甘肃省西北师大附中高三物理下学期第五次诊断试题（含解析）.doc

西北师大附中2015届高三第五次诊断考试理科综合能力测试物理试题（a卷） 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，其中第卷第3340题为选考题，其他题为必考题。考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。可能用到的元素相对原子质量：相对原子质量： li7 mg24 cu64 ca40 pb207 o16 cl35.5第卷（选择题 共126分）二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，1418题只有一项符合题目要求。1921题有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。14下列说法中正确的是：a在探究求合力的方法的实验中利用了理想模型的方法b牛顿首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推科学推理方法”c用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的方法d奥斯特通过实验观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间的关系答案：d【解析】a、探究合力的方法是利用了等效替代.b、伽利略首次提出的“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推科学推理方法”.c、点电荷是利用了理想模型法.d、正确.故选d.15.将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是()答案：c【解析】首先,上升过程中,阻力向下,重力向下,所以加速度不会变成0. a和c图,都是加速度越来越小,因为速度越来越小,阻力越来越小.那a和c的差别在哪呢?在于加速度下降的快慢（趋势）不一样. a是开始降得慢,后来降得快.而c选项,是开始降得快,后面降得慢,直到几乎没下降,刚好等于重力加速度.假设系统没有重力.加速度正比与阻力,阻力正比与速度,则加速度正比于速度.则加速度变化量正比于速度变化量.速度变化量呢,在一定时间内就正比与加速度（这就是加速度的定义）.即一定时间（短时间,极限的概念）内,加速度的变化量正比于当前的加速度.那系统的加速度是开始大还是后来大呢?肯定是开始大（速度大,阻力大,加速度大）.故,加速度变小的趋势,是开始快速变小,后面慢慢变小,直到一个时刻不变（此时速度降为0,接下来开始下降,那是后话）.有重力的情况,只是多了个常数因子,不影响上述推理.故选c,如果我不知道你当前学到导数没.如果没学就算了,如果学了,那a和c的差别就是导数不一样.故选c.16我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息。若该月球车在地球表面的重力为，在月球表面的重力为。已知地球半径为，月球半径为，地球表面处的重力加速度为，则（）a“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为b地球的质量与月球的质量之比为c地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为d地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为答案：d【解析】试题分析：质量是表示物体含物质多少的物理量，与引力无关，物体的质量是不变的，重力是改变的，根据重力表达式g 重 =mg表示出g进行比较；忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式比较地球和月球的质量；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为1：1；故a选项错误；根据 ，则地球的质量为 ，月球的质量为 ，故地球的质量与月球的质量之比为： ，故b选项错误；地球表面的重力加速度： ，月球表面的重力加速度： ，故地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为g 1 ：g 2 ； 故c选项错误；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度：由 和 解得,故地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为： d选项正确。17如图所示，在水平地面上m点的正上方某一高度处，将s1球以初速度v1水平向右抛出，同时在m点右方地面上n点处，将s2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在m、n连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中()a.初速度大小关系为v1v2 b速度变化量相等c都是变加速运动 d都不是匀变速运动答案：b【解析】两球同时抛出,在m、n连线的中点正上方相遇,所以两球水平位移及水平速度大小相等、方向相反,a错.两球速度变化量相等,均为gt,b对.（t为从球抛出到相遇的时间）两球的加速度始终不变,均为g,所以都是匀变速运动,c错、d错.答案选b18如图甲所示，以速度逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为。现将一个质量为的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为，则乙图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是（ ）答案：a【解析】木块放上后一定先向下加速，由于传送带足够长，所以一定有木块速度大小等于传送带速度大小的机会，此时若重力沿传送带向下的分力大小大于最大静摩擦力，则之后木块继续加速，但加速度变小了；而若重力沿传送带向下的分力大小小于或等于最大静摩擦力则木块将随传送带匀速运动；d错.但都是匀变速.所以bc错.故选：a19. 如图3所示，m是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u311sin 314t(v)的正弦交变电源上变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中r2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，显示通过r1的电流，电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，r3为一定值电阻当传感器r2所在处出现火警时(r2阻值变小)，以下说法中正确的是()a的示数，的示数增大b的示数增大，的示数减小c的示数不变，的示数减少d的示数不变，的示数不变答案：bc【解析】当传感器r2所在处出现火情时，r2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，a1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流a1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以v1的示数不变，由于副线圈中电流增大，r3的电压变压变大，所以v2的示数要减小，c对.即r1的电压也要减小，所以a2的示数要减小，所以b正确故选bc20如图所示，以直角三角形aoc为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为b，a60，aoa.在o点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的比荷为q/m，发射速度大小都为v0，且满足v0，发射方向由图中的角度表示对于粒子进入磁场后的运动(不计重力作用)，下列说法正确的是() a粒子有可能打到a点b以60飞入的粒子在磁场中运动时间最短c以30飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等d在ac边界上只有一半区域有粒子射出答案：ad【解析】a、根据bqv0=m，可知粒子的运动半径r=a，因此当=60入射时，粒子恰好从a点飞出，故a正确.b、当=60飞入的粒子在磁场中运动时间恰好是周期，是在磁场中运动时间最长，故b错误.c、当=0飞入的粒子在磁场中，粒子恰好从ac中点飞出，在磁场中运动时间也恰好是，从0到60在磁场中运动时间先减小后增大，故c错误.d、当=0飞入的粒子在磁场中，粒子恰好从ac中点飞出，因此在ac 边界上只有一半区域有粒子射出，故d正确.故选：ad21如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为，一端固定在倾角为的斜面底端，另一端与物块连接；两物块、质量均为，初始时均静止。现用平行于斜面向上的力拉动物块，使做加速度为的匀加速运动，、两物块在开始一段时间内的关系分别对应图乙中、图线（时刻、的图线相切，时刻对应图线的最高点），重力加速度为，则 （ ）a 时刻，弹簧形变量为0 b时刻，弹簧形变量为c从开始到时刻，拉力逐渐增大d从开始到时刻，拉力做的功比弹簧弹力做的功少答案：bd【解析】a、由图知，t2时刻a的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得：mgsin=kx，则得：x=，故a错误b、由图读出，t1时刻a、b开始分离，对a根据牛顿第二定律：kx-mgsin=ma，则x=，故b正确c、从开始到t1时刻，对ab整体，根据牛顿第二定律得：f+kx-mgsin=2ma，得f=mgsin+2ma-kx，x减小，f增大；t1时刻到t2时刻，对b，由牛顿第二定律得：f-mgsin=ma，得 f=mgsin+ma，可知f不变，故c错误 d、由上知：t1时刻a、b开始分离开始时有：2mgsin=kx0 从开始到t1时刻，弹簧释放的势能 ep=从开始到t1时刻的过程中，根据动能定理得：wf+ep-2mgsin（x0-x）=2a（x0-x）=v12 由解得：wf-ep=-，所以拉力f做的功比弹簧释放的势能少，故d正确故选：bd第卷（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题为必做题，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（11题，共129分）22（8分）（1)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，用表示点到光电门处的距离，表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度，实验时滑块在处由静止开始运动。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，结果如图所示，由此读出 mm；（2）滑块通过点的瞬时速度可表示为 (用题中字母表示)；（3）某次实验测得倾角，重力加速度用表示，滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为 ，系统的重力势能减少量可表示为 ，在误差允许的范围内，若则可认为系统的机械能守恒；(用题中字母表示)（4）在上次实验中，某同学改变、间的距离，作出的图象如图所示，并测得，则重力加速度 m/s2。答案：.3.80mm ， 9.6【解析】(1)3+0.05*16=3.80mm(2)滑块在b点速度,由于滑块尺寸较小,v=s/t=b/t(3),mgh-mg=mgd-mgdsin300=(4)机械能守恒则存在 把mm代入,并对应图像解析式v2=-4.8+2.4.可得g=9.623（8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，部分步骤如下：（1） 使用游标卡尺测长度为50.3mm，螺旋测微器测量圆柱体的的直径示数如图甲所示，直径为 mm。（2）选用多用电表的电阻“1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为 ；（3）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：电流表a1(量程300ma，内阻约为2)；电流表a2(量程l50ma，内阻约为10)；电压表v1量程lv，内阻1000)；电压表v2(量程l5v，内阻约为3000)；定值电阻=1000；滑动变阻器(最大阻值5)；滑动变阻器(最大阻值l000)；电源(电动势约为4v，内阻约为1)；开关，导线若干。为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的1/3，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。(均填器材代号)根据你选择的器材，请在所示线框内画出实验电路图。答案：（1） 5.310 （2） （3）如图所示【解析】(1)5+31*0.001=5.310mm(2)22 (3)v1 a1 r1由于电表读数不得小于其量程的1/3,e=4v.故v1,电流最大为,故选a1 .采用滑动变阻器的分压接法,电阻小调节滑动变阻器使得rx两端电压变化明显.24（14分）如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨mn、pq相距为l，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于mn、pq放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为b，金属导轨的上端与开关s、定值电阻r1和电阻箱r2相连不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关s，将金属棒由静止释放(1)判断金属棒ab中电流的方向；(2)若电阻箱r2接入电路的阻值为r22r1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻r1上产生的焦耳热q1；(3)当b0.40 t、l0.50 m、37时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱r2阻值的变化关系如图乙所示取g10 m/s2，sin370.60，cos370.80.求定值电阻的阻值r1和金属棒的质量m.答案：(1)方向为从b到a(2)mghmv2 (3)2.0 0.1 kg【解析】(1)由右手定则，金属棒ab中的电流方向为从b到a.(2)由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热mghmv2q，解得qmghmv2q1mghmv2.(3)设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势eblv，由闭合电路的欧姆定律：i，从b端向a端看，金属棒受力如图金属棒达到最大速度时满足mgsinbil0由以上三式得：vr2r1.由图象可知：斜率k m/s15 m/s，纵截距为v030 m/s，得到：r1v0，k解得：r12.0 ，m0.1 kg.答案(1)方向为从b到a(2)mghmv2 (3)2.0 0.1 kg25.（18分）如图所示，现在有一个小物块，质量为m80 g，带上正电荷q2104 c与水平的轨道之间的动摩擦因数0.2，在一个水平向左的匀强电场中，e4103 v/m，在水平轨道的末端n处，连接一个光滑的半圆形轨道，半径为r40 cm，取g10 m/s2，求：(1)小物块恰好能够运动到轨道的最高点l，那么小物块应该从水平轨道哪个位置释放？(2)如果在上问的位置释放小物块，当它运动到p(轨道中点)点时轨道对它的支持力等于多少？(3)同位置释放，当物体运动到n点时，突然撤去电场，撤去电场的同时，加一匀强磁场，磁感应强度b2 t，方向垂直纸面向里，能否运动到l点？请说明理由如果最后能落回到水平面mn上，则刚到达mn时小物块的速度大小为多少？答案：(1)1.25 m(2)4.8 n(3)能达到，2 m/s【解析】(1)物块能通过轨道最高点的条件是mgm，v2 m/seqsmgsmv2mg2r解得s1.25 m(2)物块到p点时mv2mgreqrmvvp2 m/s，fneq，fn4.8 n(3)能达到因为洛伦兹力不做功，到达最高点速度仍为v2 m/s，所受洛伦兹力背离圆心，轨道对小物块会产生向下的支持力，所以能到达最高点l.落回到mn水平面时，重力做功为零，洛伦磁力做功为零，所以速度的大小vt等于第一次经过n点时的速度大小eqsmgsmvvtvn2 m/s答案(1)1.25 m(2)4.8 n(3)能达到，2 m/s（二）选考题（每科选作1题，共做3题，共45分）请考生从给出的3道物理题、3道化学题、