四川省成都市石室中学2019届高三物理下学期第二次诊断性考试模拟测试试题（含解析）

四川省成都市石室中学2019届高三第二次诊断性考试模拟测试物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷（选择题共126分）一、选择题：本题共8小题。1.下列说法正确的是（）A.射线是电子流，是原子的外层电子受激发而辐射产生的B.放射性元素的半衰期与外界的温度、压强、体积、是否化合态都无关C.一个处于量子数为4能级的原子向各较低能级跃时可释放6种不同频率的光子D.、和三种射线中，射线的穿透能力最强【答案】B【解析】【详解】A．β射线是电子流，是从原子核内一个中子转化成一个质子而来的，所以选项A错；B．半衰期是元素本身的性质，与外界所有条件无关，所以选项B正确；C．一个原子从量子数为4的能级向各较低能级跃迁最多能释放3种不同频率的光子，C错；D．三种射线中，γ射线穿透力最强，所以选项D错；2.如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是m的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度向v0右运动，另有一质量为m的粘性物体，从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为（）A.mv02B.mv02C.mv02D.mv02【答案】C【解析】【详解】粘性物体和A相互作用，动量守恒，mv0＝2mv1∴v1＝v0，以后三个物体一起相互作用动量守恒，2mv0＝3mv2，∴v2＝v0，最大弹性势能EP＝mv02＋×2m(v0)2－×3m(v0)2＝mv02，∴正确答案选C。3.如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（）A.在图示位置时线框中磁通量的变化率为零，感应电动势最大B.当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大C.电压表V2示数等于D.变压器的输入与输出功率之比为1∶1【答案】D【解析】【详解】线圈在如图所示的位置，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，所以选项A错；滑动变阻器上下移动的时候，V1、V2的读数不变，所以选项B错误，交流电动势最大值，则变压器初级电压有效值，根据变压器的匝数比可得电压表V2的读数是，所以C错，变压器的输入输出功率相等，所以选项D正确；故选D.4.中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星－500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法不正确的是（）A.飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度B.飞船在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度C.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D.若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度【答案】B【解析】【详解】A．根据开普勒第二定律可知，飞船在第Ⅱ轨道P点的速度大于Q点的速度，选项A说法正确；B．从轨道I到轨道Ⅱ要在P点点火加速，则在轨道I上P点的速度小于轨道Ⅱ上P点的速度，选项B错误；C．根据可知，飞船在I、Ⅱ轨道上的P点加速度相等，选项C正确；D．飞船贴近火星表面飞行时，如果知道周期T，可以计算出密度，即由，可解得，选项D说法正确；5.在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛小球，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝2BC，如图所示．由此可知（）A.小球从A到B到C的整个过程中机械能守恒B.电场力大小为2mgC.小球从A到B与从B到C的运动时间之比为2∶1D.小球从A到B与从B到C的加速度大小之比为2∶1【答案】C【解析】【详解】A．A到B到C，整个运动过程当中，由于有电场力做功，所以机械能不守恒，所以选项A错；BCD．A到B到C在水平方向做匀速直线运动，AB、BC的水平分量之比等于2:1，所以A的B的时间与B到C的时间之比等于2:1，AB和BC竖直方向上的分量也是2:1，所以竖直方向上的加速度之比是1:2，根据Eq-mg=ma可知qE=3mg，电场力的大小是重力大小的3倍，则选项C正确，BD错误。6.如图所示，导体棒沿两平行导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是（规定电流由M经R到N为正方向，安培力向左为正方向）A.B.C.D.【答案】AC【解析】【详解】设ac左侧磁感应强度是B，则右侧的为2B．导轨间距为L。金属棒PQ通过bac区域时，由右手定则可知金属棒感应电流从Q到P，为正方向，有：，PQ刚要到ac时，；金属棒PQ通过bdc区域时，由右手定则可知金属棒感应电流从P到Q，为负方向，有：，可知i随时间均匀减小，PQ棒刚离开ac时，．故A正确，B错误。金属棒PQ通过bac区域时，安培力为：F=Bi•2vt=∝t2．金属棒PQ通过bdc区域时，安培力大小为：F=2Bi•（L-2vt）=．根据数学知识可得，C正确，D错误。故选AC。【点睛】本题运用半定量的研究方法，通过法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式得到感应电流和安培力的表达式，再进行分析，要注意公式E=BLv中L是有效的切割长度．7.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处由静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知AC＝L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（）A.下滑过程中，其加速度先减小后增大B.下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为mv2C.从C到A过程，弹簧对环做功为mgLsinα－mv2D.环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度【答案】AC【解析】【详解】A．环由A到C，初速度和末速度均为0，环先加速后减速，加速度先减小后增大，选项A正确；BC．环由A到C，有mgLsinα＝EpC＋Q，环由C到A，有EpC－Q－mgLsinα＝－mv2，解得Q＝mv2，EpC＝mgLsinα－mv2，选项C正确，B错误；D．由功能关系可知，圆环由A下滑至B，有mgh′－W′f－W′弹＝mvB2－0，圆环由B上滑至A，有－mgh′－W′f＋W′弹＝0－mvB′2，故可知，环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，选项D错误。8.如图所示，半径为2L的小圆与半径为3L的圆形金属导轨拥有共同的圆心，在小圆区城内存在垂直于纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场，在小圆与导轨之间的环形区域内存在垂直于纸面向外的磁感应强度大小为2B的匀强磁场。现将一长度为3L的导体棒置于磁场中，让其一端O点与圆心重合，另一端与圆形导轨良好接触。在O点与导轨间接入一阻值为r的电阻，导体棒以角速度ω沿导轨逆时针做匀速圆周运动，其他电阻不计。下列说法正确的是（）A.导体棒O点的电势比A点的电势低B.在导体棒的内部电流由A点至O点C.在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻r的电荷量为D.在导体棒旋转一周的时间内，电阻r产生的焦耳热为【答案】A【解析】【详解】AB．半径为2L的小圆切割磁感线产生的感应电动势E1=B(2L)=2BωL2,根据右手定则，内部电势更高；导体棒在在小圆与导轨之间的环形区域切割磁感线产生的感应电动势E2=2BL=5BωL2，根据右手定值，外部电势更高，故O点的电势比A点的电势低，在导体棒的内部电流由O点至A点，A正确，B错误。C．电路中电流，周期,在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻r的电荷量q=It=，故C错误；D．在导体棒旋转一周的时间内，电阻r产生的焦耳热Q=I2rT=，故D错误。第Ⅱ卷（非选择题共174分）二、填空题：9.如图甲所示是研究小车加速度与力关系的实验装置,木板置于水平桌面上,一端系有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可显示所受的拉力大小F,改变桶中砂的质量多次实验。完成下列问题:(1)实验中需要______A.测量砂和砂桶的总质量B.保持细绳与木板平行C.保持小车的质量不变D.满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量(2)实验中得到一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小为______m/s2(3)实验中描绘出a-F图像如图丙所示,图像不过坐标原点的原因是_____【答案】(1).BC(2).1.48(3).平衡摩擦力过度【解析】【分析】根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤。根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出小车运动的加速度的大小；实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F图像在F轴上有截距；平衡摩擦力过度，在a-F图像的a轴上有截距。【详解】（1）A．绳子的拉力可以通过拉力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，A项错误；B．为了使细绳对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整木板上滑轮的高度使细绳与木板平行，B项正确；C．本实验采用的是控制变量法，要研究小车加速度与力的关系，必须保持小车的质量不变，C项正确；D．实验中拉力通过拉力传感器测出，不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，D项错误；（2）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s,根据Δx=aT2可得:xCE-xAC=a(2T)2，小车运动的加速度为a==×10-2m/s2=1.48m/s2。（3）由图像可知，a-F图像在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的。即在实际操作中，平衡摩擦力时斜面倾角过大，即平衡摩擦力过度。10.某同学要测量一导体的电阻，步骤如下：(1)先用欧姆表粗测该导体的电阻值，选择“×1”档，进行欧姆调零后，测量时表盘示数如图，该电阻阻值R=________Ω；(2)现用伏安法更精确地测量其电阻R，要求测量数据尽量精确，可供该同学选用的器材除开关、导线、待测电阻R外还有：A.电压表V(量程0～15V,内阻未知)B.电流表A1(量程0～200mA，内阻r1=6Ω)C.电流表A2(量程0～3A，内阻r2=0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流2A)E.滑动变阻器R2(0～1kΩ，额定电流0.5A)F.定值电阻R3(阻值等于2Ω)G.电源E(E＝12V，内阻不计)①实验中除了选择器材A、F、G外，还应选择_______（填写器材前面的字母）；②请在方框中画出实验电路图_______：③某次测量中，所选择的电流表和电压表的读数为I、U，该电阻R=________（用题中物理量的字母表示）；【答案】(1).15Ω(2).BD(3).(4).【解析】【详解】（1）根据欧姆表读法，电阻=示数×倍率，所以为15Ω；（2）①选器材就是选择电流表和滑动变阻器，由电动势12V除以待测电阻大约15Ω，得到通过待测电阻的最大电流为0.8A，所以A2表3A的量程过大，因此选A1表，即B项；滑动变阻器阻值1kΩ过大，阻值利用效率过低，所以选择小滑动变阻器D。②控制部分：使用分压式接法；待测部分：由于A1表量程不足0.8A，故需要改表，需要并联一个阻值为R3=2Ω的定值电阻，为了精确测量，需要使用电流表内接法。电路如图；③根据电路连接，通过R的电流为：，则电阻R大小为三、计算题：11.如图所示，光滑水平