2019届四川省遂宁市高三第三次诊断性考试理综物理试题（解析版）

2019届四川省遂宁市高三第三次诊断性考试理综物理试题（解析版）

二、选择题

1.如图所示为玻尔理论的氢原子能级图，用某单色光照射一群处于基态的氢原子后，发现氢原子最多能发出6种频率的光子，则该单色光光子的能量为（  ）

A. 1306eV

B. 12.75eV

C. 12.09eV

D. 10.2eV

【答案】B

【解析】

【详解】根据氢原子能自发的发出6种不同频率的光，可得：，解得：n=4，此时氢原子处于第4能级，能级差为：△E=E4-E1=-0.85-（-13.6）=12.75eV，故ACD错误，B正确。

2.2019年春节期间，影片《流浪地球》上映，该影片的成功使得众多科幻迷们相信2019年开启了中国科幻电影元年。假设地球在流浪过程中，科学家发现了一颗类地行星，该行星的半径是地球的2倍，密度与地球相同，该行星的第一宇宙速度为地球的n倍，则n等于

A. 1 B.  C. 2 D.

【答案】C

【解析】

【详解】则根据万有引力等于向心力，得：，解得；可得，因该行星的半径是地球的2倍，则第一宇宙速度是地球的2倍，即n=2，故选C.

3.如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均能正常发光。则灯泡a与b的功率之比为（  ）

A. 3:1

B. 1:3

C. 6:1

D. 1:6

【答案】D

【解析】

【详解】输入电压为U，则两灯泡正常发光时两端电压均为，变压器的匝数比 ，则，根据P=IU可知灯泡a与b的功率之比为1:6，故选D.

4.如图所示，水平地面光滑，轻弹簧一端固定在墙上，另一端拴接质量为m的小球A。另一个质量也为m的小球B以速度v0向左运动，与A碰撞时间极短、且碰后粘在一起。则从B与A开始碰撞到弹簧压缩最短过程，对A球、B球、弹簧组成的系统（  ）

A. 动量守恒，机械能不守恒

B. 动量不守恒，机械能守恒

C. 对墙产生的冲量为

D. 弹簧最大势能为

【答案】C

【解析】

【详解】A、从B与A开始碰撞到弹簧压缩最短过程，A、B发生了完全非弹性碰撞，在碰撞过程中机械能有损失，所以系统的机械能不守恒；从AB开始一起运动至弹簧被压缩到最短的过程中，由于墙面对弹簧有作用力，A、B及弹簧组成的系统所受的合外力不为零，则在此运动过程中动量不守恒，故AB错误；

C、对系统在整个过程中由动量定理：，则这个系统对墙产生的冲量大小为，故C正确；

D、A、B碰撞过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得：得：，弹簧的最大弹性势能为：，故D错误。

5.如图所示、如图是甲汽车在水平路面转弯行驶，如图是乙汽车在倾斜路面上转弯行驶。关于两辆汽车的受力情况，以下说法正确的是（  ）

A. 两车都受到路面竖直向上的支持力作用

B. 两车都一定受平行路面指向弯道内侧的摩擦力

C. 甲车可能不受平行路面指向弯道内侧的摩擦力

D. 乙车可能受平行路面指向弯道外侧的摩擦力

【答案】D

【解析】

【详解】图1中路面对汽车的支持力竖直向上；图2中路面的支持力垂直路面斜向上，选项A错误；图1中路面汽车受到路面指向圆心的摩擦力作为向心力；图2中若路面的支持力与重力的合力提供向心力，即,即，则此时路面对车没有摩擦力作用；若，则乙车受平行路面指向弯道外侧的摩擦力，选项BC错误，D正确.

6.将一小球从某一高度由静止释放，小球着地速度为v，设小球在运动过程中受到的空气阻力与小球的速度大小成正比，已知小球的质量为m，重力加速度为g。则小球下落过程中（  ）

A. 重力做功的平均功率小于 B. 重力做功的平均功率大于

C. 减小的重力势能小于 D. 减小的重力势能大于

【答案】BD

【解析】

【详解】由于小球在运动过程中受到的空气阻力与小球的速度大小成正比，可知小球做加速度减小的加速运动，结合v-t图像可知，下落到地面的位移大于，则重力做功的平均功率大于，选项A错误；根据动能定理，则，即减小的重力势能大于，选项C错误，D正确；

7.如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。今使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止。设导轨与棒的电阻均不计，a到b与b到c的间距相等。则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中（  ）

A. 通过棒横截面积的电荷量相等

B. 棒动能变化量相等

C. 回路中产生的内能相等

D. 安培力冲量相等

【答案】AD

【解析】

【详解】金属棒运动过程中，电路产生的感应电荷量，从a到b的过程中与从b到c的过程中，回路面积的变化量△S相等，B、R相等，因此，通过棒横截面积的电荷量相等，故A正确；金属棒受到的安培力大小为：，方向水平向左。金属棒在安培力作用下做减速运动，由于ab间距离与bc间距离相等，安培力FA逐渐减小，由W=Fs定性分析可知，从a到b克服安培力做的功比从b到c克服安培力做的功多，由动能定理可知，棒的动能变化量不相等；导体棒克服安培力做功，把金属棒的动能转化为内能，因此在a到b的过程产生的内能多，故BC错误；对每一段过程中安培力的冲量：，因相等，则两过程中安培力的冲量相等，选项D正确.

8.粗糙绝缘的水平面上存在着平行于x轴  的电场，x轴上电势随坐标x的关系如“图像”中曲线a所示，图中的倾斜虚线b与曲线a相切，切点坐标为（0.15，3）。有一质量为0.10kg、电荷量为1.0×10－7 C带正电荷的滑块P（可视作质点），从x=0.1m处以开始向右运动，滑块与水平面的动摩擦因数为0.20；。则有（  ）

A. 滑块在x=0.15m处的加速度大小为4m/s2 B. 滑块的最大速度为

C. 经一段时间后，滑块会停在0.3m处 D. 经一段时间后，滑块会停在0.45m处

【答案】BC

【解析】

【详解】电势φ与位移x图线的斜率表示电场强度，则x=0.15m处的场强，此时的电场力F=qE=1.0×10-7×2×106N=0.2N，滑动摩擦力大小f=μmg=0.2×1N=0.2N，则滑块在x=0.15m处的加速度大小为0，选项A错误；在x=0.15m时，电场力等于摩擦力，速度最大，根据动能定理得，qU−fx＝mvm2-mv02，因为0.10m和0.15m处的电势差大约为1.5×105V，代入求解，最大速度大约为。故B正确。假设滑块停在0.3m处，则此过程中电场力做功：；摩擦力的功：；动能减小量：，则满足，可知假设正确，选项C正确，D错误.

三、非选择题

9.气垫导轨上相隔一定距离的两处安装有两个光电传感器A、B，AB间距为L，滑块P上固定一遮光条，P与遮光条的总质量为M，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。

（1）实验前，按通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的t1______t2（选填“>”、“=”或“<”）时，说明气垫导轨已经水平。

（2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d =_______mm。

（3）将滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示。利用测定的数据，当关系式 =_____成立时，表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。（重力加速度为g，用题中给定的物理量符号表达）

【答案】    (1). =；    (2). 8.475；    (3).

【解析】

【详解】（1）轻推滑块，当图乙中的t1=t2时，说明滑块经过两光电门的速度相等，则气垫导轨已经水平。

（2）螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为0.01×47.5mm=0.475mm。由读数规则可得d =8mm+0.01mm×47.5=8.475mm；

（3）滑块经过两光电门时的速度分别为：；；若机械能守恒则满足：，即满足。

10.如图所示为一个多量程电压表的电路，其表头为动圈式直流电流计，量程Ig=10mA、内阻Rg=200，R1、R2为可调电阻。

（1）可调电阻应调为R1= ______、R2=_______；

（2）现发现表头电流计已烧坏，我们要修复该电压表，手边只有一个“量程为2mA、内阻为40”的电流计和一个电阻为10的定值电阻R3。要使修复后电压表的满偏电流仍为10mA，请在虚框内画出该电压表的修复电路___。

（3）修复后的电路中，可调电阻R2应重新调为: =______；

（4）接着用如图的电路对修复电压表的3V量程表进行校对,V0为标准电压表、V1为修复电压表。发现修复电压表V1的读数始终比标准电压表V0略大。应用以下哪种方法进行微调______。

A. 只把R1略微调小；           B. 只把R1略微调大；

【答案】    (1). 100；    (2). 1200；    (3). ；    (4). 1200；    (5). B

【解析】

【详解】（1）由电路结构可得： ；；

（2）将电流计和电阻为10的定值电阻R3并联，此时的满偏电流为，电路如图：

 ；

（3）修复后的电流表内阻为，则 ： ；；

（4）发现修复电压表V1读数始终比标准电压表V0略大，则说明电压表V1的分压略大，则可以只把R1略微调大，从而减小V1的分压，故选B.

11.“嫦娥四号”飞船在月球背面着陆过程如下：在反推火箭作用下，飞船在距月面100米处悬停，通过对障碍物和坡度进行识别，选定相对平坦的区域后，开始以a=2m/s2垂直下降。当四条“缓冲脚”触地时，反推火箭立即停止工作，随后飞船经2s减速到0，停止在月球表面上。飞船质量m=1000kg，每条“缓冲脚”与地面的夹角为60°，月球表面的重力加速度g=3.6m/s2，四条缓冲脚的质量不计。求：

（1）飞船垂直下降过程中，火箭推力对飞船做了多少功；

（2）从反冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，每条“缓冲脚”对飞船的冲量大小。

【答案】(1) ；(2)

【解析】

【详解】(1)设

飞船加速下降时火箭推力：

推力对火箭做功为：

解得：；

(2)，反冲脚触地前瞬间，飞船速度大小：

从反冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，每条“反冲脚”对飞船的冲量大小为：

解得：。

12.如图所示，在不考虑万有引力的空间里，有两条相互垂直的分界线MN、PQ，其交点为O。MN一侧有电场强度为E的匀强电场（垂直于MN），另一侧有匀强磁场（垂直纸面向里）。宇航员（视为质点）固定在PQ线上距O点为h的A点处，身边有多个质量均为m、电量不等的带负电小球。他先后以相同速度v0、沿平行于MN方向抛出各小球。其中第1个小球恰能通过MN上的C点第一次进入磁场，通过O点第一次离开磁场，OC=2h。求：

（1）第1个小球的带电量大小；

（2）磁场的磁感强度的大小B；

（3）磁场的磁感强度是否有某值，使后面抛出的每个小球从不同位置进入磁场后都能回到宇航员的手中？如有，则磁感强度应调为多大。

【答案】(1) ；(2) ；(3)存在，

【解析】

【详解】（1）设第1球的电量为，研究A到C的运动：

解得：；

（2）研究第1球从A到C的运动：

解得：

，，；

研究第1球从C作圆周运动到达O的运动，设磁感应强度为

由得

由几何关系得：

解得： ；

（3）后面抛出的小球电量为，磁感应强度

①小球作平抛运动过程

②小球穿过磁场一次能够自行回到A，满足要求：，变形得：

解得： 。

13.下列说法中正确的是      

A. 一定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少

B. 气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加

C. 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D. 从单一热源吸收热量并全部用来对外做功是不可能实现的

E. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大

【答案】BCE

【解析】

【详解】一定质量的理想气体体积增大时，其温度不一定降低，则内能不一定减少，选项A错误；气体的温度降低，分子的平均动能减小，但不是每个分子的动能均减小，某些气体分子热运动的动能可能增加，选项B正确；气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，选项C正确；根据热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量并全部用来对外做功而不引起其他的变化是不可能实现的，选项D错误；在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，根据可知，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大，选项E正确.

14.如图所示，一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上，开口向左。用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞静止时距汽缸底部L/2 。现保持温度不变，缓慢转动汽缸．使其开口竖直向上放置，活塞最终静止时距汽缸底部L/4。已知大气压强为po，不计活塞厚度，活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好。重力加速度为g。

 (1)求活塞质量m；

 (2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞，活塞到达汽缸上边缘时，汽缸恰好对地面无压力。求此时所施加外力F的大小。

【答案】（1） （2）

【解析】

【详解】(1)开始时，汽缸开口向左，气体压强为 ，体积为，开口币竖直放置时，设气体压强为，体积为，温度不变，由公式得：

解得：

汽缸开口币，活塞静止时受力分析得：

解得： ；

(2)活塞与汽缸处于平衡状态，气体压强为

体积为SL，温度不变，由公式得：

解得： 。

15.如图所示，一束复色光由某介质射入真空后分解为a、b两束单色光。以下说法正确的是 

A. 真空中a光的波长比b光的大

B. 在同一介质中，a光传播速度比b光慢

C. 光由同一介质射人空气时，a光的临界角比b光小

D. a、b通过相同的单缝衍射实验装置，b光的中央亮条纹较宽

E. a、b通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较小

【答案】BCD

【解析】

【详解】由图看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，则a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的频率大于b光的频率，真空中a光的波长比b光的小，故A错误。因为a光的折射率大，由公式v=c/n，可知，a光在该介质中的传播速度比b光小。故B正确。a光的折射率大，根据sinC=1/n知，a光的临界角小。故C正确。a光的波长小，波动性比b光弱，则知a、b通过相同的单缝衍射实验装置，a光的衍射条纹较小，故D正确。a光的波长小，根据双缝干涉条纹的间距公式知，b光比a光得到的干涉条纹间距大。故E错误。

16.如图所示、一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别为t1=0s时与t2=2s时的波形图像，已知该波中各个质点的振动周期大于4s。求：

(ⅰ)该波的传播速度大小；

(ii)从t1=0s开始计时，写出x=1m处质点的振动方程。

【答案】（(1) ；(2)

【解析】

【详解】（1）质点振动周期为：，波长

内波传播的时间为：

则时间内波传播的距离为

波传播速度大小为：

解得：v=1.5m/s；

（2）处的质点振动方程为：，波的振幅为：

由  解得：

角速度

时，处质点的位移为：

由图可知，

则处的质点的振动方程为：