贵州省毕节市2021届高三下学期4月第二次诊断性考试理科综合物理试题含答案

毕节市2021届高三年级诊断性考试（二）

理科综合 物理

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分300分。考试用时150分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、学校、班级填写在答题卡相应位置上。

2.第I卷每小题选出答案后，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，再选涂其它答案标号。第II卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。

3. 答非选择题时，如需作图，先用铅笔作图，然后用黑色签字笔描边。

4.请保持答题卡平整，不能折叠。考试结束，监考员将答题卡收回。

可能用到的相对原子质量：H1  C 12  O16 N 14 S32 Fe 56 C1 35.5 Cu 64 Ni 59 A1 27

第I卷

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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.下列说法正确的是

A.牛顿通过理想斜面得出结论“力是改变物体运动的原因”，推翻了亚里士多德提出的“力是维持物体运动的原因”的观点

B.美国物理学家密里根通过油滴实验最先测定了元电荷e的电荷量

C.牛顿于1687年正式发表万有引力定律，阐述了天体运动的原因，1798年英国物理学家库仑利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，测出了地球的质量

D.麦克斯韦提出的狭义相对理论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体

15.2021年2月11日除夕，中国“天问一号”探测器飞行202天抵近火星时，主发动机长时间点火“踩刹车”，“大速度增量减速”，从而被火星引力场捕获，顺利进入近火点高度约400千米、周期约10个地球日、倾角约10°的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星；计划于2021年5月至6月着陆巡视器择机实施软着陆。如图，“天问一号”在P点被火星捕获后，假设进入大椭圆环火轨道III,一段时间后，在近火点Q点火制动变轨至中椭圆环火轨道 II运行，再次经过近火点Q点火制动变轨至近火圆轨道I运行。下列说法正确的是

A.在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须大于16.7km/s

B.“天问一号”在轨道III运行的周期小于轨道II上运行的周期

C.“天问一号”在P点的机械能大于在轨道I上Q点的机械能

D.“天问一号”分别经过轨道III、II、I上Q点的加速度大小不相等

16.如图甲为利用理想变压器的远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1:50,降压变压器原、副线圈匝数比为n3:n4,发电机到升压变压器间两条输电线的总电阻为0.2Ω,两条远距离输电线的总电阻为200Ω.若发电机的输出电压如图乙所示，发电机的输出功率为78 kW,用户端获得的电压有效值为220V.下列说法中正确的是

A.降压变压器原、副线圈匝数比为n3:n4=40:1

B.用户端交流电的频率为100 Hz

C.远距离输电线中的电流为300A

D.远距离输电线路损耗功率为1.2kW

17.如图为氢原子的能级图，已知可见光的能量范围为1.62~3.19eV,金属钠的逸出功是2.25 eV,普朗克常量h=6.626x10-34J·s,现有大量处于n=3能级的氢原子。下列说法正确的是

A.氢原子跃迁时最多可发出3种可见光

B.从n=3能级跃迁到n=1能级的过程中，辐射光子的能量为10.2eV

C.金属钠的极限频率约为5.4x1014HZ

D.氢原子跃迁时发出的可见光使金属钠发生光电效应得到光电子的最大初动能约为0.36eV

18.2021年2月3日，习近平总书记赴黔西县新仁苗族乡化屋村实地察看乌江六冲河段生态环境。天眼晚新闻2月15日报道，黔西乌江源百里画廊化屋景区春节四天旅游收入3000余万。游船是其中的一项旅游收入项目。假设景区两岸有一段平行且足够长的水面，游客在静水中划船的速度为1.0m/s,平行于岸的水流速度为0.6m/s,且水速与离岸距离无关，河宽600m,游客在渡河的过程中，船身始终垂直于河岸，那么游船

A.游船到达对岸将做变速运动

B.航行的速度为1.0m/s

C.船随水流发生的位移大于750m

D.某日河面涨水（两岸水面宽度不变），水流速度增加到0.8m/s,游船到达对岸的时间为10分钟

19.如图，在水平桌面上叠放着两个物块M和m,M与桌面的动摩擦因素为μ1,m与M之间的动摩擦因素为μ2,一根轻绳一端与M相连，另一端绕过光滑的定滑轮A系在竖直杆上的B点，现将另一个物体G用光滑轻质挂钩挂在轻绳上AB之间的O点，已知整个装置处于静止状态时，竖直杆与绳OB的夹角为α,则

A.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张

力不变

B.将竖直杆缓慢向右移动一小段距离时绳的张力增大

C.M所受的摩擦力为

D.剪断A处轻绳瞬间，m的加速度为μ2g

20.如图，绝缘底座上固定一电荷量为4x106C的带负电小球A,其正上方O点处用轻细弹簧悬挂一质量为m=0.03kg、电荷量大小为3.6x10-6C的小球B,弹簧的劲度系数为k=5N/m,原长为Lo=0.35m.现小球B恰能以A球为圆心在水平面内做顺时针方向（从上往下看）的匀速圆周运动，此时弹簧与竖直方向的夹角为θ=53°,已知静电力常量k=9.0x109N·㎡/C2,sin53°=0.8,

cos53°=0.6,g=10m/s2,两小球都视为点电荷。则下列说法正确的是

A.小球B一定带正电

B.B球做圆周运动的速度大小为3.6m/s

C.在图示位置若突然在B球所在范围内加水平向左的匀强电场的瞬间，B球将做离心运动

D.在图示位置若突然在B球所在范围内加上竖直向上的匀强磁场的瞬间，B球将做近心运动

21.如图，已知电阻R1=3Ω、R2=15Ω、R3=60Ω,电容器电容C=20μF,灯泡L1的电阻恒为2Ω,灯泡L2的电阻恒为1Ω,电感线圈L的直流电阻近似为0Ω,自感系数很大，直流电源E=12V,内阻r=4Ω,二极管的正向电阻为R4=12Ω,二极管的反向电阻无穷大，电流表为理想电流表。开关K1闭合，K2断开，以下说法正确的是

A.理想电流表的示数约为0.63A

B.将一带电微粒（不计重力）放入电容板中点处时，微粒不会运动

C.同时闭合开关K1和K2瞬间，L1和L2同时发光

D.同时闭合开关K1和K2,待电路稳定后，断开K1,则灯泡L1闪亮一下才慢慢熄灭

第II卷

三、非选择题（共174分）

第22~32题为必考题，每个试题考生必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共129分）

22.(5分）

为验证碰撞中的动量是否守恒，某实验小组选取两个体积

相同、质量不相等的小球，按下述步骤进行实验。

①用天平测出两小球的质量（分别为m1和m2,且m1>m2).

②按图安装好实验装置，将斜槽PQ固定在桌边，使斜槽

末端切线水平，先不放小球m2,让竖直挡板紧贴斜槽末端，再

让小球m1从斜槽顶端P处由静止释放，记下小球m1在竖直挡

板上的撞击位置O.

③将竖直挡板向右平移距斜槽末端一定距离，确保小球在碰撞前后均能撞击固定竖直

挡板。

④先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端P处由静止释放，记下小球m1撞击竖直挡板

的位置。

⑤将小球m2放在斜槽末端，再让小球m1从斜槽顶端P处由静止释放，与m2发生碰

撞，分别记下小球m1和m2撞击竖直挡板的位置。

⑥图中 A、B、C点是该实验小组记下的小球与竖直挡板撞击的位置，用毫米刻度尺

量出各个撞击点到O的距离，分别为OA、OB、OC.

根据该实验小组的测量，回答下列问题：

（1)小球m1与m2发生碰撞后，m1撞击的是图中的        点，m2撞击的是图中的     点（填字母A、B、C).

（2)只要满足关系式                则说明碰撞中的动量是守恒的（用m1、m2.OA、OB、OC表示）。

23.(10分）

某实验小组研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：两只相同的小灯泡（额定电压3.8V,额定电流0.32A),电压表V(量程3V,内阻3kΩ),电流表A(量程0.6A,内阻约0.5Ω),定值电阻Ro(阻值1000Ω),滑动变阻器R(阻值0~5.0Ω),电源（电动势E=4.5V,内阻不计）。

（1)选择一只小灯泡进行实验研究，要求能够实现在0~3.8V的范围内测量小灯泡的电压，在方框中画出实验原理电路图。

（2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图．由实验曲线可知，小灯泡的电阻率随着电流的增加而           （填增大、不变或减小）。

（3)将本实验中的两只小灯泡与电动势E.=4.0V,内阻r=4.0Ω的另一电源串联成闭合回路电路，则电源两端的路端电压U和干路电流I的关系式为          ,小灯泡的实际功率为       W.(结果保留两位小数）

24.(12分）

如图，平行光滑金属双导轨P1Q1M1和P2Q2M2,其中P1Q1和P2Q2为r=0.8m的1/4光滑圆轨道，O1和O2为对应圆轨道的圆心，Q1、Q2在O1、O2正下方且为圆轨道和水平轨道的平滑连接点，Q1M1和Q2M2为足够的水平轨道，水平轨道处于竖直向上的匀强磁场中（磁感应强度B=1T),导轨间距L=1m;两导体棒a、b始终垂直于两导轨且与导轨接触良好；a、b的质量均为1Kg,电阻均为1Ω,导轨电阻不计。初始时刻，b静止在水平导轨上，a从与圆心等高的P1P2处静止释放，a、b在以后运动的过程中不会发生碰撞（g=10m/s2).求：

（1)导体棒a从Q1Q2进入磁场时，导体棒b的加速度为多少？

（2)导体棒a、b稳定时的速度为多少？

（3)整个过程中，通过导体棒b的电荷量为多少？

25.(20分）

如图，A为带正电的小滑块（可视为质点），质量mA=lkg,电荷量q=0.2C.B为绝缘组合轨道，放在光滑水平面上，质量mg=1kg,上表面水平部分长L2=1m,A与B的动摩擦因素为μ=0.2;B右侧为1/4光滑圆轨道，半径r=0.5m,N点与水平轨道平滑连接，圆心O在N点的正上方。初始时刻A位于固定水平光滑绝缘平台的最左端，平台的上表面和B水平轨道的上表面等高，A由静止释放，经水平向右大小为E=2.5x102N/C的匀强电场加速L1=1m后，进入垂直向里的匀强磁场中，沿速度方向做直线运动，穿出匀强磁场后滑上静止的B轨道，继续运动（虚线C为匀强电场和匀强磁场的边界，虚线D为匀强磁场和B轨道最左端的边界），忽略空气阻力。（g=10m/s2)求：

（1)经匀强电场加速后A滑块的速度大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小？

（2)A从1/4圆轨道最高点P飞出时A和B的速度大小？（答案可以用根式表示）

（3)当A飞出后，再次从P点返回轨道B,经1/4圆轨道回到N点时，A和B的速度大小？（答案可以用根式表示）

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题

作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33.[物理－选修3-3](15分）

（1)(5分）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，需要的器材和原料除油酸酒精溶液、浅盘、注射器、痱子粉、坐标纸、彩笔等外，还需要一项重要的器材是            。将5mL的纯油酸配制成4000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得100滴油酸酒精溶液为2mL,再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，则1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为          cm3.描出的油膜轮廓如图，坐标纸每格边长是 0.6cm,由此估算出油酸分子直径约为            cm.(保留一位有效数字）

（2)(10分）如图甲，开口向上，内壁光滑密封完好的导热圆柱形气缸竖直放置，在气缸M、N两处设有卡口，使厚度不计但具有一定质量的活塞，只能在M、N之间运动。开始时活塞停在N处，缸内压强P1=1.54x105Pa,温度为527℃,现缓慢放热，活塞运动M处，直到缸内压强P3=1.0 8x105Pa为止。整个过程中的p-V图像如图乙所示（V轴单位10-3m3,P轴单位10°Pa).设外界大气压P0=1.0x105Pa.

（i)写出图乙中气体的变化过程，并求出M、N卡口之间的体积；

（ii)求活塞刚离开N时气体的温度，以及末状态气缸内气体的温度。（计算结果保留一位小数）

34.【物理－选修3-4】（15分）

（1)(5分）毕节市著名风景区韭菜坪，最高峰海拔2900.6m,素有“贵州屋脊”之称，大韭菜坪为世界上最大面积的野韭菜花带，小韭菜坪石林境观俊奇独特。某高中学校的同学到小韭菜坪观赏石林，被独特奇秀的石林景观震撼，同学们突然想知道小韭菜坪的重力加速度是多少，于是他们结合所学物理知识，利用“单摆”实验测定山顶的重力加速度，同学们进行了以下操作，请完成以下填空：

①实验装置如图，用直尺测出摆线的长度为l1和小球最低端到悬点的距离为l2,则摆长l

＝      （用l1和l2表示）

②若摆球在竖直平面内做小角度摆动时，可视为简谐运动，为了记录振动次数和测量振动周期，同学们从某一次经过最低点时开始计时并计数1次，测出经过最低点n次（约60~100次）的时间为t,则该单摆的振动周期为T=          。

③同学们根据测量的实验数据，计算出小韭菜坪的重力加速度，则表达式为g=          。（用l1、l2、n、t表示）．

（2)(10分）如图甲，一透明1/4圆柱体折射率为n=,半径为R、长为L.平行光束仅从半圆柱体的矩形上表面射入，与竖直方向成45°角，且平行于横截面，其横截面如图乙，不计光线在柱体内的多次反射，只有部分光线从圆柱面射出，求

（i)光束在矩形上表面发生折射时的折射角大小。

（ii)有光线射出圆柱面的面积S大小。