四川省德阳市高中2019届高三物理第二次诊断考试试题（含解析）

四川省德阳市高中2019届高三物理第二次诊断考试试题（含解析）二、选择题1.甲、乙两人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动如图所示下列说法正确的是A.乙的周期大于甲的周期B.乙的速度大于甲的速度C.乙的向心力大于甲的向心力D.乙的机械能大于甲的机械能【答案】B【解析】【详解】A、知周期，半径小的周期小，故甲的周期大于乙的周期；故A错误B、根据知线速度，轨道半径小的线速度大，故B正确；C、万有引力提供向心力，万有引力公式，因不知道甲、乙卫星质量的大小关系，仅知半径大小关系无法判断万有引力的大小，即无法判断向心力的大小，故C不正确；D、卫星的机械能包括卫星的势能和动能，势能和动能都与质量有关，因不知道甲乙卫星的质量，故无法判断，故D错误。2.a、b、c三个物体在同一条直线上运动．它们的位移－时间图像如图所示，其中a是一条顶点坐标为（0，10）的抛物线，下列说法正确的是A.b、c两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B.物体c的速度越来越大C.物体a的加速度为0.4m/s2D.在0〜5s内．a、b两个物体间的距离逐渐变大【答案】D【解析】【详解】A、位移图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知b、c两物体都做匀速直线运动。由图看出斜率看出，b、c两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，速度不同，故A错误。B、位移图象的斜率表示速度，c图线的斜率不变，说明物体c的速度不变，故B错误。C、对于匀加速直线运动位移公式x＝v0tat2，可见，x﹣t图象是抛物线，所以物体a一定做匀加速直线运动,在0﹣5s内a通过的位移为x＝20m﹣10m＝10m，将t＝5s，x＝10m代入xat2，解得a＝0.8m/s2．故C错误。D、t＝0时刻a、b从同一位置出发开始运动，a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，在0〜5s内，a、b两个物体间的距离逐渐变大，故D正确。3.如图所示，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为，在两导线中均通有方向垂直于纸面向里大小相等的电流时，纸面内与两导线距离为的a点处的磁感应强度为B，则P中的电流在a点处产生磁场的磁感应强度的大小为A.BB.C.D.【答案】C【解析】【详解】如图，，，则有，解得：，故选C。4.如图所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是A.地面对长方体物块的支持力逐渐增大B.球对墙壁的压力逐渐减小C.水平拉力F逐渐减小D.地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大【答案】C【解析】【详解】AD、对小球和长方形物块整体进行受力分析，整体处于平衡状态，竖直方向有：，则地面对长方体物块的支持力不变，地面受到的摩擦力为滑动摩擦力，则有，因此地面对长方体物块的摩擦力不变，所以AD错误；B、对小球进行受力分析，如图所示：小球受力平衡，则有：N1＝Gtanθ，N2，当水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块时，θ增大，则tanθ增大，所以N1增大，cosθ减小，则N2增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力逐渐增大，故B错误；C、对长方形物块受力分析，受到重力、地面的支持力、拉力F、球对物块的压力N2′以及滑动摩擦力作用，如图所示：受力平衡，根据牛顿第三定律可知，N2′＝N2，则水平方向有：F+N2′sinθ＝f，由于N2增大，θ增大，f不变，则F减小，故C正确。5.如图所示，光滑绝缘水平面上嵌入一无限长通电直导线．一质量为0.02kg的金属环在该平面内以大小v0=2m/s、方向与电流方向成60°角的初速度滑出．则（）A.金属环最终将静止在水平面上的某处B.金属环最终沿垂直导线方向做匀速直线运动C.金属环受安培力方向始终和运动方向相反D.金属环中产生的电能最多为0.03J【答案】D【解析】ABC、金属环周围有环形的磁场，金属环向右运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线，即安培力垂直直导线向左，与运动方向并非相反，安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向合力为零，故为匀速直线运动，故A、B、C错误；D、由题意知：沿导线方向分速度v1=v0•cos60°=1m/s根据能量转化与守恒解得：，代入数值解得：Q=0.03J，故环中最多产生0.03J的电能，故D正确；故选：D．点睛：金属环周围有环形的磁场，金属环向右上运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力与运动方向不一定相反，使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，最终金属环的运动状态为匀速沿导线运动．根据能量转化与守恒，减小的动能转化成电能。6.下列说法正确的是A.发生光电效应时，增大入射光的频率，光电子的最大初动能一定会增大B.发生光电效应时，增大入射光的强度，光电子的最大初动能一定会增大C.原子核的比结合能越大，原子核越稳定D.原子从基态跃迁到激发态时，会辐射光子【答案】AC【解析】【详解】AB、根据光电效应方程可知，Ek＝hγ﹣W；可知，光电子的最大初动能跟入射光强度无关，与入射光的频率有关，频率越大，光子的最大初动能越大，故A正确，B错误；C、比结合能描述的是原子核的稳定程度，原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故C正确；D、原子从基态跃迁到激发态时，能级变大，吸收能量，故D错误。7.如图甲所示是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时产生的交变电压图象．将该电压加在图乙中理想变压器的M、N两端．变压器原、副线圈匝数比为5∶1，电阻R的阻值为2Ω，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是A.0.01s时穿过线圈的磁通量为零B.线圈转动的角速度为100πrad/sC.流过灯泡的电流方向每秒钟改变25次D.电流表的示数为2A【答案】AD【解析】【详解】A、由图象可知，在t＝0.01s时，电压最大，此时是磁通量的变化率最大，此时穿过线圈的磁通量为零，故A正确；B、根据图象可以知道，交流电的周期是0.04s，由ω50πrad/s，故B错误；C、交流电的周期是0.04s，在每一个周期内交流电的方向改变2次，所以流过灯泡的电流方向每秒钟改变次数：n50次，故C错误；D、电压表读数为副线圈有效值，原线圈的电压的有效值为100V，由电压与匝数成正比可得副线圈的电压有效值为：20V，所以电压表的示数为20V；副线圈上的电流：I210A，由电流与匝数成反比得I12A，所以电流表读数为2A，故D正确。8.如图所示的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个套在杆上重力不计的带电圆环（视为质点）从杆上P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动。下列说法正确的是（）A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度可能先增大后减小B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度可能先增大后减小C.增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动D.将圆环从杆上P的上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动【答案】C【解析】试题分析：圆环从P运动到O的过程中，对环受力分析，环受库仑引力和杆的弹力，库仑引力沿杆方向上的分力等于圆环的合力，滑到O点时，所受的合力为零，加速度为零，故A错误；圆环从P运动到O的过程中，库仑引力做正功，动能一直增大，速度一直增大，故B错误；圆环从P运动到O的过程中，根据动能定理得，，根据牛顿第二定律有，可知，轨迹半径与圆环所带电荷量无关，故C正确；若增大高度，电势差U增大，轨迹半径发生变化，圆环不能做圆周运动，故D正确。考点：向心力，牛顿第二定律，带电粒子在电场中运动的综合应用三、非选择题9.为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成,用刻度尺测出矩形线框上下边之间的距离L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为△t1和△t2。（1）通过实验可测出上、下边通过光电门的速度v1和v2,分别为v1=______,v2=______.（2）如果满足关系式______(请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为)，则自由下落过程中线框的机械能守恒。【答案】(1).(2).(3).【解析】【详解】（1）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：，同理。（2）根据机械能守恒有：，整理得：10.某同学设计了如图1所示的实验电路测量电压表的内阻和电阻丝的电阻，实验室提供的器材有：两节干电池、电阻箱R0、粗细均匀的电阻丝、与电阻丝接触良好的滑动触头P、开关、灵敏电流计（灵敏电流计的零刻度在表盘正中央）、待测电压表、导线。他进行了下列实验操作：（1）按原理图1将如图2所示的实物图连接成完整电路，请你帮他完成实物连线_______；（2）先将电阻箱的阻值调至最大，将滑动触头P移至电阻丝的正中间位置；（3）闭合开关K，将电阻箱的阻值逐渐减小，当电阻箱的阻值为R0时，灵敏电流计示数为0，可知电压表内阻RV＝_________；（4）将电阻箱的阻值调至0，将cd导线断开，然后将滑动触头P移至最左端。此时电压表的示数为U，灵敏电流计的示数为I，则电阻丝的电阻为_____________，测得的电阻值______________（填“偏大”“偏小”或“准确”）。【答案】(1).电路连线如图:(2).R0(3).(4).偏大【解析】【详解】（1）电路连线如图：（3）灵敏电流计的示数为0时，说明电压表和电阻箱分压之比与电阻丝右边和左边电阻分压相等，故；（4）将电阻箱的阻值调至0，将cd导线断开，将滑动触头P移至最左端后，电阻丝的全部电阻与灵敏电流计串联，电压表测量的是灵敏电流计和电阻丝的总电压，电阻丝电阻的测量值，因为采用了内接法，，故电阻的测量值偏大。11.如图，是游乐场的一项娱乐设备。一环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落的高度为H＝75m，当落到离地面h＝30m的位置时开始制动，座舱均匀减速。在一次娱乐中，某同学把质量m＝6kg的书包放在自己的腿上。g取10m/s2。不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力。(1)求座舱制动过程中书包对该冋学腿部的压力多大；(2)若环形座舱与同学们的总质量M＝4×103kg，求制动过程中机器输出的平均功率。【答案】Nʹ＝150NP＝1.5×l06W【解析】（1）设座舱开始制动时的速度为v，制动过程中的加速度大小为a,书包受到腿的支持力为N，由运动公式可得：v2=2g(H-h)v2=2ah根据牛顿第二定律，对书包：N-mg=ma解得N=150N根据牛顿第三定律有该同学腿部受到的压力为150N.（2）设制动过程中座舱所受的制动力为F，经历的时间为t，由运动公式：h=vt-at2；根据牛顿第二定律，对座舱：F-Mg=Ma座舱克服制动力做功：W=Fh机械输出的平均功率：联立带入数据可得：P=1.5×106W12.如图所示，在竖直平面(纸面)内有长为l的CD、EF两平行带电极板，上方CD为正极板，下方EF为负极板，两极板间距为l，O点为两极板边缘C、E两点连线的中点；两极板右侧为边长为l的正方形匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外。离子源P产生的电荷量为q质量为m的带正电粒子飘入电压为U1的加速电场，其初速度几乎为零，被电场加速后在竖直平面内从O点斜向上射入两极板间，带电粒子恰好从CD极板边缘D点垂直DF边界进入匀强磁场区域。已知磁感应强度大小B与带电粒子射入电场O点时的速度大小v0的关系为，带电粒子重力不计。求（1）带电粒子射入电场O点时的速度大小v0；（2）两平行极板间的电压U2；（3）带电粒子在磁场区域运动的时间t。【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）电荷加速有(2)设粒子进入偏转场时速度与水平方向夹角为，