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甘肃省兰州市2013届高三物理第一次(3月)诊断考试试题新人教版


2013 年高三诊断考试理科综合物理能力测试
注意事项: 1.本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。 2.本卷满分 300 分,考试用时 150 分钟。 3.答题全部在答题纸上完成,试卷上答题无效。 二、选择题:本大题共 8 小题,每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符 合题目要求,有的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.下列关于物理学发展史的说法中正确的是 A.伽利略通过大量实验,发现只要斜面的倾角一定,不同质量的小球从不同高度开始 滚动,小球的加速度都是相同的 B.奥斯特为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说 C.楞次在对理论基础和实验资料进行严格分析后,提出了电磁感应定律 D.美国物理学家密立根经过多次实验,比较准确地测定了电子的电荷量 15.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如右图所示。由图可知 A.该交流电的电压瞬时值的表达式为 u=100sin 25π t (V) B.该交流电的频率为 25 Hz C.该交流电的电压的有效值为 100 2 V D.若将该交流电压加在阻值为 R=100 Ω 的电阻两端, 则电阻消耗的功率为 50 W v 16.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ v2 的速度图象如图所示。 0—t0 时间内, 在 下列说法中正确 Ⅰ 的是 A.Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小 Ⅱ B.Ⅰ物体的加速度不断增大,Ⅱ物体的加速度不断减小 v1 C.Ⅰ、Ⅱ两个物体在 t1 时刻相遇

v ? v2 D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是 1 2

t

O

t1

t0

17.同步卫星轨道半径为 r,运行速率为 v1,加速度为 a1;地球赤道上的物体随地球自转的 向心加速度为 a2,线速度为 v2;地球半径为 R。则下列关系式正确的是 A.

O

a1 r = a2 R

B.

a1 R 2 =( ) a2 r

C.

v1 R = v2 r

D.

v1 R = r v2

18.如图,匀强电场方向水平向右,场强 E,丝线长 L,上端系于 O 点,下端系质量为 m 带 电量为+q 的小球,已知 Eq=mg。现将小球从最低点 A 由静止释放,则 A.小球可到达水平位置 B.当悬线与水平呈 45°角时小球的速度最大 C.小球在运动过程中机械能守恒 D.小球速度最大时悬线上的张力为 (3 2 ? 2) mg
A O

E m +q

19.悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动,需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术。跳 水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设质量为 m 的运动员刚入水时的速度 为 v,水对他的阻力大小恒为 F,那么在他减速下降深度为 h 的过程中,下列说法正确 的是(g 为当地的重力加速度)

1

A.他的动能减少了 ( F ? mg )h C.他的机械能减少了 Fh

B.他的重力势能减小了 mgh ? D.他的机械能减少了 mgh

1 2 mv 2

20.如图所示,物块 A 放在倾斜的木板上,已知木板的倾角 α 分别为 30°和 45°时物块所 受摩擦力的大小恰好相等,则物块和木板间的动摩擦因数为 1 A. 2 B. 3 2 C. 2 2 D. 5 2

21.如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为 2L,高为 L。在该区域内分布着如 图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度 大小均为 B。一边长为 L、总电阻为 R 的正方形导线框 abcd,从图示位置开始沿 x 轴正 方向以速度 v 匀速穿过磁场区域。 取沿顺时针的感应电流方向为正, 由图乙中表示线框 中电流 i 随 bc 边的位置坐标 x 变化的图象正确的是

第Ⅱ卷 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都 必须做答。第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求做答。 (一)必考题(11 小题,共 129 分) 22. 分) (5 (1) 分)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的 (2 读数是 mm. (2) 分)关于“探究功与速度变化的关系”的实验,下列叙述正确的是 (3 A.通过改变橡皮筋的条数来改变拉力对小车做功的数值 B.通过改变橡皮筋的长度来改变拉力对小车做功的数值 C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度 23. (10 分) 某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、 一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示。 实验次数
2

1

2

3

4

5

R(Ω )

4.0

10.0

16.0

22. 0

28. 0 0.2 0 5.0 (1)为了便于分析,一般采用线性图 E r A R

I(A)

1.00

0.50

0.34

0.2 5

1 -1 (A ) I

1.0

2.0

2.9

4.0

象处理数据,请写出与线 性图象对应的物理量 R-

1 间的函数关系式 I
V,内阻 r=



(2)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象; (3)由图象可知,该电池的电动势 E= Ω; O

(4)利用该实验电路测出的电动势 E 测和内阻 r 测与真实值 E 真 和 r 真相比,理论上 E 测 (选填“>”“<”或“=”。 、 ) 24. (14 分) 如图所示,倾角为?=30?的光滑斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧衔接。将小球甲从斜 面上高 h=0.05m 处的 A 点由静止释放,同时小球乙从距离 B 点 L=0.4m 的 C 点以速度 v0 沿水 2 平面向左匀速运动。 甲开始运动后经过 t=1s 刚好追上乙。 小球乙的速度 v0。 g 取 10m/s ) 求: ( A 甲

E 真,r 测

r真

v0 25. (18 分)



h

?

L C B 在 xOy 平面内,第Ⅲ象限 内的直线 OM 是电场与磁场的 边界,OM 与 x 轴负方向成 45°角。在 x<0 且 OM 的左侧空间存在着 x 轴负方向的匀强电场, 场强大小为 E=50N/C, y<0 且 OM 的右侧空间存在着垂直纸 在 面向里的匀强磁场, 磁感应强度的大小为 B=0.2T, 如图所示。 一不计重力的带负电的微粒, 从坐标原点 O 沿 y 轴负方向以 3 v0=4×10 m/s 的初速度进入磁场,已知微粒的带电荷量 -18 -24 为 q=-4×10 C,质量为 m=1×10 kg。求: (1)带电微粒第一次经过磁场边界时的位置坐标及经过 磁场边界时的速度方向; (2)带电微粒最终离开电、磁场区域时的位置坐标; (3)带电微粒在电、磁场区域运动的总时间(结果可以 保留 ? )。 33.[物理——选修 3-3] (15 分) (1) 分)下列说法中正确的是 (5
3

A. 对于一定质量的理想气体,当温度升高时,分子的平均动能增大,则气体的压强 一定增大 B. 对于一定质量的理想气体,当体积减小时,单位体积的分子数增多,则气体的压 强一定增大 C. 压缩一定质量的理想气体,其内能一定增加 D. 分子 a 从很远处趋近固定不动的分子 b,当分子 a 运动到与分子 b 的相互作用力为 零时,分子 a 的动能一定最大 (2) (10 分)最近一个阶段我国中东部一些地区空气污染严重,出现了持续的雾霾天气。 一位同学受桶装纯净水的启发, 提出用桶装的净化压缩空气供气, 设每人 1min 内呼吸 16 次,每次吸入 1 atm 的净化空气 500mL,而每个桶能装 10 atm 的净化空气 20L,假 定这些空气可以全部被使用, 设温度不变, 估算一下每人每天需要吸多少桶净化空气。 34.[物理——选修 3-4](15 分) (1) 分) 如图所示,沿 x 轴正方向传播的一列横波在 (5 y/cm a 某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为 200m/s,下 20 列说法正确的是 A.从图示时刻开始,质点b比质点a先到平衡位置 B.从图示时刻开始,经0.01s质点a通过的路程为 0 1 2 3 4 5 6 x/m 0.4m b C.若该波波源从0点沿x轴正向运动,则在x=2000m -20 处接收到的波的频率将小于50Hz D.若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显 的衍射现象 (2) (10分)如图所示,半圆形玻璃砖的半径R,折射率为 2 ,直径AB 与屏幕垂直并接触于B点。 激光束a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖 的圆心O,结果屏幕MN上出现两个光斑。求两个光斑之间的距离L。

35. [物理——选修 3-5] (15 分) (1) 分)在氢原子光谱中,电子从较高能级跃迁到 n=2 能级发出的 (5 谱线属于巴尔末系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系, 则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线 A. 2 B. 5 C. 4 D. 6 (2) (10 分)如图所示,光滑的水平面上有两块相同的长木板 A 和 B,长均为 l =0.5m,在 B 的右端有一个可以看作质点的小铁块 C,三者的质量都为 m,C 与 A、B 间的动摩擦因数 都为 μ 。现在 A 以速度 ν 0=6m/s 向右运动并与 B 相碰,撞击时间极短,碰后 A、B 粘在 2 一起运动, C 可以在 A、 上滑动, 如果 μ =0.5, C 会不会掉下地面? g=10m/s ) 而 B 问: 则 (

答案: 14 .AD 15.BD 16.A 17.A 18.ABD 19.AC 20.C 21.D 第Ⅱ卷

4

三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都 必须做答。第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求做答。 (一)必考题(11 小题,共 129 分) 22. 分) (5 (1) 0.680mm (2 分) 23. (10 分) (1) R ? (2)AC (3 分)

E ?r I

(2 分)

(2)图略 (2 分)

(3)6.0v(5.5—6.5 均给分) 分) (2 , 2.0Ω (1.8—2.2 均给分) 分) (2 (4)E 测 = E 真,r 测 > r 真 (2 分) 24.(14 分) 解:设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为 a,运动时间为 t1,运动到 B 处时的速度为 v1, 从 B 处到追上小球乙所用时间为 t2,则 a=gsin 30°=5 m/s 由
2

(2 分) (4 分) (2 分) (2 分) (2 分) (2 分)

h 1 2 ? at1 得 t1 ? sin 30? 2

4h =0.2 s a

v1=at1=1 m/s t2=t-t1=0.8 s v0t+L=v1t2 代入数据解得:v0=0.4 m/s

25.(18 分) 解:(1)第一次经过磁场边界上的 A 点,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得:

v2 0 qv0B=m r

解得:r=

mv0 -3 =5×10 m qB

(2 分) (2 分) (1 分)

A 点位置坐标为(-5×10-3m,-5×10-3m) 0 经过磁场边界时速度方向与 OM 夹角为 45 ;与电场平行。 (2)微粒从 C 点沿 y 轴正方向进入电场,做类平抛运动 qE a= ,解得:a=2.0×108m/s2 m
1 2 Δ x= at1=2r 2 解得:t1=1×10 s
-5

(1 分) (2 分) (1 分) (2 分) (1 分)

Δ y=v0t1 代入数据解得 Δ y=0.04m y=Δ y-2r=(0.04-2×5×10-3)m=3.0×10-2m -2 离开电、磁场时的位置 D 的坐标为(0,3.0×10 m ) 2π m (3)带电微粒在磁场中运动的周期 T=

qB

1 3 在磁场中运动的时间 t2=tOA+tAC= T+ T 4 4 代入数据解得:t2=T=

?
4

?10 ?5 s

(2 分)

带电微粒第一次进入电场中做直线运动的时间

5

v0 t3=2 =4.0×10-5s a
带电微粒在电、磁场区域运动的总时间

(2 分)

t=t1+t2+t3= (5 ?

?
4

) ?10 ?5 s

(2 分)

33.[物理——选修 3-3] (15 分) (1)D (2) 每人每天吸入 1atm 的净化空气的体积为

V ? (16 ? 60 ? 24) ? 500 mL ? 1.152 ?10 6 mL ? 1.152 ?10 3 L
由玻意耳定律可知,每桶 10atm 的净化空气转化为 1atm 的体积为 PV ? P?V ? V ? ? 10 ? 20 L ? 200 L 故每人每天需要净化空气的桶数为 n ? V ? 1.52 ? 10 ? 57.6 ? 58
3

(4 分)

(4 分) (2 分)

V?

200

34. [物理——选修 3-4](15 分) (1) BD (2) 入射光线一部分折射一部分反射,设折射光线在屏幕上形成的光斑距 B 点的距离为 L1,反射光线在屏幕上形成的光斑距 B 点的距离为 L2,折射角为 r, 由折射定律

sin r ? n ,得 r=45° sin i

(2 分)

L1=R

(2 分) (3 分) (3 分)

由反射定律得 反射角等于入射角,L2=Rtan60°= 3 R

L ? L1 ? L2 ? ( 3 ? 1) R

35. [物理——选修 3-5] (15 分) (1)D (2) 不会掉下来 设 A、B 碰撞后速度为 v1,若 C 不滑下来,A、B、C 相对静止时速度为 v2,C 在 AB 上 滑行的距离为 s,由动量守恒得

mv0 ? 2mv1
mv0 ? 3mv2
有能量守恒得 因为 s<2L

v1 ? 3m / s

(2 分) (2 分)

v2 ? 2 m / s

1 1 2 2 2mv1 ? 3mv2 ? ?mgs 2 2
所以 C 不会掉下去

s=0.6m

(4 分) (2 分)

6


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