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甘肃省兰州市西北师大附中2020届高三6月底诊断考试试卷物理试题
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西北师大附中
2020 届高三诊断试卷（B 卷） 高三 物理
命题人： 审题人：
一、选择题：本题有 14 小题，每小题 5 分，共 70 分．在每小题给出的四个选项中，第 1～9 题只有一项符合题目要求，第 10～14 题有多项符合题目要求．全部选对的得 5 分，选对但不 全得 3 分，有选错或不选得 0 分．
1．如图所示，放置在光滑的水平地面上足够长的斜面体，下端固定有挡板，用外力将轻质弹 簧压缩在小木块和挡板之间，弹簧的弹性势能为 100 J．撤去外力，木块开始运动，离开弹簧 后，沿斜面向上滑到某一位置后，不再滑下，则( )
A．木块重力势能的增加量为 100 J
B．木块运动过程中，斜面体的支持力对木块做功不为零
C．木块、斜面体和弹簧构成的系统，机械能守恒
D．最终，木块和斜面体以共同速度向右匀速滑行
2．如图所示，a 为放在地球赤道上随地球一起转动的物体，b、c、d 为在圆轨道上运行的卫 星，轨道平面均在地球赤道面上，其中 b 是近地卫星，c 是地球同步卫星．若 a、b、c、d 的 质量相同，地球表面附近的重力加速度为 g，则下列说法中正确的是( )
A．b 卫星转动的线速度大于 7.9 km/s
B．a、b、c、d 的周期大小关系为 Ta
D．在 b、c、d 中，b 的动能最大，d 的机械能最大
3．如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度 B＝2T 的匀强磁场中，有 一长度 L＝5 m 的细圆筒，绕其一端 O 在纸面内沿逆时针方向做角速度 ω＝60 rad/s 的匀速圆周运动．另一端有一粒子源，能连续不断相对粒子 源沿半径向外发射速度为 v＝400 m/s 的带正电粒子．已知带电粒子的
电荷量 q＝2.5×10－6 C，质量 m＝3×10－8 kg，不计粒子间相互作用及重力，打在圆筒上的粒
子均被吸收，则带电粒子在纸面内所能到达的范围面积 S 是( )
A．48π m2 B．9π m2 C．49π m2 D．16π m2 4．如图所示，a、b 两小球通过轻质细线连接跨在光滑轻质定滑轮(视为
质点)上．开始时，a 球放在水平地面上，连接 b 球的细线伸直并水平．现
由静止释放 b 球，当连接 b 球的细线摆到竖直位置时，a 球对地面的压 力恰好为 0.则 a、b 两球的质量之比为( )
A．3∶1 B．2∶1 C．3∶2 D．1∶1
5．下列论述中正确的是( )
A．开普勒根据万有引力定律得出行星运动规律
B．爱因斯坦的狭义相对论，全面否定了牛顿的经典力学规律
C．普朗克把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念 D．玻尔提出的原子结构假说，成功地解释了各种原子光谱的不连续性
6．L 形的光滑金属轨道 AOC，AO 沿竖直方向，OC 沿水平方向，如图所示，PQ 是放在导轨 上的一根金属直杆，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运
动过程中 Q 端始终在 OC 上．空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场， 则在 PQ 杆滑动的过程中，下列判断正确的是( )
A．感应电流的方向始终是由 P→Q，PQ 所受安培力的方向垂直杆向左
B．感应电流的方向先是由 P→Q，后是由 Q→P，PQ 所受安培力的方向先垂直于杆向左，后 垂直于杆向右
C．感应电流的方向始终是由 Q→P，PQ 所受安培力的方向垂直杆向右
D．感应电流的方向先是由 Q→P，后是由 P→Q，PQ 所受安培力的方向先垂直于杆向右，后 垂直于杆向左
7．法拉第电动机的改装电路如图甲所示，在圆形水银槽中心竖直固定着一条形磁铁，S 极向 上，一根金属杆斜插在水银中，金属杆
的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰
链相连．在电路中 A、B 点间接入图乙所
示交流电时，电源、理想二极管、导线
金属杆、水银构成回路，电路安全且正
常工作(不计金属杆在转动中水银阻力的影响及水银电阻的变化)，则从上往下看，金属杆
( )
A．逆时针匀速转动 B．逆时针非匀速转动
C．顺时针匀速转动 D．顺时针非匀速转动
8．某位同学在电梯中用弹簧测力计测量一物体的重力，在 0 至 t3 时 间段内，弹簧测力计的示数 F 随时间 t 变化如图所示，以竖直向上为 正方向，则下列关于物体运动的 a－t 图、v－t 图及 P－t 图(P 为物体 重力的功率大小)可能正确的是( )
9．如图所示的速度选择器水平放置，板长为 L，两板间距离也为 L，两板间分布着如图所示 的正交匀强电场与匀强磁场，一带正电的粒子(不计重力)从两板左
侧中点 O 处沿图中虚线水平向右射入速度选择器，恰好做匀速直线 运动；若撤去磁场，保留电场，粒子以相同的速度从 O 点进入电场， 恰好从上板极右边缘 b 点离开场区；若撤去电场，保留磁场，粒子 以相同的速度从 O 点进入磁场，则粒子沿圆周运动的半径为( )
L
A．L B．2L C．5 4
D．L
2
10．如图所示，内径为 2R、高为 H 的圆筒竖直放置，在圆筒内壁上边缘的 P 点沿不同方向 水平抛出可视为质点的三个完全相同小球 A、B、C.它们初速度方向与过 P 点的直径夹角分别
2 2gR2
为 30°、0°和 60°，大小均为 v0，已知 v0 >
H
，g 为重力加速度．从抛出到第一次碰撞筒壁，
不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．三小球运动时间之比 tA∶tB∶tC＝ 3∶2∶1 B．三小球下落高度之比 hA∶hB∶hC＝2∶3∶1 C．重力对三小球做功之比 WA∶WB∶WC＝3∶4∶1 D．重力的平均功率之比 PA∶PB∶PC＝2∶3∶1
11．如图所示，在光滑的水平桌面上，质量为 m 的物块 A 以速度 v 向右运动，与静止在桌面 上的质量为 3m 的物块 B 发生正碰，以向右为正方向，碰撞后，物块 A 的速度可能为( ) A．－0.8v B．－0.2v
C．0.4v D．0.1v
12．如图所示，在光滑绝缘水平面的 P 点正上方 O 点固定了一电荷量为＋Q 的正点电荷，在 水平面上的 N 点，由静止释放质量为 m、电荷量为－q 的带电小球，小球经过 P 点时速度为 v，图中θ＝60°，则在＋Q 形成的电场中( )
A．N 点电势高于 P 点电势
mv2
B．UPN＝
2q
C．P 点电场强度大小是 N 点的 2 倍
mv2
D．带电小球从 N 点到 P 点的过程中电势能减少了
2
13．如图甲所示，理想变压器原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表，副线圈电路中接
有理想二极管和两电阻值均为 6 Ω的灯泡．当原线圈中输入的交变电压如图乙所示时，电流 表的示数为 1 A．则( )
A．电压表的示数为 70.7 V
B．变压器原、副线圈的匝数比为 5∶2
W
C．灯泡 a 消耗的电功率为 50
3
W
D．灯泡 b 消耗的电功率为 25
3
14．如图所示，固定于竖直面内的粗糙斜杆长为 1 m，杆与水平方向的夹角为 30°，质量为
，
1kg 的小球套在杆上，小球与杆间的动摩擦因数为 3
小球在恒定拉力 F 作用下，沿杆由底
3
端匀速运动到顶端．已知拉力 F 的方向与杆在同一竖直平面内，且与水平方向的夹角大于 30°， 取重力加速度 g＝10 m/s2.则( )
A．拉力 F 与杆之间的夹角为 30°时，F 的值最小
B．拉力 F 的最小值为 5 3N
C．拉力 F 的大小可能为 15N
D．拉力 F 做功的最小值为 5 3J
二、实验题：本题有 2 小题，共 15 分．
15．(5 分)在没有天平的情况下，实验小组利用以下方法对质量进行间接测量，装置如图所示： 一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物 P、Q 相连，重物 P、Q 的质量均为 m(已知)，在 重物 Q 的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块 Z，重物 P 的下端与穿过打点计时器的纸带相连， 已知当地重力加速度为 g.
(1)某次实验中，先接通频率为 50 Hz 的交流电源，再由静止释放系统，得到如图所示的纸带， 则系统运动的加速度 a＝ m/s2(保留三位有效数字)；
(2)在忽略阻力的情况下，物块 Z 质量 M 的表达式为 M＝ (用字母 m、a、g 表示)； (3)由(2)中理论关系测得的质量为 M，而实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、 定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，使物块 Z 的实际质量与理论值 M 有一定差异，这是一种
(填“偶然误差”或“系统误差”)．
16．(10 分)实验小组对一未知电源的电动势 E 和内阻 r 进行测量，实验器材如下： 待测电源：电动势小于 2 V，内阻小于 1 Ω；
灵敏电流计 G：满偏电流 Ig＝150 mA，内阻 Rg＝1 Ω
直流电压传感器(视为理想电压表)；
定值电阻 R1＝2 Ω；定值电阻 R2＝5 Ω；定值电阻 R3＝0.5 Ω；
滑动变阻器 R4(0～5 Ω)；滑动变阻器 R5(0～50 Ω)；
开关和导线若干．
(1)实验电路设计如图所示，实验小组将灵敏电流计 G 与两个定值电阻组装，改装成一量程为 0.6 A 的电流表，并将灵敏电流计的表盘刻度进行了合理的标注．请
将该电流表的内部电路图补充在虚线框中，并将所用到的定值电
阻的符号标注在图中．
(2)闭合开关，调节滑动变阻器，得到一系列电流表与直流电压传
感器的数据(见下表)，则实验中，滑动变阻器应该选用 (填滑动变阻器的符号)，该电源的电动势 E＝ V，电源内阻 r＝ Ω.(小数点后保留两位数字)
电流(I/A)
电压(U/V)
0.05
1.70
0.15
1.50
0.25
1.30
0.30
1.20
0.35
1.10
0.40
1.00
(3)调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器在该电路中的功率最大时，直流电压传感器的示数为
V(小数点后保留两位数字)．
三、计算题：本题有 4 小题，共 50 分．
17．(10 分)如图所示，有一个可视为质点的质量为 m＝1 kg 的小物块，从光滑平台上的 A 点 以 v0＝2 m/s 的初速度水平抛出，到达 C 点时，恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面 上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端 D 点的质量为 M＝3 kg 的长木板，已知木 板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地 面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧
轨道的半径为 R＝0.4 m，C 点和圆弧的圆心连线与竖直方 向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g 取 10 m/s2.求：
(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力；
(2)若长木板长度 L＝2.4 m，小物块能否滑出长木板？
18．(10 分)如图所示，半径为 R 的光滑半圆环轨道竖直固定在一光滑的水平桌面上，桌面距 水平地面的高度也为 R，在桌面上轻质弹簧被 a、b 两个小球挤压(小球与弹簧不拴接)，处于 静止状态．同时释放两个小球，小球 a、b 与弹簧在桌面上分离后，a 球从 B 点滑上半圆环轨
道最高点 A 时速度为 vA＝ 2gR，已知小球 a 质量为 m，小球 b 质量为 2m，重力加速度为 g， 不计空气阻力，求：
(1)小球 a 在圆环轨道最高点对轨道的压力；
(2)释放后小球 b 离开弹簧时的速度 vb 的大小；
(3)小球 b 落地点距桌子右侧的水平距离．
19．(12 分)在竖直平面内建立一平面直角坐标系 xOy，x 轴沿水平方向，如图甲所示．第二象 限内有一水平向右的匀强电场，场强为 E1.坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀
强交变磁场，电场方向竖直向上，场强 E2＝E1，匀强磁场方向垂直纸面．处在第三象限的某
2
种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷 q ＝102 C/kg 的带正电的微粒(可视为质
m
点)，该微粒以 v0＝4 m/s 的速度从－x 上的 A 点进入第二象限，并以速度 v1＝8 m/s 从＋y 上 的 C 点沿水平方向进入第一象限．取微粒刚进入第一象限的时刻为 0 时刻，磁感应强度按图 乙所示规律变化(以垂直纸面向外的方向为磁场的正方向)，g＝10 m/s2.求：
(1)带电微粒运动到 C 点的纵坐标值 h 及电场强度 E1 的大小；
(2)＋x 轴上有一点 D，OD＝OC，若带电微粒在通过 C 点后的运动过程中不再越过 y 轴，要 使其恰能沿 x 轴正方向通过 D 点，求磁感应强度大小 B0 及磁场的变化周期 T0；
(3)要使带电微粒通过 C 点后的运动过程中不再越过 y 轴，求交变磁场磁感应强度 B0 和变化 周期 T0 的乘积 B0·T0 应满足的关系？
20．(18 分)如图所示，完全相同的两个弹性环 A、B 用不可伸长的、长为 L 的轻绳连接，分 别套在水平细杆 OP 和竖直细杆 OQ 上，OP 与 OQ 在 O 点用一小段
圆弧杆平滑相连，且 OQ 足够长．初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸 直，然后释放两个小环，A 环通过小段圆弧杆时速度大小保持不变， 重力加速度为 g，不计一切摩擦，试求：
时
(1)当 B 环下落L
A 球的速度大小；
2
(2)A 环到达 O 点后再经过多长时间能够追上 B 环；
(3)两环发生第一次弹性碰撞后当绳子再次恢复到原长时 B 环距离 O 点的距离．
四、选修题：本题有 2 小题，共 15 分．请考生从 2 道物理题中任选一题作答．如果多做，则 按所做的第一题计分．
[选修 3－3](15 分)
21．(1)(5 分)下列说法中正确的是 ．(填正确选项前字母．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．一定质量的 0 ℃的水变成 0 ℃的冰，体积膨胀，分子势能减小
B．硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在表面张力
的
C．用油膜法估测分子的大小实验中 D＝V
V 是指油滴溶液的体积
S
D．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态 E．当两个分子间的距离为 r0(平衡位置)时，分子间作用力为零，分子势能最小
(2)(10 分)如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其横截面积为 S＝ 1×10－4 m2，质量为 m＝1 kg，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有
一定质量的理想气体，气柱高度 h＝0.2 m．已知大气压强 p0＝1.0×105 Pa，
取 g＝10 m/s2.
①如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂气柱高度变为原来的 2，求砂子的
3
质量并判断此过程理想气体是吸热还是放热；
②如果在①基础上给汽缸底缓慢加热，使活塞恢复到原高度，此过程中气体吸收热量 5 J，求
气体内能的增量．
[选修 3－4](15 分)
22．(1)(5 分)关于光的折射、全反射以及光的波动性，下面说法中正确的是 ．(填正 确选项前字母．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．光由光密介质射入光疏介质一定发生会全反射
B．光在两种不同介质的界面上发生折射时，光速一定发生改变
C．光的偏振现象说明光是一种纵波 D．不同色光通过棱镜，光的频率越大，折射率越大，偏折角度越大 E．利用激光可以测距
(2)(10 分)如图甲所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时 t＝0 时刻的波动图象，质点 A
的振动图象如图乙所示．A、B 两点皆 在 x 轴上，两者相距 s＝20 m．求：
①此简谐横波的传播速度；
②t＝20 s 时质点 B 运动的路程．
西北师大附中
2020 届高三诊断试卷答题卡（B 卷） 高三 物理
（时间：100 分钟，满分：120 分）
一、选择题：本题有 14 小题，每小题 5 分，共 70 分．在每小题给出的四个选项中，第 1～9 题只有一项符合题目要求，第 10～14 题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，有选错或不选得 0 分．
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
题号
10
11
12
13
14
答案
二、实验题：本题有 2 小题，共 15 分．
15．(5 分)
(1) (2 分) (2) (2 分) (3) (1 分) 16．(10 分)
(1)请将电路图画在下面的方框中(2 分)
(2) (2 分) (2 分) (2 分) (3) (2 分)
三、计算题：本题有 4 小题，共 50 分．
17．(10 分)
解：
18．(10 分)
解：
19．(12 分)
解：
20．(18 分)
解：
四、选修题：本题有 2 小题，共 15 分．
21．解析：
(1)(5 分)
(2)(10 分)
2020 届高三诊断试卷（B 卷） 高三 物理
命题人： 审题人：
一、选择题：本题有 14 小题，每小题 5 分，共 70 分．在每小题给出的四个选项中，第 1～9 题只有一项符合题目要求，第 10～14 题有多项符合题目要求．全部选对的得 5 分，选对但不 全得 3 分，有选错或不选得 0 分．
1．如图所示，放置在光滑的水平地面上足够长的斜面体，下端固定有挡板，用外力将轻质弹 簧压缩在小木块和挡板之间，弹簧的弹性势能为 100 J．撤去外力，木块开始运动，离开弹簧 后，沿斜面向上滑到某一位置后，不再滑下，则( )
A．木块重力势能的增加量为 100 J
B．木块运动过程中，斜面体的支持力对木块做功不为零
C．木块、斜面体和弹簧构成的系统，机械能守恒
D．最终，木块和斜面体以共同速度向右匀速滑行
2．如图所示，a 为放在地球赤道上随地球一起转动的物体，b、c、d 为在圆轨道上运行的卫 星，轨道平面均在地球赤道面上，其中 b 是近地卫星，c 是地球同步卫星．若 a、b、c、d 的 质量相同，地球表面附近的重力加速度为 g，则下列说法中正确的是( )
A．b 卫星转动的线速度大于 7.9 km/s
B．a、b、c、d 的周期大小关系为 Ta
D．在 b、c、d 中，b 的动能最大，d 的机械能最大
3．如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度 B＝2T 的匀强磁场中，有 一长度 L＝5 m 的细圆筒，绕其一端 O 在纸面内沿逆时针方向做角速度 ω＝60 rad/s 的匀速圆周运动．另一端有一粒子源，能连续不断相对粒子 源沿半径向外发射速度为 v＝400 m/s 的带正电粒子．已知带电粒子的
电荷量 q＝2.5×10－6 C，质量 m＝3×10－8 kg，不计粒子间相互作用及重力，打在圆筒上的粒
子均被吸收，则带电粒子在纸面内所能到达的范围面积 S 是( )
A．48π m2 B．9π m2 C．49π m2 D．16π m2 4．如图所示，a、b 两小球通过轻质细线连接跨在光滑轻质定滑轮(视为
质点)上．开始时，a 球放在水平地面上，连接 b 球的细线伸直并水平．现
由静止释放 b 球，当连接 b 球的细线摆到竖直位置时，a 球对地面的压 力恰好为 0.则 a、b 两球的质量之比为( )
A．3∶1 B．2∶1 C．3∶2 D．1∶1
5．下列论述中正确的是( )
A．开普勒根据万有引力定律得出行星运动规律
B．爱因斯坦的狭义相对论，全面否定了牛顿的经典力学规律
C．普朗克把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念 D．玻尔提出的原子结构假说，成功地解释了各种原子光谱的不连续性
6．L 形的光滑金属轨道 AOC，AO 沿竖直方向，OC 沿水平方向，如图所示，PQ 是放在导轨 上的一根金属直杆，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运
动过程中 Q 端始终在 OC 上．空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场， 则在 PQ 杆滑动的过程中，下列判断正确的是( )
A．感应电流的方向始终是由 P→Q，PQ 所受安培力的方向垂直杆向左
B．感应电流的方向先是由 P→Q，后是由 Q→P，PQ 所受安培力的方向先垂直于杆向左，后 垂直于杆向右
C．感应电流的方向始终是由 Q→P，PQ 所受安培力的方向垂直杆向右
D．感应电流的方向先是由 Q→P，后是由 P→Q，PQ 所受安培力的方向先垂直于杆向右，后 垂直于杆向左
7．法拉第电动机的改装电路如图甲所示，在圆形水银槽中心竖直固定着一条形磁铁，S 极向 上，一根金属杆斜插在水银中，金属杆
的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰
链相连．在电路中 A、B 点间接入图乙所
示交流电时，电源、理想二极管、导线
金属杆、水银构成回路，电路安全且正
常工作(不计金属杆在转动中水银阻力的影响及水银电阻的变化)，则从上往下看，金属杆
( )
A．逆时针匀速转动 B．逆时针非匀速转动
C．顺时针匀速转动 D．顺时针非匀速转动
8．某位同学在电梯中用弹簧测力计测量一物体的重力，在 0 至 t3 时 间段内，弹簧测力计的示数 F 随时间 t 变化如图所示，以竖直向上为 正方向，则下列关于物体运动的 a－t 图、v－t 图及 P－t 图(P 为物体 重力的功率大小)可能正确的是( )
9．如图所示的速度选择器水平放置，板长为 L，两板间距离也为 L，两板间分布着如图所示 的正交匀强电场与匀强磁场，一带正电的粒子(不计重力)从两板左
侧中点 O 处沿图中虚线水平向右射入速度选择器，恰好做匀速直线 运动；若撤去磁场，保留电场，粒子以相同的速度从 O 点进入电场， 恰好从上板极右边缘 b 点离开场区；若撤去电场，保留磁场，粒子 以相同的速度从 O 点进入磁场，则粒子沿圆周运动的半径为( )
L
A．L B．2L C．5 4
D．L
2
10．如图所示，内径为 2R、高为 H 的圆筒竖直放置，在圆筒内壁上边缘的 P 点沿不同方向 水平抛出可视为质点的三个完全相同小球 A、B、C.它们初速度方向与过 P 点的直径夹角分别
2 2gR2
为 30°、0°和 60°，大小均为 v0，已知 v0 >
H
，g 为重力加速度．从抛出到第一次碰撞筒壁，
不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．三小球运动时间之比 tA∶tB∶tC＝ 3∶2∶1 B．三小球下落高度之比 hA∶hB∶hC＝2∶3∶1 C．重力对三小球做功之比 WA∶WB∶WC＝3∶4∶1 D．重力的平均功率之比 PA∶PB∶PC＝2∶3∶1
11．如图所示，在光滑的水平桌面上，质量为 m 的物块 A 以速度 v 向右运动，与静止在桌面 上的质量为 3m 的物块 B 发生正碰，以向右为正方向，碰撞后，物块 A 的速度可能为( ) A．－0.8v B．－0.2v
C．0.4v D．0.1v
12．如图所示，在光滑绝缘水平面的 P 点正上方 O 点固定了一电荷量为＋Q 的正点电荷，在 水平面上的 N 点，由静止释放质量为 m、电荷量为－q 的带电小球，小球经过 P 点时速度为 v，图中θ＝60°，则在＋Q 形成的电场中( )
A．N 点电势高于 P 点电势
mv2
B．UPN＝
2q
C．P 点电场强度大小是 N 点的 2 倍
mv2
D．带电小球从 N 点到 P 点的过程中电势能减少了
2
13．如图甲所示，理想变压器原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表，副线圈电路中接
有理想二极管和两电阻值均为 6 Ω的灯泡．当原线圈中输入的交变电压如图乙所示时，电流 表的示数为 1 A．则( )
A．电压表的示数为 70.7 V
B．变压器原、副线圈的匝数比为 5∶2
W
C．灯泡 a 消耗的电功率为 50
3
W
D．灯泡 b 消耗的电功率为 25
3
14．如图所示，固定于竖直面内的粗糙斜杆长为 1 m，杆与水平方向的夹角为 30°，质量为
，
1kg 的小球套在杆上，小球与杆间的动摩擦因数为 3
小球在恒定拉力 F 作用下，沿杆由底
3
端匀速运动到顶端．已知拉力 F 的方向与杆在同一竖直平面内，且与水平方向的夹角大于 30°， 取重力加速度 g＝10 m/s2.则( )
A．拉力 F 与杆之间的夹角为 30°时，F 的值最小
B．拉力 F 的最小值为 5 3N
C．拉力 F 的大小可能为 15N
D．拉力 F 做功的最小值为 5 3J
二、实验题：本题有 2 小题，共 15 分．
15．(5 分)在没有天平的情况下，实验小组利用以下方法对质量进行间接测量，装置如图所示： 一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物 P、Q 相连，重物 P、Q 的质量均为 m(已知)，在 重物 Q 的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块 Z，重物 P 的下端与穿过打点计时器的纸带相连， 已知当地重力加速度为 g.
(1)某次实验中，先接通频率为 50 Hz 的交流电源，再由静止释放系统，得到如图所示的纸带， 则系统运动的加速度 a＝ m/s2(保留三位有效数字)；
(2)在忽略阻力的情况下，物块 Z 质量 M 的表达式为 M＝ (用字母 m、a、g 表示)； (3)由(2)中理论关系测得的质量为 M，而实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、 定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，使物块 Z 的实际质量与理论值 M 有一定差异，这是一种
(填“偶然误差”或“系统误差”)．
16．(10 分)实验小组对一未知电源的电动势 E 和内阻 r 进行测量，实验器材如下： 待测电源：电动势小于 2 V，内阻小于 1 Ω；
灵敏电流计 G：满偏电流 Ig＝150 mA，内阻 Rg＝1 Ω
直流电压传感器(视为理想电压表)；
定值电阻 R1＝2 Ω；定值电阻 R2＝5 Ω；定值电阻 R3＝0.5 Ω；
滑动变阻器 R4(0～5 Ω)；滑动变阻器 R5(0～50 Ω)；
开关和导线若干．
(1)实验电路设计如图所示，实验小组将灵敏电流计 G 与两个定值电阻组装，改装成一量程为 0.6 A 的电流表，并将灵敏电流计的表盘刻度进行了合理的标注．请
将该电流表的内部电路图补充在虚线框中，并将所用到的定值电
阻的符号标注在图中．
(2)闭合开关，调节滑动变阻器，得到一系列电流表与直流电压传
感器的数据(见下表)，则实验中，滑动变阻器应该选用 (填滑动变阻器的符号)，该电源的电动势 E＝ V，电源内阻 r＝ Ω.(小数点后保留两位数字)
电流(I/A)
电压(U/V)
0.05
1.70
0.15
1.50
0.25
1.30
0.30
1.20
0.35
1.10
0.40
1.00
(3)调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器在该电路中的功率最大时，直流电压传感器的示数为
V(小数点后保留两位数字)．
三、计算题：本题有 4 小题，共 50 分．
17．(10 分)如图所示，有一个可视为质点的质量为 m＝1 kg 的小物块，从光滑平台上的 A 点 以 v0＝2 m/s 的初速度水平抛出，到达 C 点时，恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面 上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端 D 点的质量为 M＝3 kg 的长木板，已知木 板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地 面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧
轨道的半径为 R＝0.4 m，C 点和圆弧的圆心连线与竖直方 向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g 取 10 m/s2.求：
(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力；
(2)若长木板长度 L＝2.4 m，小物块能否滑出长木板？
18．(10 分)如图所示，半径为 R 的光滑半圆环轨道竖直固定在一光滑的水平桌面上，桌面距 水平地面的高度也为 R，在桌面上轻质弹簧被 a、b 两个小球挤压(小球与弹簧不拴接)，处于 静止状态．同时释放两个小球，小球 a、b 与弹簧在桌面上分离后，a 球从 B 点滑上半圆环轨
道最高点 A 时速度为 vA＝ 2gR，已知小球 a 质量为 m，小球 b 质量为 2m，重力加速度为 g， 不计空气阻力，求：
(1)小球 a 在圆环轨道最高点对轨道的压力；
(2)释放后小球 b 离开弹簧时的速度 vb 的大小；
(3)小球 b 落地点距桌子右侧的水平距离．
19．(12 分)在竖直平面内建立一平面直角坐标系 xOy，x 轴沿水平方向，如图甲所示．第二象 限内有一水平向右的匀强电场，场强为 E1.坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀
强交变磁场，电场方向竖直向上，场强 E2＝E1，匀强磁场方向垂直纸面．处在第三象限的某
2
种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷 q ＝102 C/kg 的带正电的微粒(可视为质
m
点)，该微粒以 v0＝4 m/s 的速度从－x 上的 A 点进入第二象限，并以速度 v1＝8 m/s 从＋y 上 的 C 点沿水平方向进入第一象限．取微粒刚进入第一象限的时刻为 0 时刻，磁感应强度按图 乙所示规律变化(以垂直纸面向外的方向为磁场的正方向)，g＝10 m/s2.求：
(1)带电微粒运动到 C 点的纵坐标值 h 及电场强度 E1 的大小；
(2)＋x 轴上有一点 D，OD＝OC，若带电微粒在通过 C 点后的运动过程中不再越过 y 轴，要 使其恰能沿 x 轴正方向通过 D 点，求磁感应强度大小 B0 及磁场的变化周期 T0；
(3)要使带电微粒通过 C 点后的运动过程中不再越过 y 轴，求交变磁场磁感应强度 B0 和变化 周期 T0 的乘积 B0·T0 应满足的关系？
20．(18 分)如图所示，完全相同的两个弹性环 A、B 用不可伸长的、长为 L 的轻绳连接，分 别套在水平细杆 OP 和竖直细杆 OQ 上，OP 与 OQ 在 O 点用一小段
圆弧杆平滑相连，且 OQ 足够长．初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸 直，然后释放两个小环，A 环通过小段圆弧杆时速度大小保持不变， 重力加速度为 g，不计一切摩擦，试求：
时
(1)当 B 环下落L
A 球的速度大小；
2
(2)A 环到达 O 点后再经过多长时间能够追上 B 环；
(3)两环发生第一次弹性碰撞后当绳子再次恢复到原长时 B 环距离 O 点的距离．
四、选修题：本题有 2 小题，共 15 分．请考生从 2 道物理题中任选一题作答．如果多做，则 按所做的第一题计分．
[选修 3－3](15 分)
21．(1)(5 分)下列说法中正确的是 ．(填正确选项前字母．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．一定质量的 0 ℃的水变成 0 ℃的冰，体积膨胀，分子势能减小
B．硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在表面张力
的
C．用油膜法估测分子的大小实验中 D＝V
V 是指油滴溶液的体积
S
D．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态 E．当两个分子间的距离为 r0(平衡位置)时，分子间作用力为零，分子势能最小
(2)(10 分)如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其横截面积为 S＝ 1×10－4 m2，质量为 m＝1 kg，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有
一定质量的理想气体，气柱高度 h＝0.2 m．已知大气压强 p0＝1.0×105 Pa，
取 g＝10 m/s2.
①如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂气柱高度变为原来的 2，求砂子的
3
质量并判断此过程理想气体是吸热还是放热；
②如果在①基础上给汽缸底缓慢加热，使活塞恢复到原高度，此过程中气体吸收热量 5 J，求
气体内能的增量．
[选修 3－4](15 分)
22．(1)(5 分)关于光的折射、全反射以及光的波动性，下面说法中正确的是 ．(填正 确选项前字母．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．光由光密介质射入光疏介质一定发生会全反射
B．光在两种不同介质的界面上发生折射时，光速一定发生改变
C．光的偏振现象说明光是一种纵波 D．不同色光通过棱镜，光的频率越大，折射率越大，偏折角度越大 E．利用激光可以测距
(2)(10 分)如图甲所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时 t＝0 时刻的波动图象，质点 A
的振动图象如图乙所示．A、B 两点皆 在 x 轴上，两者相距 s＝20 m．求：
①此简谐横波的传播速度；
②t＝20 s 时质点 B 运动的路程．
西北师大附中
2020 届高三诊断试卷答题卡（B 卷） 高三 物理
（时间：100 分钟，满分：120 分）
一、选择题：本题有 14 小题，每小题 5 分，共 70 分．在每小题给出的四个选项中，第 1～9 题只有一项符合题目要求，第 10～14 题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，有选错或不选得 0 分．
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
题号
10
11
12
13
14
答案
二、实验题：本题有 2 小题，共 15 分．
15．(5 分)
(1) (2 分) (2) (2 分) (3) (1 分) 16．(10 分)
(1)请将电路图画在下面的方框中(2 分)
(2) (2 分) (2 分) (2 分) (3) (2 分)
三、计算题：本题有 4 小题，共 50 分．
17．(10 分)
解：
18．(10 分)
解：
19．(12 分)
解：
20．(18 分)
解：
四、选修题：本题有 2 小题，共 15 分．
21．解析：
(1)(5 分)
(2)(10 分)
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