2021武威六中高三下学期第五次诊断考试物理试题含答案

武威六中2021届高三年级第五次诊断考试

理科综合（物理）试卷

一、选择题：本大题共6个小题，每题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

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．）

14．2019年4月1日,在中国核能可持续发展论坛上,生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设.某核电站获得核能的核反应方程为UnBa+Kr+n,已知铀核U的质量为m1,钡核Ba的质量为m2,氪核Kr 的质量为m3,中子n的质量为m4,下列说法中正确的是(　　)

 A．该核电站通过核聚变获得核能

 B．铀核U的质子数为235

 C．在上述核反应方程中x=3

 D．一个铀核U发生上述核反应,释放的能量为（m1-m2-m3-m4）c2

15．如图所示，两个等量正点电荷分别位于A、B两点，连线的中点为O，一半径为R，圆心在O点的圆位于水平面内，该圆与连线的交点分别为a、b，为该圆的直径且与垂直。下列说法正确的是

A. a点的电势小于b点的电势

B. 同一试探电荷在c、d两点受到的电场力大小相等、方向相同

C. 带负电的试探电荷可能仅在电场力作用下沿圆弧做匀速圆周运动

D. 将带负电的试探电荷从a点沿直线移动到b点，电势能先增大后减小

16．两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是

 A．a粒子带正电，b粒子带负电    

 B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大

 C．b粒子动能较大               

 D．b粒子在磁场中运动时间较长

17．如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放在一起，A上表面水平，A物体的质量为2m，B物体的质量为m.当滑块A、B一起沿斜面向下运动时，A、B始终保持相对静止.关于B物体在下滑过程中的受力，下列说法正确的是（  ）

A. B物体受到的支持力N=mg，方向竖直向上

B. B物体受到的支持力N=mg- mgsinθ，方向竖直向上

C. B物体受到的摩擦力f =mgsinθ，方向沿斜面向下

D. B物体受到的摩擦力f =mgsinθcosθ，方向水平向左

18．4. 如图所示，匝数为N的矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框面积为S且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，、为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表、的示数分别为、；电压表、的示数分别为、。不计线框电阻，下列说法正确的是（　　）

A. 交流电压表的示数为

B. 从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0

C. 若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则电流表的示数变小

D. 若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则变大

19．我国首个火星探测器——“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m。下列说法正确的是（　　）

A. “天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2

B. “天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度小于在圆轨道Ⅰ运行的速度

C. 若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为

D. 着陆器在火星表面所受重力约为

20．如图所示，斜面与足够长的水平横杆均固定，斜面顶角为θ，套筒P套在横杆上，与绳子左端连接，绳子跨过不计大小的定滑轮，其右端与滑块Q相连接，此段绳与斜面平行，Q放在斜面上，P与Q质量相等，均为m，O为横杆上一点且在滑轮的正下方，滑轮距横杆h，手握住P且使P和Q均静止，此时连接P的绳与竖直方向夹角θ，然后无初速释放P，不计绳子的质量和伸长及一切摩擦，重力加速度为g．关于P的描述正确的是（ ）

 A. 释放P前绳子拉力大小为mgcosθ

 B. 释放后P做匀加速运动

 C. P达O点时速率

 D. 从释放到第一次过O点，绳子的拉力对P做功功率一直增大

21．如图所示，两相距l的平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，与阻值为R的定值电阻相连，导轨电阻不计，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B．有一质量为m的导体棒垂直于轨道且与两轨道接触良好，从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动，最远到达aʹbʹ的位置．上滑的整个过程中流过电阻R的电荷量为q，导体棒接入电路的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ．则

A. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为

B. 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为

C. 上滑过程中电流做功产生的热量为

D. 导体棒上滑过程中损失的机械能为

第Ⅱ卷

三、非选择题：

22．（4分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：

①下列说法哪一项是正确的________．（填选项前字母）

A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量

C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放

②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为________ m/s（保留三位有效数字）．

23．（5分）某同学想要测量一个电源的电动势和内阻，准备的器材有电流表A（0～100 mA，内阻为30 Ω）、电阻箱R（最大阻值99.9 Ω）、开关和若干导线．

图3

（1）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们需将一个定值电阻和电流表A进行________联（选填“串”或“并”），若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的6倍，则定值电阻的阻值R0＝________Ω.

（2）如图3甲所示，虚线框中为同学设计的实验电路的一部分，请将电路图补充完整．

（3）实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数I，并用记录的实验数据描绘出R－图线如图乙所示，则该电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.（结果均保留两位有效数字）

24．（14分）如图所示，BCD是半径R=0.4m的竖直圆形光滑轨道，D是轨道的最高点，水平面AB与圆轨道在B点相切．一质量为m=1kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点．现用F=7N的水平恒力作用在物体上，使它在水平面上做匀加速直线运动，当物体到达B点时撤去外力F，之后物体沿BCD轨道运动，物体到达D点时的速度大小vD=4m/s．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度g=10m/s2．求：

（1）在D点轨道对物体的压力大小FN；

（2）物体运动到B点时的速度大小vB；

（3）A与B之间的距离x．

25．（18分）如图所示,虚线MN沿竖直方向,其左侧区域内有匀强电场（图中未画出）和方向垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,虚线MN的右侧区域有方向水平向右的匀强电场.水平线段AP与MN相交于O点.在A点有一质量为m,电荷量为+q的带电质点,以大小为v0的速度在左侧区域垂直磁场方向射入,恰好在左侧区域内做匀速圆周运动,已知A与O点间的距离为,虚线MN右侧电场强度为,重力加速度为g.求:

（1）MN左侧区域内电场强度的大小和方向.

（2）带电质点在A点的入射方向与AO间的夹角为多大时,质点在磁场中刚好运动到O点,并画出带电质点在磁场中运动的轨迹.

（3）带电质点从O点进入虚线MN右侧区域后运动到P点时速度的大小vP.

（二）选考题

33．（15分）【物理－选修3－3】

（1）关于固体、液体和气体，下列说法正确的是_____

A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的

B．液体表面层中分子间的相互作用表现为引力

C．液体的蒸发现象在任何温度下都能发生

D．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的

E．有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高

（2）如图所示，用质量为m，横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，不计活塞厚度及活塞和气缸之间的摩擦.开始时活塞距气缸底的高度为h，且气缸足够高，气体温度为T0，外界大气压强为P0，重力加速度为g，其中m＝，求：

①封闭气体的压强；

②在活塞上面放置一个物体，物体的质量也为m，再次平衡后，发现活塞距气缸底的高度为h，则此时气体的温度为多少.

34．（1）一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1 s时波形图如图中实线所示，波刚好传到c点；t=0.4 s时波形如图中虚线所示，波刚好传到e点．a、b、c、d、e是同一介质中的质点，下列说法正确的是________．

A. 该波的波速为10 m/s

B. t=0.2 s时质点b和质点c的位移相等

C. 质点d在0.1~0.4 s时间内通过的路程为40 cm

D. t=s时质点a运动到波峰位置

E. 这列简谐横波遇到频率为2 Hz的另一列简谐横波时我们能够观察到稳定的干涉现象

（2）可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术．如图所示，ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体，其横截面的直径AB=d，厚度AD=．LED灯（可视为点光源）固定在玻璃体CD面的圆心O．玻璃体的折射率为，光在真空中的传播速度为c．求：

①光在玻璃体中传播的速度；

②光线OA在AB面发生折射时的折射角．

诊断五物理答案

二、选择题：

22、

①   C  ．(填选项前字母)

② 0.653 m/s(保留三位有效数字)．

23、【答案】　(1)并　6

(2)如图所示

(3)12　1.0

【解析】　(1)小量程电流表改装成大量程电流表需要并联电阻进行分流；由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使量程扩大为原来的6倍，则R0＝＝ Ω＝6 Ω；

(2)根据改装原理以及测量电动势和内阻实验原理可知，应将改装后的电表与电阻箱串联接在电源两端，故电路图如图所示；

(3)电路中干路电流为电流表示数的6倍，故根据闭合电路欧姆定律可知：

I＝×＝×，则变形得R＝·－(r＋5)，故图象的斜率等于k＝＝＝2，解得E＝12 V；图象与纵坐标的交点为－6.0＝－(r＋5)，解得r＝1.0 Ω.

24.【答案】（1）30N；(2)；（3）4m

【详解】试题分析：(1) 在D点，物体受力，根据牛顿第二定律即可求出轨道对物体压力大小；

(2) 物体从B到D，根据机械能守恒定律，可求出物体运动到B点时的速度大小；

(3) 物体从A到B，根据动能定理可求出A与B之间距离．

解：(1)在D点，物体受力，根据牛顿第二定律，代入数据解得;

(2) 物体从B到D，根据机械能守恒定律

代入数据解得：；

(3) 物体从A到B，根据动能定理

代入数据解得．

25.解析:(1)质点在左侧区域做匀速圆周运动,

有qE=mg,方向竖直向上;(2分)

所以,MN左侧区域内电场强度大小为,(1分)

方向竖直向上.(1分)

(2)根据洛伦兹力提供向心力,有Bv0q=,(2分)

解得R=;(2分)

若质点经过A,O两点,则运动轨迹为劣弧,如图所示.

又有dAO==R(2分)

根据几何关系可得,tan θ=,θ=60°.(2分)

(3)质点在O点的竖直分速度vy=v0sin 60°=v0,(1分)

水平分速度vx=v0cos 60°=v0;(1分)

质点从O运动到P的过程受重力和电场力作用,在水平、竖直方向都做匀变速直线运动;

质点运动到P点,竖直位移为零,

运动时间t==;(2分)

质点在P点的竖直分速度vyP=vy=v0,水平分速度

vxP=vx+t=v0+g·=v0;(2分)

所以,带电质点从O点进入虚线MN右侧区域后运动到P点时速度vP==v0.(2分)

答案:(1)　方向竖直向上　(2)60°　图见解析　(3)v0

33. （1）BCE

（2）①以活塞为研究对象，由平衡条件得

（2分）    得 （2分）

②对活塞由平衡条件可知，，， （2分）

由理想气体方程得 （2分）  解得: （2分）

34. （1）ACD

(2)【答案】，

【解析】

试题分析：①根据得，．

②由题图可知，，所以入射角的正切

所以： ，根据折射定律知， ，所以： ，

所以折射角：

考点：光的折射

【名师点睛】该题考查光的折射，解决本题的关键掌握光的折射定律，以及．