四川省绵阳市高中2016届高三上学期第二次诊断性考试物理试题

PAGE第7页共6页秘密★启用前【考试时间：2016年1月15日上午9：00～11：30】绵阳市高中2013级第二次诊断性考试理科综合·物理理科综合共300分，包括物理、化学、生物三部分，考试时间共150分钟。物理试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共4页，满分110分。第I卷（选择题共42分）选择题（本题共7小题。其中1—5题为单项选择题；6~7题为多项选择题，每题全部选对的得6分，选对但不全的得_3分，有选错的得0分。）1.2015年12月6日，载人飞行包在中国深圳实现了首次载人飞行。载人飞行包是一个单人低空飞行装置，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降，也可以快速前进。飞行包（包括人）在下列运动中过程中（空气阻力不可忽略）的说法，正确的是A．垂直缓慢降落，动力大小大于总重力B．水平匀速飞行，动力大小大于总重力C.水平加速前进，动力方向与运动方向相同D.垂直加速起飞，动力做功等于克服重力和空气阻力做的功2．在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲乙两辆车的运动，两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知A.甲车任何时刻加速度大小都不为零B．在t=3s时，两车第一次相距最远．C．在t=6s时，两车又一次经过同一位置D．甲车在t=6s时的加速度与t=9s时的加速度相同3．如图所示，平行金属板P、Q间有磁感应强度为B的匀强磁场，静止的电子在O经加速电压U作用后由P板上的小孔垂直进入磁场，打在Q板上的A点。现使磁感应强度大小B加倍，要使电子的运动轨迹不发生变化，仍打在Q板上的A点，应该使U变为原来的A．4倍B．2倍C．倍D．倍4．一倾角为θ=37°的粗糙斜面与一光滑的半径R=0.9m的竖直圆轨道相切于P点，O点是轨道圆心，轨道上的B点是最高点，D点是最低点，C点是最右的点，斜面上的A点与B点等高。一质量m=l.0kg的小物块在A点以沿斜面向下的初速度v0刚好能在斜面上匀速运动，通过P点处的小孔进入圆轨道并恰能做完整的圆周运动。g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则A．v0=3m/sB.小物块与斜面间的动摩擦因数=0.6C.小物块在C点受到的合外力水平向左D.小物块在D点时对轨道压力FD=60N5．我国计划在2020年前让“嫦娥4号”在月球背面软着陆，并先在2018年发射一颗微波中继卫星到地月系统的拉格朗日点L2，已知位于L2点的卫星、地球、月球三者之间的相对位置保持不变，如图所示。地球与月球球心间距离为r1，点L2与月球球心间距离为r2，电磁波传播速度为c，地球和月球视为质点。下列说法正确的是A.卫星的线速度小于月球公转的线速度B.卫星绕月球运动的周期与月球绕地球公转的周期相同C．卫星绕地球运动的周期与月球绕地球公转的周期相同D.着陆后的“嫦娥4号”发出的微波信号通过卫星中转后传到地球历时6．离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获和囚禁在一定范围内的装置。如图为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图，a、b、c、d是四根平行杆，他们与带有直流电压和叠加的射频电压相连，相当于四个电极，相对的电极带等量同种电荷，相邻的电极带等量异种电荷。在纸面内四根杆的连线是一个正方形，A、C是ac上的任意两点，B、D是bd上的任意两点，A、C、B、D到正方形中心O的距离相等。则A.D点的电场强度为零，电势最低B.A、B、C、D四点电场强度大小相等C.A点电势比B点电势高D.正点电荷沿直线从A经O运动到C，电势能先减小后增大7．正方体空心框架ABCD-A1B1C1D1下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内（包括边界）沿不同的水平方向分别抛出，落点都在△B1ClD1平面内（包括边界）。不计空气阻力，以地面为重力势能参考平面。则A.落在Cl点的小球，运动时间最长B.小球初速度的最小值与最大值之比是1：2C．落在B1D1线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是1：2D.轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向相同第Ⅱ卷（非选择题共68分）注意事项：必须用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。作图可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚。答在试题卷、草稿纸上无效。第Ⅱ卷共4题。8．(17分)I．（6分）如图甲所示，某同学利用光电计时器等器材验证机械能守恒定律。用游标卡尺测得金属小球的直径为d，小球由A处静止释放，通过A处正下方、固定于B处的光电门，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为r，测得A、B间的高度为H（H》d），多次改变高度H，重复上述实验操作，得到多个H及对应的t。当地重力加速度为g。(1)计算小球在B处速度的表达式是vB=_。(2)作出随H的变化图线如图乙所示。要根据该图线验证机械能守恒定律，图中H1、H2、tl、t2四个物理量中已经已知H2，还需要已知，当这两个已知的物理量和重力加速度g及小球的直径d满足表达式时，可验证小球下落过程中机械能守恒。II.(11分）某实验小组利用实验探究LED的伏安特性。可供选择的实验器材有：A.电源E（电动势4.5V，内阻可忽略）；B.电压表V(量程4V，内阻4kΩ);C．电流表A1(量程0.6A，内阻0.125Ω);D.电流表A2(量程5mA，内阻300Ω);E．滑动变阻器R1(最大阻值50Ω);F．滑动变阻器R2（最大阻值500Ω）；G.定值电阻R3(阻值100Ω,);H.定值电阻R4(阻值300Ω);I．开关S、导线若干。实验小组选择恰当的实验器材，设计合理的测量方法，规范操作，并根据电流表和电压表的读数及实验设计，得到了通过待测LED的电流I和电压U的值如下表：回答下列问题：(1)电流表应选____，滑动变阻器应选____，定值电阻应选____。（填序号）(2)在方框中将实验电路图补充完整。(3)根据测得的数据，在图中作出该LED的伏安特性曲线。(4)由图线可知：该LED发光管____。A．只要加电压就能发光B.需要加适当的电压才能发光C．在安全工作电压范围内，电压变化相同，电压较高时引起电流变化较大D.在安全工作电压范围内，电压变化相同，电压较低时引起电流变化较大9．(15分)如图是高层建筑配备的救生缓降器，由调速器、安全带、安全钩、钢丝绳等组成，是供普通家庭和个人使用的自救器材。发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，从窗户缓缓降到地面。在一次消防演练中，演习者被困在公寓的第24层楼的房间内，通过救生缓降器进行自救，开始下滑的位置离地面72m，要求他离地面高6.lm后，要以1m/s的速度匀速着地。演习者调节调速器先加速下滑一段时间后再减速下滑，刚好按要求到达地面。已知演习者的质量为60kg，．加速时加速度最大可达到6m/s2，减速时加速度最大允许值为5m/s2，g=l0m/s2。要求演习者以最短时间滑到地面。忽略空气阻力。求：(1)演习者加速下滑通过的距离；(2)整个过程中，演习者克服钢丝绳拉力所做的功。10.(17分)如图所示，在倾角为θ=37°的绝缘斜面上固定光滑的正弦金属导轨MN.PQ，两导轨关于x轴对称，N、Q两端点与斜面底端平齐，M、P之间连接一定值电阻R=2Ω，整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为B=0.lT的匀强磁场中。导体棒ab的质量为m=8xl0-3kg，长3m，在沿x轴正方向的拉力F作用下，以恒定速度v0=1m/s沿x轴正方向从斜面底端开始沿导轨运动到达斜面顶端，运动过程中ab始终平行于y轴且关于x轴对称。已知N点坐标为(0，0.8m)，M点坐标为(6m，0.8m)，MN的轨迹方程为v=0.8+0.4sinπx。金属导轨和导体棒ab的电阻不计，g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：(1)t=2.5s时导体棒所受拉力F的大小；(2)导体棒从N端到M端过程中通过电阻R的电量q。11.(19分)微观领域存在反粒子，反粒子组成的物质叫反物质。物质与反物质两者一旦接触便会湮灭，发生爆炸并产生巨大能量。质子带正电，反质子带等量负电。在真空中进行质子和反质子湮灭的一次实验中，利用如图所示的电磁场控制实验过程，在xOy坐标系第一象限有平行于x轴向左、大小未知的匀强电场E，其它象限有垂直于纸面向里、大小未知的匀强磁场B1，C点在x轴上，A点在y轴上。当质子在C点以速度v0垂直于x轴进入电场的同时，反质子在O点以某一速度沿x轴负方向进入磁场，它们在y轴上的A点相遇而湮灭。已知OC=2d，OA=d，质子和反质子质量为m，电荷量为g，不计粒子重力和粒子间相互作用的影响。求：(1)电场强度E和磁感应强度B1的大小之比；(2)反质子的速度vl;(3)若将第一象限的电场换成垂直于纸面向里的匀强磁场B2=2B1，在不同的时刻分别释放质子和反质子，反质子的速度仍然为vl，要求反质子在穿越y轴进入第一象限时与第一次到达y轴的质子相遇而湮灭，则质子应从C点以多大的速度垂直于x轴进入第一象限？绵阳市高2013级第二次诊断性考试理科综合能力测试物理参考答案及评分意见1.B2.B3.A4.D5.C6.BCD7.BD8.（17分）Ⅰ（6分）1U/VI/mAO234510151U/VI/mAO2345101520Ⅱ（11分）（1）D；E；G（每空1分）；（2）实验电路如图（3分，电路结构有错得0分）；LEDESVA2R3R1LEDESVA2R3R1（4）BC（2分）。9.（15分）解：（1）当演习者以最大加速度加速和减速时，所用时间最短。设演习者加速下滑过程中加速度为a1，位移为x1，末速度为v1，减速下滑过程中加速度是a2，位移为x2，末速度为v2，开始下滑的位置离地面高度为H，最后匀速下滑距离为h。a1=6m/s2，a2=5m/s2，v2=1m/s，H=72m，h=6.1（2分）（2分）（2分）解得x2=35.9m。x1=30m（1（2）设加速下滑时钢丝绳拉力为f1，减速下滑时钢丝绳拉力为f2，匀速下滑时所钢丝绳拉力为f3，整个过程中克服钢丝绳拉力所做的功为W，则（1分）（1分）（1分）（3分）解得W=43170J（2分）10.（17分）解：（1）设导体棒在x轴的位置坐标为x时，与导轨MN交点在y轴的位置坐标为y，导体棒中感应电动势为E，感应电流为I，安培力为F1，则（1分）（1分）（1分）F=F1+mgsinθ（2分）x=v0t（2分）y=0.8+0.4sinπx。x=2.5m，y=1.2m，E=0.24V，I=0.12A，F1=0.0288N解得F=0.0768N（2分）（2）设导体棒从N端运动到M端，平均感应电动势为，平均感应电流为，闭合回路的面积为S，经过的时间为t1，则（1分）（1分）（1分）S=xMN·2yN（2分）xMN=v0t1（1分）xMN=6m，yN=0.8m，S=9.6m2，t1=4.8s，=0.2V，=0.1A解得q=0.48C（2分）11.（19分）解：（1）设质子在电场运动的加速度为a，反质子做匀速圆周运动的周期为T，经过时间t质子和反质子相遇，则d=v0t（1分）（1分）（1分）