡方程结合角度的大小可以判别拉力的大小。

5.【解析】【解答】根据万有引力提供向心力有： ，解得： ，

根据万有引力提供向心力有： ，解得： ，

可得： ，

即a月＜a地；

周期比为： ，

所以T月＞T地。

故答案为：C。

 
【分析】利用引力提供向心力质量和半径大小关系可以判别加速度和周期的大小。

二、多项选择题

6.【解析】【解答】根据楞次定律，线圈中产生的感应电流为顺时针方向，那么闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由a流向b，A不符合题意；根据法拉第电磁感应定律： ，那么闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为 ，B符合题意；闭合S2、电路稳定后电容器上极板带正电，那么当再断开S1  ， 电容器放电，通过R2的电流由a流向b，C不符合题意；电路稳定后电容器带电量 ，那么电路稳定后再断开S1  ， 通过R2的电荷量为7.2×10－6C，D符合题意；

故答案为：BD.

【分析】此题考查法拉第电磁感应定律以及直流电路中的含电容问题；注意用 求解电动势时，S是线圈中有磁场局部的面积，不是线圈的面积； 同时要搞清电容器两端的电压是哪个电阻上的电压值.

7.【解析】【解答】CD．由于电场力和初速度相互垂直，所以粒子做类平抛运动，其运动轨迹是曲线，所以其速度方向和电场力不共线，故运动方向和电场方向不平行，C不符合题意，D符合题意。

AB．粒子运动过程中电场力做正功，所以粒子的电势能减小，粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能。由于粒子带正电，根据EP=qφ可知电势逐渐减小，P点电势高于Q点电势，B不符合题意，A符合题意。

故答案为：AD。

 
【分析】利用电场力方向可以判别粒子的运动轨迹；利用电场力做功结合电性可以判别电势和电势能的大小；利用粒子的运动轨迹可以判别与电场方向不平行。

8.【解析】【解答】A．因为规定A点的电势为零，由图象可知OA之间的距离为2m，在A点具有的重力势能Ep=100J，也是物块具有的总能量，根据Ep=mgh=mgOAsin30°

得m=10kg

A不符合题意；

B．小物块在B点时电势能最大，由图象可知OB间距离为1.5m，此时的重力势能为EpB=mgOBsin30°=10×10×1.5×0.5J=75J

由前面的分析可知物块的总能量是E=100J

根据E=EpB+E电

可得E电=25J

B符合题意；

C．小物块从A点静止出发，到B点速度为零，所以从A到B的过程中，物块的速度是先增大后减小的，C符合题意；

D．在小物块下滑的过程中，所受的库仑力逐渐增大，一开始重力的分力大于库仑力，所以向下做加速运动，但随着库仑力的增大，其加速度逐渐减小，当库仑力与重力沿斜面的分力相等时，合力为零，加速度为零，此时物块速度到达最大，以后库伦力大于重力的分力，物块开始做减速运动，且加速度越来越大，所以整个过程加速度是先减小到零后反向增大，D不符合题意。

故答案为：BC。

 
【分析】利用重力势能的大小可以求出物块的质量；利用能量守恒可以求出B点的电势能大小；利用牛顿第二定律可以判别速度的变化及加速度的变化。

9.【解析】【解答】A．根据热力学第一定律，气体吸热后如果对外做功，那么温度不一定升高，A不符合题意；

B．做功和热传递都可以改变物体的内能，B符合题意；

C．根据理想气体状态方程 ，气体等压压缩过，压强不变，体积减小，温度一定降低，内能也减小，即△U＜0；再根据热力学第一定律：W+Q=△U，体积减小，外界气体做功，W＞0，那么Q＜0，所以理想气体等压压缩过程一定放热，C符合题意；

D．理想气体绝热膨胀过程，Q=0，W＜0，根据热力学第一定律：W+Q=△U可知，△U＜0，所以理想气体绝热膨胀过程内能一定减少，D符合题意；

E．扩散现象是分子的无规那么热运动，分子可以从高温区域扩散到低温区域，也可以从低温区域扩散到高温区域，故E不符合题意。

故答案为：BCD。

 
【分析】利用热力学第一定律可以判别气体吸热后温度不一定升高；自由扩散分子的运动方向具有不确定性。

10.【解析】【解答】A．质点M和N相距6m，波的传播时间为1.5s，那么波速： ，

A符合题意；

B．波长λ=4m，根据波长、波速和周期的关系可知周期为： ，

圆频率： ，

质点M起振方向向上，t=1s时开始振动，那么质点M的振动方程为y=0.5sin〔2πt-2π〕，B不符合题意；

C．相隔半波长奇数倍的两个质点，相位相差为π，质点M、N相隔1.5λ，故相位相差π，C符合题意；

D．t=0.5s=0.5T，波传播到x=4.0m处，此时x=1.0m处质点处于波谷，D不符合题意；

E．t=2.5s=2.5T，N点开始振动，质点M、N相隔1.5λ，振动情况完全相反，故质点M、N与各自平衡位置的距离相等，故E符合题意。

故答案为：ACE。

 
【分析】利用传播的距离和时间可以求出波速，结合波长的大小可以求出周期的大小；利用周期可以求出圆频率的大小；利用振幅和M点起振的时间可以求出M点的振动方程；利用距离可以判别相位差；利用振动时间可以判别质点的位置；利用距离可以判别两质点之间的位置关系。

三、实验题

11.【解析】【解答】(1)小球的动能 ，因此需要测量小球的质量m，小球离开弹簧时的速度大小v可以通过测得A、B间的距离 结合经过该段的时间求出，所以AD项的物理量需要测量，故答案为：AD。(2)小球的动能为

由桌面光滑，那么小球从A到B做匀速直线运动，那么离开弹簧时的速度大小

联立解得动能的表达式 (3)由于水平面不是绝对光滑，小球在过程中克服摩擦力做功转化为内能，导致弹簧减少的弹性势能没有全部转化为小球的动能，所以测得的弹性势能小于其真实值。

 
【分析】〔1〕测量动能需要测量匀速段的位移及小球的质量；
〔2〕利用质量和平均速度公式可以求出动能的大小；
〔3〕利用摩擦力做功可以判别弹性势能的测量值小于真实值。

12.【解析】【解答】(1)干电池内阻较小，为减小实验误差，相对电源来说，电流表应采用外接法，应选择图乙所示电路图。(2)一节干电池电动势约为1.5V，两节干电池电动势约为3V，电路最大电流为1A左右，电流A量程太小，电流表应选择B；为方便实验操作，应选阻值小的滑动变阻器，故滑动变阻器应选C；(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U-I图象如下列图：

；(4)由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是3.0，那么电源电动势E=3.00V，斜率表示电源内阻： 。

 
【分析】〔1〕利用内阻的大小可以判别电流表使用相对于电源的外接法；
〔2〕利用电动势大小结合欧姆定律可以判别电流表的量程；利用内阻大小可以判别滑动变阻器的量程；
〔3〕利用图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕利用平抛运动的位移公式结合动能定理可以求出恒定外力的大小；
〔2〕利用平抛运动的位移公式结合动能定理可以求出乙的质量。

14.【解析】【分析】〔1〕利用动能定理结合牛顿第二定律可以求出支持力的大小；
〔2〕利用动能定理结合动量守恒定律和机械能守恒定律可以求出速度的大小及判别方向；
〔3〕利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；结合位移公式可以求出第二次碰撞的时间。

15.【解析】【分析】利用等温变化的状态方程可以求出压强的大小。

16.【解析】【分析】〔1〕利用折射定律可以求出入射角的大小；
〔2〕利用全发射定律结合几何关系可以判别光线能从AB弧射出。