甘肃省武威第六中学2020届高三下学期第三次诊断考试物理试题

武威六中2020届高三第三次诊断考试

理科综合试题（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。

14.某实验小组用同一光电管完成了光电效应实验，得到了光电流与对应电压之间的关系图像甲、乙、丙，如图所示。则下列说法正确的是

A.甲光的频率大于乙光的频率

B.乙光的波长大于丙光的波长

C.甲光的光强大于丙光的光强

D.甲光和丙光产生的光电子的最大初动能不相等

15.如图所示，定滑轮通过细绳OO 连接在天花板上，跨过定滑轮的细绳两端连接带电小球A、B，其质量分别为m1 、 m2 （ m1  m2 ）。调节两小球的位置使二者处于静止状态，此时OA、OB 段绳长分别为l1、l2 ，与竖直方向的夹角分别为、 。已知细绳绝缘且不可伸长， 不计滑轮大小和摩擦。则下列说法正确的是

A.   

B. l1 : l2  m2 : m1

3. 若仅增大 B 球的电荷量，系统再次静止，则 OB 段变长
4. 若仅增大 B 球的电荷量，系统再次静止，则 OB 段变短

16.仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。根据该标准高三女生一分钟内完成 55 个以上仰卧起坐记为满分。若某女生一分钟内做了 50 个仰卧起坐，其质量为 50kg，上半身质量为总质量的 0.6 倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，g 取10m/s2 。则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为

1. 10W       B.40W      C.100W         D.200W

17.如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为 B 、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻 R 及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线OO  以恒定的角速度 匀速转动，t=0 时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n 、面积为S 、阻值为r 。则下列说法正确的是

1. t=0 时刻流过电阻 R 的电流方向向左
2. 线圈中感应电动势的瞬时表达式为e  nBS sint
3. 线圈转动的过程中，电阻 R 两端的电压为
4. 从 t=0 时刻起，线圈转过 60°时电阻 R 两端的电压为

18.“嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器，它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成，由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。若“嫦娥五号” 探测器环月工作轨道为圆形，其离月球表面高度为 h、运行周期为 T，月球半径为 R。由以上数据可求的物理量有

1. 月球表面飞船所受的重力
2. “嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度
3. “嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度
4. 月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力

19.如图所示，平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度。若不改变电容器的带电量，下列操作可能使静电计指针的偏转角度变小的是

A.将左极板向左移动少许，同时在两极板之间插入电介质

B.将左极板向左移动少许，同时取出两极板之间的金属板

C.将左极板向左移动少许，同时在两极板之间插入金属板

D.将左极板向下移动少许，同时取出两极板之间的电介质

20.如图所示，质量均为 m 的a 、b 两小球在光滑半球形碗内做圆周运动，碗的球心为 O、半径为 0.1m， Oa 、Ob 与竖直方向夹角分别为53°、37° ，两球运动过程中，碗始终静止在水平地面上，已知sin 37 0.6 ，g 取10m/s2 。则下列说法正确的是

1. a 、b 两球做圆周运动的线速度之比为
2. a 、b 两球做圆周运动的角速度之比为
3. a 、b 两球相邻两次相距最近的时间间隔为s
4. a 、b 两球运动过程中，碗对地面始终有摩擦力作用

21.如图甲所示，一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上，带电量为 0.01C、质量为 0.1kg 的圆环套在杆上。整个装置处在水平方向的电场中，电场强度 E 随时间变化的图像如图乙所示，环与杆间的动摩擦因数为 0.5。t=0 时，环由静止释放，环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g 取10m/s2 。则下列说法正确的是

1. 环先做加速运动再做匀速运动
2. 0～2s 内环的位移大于 2.5m

3. 2s 时环的加速度为5m/s2

4. 环的最大动能为 20J

22.（7 分）图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光电门 A、B 固定在气垫导轨上，细线两端分别与钩码和滑块相连，重力加速度为 g。

（1）  实验的主要操作如下：

①按图组装好实验器材；

②让滑块从气垫导轨上光电门A 的右侧某位置由静止释放；

③记录遮光条通过光电门 A、B 所用的时间分别为t1 、t2 ；

④改变光电门 B 的位置，进行多次实验。

为完成该实验，还缺少的主要操作是       ；

（2）  实验中还需要测量的物理量有       ；

①滑块的长度 D；

②遮光条的宽度 d；

③两个光电门之间的距离 L；

④滑块(含遮光条)的质量 M；

⑤钩码的质量 m。

（3）  对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量Ep     ；动能的增加量Ek                   ；（用上述所给的字母表示）

（4）  实验小组处理采集的多组数据并在坐标系Ep — Ek 中描点作图，如图乙所示，若两轴的标度相同，造成该实验结果的原因是               。

23.（8 分）某实验小组欲将电流表 G1 的量程由3mA改装为 0.6A。实验器材如下：

1. 待测电流表 G1（内阻约为10 ）；
2. 标准电流表 G2（满偏电流为6mA ）；
3. 滑动变阻器 R（最大阻值为3kΩ ）；
4. 电阻箱 R'（阻值范围为0 999.9  ）；
5. 电池组、导线、开关。

（1）实验小组根据图甲所示的电路测电流表 G1 的内阻，请完成以下实验内容：

①将滑动变阻器 R 调至最大，闭合 S1；

②调节滑动变阻器 R，使电流表 G1 满偏；

③再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，调节电阻箱 R，电流表 G1 指针的位置如图乙所示， 此时电阻箱 R 的示数为4.5 。可知电流表 G1 内阻的测量值为     ，与真实值相比______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）；

(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻，实验小组利用上述实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：

①完善图丙的实物图连接；

②实验小组根据图丙进行实验，采集到电流表G1、G2 的示数分别为3.0mA 、5.0mA ，电阻箱的读数为15.0 ，则电流表 G1 内阻为                  ；

③实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要    （选填“串联”或“并联”） 一个阻值 Rx          的电阻（结果保留一位有效数字）。

24.（14 分）如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l，导轨上端接有电阻R和一个理想电流表，导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界，磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m、电阻为r的金属杆MN，从距磁场上边界h处由静止开始沿着金属导轨下落，金属杆进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：

（1）磁感应强度B的大小；
（2）电流稳定后金属杆运动速度的大小；
（3）金属杆刚进入磁场时，M、N两端的电压大小。

25.（18 分）静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B 瞬间分离，两物块获得的动能之和为。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。

（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；

（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？

（3）A和B能否再次发生碰撞？若不能，说明理由；若能，试计算碰后的速度大小。

33.（1）（5 分）对于热运动和热现象，下列说法正确的是（ ）

1. 玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用
2. 云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列

C.未饱和汽在降低温度时也不会变成饱和汽

4. 物体放出热量，其分子平均动能可能增大
5. 气体压强达到饱和汽压时，蒸发和液化都停止了

（2）（10 分）如图所示，两个球形容器容积之比为V1  :V2   10 :11 ，由一细管（容积忽略）相连，细管的水平部分封有一段汞柱，两容器中盛有等量同种气体，并置于两个温度分别为T1和T2 的热库内，已知T1  300K ，位于细管中央的汞柱静止。

①求另一个热库的温度T2 ；

②若使两热库温度都升高T ，汞柱是否发生移动？请通过计算说明理由。

34.（1）（5 分）一列简谐横波沿 x 轴传播，t＝0 时的波形如图所示，质点 A 和 B 相距 0.5m，质点 A 速度沿 y 轴正方向；t＝0.03s 时，质点 A 第一次到达负向最大位移处。则下列说法正确的是（ ）

1. 该波沿 x 轴负方向传播
2. 该波的传播速度为 25m/s
3. 从 t＝0 时起，经过 0.04s，质点 A 沿波传播方向迁移了 1m
4. 在 t＝0.04s 时，质点 B 处在平衡位置，速度沿 y 轴负方向
5. 某频率为 25Hz 的简谐横波与该波一定能发生干涉

（2）（10 分）国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉，采用了世界一流的灯光和音响设备，呈现出震撼人心的万千变化。喷泉的水池里某一射灯发出的一细光束射到水面的入射角  37，从水面上出射时的折射角  53。

（Ⅰ）求光在水面上发生全反射的临界角；

（Ⅱ）该射灯(看做点光源)位于水面下h 7m 处，求射灯照亮的水面面积（结果保留两位有效数字）。

武威六中2020届高三第三次诊断考试

理科综合试题（物理答案）

一、选择题(48分)

二、实验题（15分）

22. （6分）（2）②③④⑤                      （2分）

（3）  mgL  ；              （每空2分）

23.（9分）（1）9.0Ω；偏小     （每空1分）

          （2）①如图所示       （3分）

②10.0                （2分）

③并联；0.05          （每空1分）

三、计算题：

24.解析：

（1）电流稳定后，导体棒做匀速运动，有BIl=mg      （2分）
解得磁感应强度 B=              （1分）
（2）设电流稳定后导体棒做匀速运动的速度为v，则有
感应电动势 E=Blv     （2分）

感应电流 I=  　　　（2分）

解得 v=   （1分）
（3）金属杆在进入磁场前，机械能守恒，设进入磁场时的速度为v0，
则由机械能守恒定律，有  　　　　（2分）

此时的电动势E0=Blv0            （1分）
感应电流I0=             （1分）

M、N两端的电压 UMN=I0R        （1分）

 解得：   UMN=              （1分）

25. 解析：

（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有

            ①                                （2分）

        ②                  （2分）

联立①②式并代入题给数据得

      ③            （1分）

（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。                                          （1分）

设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为。，则有

              ④                   （1分）

       ⑤                            （1分）

              ⑥                            （1分）

在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程都可表示为

SA=Vat-at2/2       ⑦                                  （1分）

联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得

⑧                            （1分）

这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25 m处。B位于出发点左边0.25 m处，两物块之间的距离s为

s=0.25m+0.25m=0.50m⑨                                  （1分）

（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为，由动能定理有

      ⑩       （2分）

联立③⑧⑩式并代入题给数据得

⑪                             （1分）

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为以和，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

          ⑫                             （1分）

       ⑬                             （1分）

联立⑪⑫⑬式并代入题给数据得

   ⑭                             （1分）

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。