甘肃省张掖市2015年高三4月诊断考试理综物理试卷

张掖市2014－2015学年高三年级4月诊断考试

理科综合物理试卷

命题人：高台一中 何进礼 张万福 杜 海 审题人：山丹一中 贾旭良 王钰国 马 斌

第Ⅰ卷（选择题，共126分）

考生注意：

1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的班级、姓名、考号在答题卡上填写清楚。 2．作答时，考生务必用2B铅笔将第I、II卷的答案答在答题卡上相应位置，答在试卷上的答案无效。 相对原子质量：H 1 O 16 Mg 24 S 32 Al 27 Fe 56 Si 28 本卷共21小题，每小题6分，共126分。

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14～18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．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间的图象和拉力的功率与时间的图象如图所示。下列说法正确的是 10

A．物体的质量为 kg 9

B．滑动摩擦力的大小为5 N

C．0～6 s内物体的位移大小为24 m D．0～2 s内拉力做的功为20 J

15.斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体中间用一根细线连接，在细线的中点加一个与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态如图所示。则下列说法正确的是 A.a、b两物体的受力个数一定相同 B.a、b两物体对斜面的压力一定相同 C.a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等 D.当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动

16．在地面上方的A点以E1=3J的初动能水平抛出一小球，小球刚要落地时的动能为E2=7J， 落地点在B点，不计空气阻力，则A、B两点的连线与水平方向的夹角为

000 0

A.30 B. 37 C. 45 D. 60

17.如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，

t1则为 t2A．

23 B．2 C． D．3 3218．某同学经过探究发现：点电荷和无限大的接地金属平板间的电场（如图甲所示）与等量

异种点电荷之间的电场分布完全相同（如图乙所示）。在图丙中点电荷q到MN的距离OA为L，AB是以点电荷q为圆心、L为半径的圆上的一条直径，则B点电场强度的大小是

19.假设地球可视为质量分布均匀的球体。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，地球的半径为R，地球的自转周期为T，引力常量为G，由此可知 A.地球的质量为

g0R G

4?2RB.地球表面赤道处的重力加速度大小为g0? 2T4?2R

C.近地卫星在轨运行的加速度大小为

T2

3D.地球同步卫星在轨道上运行的加速度大小为

16g0R2?4

T4

20.如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1:n2=10:1，原线圈接入电压

u?2202sin100?t的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，定值电阻

R0=10Ω，可变电阻R′的阻值范围为0～10Ω，则

A.副线圈中交变电流的频率为100Hz B.t=0.02s时，电压表的示数为22V

C.调节可变电阻R′的阻值时，电流表示数的变化范围为0.11A～0.22A

D.当可变电阻阻值为10Ω时，变压器的输入电功率为242W

21．如图所示，竖直平面内有两条水平的平行虚线ab、cd，间距为d，其间（虚线边界上无磁场）有磁感应强度为B的匀强磁场，一个正方形线框边长为l，质量为m，电阻为R 。线框位于位置1时，其下边缘到ab的距离为h。现将线框从位置1由静止释放，依次经过2、3、4三个位置，其下边框刚进入磁场和刚要穿出磁场时的速度相等，重力加速度为g，下列说法正确的是

A．线框在经过2、3、4三个位置时，位置3时线圈速度一定最小 B．线框进入磁场过程中产生的电热Q?mg?d?l? C．线框从位置2下落到位置4的过程中加速度一直减小

2B2L2g(h?d?L)D．线框在即将到达位置3的瞬间克服安培力做功的瞬时功率为

R第Ⅱ卷（非选择题，共174分）

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作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共129分

22.（6分）某同学用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定。

（1）实验时，一定要进行的操作是（ ）

A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

B．改变砂和砂桶总质量，打出几条纸带

C．用天平测出砂和砂桶的总质量

D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

（2）以测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a-F图像正确的是（ ）

（3）若实验中求出的a-F图像的斜率为k,则小车的质量为 。

23.（9分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下： （1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为 mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为 mm；

（3）用多用电表的电阻“×10”档，按正确的操作步骤粗测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为 Ω；

（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R

电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω） 电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电流表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ） 滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ） 直流电源（电动势4V，内阻不计） 开关S，导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选用 ，电压表应选用 ，请在方框中画出测量用的正确图，并标明所用器材的代号。 24.（14分）如图所示，水平传送带以速度v1=2m/s匀速向左运动，小物块P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，mP=2kg、mQ=1kg，已知某时刻P在传送带右端具有向左的速度v2=4m/s，小物块P与传送带之间的动摩擦因数μ= 0.1，P与定滑轮间的绳始终保持水平。不计定滑轮质量和摩擦，小物块P与传送带之间的最大静摩擦力等

2

于滑动摩擦力，传送带、绳足够长，取g＝10 m/s，求： （1）小物块P在传送带上向左运动的最大距离； （2）小物块P离开传送带时的速度。 25．（18分）如图所示，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。在x轴下方存在匀强电场，方向竖直向上。一个质量为m，电荷量为q，重力不计的带正电

粒子从y轴上的a(h,0)点沿y轴正方向以某一初速度开始运动，经过一段时间后，粒子与x轴正方向成45°进入电场，当粒子经过y轴的b点时速度方向恰好与y轴垂直。求：

（1）粒子在磁场中运动的轨道半径和速度大小v； （2）匀强电场的电场强度大小E；

（3）粒子从开始运动到第三次经过x轴的时间t。

(二)选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选1

题解答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目涂黑。注意所做题目必须与所涂题目一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 33.【物理——选修3-3】（15分） （1）（6分）下列说法正确的是( ) （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得分为0分） A．液晶具有流动性，光学性质各向异性 B．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力

C．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体 D．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械能 E．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 （2）（9分）如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A封闭体积相等的两部分气体。开始时管道内气体温度都为T0 = 500 K，下部分气体的

52

压强p0=1．25×10 Pa，活塞质量m = 0．25 kg，管道的内径横截面积S =1cm。现保持管道下部分气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至T，最终管道内上部分气体体积变为原来的

32

，若不计活塞与管道壁间的摩擦，g = 10 m/s，求此时上部分气体的温度T。 4 34．【物理—选修3-4】（15分） （1）（6分）一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是（ ）（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个 扣3分，最低得分为0分） A．波沿x轴正方向传播，且波速为10m/s B．波沿x轴负方向传播，且波速为10m/s

C．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反 D．若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处

E．从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y= -10cm （2）（9分）如图所示，折射率为2的两面平行的玻璃砖，下表

0

面涂有反射物质，右端垂直地放置一标尺MN。一细光束以45角度入射到玻璃砖的上表面，会在标尺上的两个位置出现光点，若两光点之间的距离为a（图中未画出），则光通过玻璃砖的时间是多少?（设光在真空中的速度为c，不考虑细光束在玻璃砖下表面的第二次反射） 35．【物理—选修3-5】（15分） （1）（6分）下列说法正确的是__________。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）

A．β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线的穿透本领远比γ射线弱 B．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征

C．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少 D．在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固

206E．23892U衰变成82Pb要经过6次β衰变和8次α衰变 （2）（9分）如图所示，在光滑的水平面上，质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连。质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度v0滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零。现小滑块以水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，小滑块弹回后，刚好能够滑到木板左端而不

从木板上落下，求

v的值。 v0

张掖市2014－2015学年高三年级4

物理试题参考答案

一、选择题： 题号 答案

14 A 15 B 16 A 17 D 18 C 月诊断考试

19 BD 20 BC 21 AD 二、非选择题

22、（每问2分，共6分）（1）A B (2) A (3)

2 k23、（9分）

（1） 50.20 （2分） （2）4.700（4.698－4.702） （2分） （3） 220 （1分）

（4）A2 (1分) V1（1分） 电路图如右图示（2分）

24．解：（1）二定律得 对

p先以加速度a1向左做匀减速运动，直到速度减为v1，设位移为x1，由牛顿第

p：T1??mPg?mP?a1 ?????1分

?mQ?a1 ?????1分

?4m/s2 ?????1分

对Q：mQg?T1 联立以上方程解得 a1

22 2ax?v?v1121 由运动学公式得

解得 x1=1.5m ?????2分

p接着以加速度a2向左做匀减速运动，直到速度减为0，设位移为x2，由牛顿第二定律得 p：T2??mPg?mP?a2 ?????1分

?mQ?a2 ?????1分

82

m/s ?????1分3 对

对Q：mQg?T2 联立以上方程解得 a2?

22ax?v1 由运动学公式得 22

解得 x2=0.75m ?????2分

故

p向左运动的最大距离x?x1?x2?2.25m ?????1分

（2）

p向左的速度减为0后，再以加速度a2向右做匀加速运动，直到从右端离开传送带，由

2

运动学公式得 2a2x=v 解得 v?23m/s ?????3分

粒子第一次经过x轴的位置为x1，到达b点速度大小为vb 粒子做类平抛运动，有

vb?v1cos45? ??⑤ (1分)

qBh ??⑥ (1分) m∴vb?设粒子进入电场经过时间t运动到b点,b点的纵坐标为-yb 由类平抛运动得 r+rsin45°=vbt ??⑦(1分)

12?1yb?(v1sin45??0)t?h ??⑧(1分)

22112mvb?mv12 ??⑨(2分) 22由动能定理：?qEyb?

(2?1)qhB2∴ E? ??⑩(1分)

m（3）粒子在磁场中的周期为 T?2?r2?m ???(1分) ?v1qB第一次经过x轴的时间t1?55?mT? ???(1分) 84qB在电场中运动的时间

t2?2t?2(2?1)m ???(1分)

qB33?mT? ???(1分) 42qB在第二次经过x轴到第三次经过x轴的时间t3?∴总时间t总11?m?t1?t2?t3?(?22?2) ???(1分)

4qB

三、选修部分：

33．［物理—选修3-3］（15分）

（1）ACE（6分）

（2）（9分） 设初状态时两部分气体体积均为V0 对下部分气体，等温变化

5V04解得 P =1×l05Pa （1分） P0V0= PV （2分）

mgP?P??1?105PaF10s对上部分气体，初态 （2分）

mgP2?P??0.75?105Pas末态（1分）

V?根据理想气体状态方程，有

（2分）

解得 T = 281．25 K（1分）

34．［物理—选修3-4］（15分） （1）ADE（6分）

（2）（9分）解：如图由光的折射定律：

3pV02p1V04?T0Tn?sinisinr 得：r?30? （2分）

所以在玻璃砖内的光线与玻璃砖的上面构成等边三角形，其边长等于a （2分）

v?光在玻璃中的速度为

c2c2a22a?t玻??n2（2分）vc （3分）

35．［物理—选修3-5］（15分） （1）BCE（6分）

12?fL=0-mv02（2）（9分）解：小滑块以水平速度v0右滑时，有：（2分） 11?fL=mv12-mv222小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1，则有（2分）

滑块与墙碰后至向左运动到木板左端，此时滑块、木板的共同速度为v2， 则有

mv1=(m?4m)v2（2分）

112fL=mv12-(m?4m)v222由总能量守恒可得：（2分） v3?v2（1分）

上述四式联立，解得0

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