2021届四川天府名校高三（上）12月诊断性大联考理综物理试题（解析版）.pdf

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1、2021届天府名校12月高三诊断性考试理综物理部分二、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 1418题只有一项符合题目要求，第 1921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。1.如图所示，质量为M 的木板静置于水平桌面上，右端恰处于A 点，其上叠放着质量为，的木块。现给两者一个相同的初速度 两者保持相对静止做匀减速运动，停下来时木板的右端恰处于8 点。如果在两者运动到AB中点时迅速将木块向上拿开，则木板停下来时右端处于（）,阿|M /7/7/7 7A BA.8 点左侧B.B点右侧C.B 点、D.因为各接触面的动摩擦因数未

2、知，所以无法判断【答案】C【解析】【分析】【详解】当两者叠放在一起都做匀减速运动时，加速度为（M+m）ga=-=gM+m当两者运动一半位移时迅速将木块向上拿开时，不影响木板的运动，木块以木板拿开时的速度为初速度继续做匀减速运动，加速度,RMga=M显然木板的加速度不变，所以木板停下来时右端仍处于B 点。故选Co2.笳是核聚变重要的核燃料之一，它的某个核反应的方程为X+：Hf ；He+；n。已知X、：H、：He和：n的质量分别为2.041 u、3.016 1 u,4.002 6 u 和 1.0087 u、1 u 相当于931.5 M e V,由上述反应方程和数据可知（)A.X 为；H B.该反应

3、中的质量亏损为0.0289 uC.该反应释放出的能量约为17.6MeV D.:H e的比结合能比；H 的比结合能小【答案】C【解析】【分析】【详解】A.根据核反应前后的质量数和电荷数守恒可知，可判断X 为：H,选项A 错误；B.反应中的质量亏损A/?=2.0141+3.0161M 4.0026M 1.0087=0.0 189M选 项 B错误；C.由爱因斯坦质能方程可知释放的能量为AE=0.0189x931.5MeV 17.6MeV选项C 正确；D.因反应放出能量，贝吟H e的比结合能比；H 的比结合能大，选项D 错误。故选C。3.2020年 10月 8 日 中国青年网消息，同时就职于美国华盛顿

4、州立大学和德国柏林工业大学的教授德克舒尔策一马库赫牵头与天文学家同行合作，从行星年龄、质量、体积、表面温度。是否有水、与恒星距离等方面确定“超宜居”标准，最终从4500颗已知地外行星中筛选出24颗“超宜居”行星。如果某颗“超宜居”行星的半径为R,它的某颗卫星在距其表面耳的圆形轨道上做匀速圆周运动，周期为T。已知引力常量为 G,则下列说法正确的是（）A.该“超宜居”行星的质量用=4G（1”）GT2B.该“超宜居”行星的密度=南 下C.卫星绕该“超宜居”行星运行的轨道半径越大，线速度越大D.卫星绕该“超宜居”行星运行的轨道半径越小，角速度越小【答案】A【解析】【分析】【详解】A.卫星围绕“超宜居”

5、行星运行，根据万有引力提供向心力可得Mm,八，、4 乃G-7 =?(/?+%)7-(R +)2 T2解 得“超宜居”行星的质量4/(R +/7)3M-GT2选项A正确;B.“超宜居”行 星 体 积V乃R3则其密度为M 3 万(H+)3p=-=-V GT-fC选 项B错误;C.根据Mm vG-=m广 r可得V产可知卫星的轨道半径越大，则线速度越小，选项C错误;D.根据可得Mm 2G =mc o r可知卫星的轨道半径越小，则角速度越大，选 项D错误;故选Ao4.如图所示，一个a粒子射入某电场，在仅受电场力的作用下，其运动的轨迹为关于），轴对称的抛物线,且先后经过A、B两点时动能相等，则下列说法不正

6、确的是（）A.该电场为匀强电场B.电场方向沿y轴正方向C.A、B两点的电势相等D.夕粒子经过。点时的动能为零【答案】D【解析】【分析】【详解】A.。粒子射入某电场，在仅受电场力的作用下，由运动的轨迹为抛物线可知a粒子做的是匀变速运动，则受力为恒力，所以电场为匀强电场，A正确；B.根据抛物线的开口方向可知，a粒子所受到的电场力方向竖直向上，电场方向沿y轴正方向，B正确；C.粒子在电场中只受电场力运动动能和电势能之和不变，先后经过A、2两点时动能相等，则电势能相同，A、8两点的电势相等，C正确；D.a粒子在。点时有沿x轴方向 速度，如果没有水平方向速度，速度为零则在0点以后将做直线运动,所以a粒子

7、经过。电时的动能不为零，D错误。故选D。5.交流发电机输出电压随时间的变化图像如图甲所示，发电机输出端与理想变压器原线圈相连，变压器与用电器电路如图乙所示。已知电流表、电压表均为理想电表，通过滑动触头Q可以调节副线圈的匝数，则下列说法正确的是（）A.发电机的转速为100兀转/秒B.在r=0.005s时，电压表的示数为3 6 0 VC.仅将滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动，定值电阻Ro的功率减小。D.仅将滑动触头Q 向上滑动，电流表的示数变大【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由图甲可知，周期为0.0 2 s,所以发电机的转速为50转/秒。故 A 错误；B.由图甲可知，交流电压的最大值为36夜

8、 V，则电压表的示数即有效值为36V。故 B 错误；C.当滑动触头Q 位置不变时，输出电压不变，此时滑动触头P 向下滑动，负载电阻减小，输出电流增加，定值电阻的功率增大。故 C 错误；D.滑动触头P 不变，将滑动触头Q 向上滑动，则输出电压变大，易知输出功率变大，而输入功率与输出功率相等，则变压器输入功率变大，原线圈中电流表的示数变大。故 D 正确。故选D。6.如图所示，足够长的光滑水平导轨上放有一个凹槽，其质量为M=10kg。凹槽以初速度v=6m/s匀速运动。某时刻在凹槽内无初速度放置一个质量为胆=2 kg的物块，物块与凹槽之间存在摩擦，若物块与滑块碰撞过程中无机械能损失，则在此后的运动过程

9、中（）A.凹槽与物块组成的系统机械能守恒B.凹槽与物块组成的系统动量守恒C.凹槽与物块的最终速度均为5m/sD.整个运动过程中系统因摩擦产生的热量为55 J【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.凹槽与物块之间有滑动摩擦，会损耗机械能。A 错误；B.凹槽与物块组成的系统合外力为零，摩擦力是系统内力，所以动量守恒。B 正确;C.对系统，动量守恒，二者最终共速，有Mv()=(M+m)v解得u=5m/sC 正确；D.对系统，根据能量守恒得1 7 1 ,Q=-Mvl-（M+m）v2=30JD错误。故选B C。7 .如图所示，斜面体的高BC 为“，底边A B 水平且长度为2 d。在 A点正上方有间距相等

10、的。、E、尸三点,AD=DE=EF=d,。为 AC 的中点.现在。点将一小球以初速度出水平向右抛出，恰好垂直打在斜面上，已知重力加速度为g,不计空气阻力，则下列说法正确的是（）IA.小球落在斜面上时的速度大小为百%B .小球飞行时间为一组gC.小球一定落在。点D.若小球从尸点水平向右抛出，初速度合适时有可能垂直斜面击中C 点【答案】B D【解析】【分析】【详解】B.假设/C 钻=6,小球垂直打在斜面上，将落点速度分解在水平方向和竖直方向，则有t a n 匕 gt由几何关系有nB Ct a n 0=-A B2解得小球的飞行时间fg，故B正确;A.小球落在斜面上的速度为u 石 ,故A错误:sin。

11、C.水平方向的位移为2%2片g g竖直方向的位移为由几何关系可知小球一定是落在A、0两点之间，故C错误;D.由前面分析可知，小球垂直打在斜面上，则小球的水平位移和竖直位移相等，所以若小球从尸点水平向右 抛 出，初速度合适时有可能垂直斜面击中C点，故D正确。故 选BD。8.如图甲所示，绝 缘 斜 面MNQP。上 有 两 条与底边NQ平 行 的 虚 线C。、E F,两条虚线之间存在垂直于斜面向上的匀强磁场。单匝正方形金属框Hcd从 斜 面 上 虚 线CQ上方某一位置由静止释放，金属框下滑过程中 他 边 始 终 与 斜 面 底 边NQ平 行，以 释放瞬间为仁0时 刻，其 回 图 像 如 图 乙 所

12、示。下列说法正确的是（）A.当必边进入磁场,边尚未进人时,金属框中感应电流的方向为a-b c-d aB.当成边进入磁场,cd边尚未进入时,金属框仍加速运动C.当a h边进入磁场,cd边尚未进入时,金属框匀速运动D.匀强磁场的宽度可能大于金属框的边长【答 案】CD【解 析】【分 析】【详 解】A.由右手定则可知，必 边进入磁场后（4边还未进入）产 生 的 感 应电流方向为a-d-C f%一a,A错误；BC.金属框 c d 在斜面上由静止释放后，先做匀加速运动，A）时刻 边进入磁场，切割磁感线产生感应电流并受到安培力作用，开始匀速运动，B错误，C 正确；D.设金属框的边长为L,磁场的宽度为上，若心

13、心，则 2”时刻金属框完全进入磁场，3 r o 时刻金属框开始减速运动，说明 边开始离开磁场，若则2 r o 时刻曲边刚好离开E F 边界，但以边尚未进入磁场，3/0 时刻金属框开始减速运动，说明cd 边刚好进入磁场，即磁场的宽度可能大于也可能小于金属框的边长，D正确。故选C D。第II卷三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）9.某实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。打点计时器-纸带,工,限位孔申律 3 g 3 ”/?S?”纥甲 乙（1）安装打点计时器时，应

14、 注 意 使 两 个 限 位 孔；（2）某次实验打出的纸带不小心断了一段，剩余部分如图乙所示，图中已标出相邻两点之间的距离，已知打点周期为T,重力加速度为g,则打“5”这 个 点 时 重 锤 的 速 度 大 小 为 ；如果选取“5”与“9”这两个点分析，满足关系 时，重锤下落过程中机械能守恒。【答案】（1）.同一竖直线上（2）号1（3）.8 g T2（52+53+54+55）=（.y5+56）2-（5,+52）2【解析】【分析】【详解】两个限位孔在同一竖直线上，重锤下落时纸带与限位孔之间的摩擦力才会最小，实验误差小。打“5”这个点时重锤的速度大小为_ S+22T同理，打“9”这个点时重锤的速度

15、大小为%$+$62T如果选取“5”与“9”这两个点分析，满足关系mg(s2+s刎 宕 一4）3+s4+s5)即当8 g T“S2+S3+S 4 +$5）=（$5+$6）2（S+$2）2此时，重锤下落过程中机械能守恒。1 0.某同学要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡上标有“2.8V 1.4W”字样。实验室可供选用的器材如下：A.电流表Ai（量程为0.6 A,内阻约为2。）B.电流表A2（量程为10 m A,内阻为100C）C.电压表Vi（量程为15 V,内阻约为5kC）D.定值电阻R（阻值为200。）E.定值电阻幻（阻值为1 kC）F.电源E（电动势为3 V,内阻不计）G.滑 动 变 阻 器

16、&（05 C,允许通过的最大电流为2A）H.滑动变阻器&（0100 允许通过的最大电流为0.5 A）I.开关S、导线若干 测 量 小 灯 泡 电 流 应 选 用 （填“A F或A2”），滑 动 变 阻 器 应 选 用 （填或 用”）；（2）测量小灯泡两端的电压时，该同学认为电压表V 的量程太大，不能使用。他用另一个电流表与定值电阻（填“品”或“&”）_ _ _ _ _ _ _ （填“串”或“并”）联改装成电压表；（3）在图示的虚线框中画出实验的电路图并标出所选器材的代号。【答案】(l).A i(2).R3(3).RI(4).串(5).见解析【解析】【分析】【详解】根据小灯泡上的标志“2.8 V

17、 1.4 W”，可知其额定电流为0.5 A,所以测量小灯泡电流应选电流 表A i；因为要描绘小灯泡伏安特性曲线，需要电压从。开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法，故选小量程滑动变阻器R 3。(2)3 4|小量程电流表改装成电压表需要串联一个电阻，根据串并联电路关系，可得代入数据可得U=3 V,故选电流表A 2与定值电阻R串联改装为量程为3V的电压表刚好满足实验要求。(3)5 滑动变阻器采用分压接法，因为电阻较小，所以电流表A i外接，电路图如下图所示1 1.尽管我国粮食生产连年丰收，对粮食安全还是始终要有危机意识。为了确保粮食安全，某粮库积极存购秋粮，如图所示，粮袋卸车后先置于匀速转动的水平

18、传送带上，并最终与水平传送带以共同速度vo=2 m/s匀速运动。水平传送带右端紧靠长为/=4 0 m,倾角 3 7 的顺时针转动的倾斜传送带，设粮袋经过两条传送带交接处时速度大小不变。粮袋可视为质点，粮袋与倾斜传送带之间的动摩擦因数/0.8,重力加速度g=1 0 m/s 2,s i n 3 7 =0.6。(1)如果倾斜传送带匀速转动的速度大小为尸4 m/s,求粮袋从倾斜传送带底端运动到顶端的时间；(2)如果倾斜传送带匀速转动的速度大小可以调节，求粮袋运动到项端的最大速度。【答案】(l)1 1.2 5 s；(2)6 m/s【解析】【分析】【详解】（1）粮袋在倾斜传送带上加速时的加速度大小为Vg

19、c o s g s in e=。4mzs2m粮袋达到倾斜传送带速度时所用的时间为彳=-v-v-a=5_sa粮袋达到倾斜传送带速度时的位移为粮袋从底端到顶端所用时间为Ix._t=人-=11.25sv（2）粮袋在倾斜传送带上一直加速时，运动到顶端时的速度最大，由V；-VQ=2al代入数据解得v,=6m/s1 2.如图所示，在竖直平面内的坐标系x O y的第一象限与第四象限内有一条垂直于x轴的虚线MM M N马x轴的交点为。在y轴与虚线MN之间有匀强电场与匀强磁场，电场方向竖直向上，场强大小为E i；x轴上方的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为5,x轴下方的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为

20、B2,3=2良。在第二象限内有水平向右的匀强电场，场强大小为上。一个质量为八电荷量为+夕的带电液滴从P点由静止释放，恰经过原点。进入第四象限后，开始做匀速圆周运动。已知P点坐标为（-3 d,4 d）,Bi=即（g为重力加速度），液滴通过。点后穿过x轴一次，最后垂直于MN射出磁场，si n 3 7=0.6,co s3 7=0.8 o 求：场强E i、E i大小；虚线MN与y轴的距离；液滴从P点释放到离开磁场的时间。.3 吆 ,*53%、/d【答案】(1)艮=-7 ；(2)64(3)(4 +-)/4 q 60 V 2g【解析】【分 析】【详解】(1)液滴在第一、四象限内做匀速圆周运动电场力与重力大

21、小相等、方向相反，故有Eq=tng则q在第二象限，液滴在尸点由静止释放后沿直线运动，设液滴进入磁场时速度方向与x轴成a角则4d 4ta n =-=3d 3解得a =53 合力必沿尸。方向，所以mgta n a =：-E2q解得3mgE2=4 q(2)设液滴经过。点时的速度大小为P,则3Eiqd+4m(d=g mv2解得y 二|VVqvBz-m 可得Ri=3d同理可解得液滴在x轴上方磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径3,Ri=d2所以虚线M N 与)，轴的距离x-2&sin53+Risin53=6d(3)液滴在第二象限的加速度以=1.25/咫=25gm m液滴在第二象限的运动时间液滴在光轴上方磁场中

22、做匀速圆周运动的周期_ 2R _ 6TT I d液滴从尸点移动到离开磁场的时间t=t+-d2?13 .如图所示，一个质量为M、上端开口的圆柱形导热气缸内有两个质量均为，的活塞A、B,两活塞面积均为S,与气缸围成的空间I、n内分别封闭有一定质量的同种理想气体。现在活塞A的中间系一根细线，将气缸悬挂在天花板上，气缸呈竖直状态，I、II两部分体积相等，气体温度相同。已知两活塞与气缸间光滑且不漏气，大气压强为。重力加速度为g,则I内理想气体的压强为一；I内理想气体的质量_ _ _ _ _ _ _（填 大于”“等于”或“小于”）II内理想气体的质量。.小于【解析】【分析】【详解】1对气缸受力分析有p2S

23、+Mg=p0S对气体间的隔板，受力分析有PS+mg=p2s(M+ni)gII内同种气体温度、体积均相同，压强大的质量大。所以I内理想气体的质量小于II内理想气体的质量。14.如图所示，粗细均匀的 U 形管竖直放置，左管封闭、右管开口，管内的水银柱封闭一定质量的理想气体，气柱长度L=20c m,左右两管中水银柱的高度差为6=8 c m,已知环境温度%=27。C,热力学温度与摄氏温度间的关系为7+27 3 K,大气压强p o=7 6 c m H g。（计算结果均保留三位有效数字）（1）若在右管缓慢注人水银，计算当两管液面相平时左管中气柱的长度；（2）若给左管气体加热，计算当两管液面相平时左管中气柱

24、的摄氏温度。【答案】(l)17.9 c m；(2)129【解析】【分析】【详解】(1)由于缓慢注入水银，因此管内气体发生等温变化。初态压强P i =(7 6 -8)c m H g=6 8 c m H g体积Vt=SL设注入水银两管液面相平时，气柱的长度为d,则此时气体的体积V2=Sd此时气体的压强p、=7 6 c m H g由玻意耳定律可知0 M=PM解得17.9 c m(2)设加热后气体的温度为4,初始温度T i=300K加热后气体的体积为h匕=S(L +/)根据理想气体状态方程得PM _%匕解得T2 402K当两管液面相平时左管中气柱的摄氏温度7=(402 273)=1291 5.如图所示

25、，一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴正方向传播，。点为波源。设 U 0时刻波源从平衡位置沿y 轴负方向开始振动，经/=0.7s。在 x 轴上。至 10m范围第一次形成如图所示的波形，则下列说法正确的是A.该简谐横波的周期为0.4sB.4 4m 处的质点的位移总是-2 mC.A-6m处的质点的振幅为4mD.4 16m处 质点在0 ls内通过的路程为4mE.该波的波速大小为20m/s【答案】ADE【解析】【分析】【详解】A.由于波源的起振方向沿y 轴负方向，因此各质点的起振方向均向下，故经过r=0.7s,波传播到314m处，正好1 一个周期，所以周期为T=0.4s,故 A 正确；4E.由图象可知波长

26、;l=8 m,所以波速为Au=20m/sT故 E 正确；B.x=4m处的质点做周期性振动，故 B 错误；C.x=16m处的质点的振幅与波源的振幅相同，为 2 m,故 C 错误；D.经 0.8s波传到x=16m处，质点在01 s 内振动半个周期，路程为4m,故 D 正确。故选ADEo16.一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，0 A 8 C 为矩形，0 A=6 d,AB=2d,0C 为上圆。现有一细束43=60单色光在图示平面内从A8中点P以求：(1)玻璃砖的折射率；(2)光束在玻璃砖内的传播时间。O_ CA O D【答案】(1)后；(2)生 旦C【解析】【分析】【详解】(1)作出光路图如下图所示?tSZ2O D由题知所以S所以(2)光束射到界面上的。点时入射角.=4 5。的入射角射入，折射后经过。点。已知光在真空中的速率为c,弘=,OP=d p N+O 1=2dP A 1m r-i-一 一，r-30A/P A2+OA2 2si n i 厂二.=V 2sin r根据1sin C=-n可得C=45,ec所以光束在。点发生全反射，则 光 束 沿 半 径 在 弧 射 出光束在该玻璃砖中的速率CV=n所以光束在该玻璃砖中的传播时间2d+2d _ 4可t =-vc