广东省佛山市高三下学期综合能力测试（二）物理试题

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14题~第18题只有一项符合题目要求。第19题~第21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14.首次提出“微观粒子的能量是量子化的”这一观念，与下列物理常量相关的是A.引力常量G B.普朗克常量hC.静电力常量k D.阿伏加德罗常数NA15.一热气球在地面附近匀速上升，某时刻从热气球上掉下一沙袋，不计空气阻力。则此后A.沙袋重力的功率逐渐增大 B.沙袋的机械能先减小后增大C.在相等时间内沙袋动量的变化相等 D.在相等时间内沙袋动能的变化相等16.在静电场中由静止释放一电子，该电子仅在电场力作用下沿直线运动，其加速度a随时间t的变化规律如图所示。则A.该电场可能为匀强电场B.电子的运动轨迹与该电场的等势面垂直C.电子运动过程中途经各点的电势逐渐降低D.电子具有的电势能逐渐增大17.来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光。带电粒子与地球大气层中的原子相遇，原子吸收带电粒子的一部分能量后，立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒，形成极光。极光的光谐线波长范围约为3100A.极光光谐线频率的数量级约为1014HzB.极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关C.原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光D.对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分18.如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在u=220sin

50πt（V）交流电源上，副线圈接有R=55Ω的电阻，原、副线圈匝数比为2:1。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表。则A.副线圈的输出功率为110wB.原线圈的输入功率为110wC.电流表的读数为lAD.副线圈输出的电流方向不变19.2017年4月7日出现了“木星冲日”的天文奇观，木星离地球最近最亮。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“木星冲日”。本星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑木星与地球的自转，相关数据见下表。则质量半径与太阳间距离地球mRr木星约320m约11R约5rA.木星运行的加速度比地球运行的加速度大B.木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大C.下一次“木星冲日”的时间大约在2018年5月份D.在本星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s20.如图，是磁电式转速传感器的结构简图。该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材料，等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动时线圈内就会产生感应电流。设感应电流的变化频率为f，测量齿轮的齿数为N，旋转体转速为n。则A.f=nN旋转体测量齿轮线圈软失永久磁铁B.f=C.线圈中的感应电流方向不会变化D.旋转体转速越高线圈中的感应电流越强21.如图，质量均为m的两光滑小环A和B用轻绳连接，分别套在水平和竖直的固定直杆上。在绳上O点施一水平力F拉紧轻绳，设法使整个系统处于静止状态。随后使力F缓慢增大，则在此过程中A.OA段绳中的张力始终大于mg，且逐渐增大B.杆对A环的作用力始终大于2mg，且逐渐增大C.OB段绳中的张力始终大于mg，且逐渐增大D.OB段绳与竖直方向的夹角逐渐增大三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题：共129分22.（5分）如图甲，利用恒速滴液瓶（每隔相同时间从玻璃管口滴下一个液滴)和频闪光源来研究自由落体运动。实验时，调节频闪光源的频率和恒速液滴的频率，使两者恰好相等，屏幕上就会出现“液滴不动”的影点，设此时频闪光源的频率为f。某次实验的影点位置如图乙所示，三个影点间的距离分别为h1、h2和h3。（1)若图乙中最上边一个影点的初速度恰好为零，则h1:h2:h3=________，液滴下落加速度的表达式为a=_________（2）图乙中自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为v=______________23.(10分）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。（1）现备有下列器材：A.待测的干电池一节B.电流表eq\o\ac(○,G)（量程0150mA，内阻Rg=3.0Ω）C.电压表eq\o\ac(○,v)（量程0~3V，内阻Rv，约lkΩ）D.滑动变阻器R0（020Ω，l.0A）E.电阻箱R0（099.99）F.开关和若干导线该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0~0.6A的电流表，则电阻箱R0的阻值应取_____Ω。请在图甲的虚线框内画出利用上述器材测量干电池电动势和内阻的实验电路图。（2）图乙为该同学根据合理电路所绘出的UI图像（U、I分别为电压表eq\o\ac(○,v)和电流表eq\o\ac(○,G)的示数）。根据该图像可得被测电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。（3）该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势。如图丙，Ex为待测干电池，Es为电动势已知的标准电池，AB为一根粗细均匀的直线电阻丝，R1为保护电阻。该同学的操作步骤如下：①闭合开关S1，粗调滑动变阻器R，使直线电阻AB两端的电压约为2.0V（可用电压表粗测）；②将开关S2拨到位置“1”，调节滑动触头C至C1点时灵敏电流计eq\o\ac(○,G)的读数为零，测出AC1的长度为L1；③将开关S2拨到位置“2”，调节滑动触头C至C2点时灵敏电流计eq\o\ac(○,G)的读数再次为零，测出AC2的长度为L2则待测电池电动势的表达式为Ex=_________。24.（12分）如图，是游乐场的一项娱乐设备。一环形座检套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座验自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时精好停下。已知座舱开始下落的高度为H=75m，当落到腐地面h=30m的位置时开始制动，座准均匀减速。在一次娱乐中，某同学把质量m=6kg的书包放在自己的腿上。g取10m/s2，不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力。（1）当座舱落到离地面h1=60m和h2=20m的位置时，求书包对该同学腿部的压力各是多大；（2）若环形座舱的质量M=4×103kg，求制动过程中机器输出的平均功率。25.(20分）如图甲所示，一光滑绝缘的水平轨道固定在离地面一定高度处，整个空间存在着水平向右的匀强电场。一质量为2m、不带电的弹性小球A以速度v0沿水平轨道向右运动。轨道边缘处锁定一大小与A相同、质量为m、电荷量为q的弹性小球B。两球碰前瞬间解除对小球B的锁定。已知该电场的场强为，重力加速度为g，两球碰撞过程中电荷不发生转移，空气阻力不计。（1）求两球再次碰撞前相距的最大距离Δx，并分析说明为确保两球能够再次碰撞，水平轨道离地面的高度h应当满足的条件；（2）为缩短两球再次碰撞的时间间隔，某同学设计了两种方案，一种方案是仅增大弹性小球入的质量；另一种方案是仅增加该电场的场强。请你对这两种方案的可行性进行分析评价；（3）若在两球第一次碰后瞬间，迅速撤去电场并同时在整个空间加一磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，请在图乙中定性画出小球B此后的运动轨迹。33.[物理——选修33]（15分）（1）（5分）下列说法正确的是________。（填正确答案标号，选对l个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A.物体吸收热量时内能就会增加B.内能不同的物体，其分子热运动的平均动能可能相同C.气体分子热运动的平均动能减小，其压强不一定减小D.分子间的相互作用力随分子间距离的减小而增大E.两铅柱压紧后悬挂起来而不脱落，主要是由于分子引力的作用（2）（10分）如图，一粗细均匀的细长玻璃管，上端开口、下端封闭，上部有高h1=44cm的水银柱，水银面恰好与管口平齐，中部封有长l=6.0cm的理想气体，下部有高h2=60cm的水银柱。现使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢转动到开口向下的位置。已知大气压强为P0=76cmHg，转动过程中无漏气现象。（i）请分析玻璃管转动到水平位置时，开口端的水银是否会有一部分流出。若不会流出，请说明理由；若会流出，请求出剩余部分的长度。（ii）求转动到开口向下的位置时玻璃管中空气柱的长度。34.[物理——选修34]（15分）（1）（5分)周期为4.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动。下列说法正确的是。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错l个扣3分，最低得分为0分）A.该波沿x轴正方向传播B.该波的波速为v=10m/sC.质点P此刻的速度为v=5m/sD.当波源向着观测者运动时，观测者接受到该波的频率将大于波源的实际频率E.当遇到直径为20m的圆形障碍物时，该波能够发生较明显的衍射现象（2）（10分）如图，是一个用折射率为n的透明介质做成的三棱镜的截面示意图，其中∠A=90°，∠B=∠C=45°。一细光束从D点垂直入射到BC面上，已知BD：DC=1：3。（i）若该细光束在AB面和AC面外侧均无出射光，求n的取值范围；（ii）若n取（i)问中的最小值，不计入射光在镜内经过三次或三次以上的反射光线。使该细光束绕D点顺时针转过θ=30°人射，如图中虚线所示，请分析说明该细光束在AB面和AC面外侧是否有出射光。物理部分参考答案与评分标准2018．1题号1415161718192021答案BCBDABCADCD22．（5分）（1）1:3:5（1分）（其它结果表示正确也同样得分）（2分）（2）（2分）RGR0VRGR0V（1）1.0；电路如图所示（5分）（2）1.48（1.46~1.49之间）；0.84（0.82~0.87之间）（2分）（3）（3分）24．（12分）解：（1）当座舱距地面h1=60m时，书包处于完全失重状态。故书包对该同学的压力F1=0。座舱自由下落高度为Hh=(7530)m=45m时，座舱开始制动，设此时的速度为v，由运动学公式得①座舱制动过程做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，则有②联立①②式并代入数据可得a=15m/s2，方向竖直向上。设此过程中书包受到腿的支持力为F2，根据牛顿第二定律，对书包有代入数据可得根据牛顿第三定律有：该同学腿部受到的压力（6分）（2）设制动过程中座舱所受的制动力为F，经历的时间为t，由运动学公式得：③根据牛顿第二定律，对座舱有④座舱克服制动力做功⑤机器输出的平均功率⑥联立①②③④⑤⑥式并代入数据可得P=1.5×106W（6分）25．（20分）解：（1）设小球A、B第一次碰撞后的速度分别为v1和v2，两球发生弹性碰撞，根据动量守恒与能量守恒定律有：联立①②并代入数据可得，A球不带电，所以碰后做平抛运动；B球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀减速直线运动（类竖直上抛运动），所以两球在竖直方向运动情况相同，始终保持在同一高度。设A、B在时间t内水平方向的位移分别为xA和xB，小球B的加速度大小为aBx，则B球在水平方向上的加速度为当小球B的水平分速度减小到与A的水平分速度相等即时，两者相距最远。对B球有解得则设两球再次碰撞的时间间隔为Δt，两小球A、B发生的位移分别为和，再次相碰有其中：联立以上各式可得：则水平轨道离地面的高度即（9分）（2）设小球A、B的质量分别为m1和m2，设两球首次碰后的速度大小分别为和，则有联立以上两式可得：，即碰后两球的速度之差与A、B小球质量无关。设两球再次碰撞的时间间隔为Δt´，两小球A、B发生的位移分别为和，小球B的加速度大小为，则再次相碰有其中：联立以上各式可得：可见，为了缩短两球再次碰撞的时间间隔，仅增大小球A的质量这一方案不行，仅增加该电场的场强这一方案可行。（6分）BOxy（3BOxy小球B此后的运动可以拆分成两个分运动：一个是水平向右、速度大小为的匀速直线运动（对应的洛伦兹力与重力相平衡）；另一个是在竖直平面内速度大小为、沿逆时针方向的匀速圆周运动。其轨迹示意图如图所示。（5分）