2019届四川省宜宾市高三第二次诊断测试物理试题（解析版）

宜宾市2019届（2016级）高三第二次诊断测试题理科综合---物理二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第18~21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.玻尔首先提出能级跃迁。如图所示为氢原子的能级图，现有大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是A. 这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光B. 氢原子由n＝3能级跃迁到n＝2能级产生的光频率最大C. 氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的光波长最长D. 这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV【答案】A【解析】【详解】这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光，选项A正确；氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级时能级差最大，产生的光频率最大，波长最短，选项BC错误；这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为-1.51eV-(-10.2 eV)=8.69eV，选项D错误；故选A.2.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压（V）。下列说法正确的是A. 变压器输入与输出功率之比为1:4B. 变压器副线圈中电流的频率为100HzC. 变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4D. 若热敏电阻RT的温度升高，电压表的示数不变，电流表的示数变小【答案】C【解析】【详解】变压器输入与输出功率相等，选项A错误；变压器中原副线圈中电流的频率相等，均为，选项B错误；变压器原、副线圈中的电流强度之比等于匝数的倒数比，为1:4，选项C正确；若热敏电阻RT的温度升高，则电阻减小，因初级电压不变，电压表的示数不变，则次级电压不变，则次级电流变大，电流表的示数变大，选项D错误；故选C.3.如图所示，质量均为m的斜面体A、B叠放在水平地面上，A、B间接触面光滑，用一与斜面平行的推力F作用在B上，B沿斜面匀速上升，A始终静止。若A的斜面倾角为θ，下列说法正确的是A. F=mgtanθB. A、B间的作用力为mgcosθC. 地面对A的支持力大小为2mgD. 地面对A的摩擦力大小为F【答案】B【解析】【详解】对物体B受力分析，因匀速上升，则F=mgsinθ，选项A错误；A、B间的作用力为FN=mgcosθ，选项B正确；对AB的整体，竖直方向：N+Fsinθ=(M+m)g，解得地面对A的支持力大小为N=(M+m)g- Fsinθ；水平方向：Fcosθ=f，则选项CD错误；故选B.4.在西昌卫星发射中心已成功发射“嫦娥四号”月球探测器。探测器奔月飞行过程中，在月球上空的某次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b，a、b两轨道相切于P点，如图所示，不计变轨时探测器质量的变化，下列关于探测器说法正确的是A. 在a轨道上P点的速率与在b轨道上P点的速率相同B. 在a轨道上P点所受月球引力等于在b轨道上P点所受月球引力C. 在a轨道上P点的加速度小于在b轨道上P点的加速度D. 在a轨道上运动的周期小于在b轨道上运动的周期【答案】B【解析】【详解】在轨道a上经过P点时需要减速制动才能进入轨道b，则在a轨道上P点的速率大于在b轨道上P点的速率，选项A错误；根据万有引力定律可知，在a轨道上P点所受月球引力等于在b轨道上P点所受月球引力，由牛顿第二定律可知，在a轨道上P点的加速度等于在b轨道上P点的加速度，选项B正确，C错误；在a轨道上运动的半长轴大于在b轨道上运动的半径，根据开普勒第三定律可知，在a轨道上运动的周期大于在b轨道上运动的周期，选项D错误；故选B.5.如图所示，斜面倾角为θ，P为斜面的中点，斜面上半段光滑，下半段粗糙，一个小物体由顶端静止释放，沿斜面下滑到底端时速度为零。以沿斜面向下为正方向，则物体下滑过程中的位移x、速度v、合外力F、合外力的冲量I与时间t的关系图像可能正确的是A.  B. C.  D. 【答案】BD【解析】【详解】物体在光滑的斜面上做匀加速直线运动，位移时间图线的开口向上，然后做匀减速直线运动，故A错误。物体在前半段做匀加速直线运动，后半段做匀减速直线运动，由于到达底端的速度为零，则前半段和后半段的平均速度相等，由位移相等，则在前半段和后半段的运动时间相等，匀加速直线运动的末速度等于匀减速直线运动的初速度，则匀加速和匀减速直线运动的加速度大小相等，方向相反，则合力大小相等，方向相反，可知故B正确，C错误。则合力大小相等，方向相反，根据I=Ft可知，选项D正确；故选BD。6.如图所示，一竖直圆弧形槽固定于水平地面上，O为圆心，AB为沿水平方向的直径。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中槽壁上的最低点D点；若A点小球抛出的同时，在C点以初速度v2沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点，已知∠COD＝60°，且不计空气阻力，则A. 两小球同时落到D点B. 两小球初速度大小之比为∶3C. 两小球落到D点时的速度方向与OD线夹角相等D. 两小球落到D点时重力的瞬时功率之比为【答案】BD【解析】【详解】两球均做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由h=gt2，得，由于两球下落的高度不同，则知两球不可能同时到达D点。故A错误。设半圆的半径为R。小球从A点平抛，可得R=v1t1 ；R=gt12；小球从C点平抛，可得Rsin60°=v2t2；R（1-cos60°）=gt22
联立解得．故B正确。根据平抛运动的推论可知，从A点抛出的小球落到D点时的速度方向的反向延长线经过AO的中点；从C点抛出的小球落到D点时的速度方向的反向延长线经过从C点向OD所做的垂线的中点，则两小球落到D点时的速度方向与OD线夹角不相等；选项C错误；根据v2y=2gh可知，两小球落到D点时的竖直速度之比为:1，根据P=mgvy可知重力的瞬时功率之比为:1，选项D正确；故选BD.7.如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面；纸面内磁场上方有一个矩形导线框abcd，其上、下两边均与磁场边界平行，已知矩形导线框长为2l，宽为l，磁场上、下边界的间距为3l。若线框从某一高度处自由下落，从cd边进入磁场时开始，直至cd边到达磁场下边界为止，不计空气阻力，下列说法正确的是A. 线框在进入磁场的过程中感应电流的方向为adcbaB. 线框下落的速度大小可能始终减小C. 线框下落的速度大小可能先减小后增加D. 线框下落过程中线框的重力势能全部转化为内能【答案】AC【解析】【详解】根据楞次定律，线框在进入磁场的过程中感应电流的方向为adcba，选项A正确；线圈开始进入磁场后受向上的安培力作用，若安培力大于重力，则线圈进入磁场时做减速运动，线圈完全进入磁场后无感应电流产生，此时不受安培力，只在重力作用下做匀加速运动，选项B错误，C正确； 线框下落过程中，若线圈加速进入磁场，则线框的重力势能转化为线圈的动能和内能；若线圈减速进入磁场，则重力势能和减小的动能之和转化为内能；若线圈匀速进入磁场，则重力势能转化为内能；选项D错误；故选AC.8.如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场，MN是其中的一条直线，线上有A、B、C三点．一带电量为+2×10-3C、质量为1×10-3kg的小物块从A点静止释放，沿MN作直线运动，其运动的v-t图象如图乙所示，其中B点处的切线斜率最大(图中标出了该切线)，C点处的切线平行于t轴，运动过程中小物块电量保持不变，则下列说法中正确的是A. AB两点电势差UAB＝－4VB. 小物块从B点到C点电场力做的功W=10-2JC. B点为AC间电场强度最大的点，场强大小E＝1V/mD. 由A到C的过程中小物块的电势能先减小后变大【答案】BC【解析】【详解】从A到B由动能定理：，解得UAB=4V，选项A错误；小物块从B点到C点电场力做的功，选项B正确；在B点的加速度最大，则所受的电场力最大，则由图像：；由Eq=ma解得E= 1V/m，选项C正确；由A到C的过程中小物块的动能一直增大，电场力一直做正功，则电势能一直减小，选项D错误；故选BC.三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。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。9.某实验小组利用下图甲所示器材测量滑块与木板之间的动摩擦因素。    实验步骤：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图所示。在A端向右水平拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示： 次数力123456G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61 （1）根据表中数据在图乙坐标纸上作出F－G图线___________。（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)。（3）在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量____________（选填“会”或“不会”）产生影响。【答案】    (1). （1）[Failed to download image : null]；    (2). （2）0.39～0.41    (3). （3）不会【解析】【详解】（1）根据表格中的数据在坐标纸上作出F-G图线。如图所示。
（2）由题意可知，稳定时，弹簧秤的示数等于滑块与木板间的滑动摩擦力，根据 知，图线的斜率等于滑块与木板间的动摩擦因数，则 。（3）滑动摩擦力与相对速度无关，则在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量不会产生影响。10.现有一量程为3 V的电压表，内阻约为6000Ω。为了较准确地测量其内阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内阻。（1）试根据图甲所示的电路图，补充完成图乙所示的实物图的连线________________。（2）若电阻箱R1、滑动变阻器R2各有两个可供选择。电阻箱R1：    a．0～999.9 Ω；            b．0～9999.9 Ω滑动变阻器R2：c．最大阻值20 Ω；            d．最大阻值1700 Ω为了减小实验误差，电阻箱R1应选________(选填“a”或“b”)，滑动变阻器R2应选____(选填“c”或“d”)。（3）该同学在开关都断开的情况下，检查电路连接无误后，接通电路前应将滑动变阻器的滑片P置于________(选填“A”或“B”)端；（4）请按下面实验步骤依次操作，并补充完成步骤C。A．闭合开关S1和开关S2；B．调节电阻R2的阻值，使电压表示数满偏；C．断开开关S2，保持电阻_____不变，调节电阻____的阻值，使电压表示数半偏(选填“R1”或“R2”)；D．记录数据并整理好器材。（5）按正确的实验步骤完成后，如果所得的电阻R1的阻值为5900.0 Ω，则被测电压表的内阻RV的测量值为________Ω，该测量值________(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)实际值。【答案】    (1). （1）；    (2). （2）b    (3). c    (4). （3）A    (5). （4） R2；    (6). R1    (7). （5）5900.0；    (8). 略大于【解析】【详解】（1）实物连线如图；（2）据题意的实验原理：等效替代法；滑动变阻器接成分压式，为了方便调节，R2应选c；电阻箱的电阻至少与电压表的内电阻相等，则电阻箱R1应选 b。（3）该同学在开关都断开的情况下，检查电路连接无误后，接通电路前应将滑动变阻器的滑片P置于A端；（4）C．断开开关S2，保持电阻滑动变阻器R2不变，调节电阻R1的阻值，使电压表示数半偏；（5）按正确的实验步骤完成后，如果所得的电阻R1的阻值为5900.0 Ω，则被测电压表的内阻RV的测量值为5900.0 Ω；因断开开关S2时，电阻箱与电压表串联电阻增大，则电压表和电阻箱的总电压变大，而电压表读数为原来的一半，则电阻箱电压大于电压表的电压，即电阻箱的电阻大于电压表的内阻，则该测量值略大于实际值。11.如图所示，竖直平面内有一半径为R的光滑圆弧轨道，其末端与足够长的水平轨道平滑连接，一质量为m的小球P从圆弧轨道顶端由静止开始沿轨道下滑，在圆弧轨道末端与质量为2m的静止小球Q发生对心碰撞。小球P、Q与水平轨道间的动摩擦因数均为=0.5，重力加速度大小为g。假设小球P、Q间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短。求：（1）碰撞后瞬间小球P对圆弧轨道末端的压力大小；（2）小球P、Q均停止运动后，二者之间的距离。【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）小球P由开始下滑到低端的过程： 两球碰撞过程动量守恒，机械能守恒，则： ；；联立解得：；小球P碰后在圆弧轨道末端： 解得 则由牛顿第三定律可知，碰撞后瞬间小球P对圆弧轨道末端的压力大小为（2）小球P滑上圆弧轨道后，返回到低端的速度仍为v1，方向向左，则向左滑行的距离： 解得小球Q向左滑行的距离： 解得，则小球P、Q均停止运动后，二者之间的距离 。12.如图所示，在坐标xoy平面内有一圆形区域，圆心位于坐标原点O，半径为R，P点坐标（，）。若圆形区域内加一方向垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的粒子从P点沿y轴正方向射入圆形磁场区域，从圆上的Q点离开该区域，离开时速度方向垂直于y轴。若将磁场换为平行于xoy平面且垂直于y轴的匀强电场，将同一粒子以相同速度在P点沿y轴正方向射入圆形区域，也从Q点离开该区域。不计粒子重力。求：（1）该粒子在磁场中运动的时间；（2）电场强度的大小；（3）该粒子离开电场时的速度（结果可用三角函数值表示）。【答案】（1） （2） （3），方向与y轴正方向夹角满足tanθ=2【解析】【详解】（1）设粒子在磁场中运动的半径为r，时间t，从P点射入速度为v0      联立①②③解得： （2）如图，由几何关系:  解得： 设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动，设其加速度大小为a,由牛顿第二定律,得：Eq=ma r=at2 r=v0t 联立式解得： (3)由动能定理,得 联立解得： 粒子离开电场时的速度方向与y轴正方向夹角θ         （或tanθ=2)13.密闭的固定容器内可视为理想气体的氢气温度与外界空气的温度相同，现对该容器缓慢加热，当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时，则A. 氢分子的平均动能增大B. 氢分子的势能增大C. 氢气的内能增大D. 氢气的内能可能不变E. 氢气的压强增大【答案】ACE【解析】【详解】温度升高，则氢分子的平均动能增大，选项A正确；理想气体的分子势能为零，选项B错误； 一定质量的理想气体的内能只与温度有关，则氢气的内能增大，选项C正确，D错误；气体的体积不变，温度升高，根据PV/T=C可知，氢气的压强增大，选项E正确；故选ACE.14.如图所示在绝热气缸内，有一绝热活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为27℃，封闭气柱长为9 cm，活塞横截面积S＝50 cm2。现通过气缸底部电阻丝给气体加热一段时间，此过程中气体吸热22 J，稳定后气体温度变为127℃。已知大气压强等于105 Pa，活塞与气缸间无摩擦，不计活塞重力。求：①加热后活塞到气缸底部的距离；②此过程中气体内能改变了多少。【答案】①12cm ②7J【解析】【详解】①取封闭的气体为研究对象，开始时气体的体积为L1S温度为：T1=273+27=300K末状态的体积为L2S，温度为：T2=273+127=400K气体做等压变化，则  解得：L2=12cm ②在该过程中，气体对外做功 由热力学第一定律∆U=Q-W解得∆U=7J.15.图甲为一列简谐横波在t＝0 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则下列说法正确的是__________ A. 该波的周期是0.10 sB. 该波的传播速度是40 m/sC. 该波沿x轴的正方向传播D. t＝0.10 s时，质点Q的速度方向向下E. 从t＝0 s到t＝0.15 s，质点P通过的路程为30 cm【答案】BCD【解析】由b图得到该波的波长为，由a图得到该波的周期为，故波速为：，A正确；t=0.1s时Q点处在平衡位置上，且向下振动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，BC正确；从t=0.10s到t=0.25s，经历时间，由于时刻质点P不再平衡位置和最大位移处，所以通过路程不是3A=30cm，D错误．16.如图所示，球半径为R的玻璃球冠的底面镀银，底面的半径为R，在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，经M点折射后的光线照射到底面的N点上，且BN=MN，已知光在真空中的传播速度为c. 求：①玻璃球冠的折射率；②该光线在玻璃球冠的传播时间（不考虑光在玻璃球冠中的多次反射）。【答案】①②【解析】【详解】（1）光路图如图所示：由几何关系得,，∆OAM为等边三角形，即BOM为一条直线，所以在M点入射角i=600。又BN=MN，所以在M点折射角r=300.由折射定律得 解得 （2）由几何关系可得，在N点反射后的光线过O点垂直BM从球冠的Q点射出改光线在球冠中的路径 又n=c/v 传播时间t=s/v.解得