2023屆四川省瀘州市高三下學(xué)期第二次教學(xué)質(zhì)量診斷性考試?yán)砭C物理試題 含解析

瀘州市高2020級第二次教學(xué)質(zhì)量診斷性考試?yán)砜凭C合能力測試本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共38題，共300分，共12頁，考試時間150分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回，試卷自留。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙。試題卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.人類可以利用核衰變獲取能量。钚的同位素在衰變時能釋放出γ射線，其衰變方程為。下列說法中正確的是（）A.X原子核中含有143個質(zhì)子B.X原子核中含有92個中子C.衰變過程中減少的的質(zhì)量大于生成的X和的總質(zhì)量D.衰變發(fā)出的γ射線是波長很短的電子流【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知的質(zhì)量數(shù)為質(zhì)子數(shù)為則中子數(shù)為AB錯誤；C．衰變過程中放出能量，所以衰變過程中減少的的質(zhì)量大于生成的X和的總質(zhì)量，C正確；D．衰變發(fā)出的γ射線是光子，D錯誤。故選C。2.通過某段圓柱形導(dǎo)體的電流大小為I，該導(dǎo)體中單位長度的自由電荷數(shù)為N，每個自由電荷帶電量均為q。則導(dǎo)體中自由電荷定向移動速度v的大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的自由電荷總電量Q為電流強(qiáng)度的定義解得故選A。

3.為觀測和研究太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射的起源，2022年10月我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了“夸父一號”衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)中國綜合性太陽衛(wèi)星探測零的突破。假設(shè)某探測太陽的飛行器僅在太陽的引力作用下，在長軸為a的橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動，太陽的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G。則該飛行器繞太陽運(yùn)行的周期應(yīng)為（）A. B. C.πa D.2πa【答案】B【解析】【詳解】對于同一個中心天體，由開普勒第三定律可知若運(yùn)行軌道為橢圓，則r指半長軸，若運(yùn)行軌道是圓，則r指圓的半徑，可見，若兩個行星繞同一個中心天體運(yùn)動，軌道半長軸為r的行星與圓軌道半徑為r的行星周期相同，即要求半長軸為的橢圓軌道上繞太陽運(yùn)行的飛行器的周期，只需求圓軌道半徑為的另一顆繞地球運(yùn)動的飛行器的周期，由解得故選B。4.將兩個相同的小球A、B從水平地面以不同初速度豎直向上先后拋出，已知A球的初速度為40m/s，B球的初速度為20m/s，B球比A球遲1s拋出，忽略空氣阻力的作用，重力加速度。設(shè)向上為正方向，從拋出A球開始計(jì)時，到B球剛要落地的過程中，下列關(guān)于A、B兩小球的速度差隨時間t變化的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由題知A向上減速到零的時間為B向上減速到零的時間為因B球比A球遲1s拋出，則在0-1s內(nèi)只A球向上做勻減速運(yùn)動，B球沒有運(yùn)動，速度為零，則A的速度為則A、B兩小球的速度差在2-3s內(nèi)A、B球都向上做勻減速運(yùn)動，則兩者速度為，則A、B兩小球的速度差即兩者速度差保持不變；3s后B向下做自由落體運(yùn)動，經(jīng)2s落地，則在3-4s內(nèi)A向上做勻減速運(yùn)動，B向下做自由落體運(yùn)動，A經(jīng)3s后的速度為則3-4s內(nèi)A的速度為B的速度為則A、B兩小球的速度差即兩者速度差保持不變；在4-5s內(nèi)A向下開始做自由落體運(yùn)動，此時B的速度為則4-5s內(nèi)A的速度為B的速度為則A、B兩小球的速度差即兩者速度差保持不變。故選A。5.如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，兩個分別與水平地面成37°和的光滑絕緣斜面交于A點(diǎn)，BC長度為5m?，F(xiàn)分別從A點(diǎn)由靜止釋放可視為質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩帶電小物塊，運(yùn)動一段距離后均在斜面上的某位置與斜面分離。已知甲、乙兩物塊的比荷大小之比為，不計(jì)兩物塊間的庫侖力，重力加速度取，，。若甲物塊沿斜面下滑到距A點(diǎn)2m處與斜面分離，則乙物塊與斜面分離的位置距A點(diǎn)的距離為（）A.2.5m B.2.125m C.1.5m D.1.125m【答案】C【解析】詳解】甲物塊沿斜面下滑到距A點(diǎn)s甲=2m處與斜面分離乙物塊與斜面分離又聯(lián)立得又解得s乙=1.5m故選C。6.圖甲所示，為一臺小型發(fā)電機(jī)的示意圖，單匝線圈勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為0.2Ω，小燈泡的電阻恒為0.8Ω。則（）A.理想電壓表的示數(shù)B.線圈轉(zhuǎn)動的角速度C.轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的最大磁通量D.通過燈泡電流的瞬時表達(dá)式為【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖乙可知電壓的有效值為理想電壓表測的是小燈泡兩端電壓，示數(shù)為A錯誤；B．由乙圖可知交流電的周期為，所以線圈轉(zhuǎn)動的角速度為B正確；C．線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢最大值為可得轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的最大磁通量為C錯誤；D．感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為故通過燈泡電流的瞬時表達(dá)式為D正確。故選BD。7.如圖所示，在的勻強(qiáng)磁場中，水平絕緣桌面上固定兩根平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，金屬導(dǎo)軌連接的電阻，右端并聯(lián)一個平行板電容器，極板上各有一小孔，導(dǎo)軌上放置一根金屬桿。金屬桿以某一速度勻速運(yùn)動，一個比荷為的帶負(fù)電粒子從電容器A極板小孔處由靜止加速后，恰對著圓心垂直進(jìn)入大小、方向豎直向下的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域中，圓形磁場半徑。帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)后，飛出磁場時的速度方向與原速度方向偏離了。導(dǎo)軌MN和PQ的間距，金屬桿接入電路部分的電阻，其余電阻不計(jì)，桿與導(dǎo)軌始終接觸良好，忽略帶電粒子重力。下列關(guān)于桿的運(yùn)動，判斷正確的是（）A.桿向右勻速運(yùn)動 B.桿向左勻速運(yùn)動C.桿的速度大小為10m/s D.桿的速度大小為20m/s【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意負(fù)電荷從電容器A極板小孔處由靜止開始加速，說明電容A極帶負(fù)電為負(fù)極，據(jù)感應(yīng)電動勢右手定則原理，可以判斷桿向右勻速運(yùn)動，故A正確B錯誤；CD．帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)后，飛出磁場時的速度方向與原速度方向偏離了，根據(jù)洛倫茲力提供向心力帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動有，其運(yùn)動軌跡如圖所以根據(jù)上圖可得D為帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的圓心，且CD為半徑，CO為圓形磁場半徑，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為帶電粒子在磁場中運(yùn)動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有負(fù)電荷從電容器A極板小孔處由靜止開始加速，設(shè)電容器兩極電勢差為U，電容器兩極板距離為d，兩極板間產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場強(qiáng)度為E，可得帶電粒子在勻強(qiáng)電場中受到的電場力為設(shè)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中受到電場力產(chǎn)生的加速度為，由牛頓第二定律有帶電粒子在電容產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場中受到電場力，做均加速直線運(yùn)動，由加速度與位移公式由以上方程聯(lián)立得帶入數(shù)據(jù)解得由圖分析得電容器兩極電勢差為U，同時也為電阻R兩端的電壓，設(shè)通過的電流為I，根據(jù)歐姆定律則有金屬桿以某一速度在磁場中勻速運(yùn)動產(chǎn)生的電動勢為則通過金屬的電流為以上方程帶入數(shù)據(jù)解得故C正確D錯誤。故選AC。8.如圖所示，質(zhì)量為M的內(nèi)壁光滑的半圓槽置于粗糙水平面上，質(zhì)量為m的小球從半圓槽軌道的左端與圓心等高處靜止釋放，小球運(yùn)動過程中半圓槽始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。AB是平行水平地面的圓弧直徑，小球與圓心O連線跟OA間的夾角為，重力加速度為g，小球向下運(yùn)動時，在的范圍內(nèi)，下列說法中正確的是（）A.當(dāng)時，半圓槽受到摩擦力最大B.當(dāng)時，半圓槽受到的摩擦力最大C.當(dāng)時，半圓槽對地面的壓力N小于D.當(dāng)時，半圓槽對地面的壓力N等于【答案】BD【解析】【詳解】AB．小球在某位置的速度，有對小球受力分析有解得小球所受支持力為根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)Π雸A槽的壓力因?yàn)榘雸A槽始終靜止，所以半圓槽所受合力為零，即水平方向有所以當(dāng)時，半圓槽受到的摩擦力最大，故A錯誤，B正確；CD．對半圓槽受力分析，設(shè)地面對半圓槽的支持力為豎直方向有整理有當(dāng)時，有根據(jù)牛頓第三定律有故C錯誤，D正確。故選BD。第II卷（非選擇題共174分）二、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題~第32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33題~第38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題（共129分）9.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置探究向心力大小與周期、半徑之間的關(guān)系，輕繩一端系著小球，另一端固定在豎直桿上的力傳感器上，小球套在光滑水平桿上。水平桿在電動機(jī)帶動下可以在水平面內(nèi)繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動。已知小球質(zhì)量為m，小球做圓周運(yùn)動的半徑為r，電子計(jì)數(shù)器可記錄桿做圓周運(yùn)動的圈數(shù)，用秒表記錄小球轉(zhuǎn)動n圈的時間為t。（1）若保持小球運(yùn)動半徑不變，僅減小運(yùn)動周期，小球受到的拉力將___________；若保持小球運(yùn)動的周期不變，僅減小運(yùn)動半徑，小球受到的拉力將___________。（以上兩空均選填“變大”“變小”或“不變”）（2）該小組同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時，保持小球做圓周運(yùn)動的半徑不變，選用質(zhì)量為的小球甲和質(zhì)量為的小球乙做了兩組實(shí)驗(yàn)。兩組實(shí)驗(yàn)中分別多次改變小球運(yùn)動的轉(zhuǎn)速，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了F與關(guān)系如圖乙所示的①和②兩條曲線，圖中反映小球甲的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是_________（選填“①”或“②”）。【答案】①.變大②.變?、?①【解析】【詳解】（1）[1][2]小球做圓周運(yùn)動時有所以當(dāng)小球運(yùn)動半徑不變，僅減小運(yùn)動周期，小球受到的拉力將變大；若保持小球運(yùn)動的周期不變，僅減小運(yùn)動半徑，小球受到的拉力將變小。（2）[3]根據(jù)題意有可得因?yàn)榧浊虻馁|(zhì)量較大，所以可得曲線①為小球甲的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。10.某小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室完成“測量電池組的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：A．幾節(jié)干電池組成的電池組B．電壓表V量程3V，內(nèi)阻C．電流表A量程3A，內(nèi)阻約為1ΩD．定值電阻E．定值電阻F．滑動變阻器R：調(diào)節(jié)范圍0~10Ω該組同學(xué)根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示。（1）虛線框內(nèi)的電路表示將電壓表的量程擴(kuò)大了，則擴(kuò)大后的“電壓表”最大能測量___________V的電壓。（2）實(shí)驗(yàn)時記錄了多組電壓表V表盤的示數(shù)U和電流表A表盤的示數(shù)I，并描點(diǎn)作圖作出如圖乙所示的圖線，忽略電表內(nèi)阻的影響時，由圖線可知該干電池組的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=_________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）若考慮到電表內(nèi)阻的影響，對測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正以便求出準(zhǔn)確的電動勢和內(nèi)阻，需在圖乙中重新繪制圖線，新繪制的圖線與原圖線比較，新繪制的圖線斜率絕對值|k|的大小將_________。（選填“變大”“變小”或“不變”）（4）在上述實(shí)驗(yàn)過程中，若改變滑動變阻器的電阻大小，電源的輸出功率將會變化，電源輸出功率P與電源外電路的路端電壓U的關(guān)系圖像如圖___________所示。A.B.C.D.【答案】①.②.4.2③.5.0④.變?、?B【解析】【詳解】（1）[1]改裝后電壓表能測量的范圍為（2）[2][3]根據(jù)電路知識可知解得結(jié)合圖像可知（3）[4]若考慮到電表內(nèi)阻的影響，則表達(dá)式為可得則斜率變即修正后圖像斜率變小。（4）[5]電源輸出功率P與電源外電路的路端電壓U的關(guān)系根據(jù)數(shù)學(xué)知識，此函數(shù)對應(yīng)的是一個拋物線，且當(dāng)電源輸出功率最大時，路端電壓為總電動勢的一半，外電路總電阻取值范圍為，則外電路電壓的取值范圍為。當(dāng)時對應(yīng)的功率為當(dāng)時對應(yīng)的功率為故選B。11.如圖是某種機(jī)械打夯的原理示意圖，OA為液壓裝置，能給質(zhì)量為m的夯桿提供豎直方向的力。左右為兩個半徑均為R的摩擦傳動輪，每個輪子給夯桿的壓力大小均為，運(yùn)轉(zhuǎn)方向如圖所示。開始時液壓裝置對夯桿提供大小恒為的向上拉力，摩擦傳動輪勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω，摩擦傳動輪與夯桿之間的動摩擦因數(shù)，在液壓裝置和摩擦傳動輪的作用下，夯桿從靜止開始向上運(yùn)動。夯桿運(yùn)動到某時刻速度與摩擦傳動輪邊緣線速度、液壓裝置相等，該時刻之后的運(yùn)動過程中摩擦傳動輪不再對夯桿提供壓力和摩擦力，且液壓裝置開始提供大小恒為的向下壓力，直到夯桿落地。取重力加速度為g，求：（1）夯桿上升的最大高度；（2）夯桿落地前瞬間的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）液壓裝置對夯桿提供向上拉力時，根據(jù)牛頓第二定律解得a=4g摩擦傳動輪邊緣線速度夯桿速度與摩擦傳動輪邊緣線速度相等時，根據(jù)得此時夯桿上升的高度此后，根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)得夯桿上升的高度夯桿上升的最大高度（2）根據(jù)得夯桿落地前瞬間的速度大小12.如圖所示，光滑水平的絕緣地面與足夠長的傾斜傳送帶，經(jīng)長度可忽略的圓弧平滑連接，空間分布著水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度。水平地面上放有質(zhì)量均為的物塊A和B，其中A帶電荷量，B絕緣且不帶電。A在外力作用下靜止，兩物塊相距，B距傳送帶底部距離，傳送帶以的速度順時針勻速運(yùn)動。兩物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為，傳送帶與水平方向的夾角。時刻撤去外力，A向右運(yùn)動，當(dāng)兩物塊發(fā)生第二次碰撞瞬間便撤去電場，所有碰撞均視為彈性碰撞，碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移與損失，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，取重力加速度，，，求：（1）第一次碰后物塊A和物塊B的速度大?。唬?）A物塊在整個運(yùn)動過程中減少的電勢能的大?。唬?）兩物塊在傾斜傳送帶之間的距離恒定不變后，此時兩物塊的間距。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）A物塊受電場力做加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律設(shè)第一次碰撞前A物塊的速度為，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動公式A物塊與B物塊發(fā)生彈性碰撞，第一次碰撞后速度分別為和，根據(jù)動量守恒根據(jù)機(jī)械能守恒聯(lián)立解得（2）第二次碰撞時，A物塊與B物塊再次位移相等，設(shè)所用時間為，則解得設(shè)B滑到傳送帶時間為，則解得故A物塊與B物塊在上傳送帶前相碰，設(shè)碰時位移為，則A物塊在整個運(yùn)動過程中減少的電勢能（3）設(shè)第二次碰撞前A物塊的速度為，第二次碰撞后的速度分別為和，則根據(jù)動量守恒根據(jù)機(jī)械能守恒解得A物塊進(jìn)入傳送帶的時間解得B物塊進(jìn)入傳送帶的時間解得A物塊與B物塊上傳送帶的加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律解得A物塊與傳送帶共速所需的時間B物塊與傳送帶共速所需的時間A物塊與傳送帶共速所走的位移A與傳送帶共速時，B物塊所走的位移兩物塊的間距（二）選考題（共45分）【物理-選修3-3】13.關(guān)于下面熱學(xué)中的五張圖片所涉及的相關(guān)知識，描述正確的是（）A.甲是分子間的作用力跟距離的關(guān)系圖，當(dāng)時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.要達(dá)到乙圖的實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)先將一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上C.丙圖中對同一氣體而言，實(shí)線對應(yīng)的氣體分子溫度高于虛線對應(yīng)的氣體分子溫度D.丁圖中，懸浮在液體中的顆粒越大，布朗運(yùn)動表現(xiàn)得越明顯E.戊圖中，猛推推桿壓縮筒內(nèi)封閉的氣體，氣體溫度升高、壓強(qiáng)變大【答案】ACE【解析】【詳解】A．由圖甲作用力跟距離的關(guān)系圖可知，當(dāng)時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故A正確；B．要達(dá)到乙圖的實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)先把痱子粉撒在水面上，再將一滴油酸酒精溶液滴入水面，故B錯誤；C．溫度升高時，速率分布最大的區(qū)間將向速率增大處移動，丙圖中對同一氣體而言，實(shí)線對應(yīng)的氣體分子溫度高于虛線對應(yīng)的氣體分子溫度，故C正確；D．丁圖中，懸浮在液體中的顆粒越大，布朗運(yùn)動表現(xiàn)得越不明顯，故D錯誤；E．戊圖中，猛推推桿壓縮筒內(nèi)封閉的氣體，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大，氣體溫度升高、壓強(qiáng)變大，故E正確。故選ACE。14.如圖所示，右端開口的汽缸導(dǎo)熱性能良好，固定在水平面上，用光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)活塞自由靜止時，活塞到汽缸底部的長度，汽缸內(nèi)理想氣體溫度為，施加一水平向右的外力F，使活塞緩慢移動到距汽缸底部的距離為時，活塞又保持平衡。已知活塞質(zhì)量，橫截面積，大氣壓強(qiáng)。①求外力F的大?。虎诒３症賳栔兴较蛴业睦不變，加熱使理想氣體溫度變?yōu)?T0，求活塞平衡時活塞到汽缸底部的長度?！敬鸢浮浚?）500N；（2）1.6m【解析】【詳解】（1）依題意，活塞緩慢移動，封閉氣體溫度不變，