河南省许昌高级中学2020届高三物理复习诊断试题（一）

河南省许昌高级中学2020届高三物理复习诊断试题（一）

河南省许昌高级中学2020届高三物理复习诊断试题（一） ‎ 考试时间90分钟 试卷满分110分 第Ⅰ卷 （选择题 共40分）‎ 一、选择题：共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题，每小题只有一个选项正确，第7～10题，每小题均有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1．从大到飞机、轮船，小到各种零件都和物理学有密切的关系，物理学对人类的发展有巨大的贡献。下列说法正确的是 A．第一个对亚里士多德的“力是物体运动的原因”观点提出质疑的是牛顿 B．法拉第最先发现电流能够使周围的小磁针发生偏转，即电流的磁效应 C．普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一 份的 D．库仑最早引入了电场的概念，并直观地用电场线描绘电场 ‎2．图示为一做直线运动的质点的位移与速度的二次方的关 系图线。该质点运动的加速度大小为 A．4 m／s2 B．2 m／s2‎ C．1 m／s2 D．0．5 m／s2‎ ‎3．甲、乙光子的能量之比为2 ：1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E1、E2。该金属的逸出功为 A．E1＋E2 B．E1－E2‎ C．E1＋2E2 D．E1－2E2‎ ‎4．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，金属棒ab两端由等长轻质 软导线水平悬挂，平衡时两悬线与水平面的夹角均为θ（θ＜‎ ‎90°），缓慢调节滑动变阻器的滑片位置以改变通过棒中的电流 I，则下列四幅图象中，能正确反映θ与I的变化规律的是 ‎5．“电子眼”又称“电子警察”，是“智能交通违章监摄管理系统”的俗称。某种“电子眼”采用硅光电池供电，其原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，E区是两块半导体自发形成的匀强电场区，P的上表面镀有一层增透膜，光照射到半导体P上，使P内受束缚的电子成为自由电子（不计重力），自由电子经E区匀强电场从P区向N区的电场力作用后到达半导体N，从而产生电动势，形成电流。下列说法正确的是 A．b电极为硅光电池的正极 B．E区匀强电场的电场强度方向由N指向P C．硅光电池内部的电流方向由P指向N D．若将硅光电池移至光照较强处，则其产生的电动势变小 ‎6．科技日报北京2020年9月6日电，英国《自然·天文学》杂志发表的一篇论文称，某科学家在银河系中心附近的一团分子气体云中发现了一个黑洞。科学研究表明，当天体的逃逸速度（即第二宇宙速度，为第一宇宙速度的倍）超过光速时，该天体就是黑洞。已知某天体与地球的质量之比为k，地球的半径为R，地球卫星的环绕速度（即第一宇宙速度）为v1，光速为c，则要使该天体成为黑洞，其半径应小于 A． B． C． D．‎ ‎7．图示为某县水电站通过理想变压器向偏远山村供电示意图，水电站输出的交流电压的有效值恒定，各电表均为理想电表，开始时开关S闭合，输电导线的电阻不能忽略。现将开关S断开，其他条件不变，则与开关S断开前相比 ‎ A．电流表A1的示数变大 B．电压表V3的示数变大 C．电流表A2和A3的示数均变小 D．电压表V1、V2的比值不变 ‎8．如图所示，同一竖直平面内的O1、A、B、C四点为长方形的四个顶点，水平面上的B、C两点间的距离为L，O2在A点正上方高h处，B点在A点正下方距离处。同时将质量均为m的小球甲、乙（均可视为质点）分别从O1、O2点沿水平方向O1A和竖直方向O2A抛出，结果两球恰好在B点相遇。空气阻力不计。下列说法正确的是 A．甲、乙抛出的初速度大小之比为 B．两球运动过程中均处于超重状态 C．甲、乙相遇前瞬间的动能之比为 D．甲、乙相遇前瞬间所受重力的功率之比为1 ：2‎ ‎9．如图所示，轻弹簧一端固定于倾角为θ（θ＜45°）的光滑斜面（固定）上方的O点，O点到斜面的距离OQ等于弹簧的原长L，弹簧另一端与小滑块（可视为质点）连接。在斜面上移动滑块至P点，使弹簧处于水平状态。现将滑块从P点由静止释放，滑块沿斜面运动到O点正下方M点，该过程中弹簧始终在弹性限度内。重力加速度大小为g。下列说法正确的是 A．滑块经过Q点时的速度最大 B．滑块经过M点时的速度大于 C．滑块从P点运动到Q点的过程中，其加速度一直在减小 D．滑块从P点运动到Q点过程动能的增量比Q点运动到M点过程动能的增量小 ‎10．如图所示，两间距为d的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨CD－C'D'和竖直 平面内半径为r的圆弧导轨AC－C'D'组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接阻值 为R的电阻；水平导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，其他地 方无磁场。导体棒甲静止于CC'处，导体棒乙从 AA'处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与甲相碰后 粘合在一起，并在到达水平导轨左端前停下。两棒 的质量均为m，导体棒及导轨的电阻均不计，重力 加速度大小为g。下列判断正确的是 A．两棒粘合前瞬间，乙对圆弧导轨AC的底端C的压力大小为3mg B．两棒相碰并粘合在一起后瞬间的速度大小为 C．两棒粘合后受到的最大安培力为 D．从乙开始下滑至两棒静止的过程中，回路产生的焦耳热为mgr 第Ⅱ卷 （非选择题 共70分）‎ 二、实验题：本题共2小题。共15分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。‎ ‎11．（共5分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H≫d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：‎ ‎（1）．测小球直径时用了一种新出厂的游标卡尺，与普通游标卡尺不同，它游标尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数时清晰明了，方便了使用者正确读取数据．如果此游标尺的刻线是将“39 mm等分成20份”‎ ‎。用该游标卡尺测得小球的直径如图所示，则d＝____ __cm．‎ ‎（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H变化的图像如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式 时，可判断小球下落过程中机械能守恒．‎ ‎（3）实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将________（选填“增加”“减小”或“不变”）。‎ ‎12．（10分）某课外兴趣小组欲测定一新型合金材料的电阻率，他们选择由该材料制成的电阻丝，进行了下列操作。‎ ‎（1）用多用电表粗测该电阻丝的电阻：‎ ‎①旋转选择开关，使其对准欧姆挡的“×1 k”挡；‎ ‎②将两表笔短接，调节表盘上的旋钮____________（填图甲中字母“S”或“T”‎ ‎），使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，而后断开两表笔；‎ ‎③将两表笔分别接到被测电阻丝的两端，发现多用表的指针位置如图甲中b指针所示， 随后断开两表笔；‎ ‎④旋转选择开关，使其对准欧姆挡的“×100”挡，重新欧姆调零后，再将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端进行测量，结果多用电表的指针位置如图甲中a指针所示 ‎⑤旋转选择开关，使其对准“OFF”挡，并拔出两表笔。‎ ‎（2）若该兴趣小组想用伏安法较准确地测定该电阻丝的阻值，实验室可供选用的器材有：‎ A．电压表 V1（量程为3 V，内阻约为3 kΩ）‎ B．电压表V2（量程为15 V，内阻约为15 kΩ）‎ C．电流表A1（量程为3 mA，内阻约为20 Ω）‎ D．电流表A2（量程为10 mA，内阻约为7 Ω）‎ E．滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω）‎ F．电源E（电动势为4．5 V，内阻约为0．5 Ω）‎ G．开关S，导线若干 ‎①要使电流表和电压表的示数都能达到满偏的三分之一以上，在所提供的电流表中应选 用____________，电压表应选用_____________；（填器材前的字母）‎ ‎②在虚线方框乙中画出测定该电阻丝的实验电路图，并对选用的器材进行标注。‎ ‎（3）若测得电阻丝的长度为l、直径为d和阻值为R，则该新型材料的电阻率ρ＝__________。‎ 三、综合分析与计算题一（必考）：共40分。‎ ‎13．（9分）如图所示，质量M＝0．5kg的长木板A静止在粗糙的水平地面上，质量m＝0．3 kg的物块B（可视为质点）以大小v0＝6m／s的速度从木板A的左端水平向右滑动。已知物块B与木板A上表面间的动摩擦因数μ1＝0．6，认为各接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g＝10 m／s2。‎ ‎ （1）若木板A与地面间的动摩擦因数μ2‎ ‎＝0．3，物块B恰好能滑到木板A的右端，求 木板A的长度L；‎ ‎（2）若木板A与地面间的动摩擦因数μ2＝0．1，‎ 木板足够长，求木板A从开始滑动至达到最大 速度过程中所受合力的冲量大小I。‎ ‎14.（11分）用同种材料制成的质量均为M＝1kg的形状不同的滑块n个静止在光滑水平面上，编号依次为1、2、3…．质量为m＝0.1kg的子弹（视为质点）以水平初速度v0＝200m/s依次击穿这些滑块后最终保留在第n个滑块中．要求子弹穿过每个滑块的时间都相等，子弹在两滑块间匀速运动的时间也相等且等于子弹穿过一块滑块的时间，这必然导致每个滑块长度不同，滑块间的间距也不同．子弹穿过滑块时受到的水平阻力f＝150N并保持恒定．测得子弹穿过编号为1的滑块后滑块的速度变为v＝1.5m/s．不考虑子弹在竖直方向上的受力和运动．（滑块不翻转，不计空气阻力）‎ ‎（1）求n ‎（2）用计算说明子弹刚穿过第N（N＜n）块滑块时，第N﹣1块滑块没有追上第N块滑块 ‎15.（20分）欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器，是一种将质子加速对撞的高能物理设备，其原理可简化如下：两束横截面积极小长度为质子束以初速度同时从左、右两侧入口射入加速电场，经过相同的一段距离后射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转，最后两质子束发生相碰。已知质子质量为，电量为；加速极板AB、A'B'间电压均为，且满足。两磁场磁感应强度相同，半径均为，圆心O、O'在质子束的入射方向上，其连线与质子入射方向垂直且距离为；整个装置处于真空中，忽略粒子间的相互作用及相对论效应。‎ ‎（1）试求质子束经过加速电场加速后（未进入磁场）的速度和长度；‎ ‎（2）试求出磁场磁感应强度和粒子束可能发生碰撞的时间；‎ ‎（3）若某次实验时将磁场O的圆心往上移了，其余条件均不变，则质子束能否相碰？若不能，请说明理由；若能，请说明相碰的条件及可能发生碰撞的时间。‎ 四、综合分析与计算题二（选考）：请考生在第16、17两道题中任选一题作答．并用2B铅笔在答题卡把所选的题号涂黑，注意。所做题目必须与所涂题号一致，如果多做。则按所做的第一题计分。‎ ‎16．[选修3—3]（15分）‎ ‎（1）下列说法正确的是______________。（填正确答案标号。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．晶体有固定的熔点 B．物体吸收热量后，其温度一定升高 C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性 D．雨水没有透过布质雨伞是因为液体表面张力的存在 E．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的 ‎ （2）（10分）如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左管上端封闭，右管上端开口，下端正中开口处有一开关，管中装有水银。当开关闭合时，左右两管中的水银面在同一水平线上，左管中的空气柱长度L1＝21 cm；控制开关缓慢放出一些水银，使左管液面比右管液面高h1＝25 cm，关闭开关。已知大气压强p0＝75 cmHg。‎ ‎①求放出水银后左管空气柱的长度L2；‎ ‎②放出这些水银后，再从右管口缓慢注入水银，使得右管液面比左管液面 高h2＝15 cm，求需在右管中加入的水银柱长度H。‎ ‎17．[选修3—4]（15分）‎ ‎（1）（5分）图示为一沿x轴正方向传播的简谐横波在t ‎＝0时刻的波形，其中质点P、Q平衡位置的坐标分别为 ‎2 m、9 m。已知t＝0．6 s时质点P第一次经过平衡位置 沿y轴正方向运动，则该波的波速为_________m／s，0～‎ ‎0．4 s内质点Q经过的路程为_____________cm。‎ ‎ （2）（10分）如图所示，一含有红光和紫光的平行复色光，沿与玻璃上表面夹角为θ的方向斜射到厚度为L的平行玻璃砖上表面，通过玻璃砖后，红光和紫光恰好分离。已知该玻璃砖对红光和紫光的折射率分别为n1和n2，光在真空中的传播速度为c，求：‎ ‎①红光在玻璃中的传播时间t1；‎ ‎②入射的平行复色光的宽度d。‎ 物理参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ C B D A B C BD AD BC BD ‎11（1）3.125 （2分） （2）=（2分） （3）增加（1分）‎ ‎12（1）T （2分） (2)C （2分） A （2分） 分压内接 （图略）（2分）（3）（2分）‎ ‎13（9分）（1）A、B之间的滑动摩擦力大小为：f1＝μ1mg＝1.8N A与地面间的最大静摩擦力为：f2＝μ2（M+m）g＝2.4N 由于f2＞f1，故A静止不动-------------------------------------------------------------------------1分 B向右做匀减速直线运动，到达A的右端时速度为0，有： -------------------.1分 其中a＝μ1g＝6m/s2 -------------------------------------------------------------------------------------.1分 解得：L＝3m----------------------------------------------------------------------------------------------.1分 （2） 若木板A与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，则：f2'＝μ2（M+m）g＝0.8N＜f1，故A将向右滑动-----------.1分 （3） A、B的加速度为：---------------------------------------------------------.1分 当它们的速度相等时，，----------------------------------------------------------------------------.1分 又：I＝Mvm---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------.1分 代入数据解得：I＝0.75N•s-----------------------------------------------------------------------------------------------------.1分 ‎14（11分）解：（1）子弹击穿第一块滑块的过程，规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：‎ mv0＝mv1+Mv------------------------------------------------------------------------------1分 代入数据得：v1＝185m/s----------------------------------------------------------------------1‎ 由于子弹穿过每个滑块的时间相等、受到的阻力也相等，所以速度的减少量相等，有：‎ ‎△v＝v0﹣v1‎ ‎＝15m/s-----------------------------------------------------------------------------------1分 n＝＝，取n＝14---------------------------------------------------------------------------------1分 其他方法正确求解也给分 ‎（2）第N块刚被击穿时是否被N﹣1块追上，取决于二者静止时的间距dN﹣1是否小于子弹刚接触N﹣1到刚击穿N的过程N﹣1比N多走的位移．‎ 子弹穿过一块滑块的时间或在两滑块间匀速运动的时间为：t＝＝0.01s-------------------------------1分 子弹击穿第N﹣1块的过程中第N﹣1块的位移为：SN﹣1＝t＝0.0075m-------------------------------1分 子弹击穿N﹣1后匀速飞行的位移为：S′N﹣1＝[v0﹣（N﹣1）△v]t＝2﹣0.15（N﹣1）m ---------------1分 静止时N﹣1与N的距离为：dN﹣1＝SN﹣1+S′N﹣1＝2.075﹣0.15（N﹣1）m---------------1分 当N＝13时，dN﹣1取最小值是0.2075m．---------------1分 从子弹刚接触N﹣1到刚击穿N的过程N﹣1比N多走的位移，如图：‎ ‎△S＝2vt＝0.03m，---------------1分 ‎（dN﹣1）min＞△S，所以没有追上．---------------1分 ‎15（1）(5分)对于单个质子进入加速电场加速后，---------------2分 又，故---------------1分 对于质子束，加速前后通过某一截面的时间应相同，即---------------1分 故加速后质子束长度为。---------------1分 ‎（2）(7分)根据对称，两束质子束会相遇于OO'的中点P，粒子束由CO方向射入，根据几何关系可知必定沿OP方向射出，出射点为D，过C、D点作速度的垂线相交于K，则K点即为轨迹的圆心，并易知轨迹半径。---------------2分 又，---------------2分 故。---------------1分 上下两束质子束同时到达P，之后相遇的时间中有可能相碰，故粒子束可能发生碰撞的时间即为一束质子通过P点的时间。即---------------2分 ‎3）(8分)若将磁场O的圆心往上移了，则两束质子束的轨迹将不再对称，但是粒子在磁场中运动半径仍为。对于上方粒子，将不是向着圆心射入，而是从F点射入磁场，如图所示。E点是原来C点位置。连OF、OD，并作FK平行且等于OD，连KD。由于OD=OF=FK，故平行四边形ODKF为菱形，即，故粒子束仍然会从D点射出，但方向并不沿OD方向，K为粒子束的圆心。‎ 由于磁场上移了，故，‎ ‎， --------------2分 对于下方的粒子，没有任何改变，故两束粒子若相遇，则只可能相遇于D点。‎ 下方粒子到达C'后最先到达D点的粒子所需时间为---------------2分 而上方粒子到达E点后最后到达D点的粒子所需时间为：‎ ‎(--------------2分 若t'>t，即当时，两束粒子不会碰撞；---------------1分 若t'≤t，即当，可能相碰的最长时间为 ---1分 ‎16 (1) ACD (2) 31.5 cm 68cm