重庆市北碚区2020届高三物理上学期第一次诊断性考试试题.docx

重庆市北碚区2020届高三物理上学期第一次诊断性考试试题考试时间：100分钟；分数：100分注意：本试卷包含、两卷。第卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。一、单选题1. 如图所示装置中，木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(鈥呪呪呪? A. 子弹减小的动能等于弹簧增加的弹性势能B. 弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒机械能不守恒C. 在木块压缩弹簧过程，木块对弹簧的作用力大于弹簧对木块的作用力D. 在弹簧压缩到最短的时，木块的速度为零，加速度不为零2. 下列说法正确的是(鈥呪呪呪?A. 电流通过导体的热功率与电流大小成正比B. 力对物体所做的功与力的作用时间成正比C. 电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D. 弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比3. 物理学家霍尔于1879年在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差这一现象被称作霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件，在现代技术中被广泛应用如图为霍尔元件的原理示意图，其霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式UH=kHIBd表示，其中kH叫该元件的霍尔系数根据你所学过的物理知识，判断下列说法正确的是(鈥呪呪呪?A. 霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势B. 公式中的d指元件上下表面间的距离C. 霍尔系数kH是一个没有单位的常数D. 霍尔系数kH的单位是4. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是(鈥呪呪呪?A. Q1、Q2的电荷量之比为r1:r2B. Q1、Q2的电荷量之比为r2:r1C. Q1、Q2的质量之比为r2:r1D. Q1、Q2的质量之比为r1:r25. 如图所示，在光滑的水平面上宽度为L的区域内，有一竖直向下的匀强磁场现有一个边长为a鈥?a0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面纸面向外一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=鈭?h处的P3点不计重力求(l)电场强度的大小(2)粒子到达P2时速度的大小和方向(3)磁感应强度的大小12. 足够长的倾角为胃的光滑斜面的底端固定一轻弹簧，弹簧的上端连接质量为m、厚度不计的钢板，钢板静止时弹簧的压缩量为x0，如图所示。一物块从距钢板3x0的A处沿斜面滑下，与钢板碰撞后立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点，O为弹簧自然伸长时钢板的位置。若物块质量为2m，仍从A处沿斜面滑下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，已知重力加速度为g，计算结果可以用根式表示，求：(1)质量为m的物块与钢板碰撞后瞬间的速度大小v1；(2)碰撞前弹簧的弹性势能；(3)质量为2m的物块沿斜面向上运动到达的最高点离O点的距离。13. 如图所示，半径R=14m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角胃=37掳，另一端点C为轨道的最低点，其切线水平。一质量M=2kg、板长L=0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为m=1kg的物块可视为质点从空中A点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数渭=0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1ms渭2，滑块m1和木板m2将保持相对静止，在地面摩擦力作用下一起做匀减速运动。由牛顿第二定律渭2m1+m2g=m1+m2a，加速度变为渭2g，即滑块的加速度变小，故A正确，B错误。CD.如果渭1渭2，两物体将发生相对滑动，由牛顿第二定律，此时滑块m1的加速度大小是渭1g，即滑块的加速度大小不变，故D正确，C错误。故选AD。10.【答案】(1)100；20；(2)280【解析】【分析】本题考查的是特殊方法测电阻的知识，利用了并联电路电流的特点。并联电路中，电流分配与电阻成反比，利用这一特点求解未知阻值以及电流计内阻；利用串联电路电流和电阻的特点，来计算电流表G1与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表，需串联电阻箱的电阻。【解答】(1)根据并联电路电流与电阻的特点结合图像，可以得到：I21I11=RG+RxRX=65；I22I12=RG+280RX=31，联立解得：RX=100惟；RG=20惟；(2)将电流表G1与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表时，通过的电流为0.01A，故电阻箱接入的电阻为：。故答案为：(1)100；20；(2)280。11.【答案】解：(1)粒子在电场中做类平抛运动，设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有：v0t=2hqE=ma联立式可得：E=mv022qh(2)粒子到达P2时速度方向决定粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，由x方向的速度分量和沿y方向的速度分量可得方向角与x轴的夹角为胃，v12=2ah胃=45掳所以粒子是垂直P2P3的连线进入磁场的，P2P3是粒子圆周运动轨迹的直径，速度的大小为v=v12+v02=2v0(3)设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动的半径根据几何关系可知是r=2h，由牛顿第二定律qvB=mv2r所以B=mv0qh=2mv02qv0如图是粒子在电场、磁场中运动的轨迹图答：(l)电场强度的大小为mv022qh(2)粒子到达P2时速度的大小为2v0，与x轴成45掳夹角；(3)磁感应强度的大小为2mv02qv0【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律及运动学公式即可求出电场强度；(2)粒子到达P2时速度方向决定粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，由x方向的速度分量和沿y方向的速度分量可得方向角，根据运动学公式即可求解；(3)粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径根据几何关系可以求出，再由牛顿第二定律即可求出磁感应强度本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式，难度适中12.【答案】解：(1)设物块与钢板碰撞前速度为v0，有解得：设物块与钢板碰撞后一起运动的速度为v0，有mv0=2mv1解得(2)设碰撞前弹簧的弹性势能为Ep，当质量为m的物块和钢板一起回到O点时，弹簧无形变，弹簧弹性势能为零，根据机械能守恒得解得：(3)由能量守恒可知质量为2m的物块与钢板碰撞前的速度为v0，设v2表示质量为2m的物块与钢板碰后一起向下运动的速度，有2mv0=3mv2它们回到O点时，弹簧弹性势能为零，但它们仍继续向上运动，设此时速度为v，由机械能守恒定律得在O点物块与钢板分离。分离后，物块以初速度v沿斜面上升，设运动到达的最高点离O点的距离为x，有v2=2ax2mg鈥卻in胃=2ma解得：x=x02 【解析】本题的关键要分析清楚物体的运动过程，把握每个过程的物理规律，如碰撞的基本规律：动量守恒定律。物体压缩弹簧的过程，系统遵守机械能守恒定律，并要找出状态之间的联系。(1)物块沿光滑斜面下滑时机械能守恒，由机械能守恒定律求物块与钢板碰撞前瞬间的速度大小v0，由动量守恒定律求物块与钢板碰撞后瞬间的速度大小v1；(2)从碰后到回到O点的过程，对系统运用机械能守恒定律列式，可求得碰撞前弹簧的弹性势能；(3)根据动量守恒定律求出质量为2m的物块与钢板碰撞后瞬间的速度大小v2.再由机械能守恒定律求解。13.【答案】解：(1)设物体经过B点的速度为vB，则由平抛运动的规律可得：vBsin37掳=v0解得：vB=1m/s(2)设物体经过C点的速度为vC，由机械能守恒得：解得：vC=3m/s；在C点物块受到重力和支持力，合力提供向心力，则：代入数据可得：FN=46N根据牛顿第三定律可知，物块经过C点时对圆弧轨道的压力是46N。(3)物块在滑板上相对滑动过程中由于摩擦力作用，最终可能将一起共同运动。设达到共同运动速度为v，则：mvc=(m+M)v解得：v=1m/s对物块由动能定理可得：解得：s1=0.8m对滑板：解得：s2=0.2m由于可知二者的速度相同时，物块不能从滑板上滑落；滑板右端到滑板D左侧的距离s在0.1ms0.2m时，即滑板没有达到最大速度就与平台相遇，所以物块将一直做减速运动，根据动能定理可知：代入数据可得：EKD=1.25鈭?s(J)滑板右端到滑板D左侧的距离s在0.2m鈮0.5m时，物块先做减速运动，位移为s1=0.8m，随后做匀速运动，位移为：，最后再做减速运动，位移为：则由动能定理可得：解得：EKD=0.25J答：(1)物体到达B点时的速度大小vB=1m/s；(2)物块经过C点时对圆弧轨道的压力是46N；滑板右端到滑板D左侧的距离s在0.1ms0.2m时，物块刚滑上平台D时的动能EKD与s的关系是EKD=1.25鈭?s(J)；滑板右端到滑板D左侧的距离s在0.2m鈮0.5m时，物块刚滑上