【物理】甘肃省武威第六中学2020届高三下学期第三次诊断试题（解析版）

【物理】甘肃省武威第六中学2020届高三下学期第三次诊断试题（解析版）

甘肃省武威第六中学2020届高三下学期 第三次诊断试题 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.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 ‎【答案】C ‎【详解】A．根据eUc=Ek=hv-W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大。甲光的遏止电压小于乙光，所以甲光频率小于乙光的频率，故A错误； B．丙光的遏止电压小于乙光的遏止电压，所以丙光的频率小于乙光的频率，则乙光的波长小于丙光的波长，故B错误； C．由于甲光的饱和光电流大于丙光饱和光电流，两光频率相等，所以甲光的强度高于丙光的强度，故C正确； D．甲光的遏止电压等于丙光的遏止电压，由Ekm=e•U遏可知，甲光对应的光电子最大初动能等于丙光的光电子最大初动能。故D错误； 故选C。‎ ‎2.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 ¹ ‎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a、b 。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. a ¹ b B. l1∶l‎2 = ‎m2∶ m1‎ C. 若仅增大 B 球的电荷量，系统再次静止，则 OB 段变长 D. 若仅增大 B 球的电荷量，系统再次静止，则 OB 段变短 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 因滑轮两边绳子的拉力相等，可知a = b，选项A错误；‎ B画出两球的受力图，由三角形关系可知 其中T1=T2则 选项B正确；‎ CD. 由关系式可知，l1和l2的大小由两球的质量关系决定，与两球电量关系无关，则若仅增大 B 球的电荷量，系统再次静止，则 OB 段不变，选项CD错误。‎ 故选B。‎ ‎3.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（　　）‎ A. 10W B. 40W C. 100W D. 200W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】该同学身高约‎1.6m，则每次上半身重心上升的距离约为×‎1.6m=‎0.4m，则她每一次克服重力做的功 W=0.6mgh=0.6×50×10×0.4=120 J ‎1min内她克服重力所做的总功 W总=50W=50×120=6000 J 她克服重力做功的平均功率为 故C正确，ABD错误。 故选C。‎ ‎4.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w 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（　　）‎ A. t=0 时刻流过电阻 R 的电流方向向左 B. 线圈中感应电动势的瞬时表达式为e = nBSw sinwt C. 线圈转动的过程中，电阻 R 两端的电压为 D. 从 t=0 时刻起，线圈转过 60°时电阻 R 两端的电压为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．t=0时刻线框与磁场方向平行，即线框的速度与磁场方向垂直，右手定则可知，流过电阻 R 的电流方向向右，故A错误； B．从与中性面垂直的位置开始计，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势 Em＝nBSω 所以感应电动势的瞬时值表达式为 e=nBSωcosωt（V）‎ 故B错误； C．线圈转过的过程中，最大感应电动势Em＝nBSω，则产生的感应电动势的有效值为 E＝nBSω 因此电阻 R 两端的电压为 故C错误； D．线圈从t=0开始转过60°时，电阻 R 两端的电压为 故D正确。 故选D。‎ ‎5.“嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回探测器，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（　　）‎ A. 月球表面飞船所受的重力 B. “嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度 C. “嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度 D. 月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有 可得月球的质量 不考虑天体自转，在月球表面，万有引力等于飞船所受的重力，则有 可得月球表面飞船所受的重力为 由于飞船质量未知，所以无法求出月球表面飞船所受的重力，故A错误；‎ B．探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有 解得探测器绕月球运行的加速度 则探测器绕月球运行加速度可求出，故B正确；‎ C．根据周期和线速度的关系可知 探测器绕月球运行的速度可求出，故C正确；‎ D．月球对探测器的吸引力 探测器的质量未知，无法确定月球对其的吸引力，故D错误；‎ 故选BC。‎ ‎6.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 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．将左极板向左移动少许，则d变大，同时在两极板之间插入电介质，则ε变大，根据可知C可能变大，根据Q=CU可知，U可能减小，即静电计指针的偏转角度可能变小 ，选项A正确；‎ B．将左极板向左移动少许，则d变大，同时取出两极板之间的金属板，则也相当于d变大，根据可知C一定变小，根据Q=CU可知，U变大，即静电计指针的偏转角度变大 ，选项B错误；‎ C．将左极板向左移动少许，则d变大，同时在两极板之间插入金属板，则相当于d又变小，则总体来说可能d减小，根据可知C可能变大，根据Q=CU可知，U变小，即静电计指针的偏转角度可能变小 ，选项C正确；‎ D．将左极板向下移动少许，则S减小，同时取出两极板之间的电介质，则ε变小，根据可知C一定减小，根据Q=CU可知，U变大，即静电计指针的偏转角度一定变大 ，选项D错误；‎ 故选AC。‎ ‎7.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（　　）‎ A. a 、b 两球做圆周运动的线速度之比为 B. a 、b 两球做圆周运动的角速度之比为 C. a 、b 两球相邻两次相距最近的时间间隔为s D. a 、b 两球运动过程中，碗对地面始终有摩擦力作用 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．小球做匀速圆周运动，由重力和支持力的合力提供向心力，则 θ是半径与竖直方向的夹角，解得 则线速度之比为 ‎ ‎ 则 故A错误，B正确。‎ C．a的角速度 ‎ b的角速度 相距最近时满足 解得 选项C错误；‎ D．a 、b 两球运动过程中，两球对碗的压力的水平分量为mgtanθ，因θ不同，则两球对碗的压力的水平分量不相等，对碗来说两球对碗的水平方向的作用力不为零，则碗对地面始终有摩擦力作用，选项D正确。‎ 故选BD。‎ ‎8.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（　　）‎ A. 环先做加速运动再做匀速运动 B. 0~2s 内环的位移大于 ‎‎2.5m C. 2s 时环的加速度为‎5m/s2‎ D. 环的最大动能为 20J ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在t=0时刻环受的摩擦力为，则开始时物体静止；随着场强的减小，电场力减小，则当摩擦力小于重力时，圆环开始下滑，此时满足 即E=200N/C 即t=1s时刻开始运动；且随着电场力减小，摩擦力减小，加速度变大；当电场强度为零时，加速度最大；当场强反向且增加时，摩擦力随之增加，加速度减小，当E=-200N/C时，加速度减为零，此时速度最大，此时刻为t=5s时刻；而后环继续做减速运动直到停止，选项A错误；‎ BC．环在t=1s时刻开始运动，在t=2s时E=100N/C，此时的加速度为 解得 a=‎5m/s2‎ 因环以当加速度为‎5m/s2匀加速下滑1s时的位移为 而在t=1s到t=2s的时间内加速度最大值为‎5m/s2，可知0~2s 内环的位移小于 ‎2.5m，选项B错误，C正确；‎ D．由以上分析可知，在t=3s时刻环的加速度最大，最大值为g，环从t=1s开始运动，到t=5s时刻速度最大，结合a-t图像的面积可知，最大速度为 则环的最大动能 选项D正确 故选CD。‎ ‎9.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DEp=_______；动能的增加量DEk=_____；（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DEp-DEk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_______。‎ ‎【答案】 (1). 将气垫导轨调节水平 (2). ②③④⑤ (3). mgL (4). 气垫导轨没有调水平且B端偏低 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．为完成该实验，还缺少的主要操作是将气垫导轨调节水平；‎ ‎(2)[2]．滑块经过两个光电门时的速度分别为 ‎ ‎ 则要验证的关系为 ‎ ‎ 则要测量的物理量是：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)[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 DEp=mgL；‎ ‎[4]．动能的增加量 DEk=；‎ ‎(4)[5]．根据 DEp-DEk图像，若DEp=DEk则直线倾角为45°，而现在图中直线倾角为42°，可知DEp

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