贵州省“3+3+3”高考备考诊断性联考卷(三)物理试卷(解析版)
展开1.答题前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.如图1所示为一列向x轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形图,该波中有a、b、c三个质点,它们此时刻的位置如图中所示,关于此时刻这三个质点的运动情况,下列说法正确的是( )
图1
A.质点a正向上运动B.质点c的加速度为零
C.质点a的速度正在减小D.质点a和质点b运动方向相反
2.汽车在高速路上行驶时,驾驶员需要保持高度的注意力。一辆汽车在高速路上匀速行驶,看到前面的故障车后立即刹车,汽车开始刹车时刻记为,此后汽车位移x随时间:变化的图像如图2所示,该图像0~5s内为抛物线,5s后为平行于t轴的直线,则汽车开始刹车时的速度大小为( )
图2
A.30B.25C.20D.15
3.如图3所示,两个线圈绕在一个不闭合的铁芯上,原线圈接电压按规律变化的交流电,副线圈接规格为“220V,100W”的用电器P,该用电器电阻恒定,原、副线圈匝数比为,则用电器P的功率可能为( )
图3
A.100W B.W C.25W D.15W
4.将一小球水平抛出,抛出后的第1s内其动能增加量为,抛出后的第2s内其动能增加量为。不计空气阻力,下列关系式正确的是( )
A.B.C.D.
5.用a、b两种不同的单色光照射光电管内的同种金属进行实验,发现照射时的遏制电压大于b光照射时的遏止电压。下列选项中正确的是( )
A.a光频率高于b光频率
B.在真空中,a光的波长大于b光的波长
C.该金属对a光的逸出功大于对b光的逸出功
D.用a、b两种光在完全相同的双缝干涉实验装置上进行实验,a光得到的干涉条纹间距更大
6.一定质量的理想气体,其压强p随摄氏温度t变化的图像如图4中线段所示,则从状态a到状态b( )
图4
A.气体体积不变B.气体对外做功
C.气体放出热量D.气体吸收的热量等于其内能的增加量
7.如图5所示,为固定的粗糙半圆弧轨道,为其水平直径,可视为质点的小物块从A正上方a点处由静止释放,下落后从A点进入圆弧轨道后从B点冲出,之后返回和离开轨道多次。若第一次从B点离开圆弧轨道上升到达的最高点为b,第一次从A点离开圆弧轨道上升到达的最高点为c,第二次从B点离开圆弧轨道上升到达的最高点为d,图中b、c、d三点未标出。设a、b之间的竖直高度差为,b、c之间的竖直高度差为,c、d之间的竖直高度差为。不计空气阻力,下列关系式正确的是( )
图5
A.B.C.D.
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图6所示,可视为质点的小球用轻质细绳和悬挂静止在O点,绳与竖直方向的夹角为,绳水平。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
图6
A.剪断绳瞬间,小球的加速度大小为
B.剪断绳瞬间,小球的加速度大小为
C.剪断绳瞬间,小球的加速度为零
D.剪断绳瞬间,小球的加速度为g
9.如图7甲所示,带电的物块P固定在光滑绝缘水平面上,时刻将另一带电物块Q从与物块P距离为d处由静止释放,物块Q在时间内的速度v随时间t变化的图像及时刻和时刻该图像的切线如图乙中所示,图乙中和为已知。若两物块均可视为点电荷,带电量的数值相等,物块Q的质量为m,静电力常量为k,两物块带电量始终不变。下列说法正确的是( )
图7
A.两物块带异号电荷 B.时刻P、Q相距2d
C.两物块的带电量为 D.时间内P、Q组成的系统减小的电势能为
10.如图8所示,空间有平行于x轴的匀强磁场(磁场区域足够大),磁场的磁感应强度大小为B,方向沿x轴正方向。质量为m、带电量为q的粒子从坐标原点O以大小为的速度射出,该速度平行于平面且与x轴的夹角为,粒子重力不计。规定:沿着x轴正方向看去,平面左边区域为内侧、平面右边区域为外侧。,。则粒子离开O点后的运动过程中,下列说法正确的是( )
图8
A.第一次返回x轴时到O点的距离为
B.相邻两次回到x轴的时间间隔为
C.运动过程中离x轴的最大距离为
D.相邻两次回到x轴的时间间隔内粒子在平面内侧和外侧运动的时间相等
三、非选择题:本大题共5小题,共57分。
11.(6分)某同学用拉力传感器做“用单摆测量重力加速度”的实验,求解下列问题:
(1)为了尽量减小实验误差,实验室提供的下列器材中,应选择___________。
图9
A.天平
B.秒表
C.游标卡尺
D.长约1m的细棉线
E.长约1m的橡皮筋
F.直径约2的木球
G.直径约2的钢球
H.最小分度为1的米尺
I.最小分度为1的米尺
(2)该同学将单摆悬挂在拉力传感器上,测得该单摆的摆线长为L,小球直径为d。使单摆做小角度摆动,测得绳子拉力F随时间t变化的图像如图9所示(图中为已知量),根据该图像可知,该单摆振动的周期为__________,根据上述物理量可得当地的重力加速度为__________。(用相关物理量的字母表示)
12.(9分)某同学想测量一段细合金丝(长度)的电阻率,其部分实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时,其示数如图10甲所示,则金属丝的直径为__________。
图10
(2)该同学先用多用电表测量该金属丝的电阻,选择“×10”倍率,测量时指针位置如图乙中所示,他应该换用___________(填“×1”“×100”或“×1000”)倍率。
(3)换用正确倍率后,该同学发现指针偏离刻度盘中部还是比较远,为了能较准确地测量该金属丝的电阻,该同学设计了如图丙所示的实验电路,图中为待测金属丝电阻,、、为三个电阻箱。
(4)测量时,不断调整三个电阻箱,使电流表G的示数为零,此时读出三个电阻箱的电阻分别为、、,则待测电阻的阻值为_________Ω,该合金丝的电阻率_________。(取3.14,计算结果均保留2位有效数字)
13.(9分)如图11,用无人机运送物资时,将质量为m的物资固定在无人机上,某段时间内,无人机携带该物资从静止开始斜向上做加速度为(g为重力加速度)的匀加速直线运动,运动轨迹与水平方向的夹角为30°,不计空气对物资的阻力。求:
图11
(1)无人机对该物资的作用力大小;
(2)从静止上升竖直高度为h的过程中无人机对物资做功的平均功率。
14.(14分)如图12所示,内壁光滑的圆轨道固定在光滑水平面上,轨道平面在水平面内,圆轨道的半径为,O为其圆心。以O为坐标原点建立平面直角坐标系,质量为的小球A静止在处,质量为的小球B静止在处。现使小球A获得的速度沿圆轨道内壁朝顺时针方向运动,两小球均可视为质点,它们的碰撞均为弹性正碰。求:
图12
(1)A、B第一次碰撞之前,圆轨道对小球A的支持力大小;
(2)两小球第一次碰撞后经多长时间发生第二次碰撞?
(3)两小球第三次碰撞处的坐标。
15.(19分)如图13甲所示,两根相互平行且足够长的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上,导轨的左端通过开关K接有电容为C的电容器。两根质量均为m的导体棒和锁定在导轨上,与两导轨形成边长为L的正方形。该空间有范围足够宽的匀强磁场,磁场方向竖直向下。开始时,电容器不带电。导体棒的电阻为R,其余电阻不计,、运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g。求解下列问题:
图13
(1)断开开关K,若匀强磁场方向不变,大小按图乙所示规律变化(图中、为已知量),求内棒中的电流大小;
(2)若磁感应强度恒为B不变,断开开关K,解除锁定,对其施加水平向右大小为的恒力作用,棒运动距离为x时,其加速度大小为。求此过程中棒产生的焦耳热;
(3)若磁感应强度恒为B不变,闭合开关K,解除棒锁定,对其施加向右的水平力F作用,当棒速度为v,时撤去力F,同时解除锁定。求两导体棒最终的速度大小。
【参考答案】
选择题:共43分。在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
【解析】
1.因波向x轴正方向传播,可得质点a正向下运动,速度正在增大,质点c此时刻加速度最大,质点b正向上运动,因此选D。
2.由图像可知汽车做匀减速直线运动直到停止,据匀变速直线运动的规律可得,解得。故选A。
3.若该变压器为理想变压器,用电器两端的电压将为110V,用电器的功率应为25W,但因此变压器不是理想变压器,因此用电器P的功率一定小于25W,故选D。
4.小球动能增加量等于重力对小球做的功,第1s内和第2s内小球下降的竖直高度之比为,可知C正确。
5.根据光电效应方程可得,可知a光频率高于b光频率,故A正确。在真空中,频率高的光波长短,故B错误。金属的逸出功由金属自身因素决定,与入射光无关,故C错误。因a光波长小于b光波长,因此a光的条纹间距更小,故D错误。
6.连接a、b两点及-273℃处作出a、b两个状态的等容线,可以看出状态a对应的等容线斜率比状态b对应的等容线斜率大,可见从a到b,气体体积增大,故A错误,B正确。从a到b,气体对外做功同时温度升高,可知气体吸收热量,且吸收的热量大于其内能的增加量,故C、D错误。
7.每次通过圆弧相同位置,速度都比上一次通过时小,因向心力变小,导致轨道对滑块的摩擦力也变小,所以每次通过半圆弧轨道,摩擦力做的功都比上一次要少,因此机械能损失量也不断变小,故选B.
8.剪断绳瞬间,小球即将开始绕A点做圆周运动,沿切线方向可得,解得,故A错误,B正确。剪断瞬间,小球将绕B点开始做圆周运动,此时切线方向的加速度大小为g,故C错误,D正确。
9.从图像可以看出,物块Q的加速度不断减小,可以看出两物块间为排斥力,因此它们应该带同号电荷,故A错误。由乙图可知时刻和时刻的加速度大小为4倍关系,即库仑力大小为4倍关系,据库仑定律可知距离为2倍关系,故B正确。对物块Q,时刻,据牛顿第二定律可得,解得,故C正确。时间内P、Q组成的系统减少的电势能为,故D错误。
10.粒子沿x轴方向做匀速直线运动,速度大小为,粒子在垂直x轴的平面内做匀速圆周运动,速度大小为为,周期为,粒子每运动一个周期,回到x轴一次,因此第一次返回x轴时到O点的距离为,故A正确。相邻两次回到x轴的时间间隔为一个周期,即,故B错误。运动过程中离x轴的最大距离为,故C正确。粒子运动过程中,不可能运动到平面外侧,故D错误。
非选择题:共5小题,共57分。
11.(每空2分,共6分)
(1)CDGH
(2)
【解析】(1)该实验不需要天平和秒表,但需要游标卡尺,故选C。绳子应该没有弹性,因此应该选细棉线,故选D。小球应该选择密度尽量大一些的,故选G;最小分度为1的刻度尺,测量会更准确一些,故选H。
(2)F相邻两次到达最小值之间的时间间隔为半个周期,由图像可知周期为,据单摆周期公式可得,解得。
12.(除特殊标注外,每空2分,共9分)
(1)0.400
(2)×1
(4)2.2 (3分)
【解析】(2)小电阻应该换用小倍率,故选“×1”。
(4)据电路知识可得,据电阻定律可得。
13.(9分)
解:(1)设无人机作用力大小为F,其水平分量为,竖直分量为,据牛顿第二定律可得
①
②
③
解得④
(2)此过程中,对物资,根据动能定理可得
⑤
对物资,据运动学规律可得
⑥
⑦
平均功率⑧
解得⑨
评分标准:本题共9分。正确得出①~⑨式各给1分。用其他正确方法得出结果同样给分。
14.(14分)
解:(1)据牛顿第二定律可得
①
解得②
(2)两小球第一碰撞的过程动量守恒,机械能守恒
③
④
解得⑤
⑥
据题意,有⑦
解得⑧
(3)两小球第一次碰撞结束后,因小球B的速率是小球A的两倍,因此从第一次碰撞到第二次碰撞,小球A转过的圆心角为120°,小球B转过的圆心角为240°。
设第二次碰撞时的坐标为,可得
⑨
⑩
解得P点坐标为
两小球发生第二次碰撞的过程,以碰前B的速度方向为正方向,有
⑪
,⑫
解得,⑬
由此可知第三次碰撞处的坐标仍为
⑭
评分标准:本题共14分。正确得出①~4式各给1分。
15.(19分)
(1)解:对回路,根据法拉第电磁感应定律可得
①
②
根据图像可知③
④
根据闭合电路的欧姆定律可得⑤
解得⑥
(2)设棒运动距离为x时,其速度大小为v,据牛顿第二定律可得
⑦
⑧
⑨
据功能关系可得
⑩
解得⑪
(3)撤去外力后,当两导体棒速度大小相等后,二者以相同的速度做匀速直线运动,设为。该过程随着速度的减小,电容器两端的电压逐渐减小,电容器放电,设流过的电荷量为,流过的电荷量为,电容器电荷量减少了,可得
⑫
对,由动量定理得
⑬
⑭
对可得
⑮
⑯
电容器电荷量减少量为
⑰
联立解得⑱
评分标准:本题共19分。正确得出18式给2分,其余各式各给1分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
C
A
B
B
BD
BC
AC
物理:贵州省“3+3+3”高考备考诊断性联考卷(三)试题(解析版): 这是一份物理:贵州省“3+3+3”高考备考诊断性联考卷(三)试题(解析版),共14页。
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