1、四川省宜宾市普通高中2020届高三物理下学期适应性考试(三诊)试题(含解析)一、选择题1.2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息:全超导托卡马克装置EAST在实验中有了新的突破,等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度;其主要两个核反应方程为:;,则下列表述正确的是()A. X是质子B. Y是氚核C. 是人类历史上第一次核反应人工转变方程D. 属于核裂变反应方程【答案】B【解析】【详解】AB根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,X是中子,Y是氚核,选项A错误,B正确;CD不是人类历史上第一次核反应人工转变方程,两个核反应方程均属于轻核聚变方程,选项CD错误。故选B。2.如图所示,某健身
2、爱好者利用如下装置锻炼自己的臂力和腿部力量,在O点系一重物C,手拉着轻绳且始终保持轻绳平行于粗糙的水平地面。当他缓慢地向右移动时,下列说法正确的是()A. 绳OA拉力大小保持不变B. 绳OB拉力变小C. 健身者与地面间摩擦力变大D. 绳OA、OB拉力的合力变大【答案】C【解析】【详解】AB设OA、OB绳的拉力分别为FA和FB,重物的质量为m。对O点有FAcos-mg=0FAsin-FB=0解得FB=mgtan当健身者缓慢向右移动时,变大,则两拉力均变大,故AB错误;C健身者所受的摩擦力与FB相等,则健身者与地面间的摩擦力变大,故C正确;D健身者缓慢移动时,两绳拉力的合力大小等于重物C的重力,大
3、小不变,故D错误。故选C。3.据报道,我国将于2020年发射火星探测器。假设图示三个轨道是探测器绕火星飞行的轨道,其中轨道、均为圆形轨道,轨道为椭圆形轨道,三个轨道在同一平面内,轨道与轨道相切于P点,与轨道相切于Q点,不计探测器在变轨过程中的质量变化,则下列说法正确的是()A. 探测器在轨道的任何位置都具有相同速度B. 探测器在轨道的任何位置都具有相同加速度C. 不论在轨道还是轨道运行,探测器在P点的动量都相同D. 不论在轨道还是轨道运行,探测器在Q点的加速度都相同【答案】D【解析】【详解】A根据开普勒第二定律可知,探测器在轨道上运动时,在距离地球较近的点速度较大,较远的点速度较小,选项A错误
4、;B探测器在轨道的任何位置都具有相同大小的加速度,但是方向不同,选项B错误;C探测器从轨道到轨道要在P点加速,则探测器在轨道上P点的动量小于在轨道上P点的动量,选项C错误;D不论在轨道还是轨道运行,探测器在Q点时受到火星的万有引力相同,则加速度相同,选项D正确。故选D。4.如图所示,完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置,甲的圆心为O1,乙的圆心为O2,在两环圆心的连线上有a、b、c三点,其中aO1O1bbO2O2c,此时a点的磁感应强度大小为B1,b点的磁感应强度大小为B2当把环形电流乙撤去后,c点的磁感应强度大小为A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】对于图中单个环形电流,根
5、据安培定则,其在中轴线上的磁场方向均是向左,故c点的磁场方向也是向左的设ao1=o1b=bo2=o2c=r,设单个环形电流在距离中点r位置的磁感应强度为B1r,在距离中点3r位置的磁感应强度为B3r,故:a点磁感应强度:B1=B1r+B3r;b点磁感应强度:B2=B1r+B1r;当撤去环形电流乙后,c点磁感应强度:Bc=B3r=B1-B2,故选A5.如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,坐标轴上Ox2间各点的电势分布如图乙所示,则()A. 在Ox2间,场强方向一定发生了变化B. 负电荷在O点电势能高于在x1点电势能C. 若一仅受电场力作用的负电荷从O点运动到x2点,其动能逐渐减
6、小D. 从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在Ox2间做先加速后减速运动【答案】C【解析】【详解】A-x图象的斜率的绝对值大小等于电场强度,由几何知识得知,斜率先增大后减小,则电场强度先增大后减小,故A错误;BO点电势高于x1点电势,负电荷在高电势点的电势能较小,可知负电荷在O点电势能低于在x1点电势能,选项B错误;C由图看出,从O点到x2点电势一直逐渐降低,若一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐变大,动能逐渐减小,选项C正确;D从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,受到的电场力方向一直沿x轴正向,与速度方向相同,做加速运动,即该正电荷在Ox2间一直做加速运动,故D错误。故选C
7、。6.如图,一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动一小滑块以某初速度沿传送带向下运动,滑块与传送带间的动摩擦因数恒定,则其速度v随时间t变化的图象可能是A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】根据题意,设传送带倾角为,动摩擦因数,若:,合力沿斜面向下,物块向下匀加速;若,沿斜面方向合力为零,物块匀速下滑;若,沿斜面方向合力沿斜面向上物块匀减速,当减速为零时,开始反向加速,当加速到与传送带速度相同,因为最大静摩擦力大于重力向下分力,之后一起随传送带匀速,AD错误BC正确7.如图所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为m=3kg静止放置的物块A、B、C,物块B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板
8、质量不计)。若A以v0=4m/s的初速度向B运动并压缩弹簧(弹簧始终在弹性限度内),当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞时间极短,则以下说法正确的是()A. 从A开始运动到弹簧压缩最短时A的速度大小为2m/sB. 从A开始运动到弹簧压缩最短时C受到的冲量大小为4NsC. 从A开始运动到A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为3JD. 在A、B、C相互作用过程中弹簧的最大弹性势能为16J【答案】BC【解析】【分析】【详解】A对A、B通过弹簧作用的过程中,当第一次速度相同时,取向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=2mv1解得v1=2m/s设A、B第二次
9、速度相同时的速度大小v2,此时弹簧最短。对ABC系统,取向右为正方向,根据动量守恒定律得mv0=3mv2解得从A开始运动到弹簧压缩最短时A的速度大小为;选项A错误;B从开始到弹簧最短时,即从开始到A、B第二次速度相同时,对C根据动量定理I=mv2-0=4Ns故B正确;CB与C碰撞的过程,B、C组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得mv1=2mv3解得BC粘接后瞬间共同速度为v3=1m/s从BC碰撞到A与弹簧分离的过程,由系统的动量守恒和机械能守恒得mv1+2mv3=mvA+2mvBC 从开始到A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为联立解得E=3J故C正确。DAB两物体第一次共
10、速时弹簧的弹性势能 则当弹簧被压缩到最短时,由能量关系可知 Epm=13J即在A、B、C相互作用过程中弹簧的最大弹性势能为13J。故D错误。故选BC。8.如图所示,绝缘水平面内固定有一间距d=lm、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC,导轨两端接有阻值分别为R1=3和R2=6的定值电阻.矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场I和。一质量m=0.2kg,电阻r=1的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处,在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动,刚到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3ms,导体棒ab进入磁场后,导体棒ab中通过的电
11、流始终保持不变。导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,空气阻力不计。则()A. 导体棒ab刚到达EF时的加速度大小为5m/s2B. 两磁场边界EF和MN之间的距离L为1mC. 若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去,导体棒ab继续滑行的距离为3mD. 若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去,导体棒ab继续滑行的过程中整个回路产生的焦耳热为3.6J【答案】AD【解析】【详解】A导体棒ab刚要到达EF时,在磁场中切割磁感线产生的感应电动势E1=Bdv1经分析可知,此时导体棒ab所受安培力的方向水平向左,由牛顿第二定律,则有F0-BI1d=ma1根据闭合电路的欧姆定律,则有 上式中 解得a
12、1=5m/s2选项A正确;B导体棒ab进入磁场后,受到的安培力与F0平衡,做匀速直线运动,导体棒ab中通过的电流I2,保持不变,则有F0=BI2d其中 设导体棒ab从EF运动到MN的过程中的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律,则有F0=ma2导体棒ab在EF,MN之间做匀加速直线运动,则有解得L=1.35m选项B错误;C对撤去F0后,导体棒ab继续滑行的过程中,根据牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律,则有BId=ma而若t0,则有由以上三式可得 则有 即 解得s=3.6m选项C错误;D根据能量守恒定律,则有因v2=6m/s,代入数据解得Q=3.6J选项D正确。故选AD。二、实验题9.某同学做验证向
13、心力与线速度关系的实验装置如图所示,一轻质细线上端固定在拉力传 感器上,下端悬挂一小钢球钢球静止时刚好位于光电门中央主要实验步骤如下:用游标卡尺测出钢球直径d;将钢球悬挂静止不动,此时力传感器示数为F1,用米尺量出线长L; 将钢球拉到适当的高度处释放,光电门计时器测出钢球的遮光时间为t,力传感器示数的最大值为F2;已知当地的重力加速度大小为g,请用上述测得的物理量表示:(1)钢球经过光电门时的线速度表达式v_,向心力表达式 _; (2)钢球经过光电门时所受合力的表达式F合 _;(3)若在实验误差允许的范围内F向F合,则验证了向心力与线速度的关系该实验可能的误差有:_(写出一条即可)【答案】 (
14、1). (2). (3). (4). 摆线得长度测量由误差【解析】【详解】(1)小球的直径d,遮光时间为t,所以通过光电门的速度:,根据题意知,小球圆周运动的半径为:,小球质量:,向心力表达式:(2)钢球经过光电门时只受重力和绳的拉力,所受合力为:(3)根据向心力表达式知,可能在测量摆线长度时存在误差10.某同学想要测量一只量程已知的电压表V的内阻,实验室提供的器材如下:A电池组(电动势约为3V,内阻不计)B待测电压表V(量程3V,内阻约3k)一只C电流表A(量程3A,内阻15)一只D滑动变阻器R1(最大阻值为15k)一个E变阻箱R2(09999)一个F开关和导线若干(1)该同学设计了如下图所
15、示的两个实验电路图,为了较准确地测出该电压表内阻,你认为合理且可行的是_。(2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的示数U和_(填上文字和符号)。(3)为了能作出相应的直线图线,方便计算出电压表的内阻,根据所测物理量建立适当的图象_(填字母序号)。A.B.C.D.(4)根据前面所做的选择,若利用实验数据所作图像的斜率为k、截距为b,则待测电压表V内阻的表达式RV=_。【答案】 (1). A (2). 电阻R (3). C (4). 【解析】【详解】(1)1图B电路中由于滑动变阻器最大阻值为15k,电路电流较小,改变阻值过程中,电流表读数变化范围太小,
16、因此B电路不合理。图A电路,由于电阻箱R2电阻最大阻值为9999,改变电阻箱阻值可以改变电压表示数,测出多组实验数据,因此比较合理的实验电路是图A。(2)2选择电路A进行实验时,闭合电键,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的示数U和电阻箱R2的阻值R。(3)3由于电源内阻可以忽略不计,由闭合电路欧姆定律可得此式可改写为以R为横坐标,为纵坐标,作出R图象,用图象法处理实验数据,故选C。(4)4由,则R图象的斜率截距则电压表内阻三、解答题11.水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,
17、3l)、(0,0)和(0,2l)点。已知A从静止开始沿y轴正方向做匀加速直线运动,同时B沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点P(2l,4l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,且在弹性限度内,求:(1)标记R从静止开始运动到点P(2l,4l)的位移;(2)A运动的加速度大小。【答案】(1),方向与x轴正方向成;(2)【解析】【详解】(1)标记R的位移方向与x轴正方向成即(2)因为开始时AR:BR=1:2,可知当R到达P点时DP:PC=1:2,根据相似三角形关系可知OC=BD=6l,则AD=3l,由运动公式解得 12.控制带电粒子的运动在现代科学技术、生产生活
18、、仪器电器等方面有广泛的应用。如图,以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系,该真空中存在方向沿x轴正方向、电场强度大小N/C的匀强电场和方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。原点O处的粒子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量、电荷量q=-210-6C的粒子束,粒子恰能在xOy平面内做直线运动,重力加速度为g=10m/s2,不计粒子间的相互作用。(1)求粒子发射速度的大小;(2)若保持E初始状态和粒子束的初速度不变,在粒子从O点射出时立即取消磁场,求粒子从O点射出运动到距离y轴最远(粒子在x0区域内)的过程中重力所做的功(不考虑磁场变化产生的影响);(3)若保持E、B初
19、始状态和粒子束的初速度不变,在粒子束运动过程中,突然将电场变为竖直向下、场强大小变为N/C,求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围(不考虑电场变化产生的影响)。【答案】(1);(2);(3)【解析】【详解】(1)粒子恰能在xoy平面内做直线运动,则粒子在垂直速度方向上所受合外力一定为零;又有电场力和重力为恒力,其在垂直速度方向上分量不变,而要保证该方向上合外力为零,则洛伦兹力大小不变;因为洛伦兹力F洛=Bvq,所以速度大小不变,即粒子做匀速直线运动,重力、电场力和磁场力三个力的合力为零;设重力与电场力合力与-y轴夹角为,粒子受力如图所示,所以所以代数数据解得v=20m/s(2)粒子出
20、射的速度方向与x轴正向夹角为则=60撤去磁场后,粒子在水平向右的方向做匀减速运动,速度减为零后反向加速;竖直向下方向做匀加速运动,当再次回到y轴时,沿y轴负向的位移最大,此时重力功解得(3)若在粒子束运动过程中,突然将电场变为竖直向下、场强大小变为E=5N/C,则电场力F电qEmg,电场力方向竖直向上;所以粒子所受合外力就洛伦兹力,则有,洛伦兹力作向心力,即所以 如上图所示,由几何关系可知,当粒子在O点时就改变电场,第一次打在x轴上的横坐标最小当改变电场时粒子所在处与粒子打在x轴上的位置之间的距离为2R时,第一次打在x轴上的横坐标最大所以从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围为x1xx
21、2,即四、选考题13.下列说法中正确的是()A. 布朗运动是液体分子的无规则运动的反映B. 气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律C. 一定质量的理想气体,在温度不变而体积增大时,单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定增大D. 因为液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力,从而使得液体表面具有收缩的趋势E. 随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也随之减小【答案】ABD【解析】【详解】A布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,是液体分子的无规则运动的反映,选项A正确;B气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律,选项B正确;C一定质量的理想气体,在温度不变时分子平均
22、速率不变,而体积增大时,压强减小,分子数密度减小,则单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减小,选项C错误;D因为液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力,从而使得液体表面具有收缩的趋势,选项D正确;E当分子间距rr0时,分子力表现为引力,随着分子间距离增大,分子力先增加后减小,因分子表现为引力,则分子距离增大时,分子力做负功,分子势能增加,选项E错误。故选ABD。14.定质量的理想气体经过如图所示的变化过程:A B C.己知气体在初始A状态的压强为,体积为,温度为,BA连线的延,线经过坐标原点,A B过程中,气体从外界吸收热量为Q,B状态温度为T试求:气体在B状态时的体积和在C状态时的压强;
23、气体从A B C整个过程中内能的变化【答案】, T Q-p0(-1)V0【解析】【详解】气体从A变化到B时,发生等压变化,设B状态时的体积为V,根据盖吕萨克定律得到 解得V=T气体从B变化到C时,发生等温变化,设C状态时的压强为p,根据玻意耳定律,p0V=pV0解得:p=T气体从BC过程中温度不变,内能不变气体从AB过程中,体积变大,气体对外做功W=-PV=-p0(-1)V0气体从外界吸收热量为Q,根据热力学第一定律,内能的变化U=Q+W=Q-p0(-1)V015.一列简谐横波沿x轴负方向传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.7s时刻的波形如图中的虚线所示,则下列叙述正确的是()A.
24、该波的波长为8mB. 波的周期可能为0.4sC. 波的传播速度可能为30m/sD. 质点P在t=0.7s时刻向下运动E. x=4m与x=6m两质点运动方向总是相反【答案】ABD【解析】【详解】A由波形图可知,该波的波长为=8m,选项A正确;B由题意可知(n=0,1,2,3)当n=1时,T=0.4s,即波的周期可能为0.4s,选项B正确;C波的传播速度 (n=0,1,2,3)则当v=30m/s时n不是整数,选项C错误;D根据“逆向爬坡法”可知,质点P在t=0.7s时刻向下运动,选项D正确;E x=4m与x=6m两质点平衡位置间距不等于半波长的奇数倍,可知两质点的运动方向不总是相反的,选项E错误。
25、故选ABD。16.“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中,如图所示,将一等腰直角棱镜截去棱角,使其平行于底面,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知棱镜玻璃的折射率n ,光在真空中的速度为c.(1)请通过计算判断该光线能否从CD边射出;(2)若 ,光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少【答案】(1)光线无法从CD边射出;(2)【解析】(i)光在棱镜中传播光路如图所示由折射定律 解得 而 解得 光线到达CD边时,故光线无法从CD边射出 (ii)光线在棱镜内传播 由正弦定理 解得 由对称性可知,光在棱镜内部传播的路程 而 所以 点睛:本题关键是画出光路图,找出入射角和折射角,掌握折射定律公式和全反射定律sinC=