2020届甘肃省兰州市高三（下）诊断考试理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法中正确的是（　　）

A.光的反射现象和光电效应现象，说明光具有波粒二象性

B.若某元素的半衰期是2小时，则64g该元素经过6小时后还有4g未衰变

C.质子、中子、氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃，一个质子和一个中子结合成一个氘核，释放的能量是

D.紫外线照射某种金属时能发生光电效应现象，若增加紫外线照射的强度，则从全属表面逸出的光电子的最大初动能会增大

2. 难度：简单

甲、乙两车沿同一直线运动，v—t图象如图所示，t=0时刻两车刚好经过同一位置，则（　　）

A.第2秒末甲乙两车相距最远 B.第5秒末两车相距24m

C.第8秒末甲车回到计时起点位置 D.在5~8秒之间甲、乙辆车还会相遇一次

3. 难度：简单

发光弹弓弹射飞箭是傍晚在广场常见的儿童玩具，其工作原理是利用弹弓将发光飞箭弹出后在空中飞行。若小朋友以大小为E的初动能将飞箭从地面竖直向上弹出，飞箭落回地面时动能大小为，设飞箭在运动过程中所受空气阻力的大小不变，重力加速度为g，以地面为零势能面，则下列说法正确的是（　　）

A.飞箭上升阶段克服空气阻力做的功为

B.飞箭下落过程中重力做功为

C.飞箭在最高点具有的机械能为

D.飞箭所受空气阻力与重力大小之比为1:7

4. 难度：中等

在牛顿力学体系中，当两个质量分别为m₁、m₂的质点相距为r时具有的势能，称为引力势能，其大小为（规定两个物体相距无穷远处时势能为零）。假设一颗人造卫星在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，已知地球质量为M，地球半径为R，该人造卫星的质量为m，引力常量为G，则该人造卫星的机械能大小为（　　）

A. B. C. D.

二、多选题

5. 难度：简单

如图所示，物块A、B叠放在一起置于斜面上，斜面体始终静止在水平面上。关于A、B的运动和受力，下列说法正确的是（　　）

A.若斜面光滑，则A、B之间没有相互作用力 B.若A、B整体匀速下滑，则A受到两个力的作用

C.若A、B整体加速下滑，则A处于失重状态 D.若A、B整体静止在斜面上，则地面与斜面体间有静摩擦力

6. 难度：中等

如图所示，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B，右边界与转轴OO′重合。边长为L的正方形单匝线圈ABCD，左侧一半处于匀强场中，以角速度逆时针方向绕固定轴OO′匀速转动（从上往下看），则线圈在从图示位置转动180°的过程中（　　）

A.感应电流的方向先为ABCD后为ADCB B.感应电流的方向始终为ABCD

C.感应电动势的最大值为 D.平均感应电动势为0

7. 难度：中等

如图所示是一种质谱仪的示意图，从离子源S产生的初速度为零的正离子，经过S₁和S₂之间电压为U的电场加速，进入电场强度为E，磁感应强度为B₁的速度选择器N₁和N₂之间，沿直线通过速度选择器后由S₃垂直边界射入磁感强度为B₂的匀强磁场区域。由于各种离子轨道半径不同，偏转后打到不同位置，形成谱线，测量出离子在B₂区的半径就可以计算出比荷为。关于粒子在质谱仪中的运动分析下列说法正确的是（　　）

A.半径为R的离子的比荷为

B.半径为R的离子的比荷为

C.若氕、氘、氚可以经过E、B₁一定的速度选择器，则它们加速电场的电压之比为3:2:1

D.若氕、氘、氚可以经过E、B₁一定的速度选择器，则它们的谱线位置到S₃的距离之比为1:2:3

8. 难度：中等

如图所示为一种简单的飞行员素质训练装备，将轻质细绳一端固定在距地面高度为h的O点，质量为m的飞行员（可看作质点）在高台上抓住细绳另一端，从细绳处于水平状态时自A点由静止开始下摆，到达竖直位置B点时松开绳子，然后水平飞出安全落到水平地面上的C点，重力加速度为g，整个过程不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A.当飞行员运动到点B时，绳子对他的拉力与细绳长短无关，一定等于他重力的2倍

B.飞行员落地时的速度大小与细长短无关，其大小一定为

C.飞行员落地前瞬间重力的功率为

D.当绳长为时，平抛运动的水平位移最大，其大小为h

三、实验题

9. 难度：中等

某实验小组打算利用如图甲所示装置验证小球自由下落时的机械能守恒，在铁架台上竖直固定一刻度尺，A、B是两个光电门。开始实验时先让电磁铁通电吸住小球，记下光电门A、B的位置刻度值x₁、x₂（x₁<x₂），断开电源小球由静止释放，测出小球通过光电门A、B的时间分别为，。已知当地的重力加速度为g。

(1)图乙是用游标卡尺测量小球直径的情况，则小球的直径d=_______mm。

(2)小球经过光电门A时的速度表达式是v_A=_____________（用题中所给物理量的符号表示）。

(3)能证明小球下落过程中机械能守恒的关系式为_____________（用题中所给物理量的符号表示）。

10. 难度：中等

某实验小组在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供的小灯泡规格为“4.5V，2W”。

(1)实验前用多用电表粗测小灯泡的电阻，应选择____（选填“×1”、“×10”、“×100”）倍率的电阻档；调零后将两表笔分别与小灯泡的两极相连，多用电表示数如图（a）所示，则小灯泡电阻大约为____Ω（保留两位有效数字）。

(2)在答题卡上的虚线框内画出描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图___________。

(3)实验描绘出的小灯泡的伏安特性曲线如图（b）所示，由图可知电压为4.0V时小灯泡的电阻为____Ω，这一电阻与多用电表测出的值不同的原因是__________。

四、解答题

11. 难度：中等

如图所示，竖直虚线为匀强电场中的一组等势线，一个带负电的微粒，从A点以某一初速度沿AB方向射入电场，并沿直线AB运动，AB与等势线夹角为，已知带电微粒的质量m，电量q，A、B相距L，重力加速度为g。求：

(1)电场强度E的大小和方向；

(2)要使微粒从A点运动到B点时间最长，做粒射入电场时的速度是多少。

12. 难度：困难

一足够长木板C静止在光滑水平面上，如图所示，距C的左端处的P点放有一物块B，物块A以水平初速度v₀=3m/s滑上木板的最左端，A、B、C质量相等，物块A、B与木板C间的动摩擦因数均为μ=0.2，A、B均可看做质点，重力加速度为g=10m/s²。求：

(1)物块A滑上C后一小段时间内，A、B、C的加速度大小；

(2)通过计算判断A，B是否会相碰；

(3)若不能相碰，求出最终A、B间的距离；若能相碰，A、B将粘在一起运动，求出最终AB距P点的距离。

五、多选题

13. 难度：简单

下列说法正确的是（　　）

A.完全失重状态下的水滴成球形，是液体表面张力作用的结果

B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C.分子势能随着分子间距离的增大可能先减小后增大

D.具有各向同性的固体一定是非晶体

E.一定温度下，当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的相对湿度一定较大

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，高L上端开口的导热汽缸与大气连通，大气压强为p₀，气缸内有一厚度不计的光滑导热活塞，初始时活塞静止，距离气缸底部，活塞下气体的压强为2p₀，求：

(1)若在气缸上端开口处利用抽气泵缓缓抽气，当上部分气体压强变为时，活塞距底部的距离；

(2)若初始时将气缸开口封闭，然后将气缸缓慢转动90°至开口向右位置，稳定后活塞距底部的距离。

七、多选题

15. 难度：中等

如图所示，波速均为2.0m/s的两列简谐波分别从波源x=0和x=12m处沿x轴相向传播，0时的波形如图所示，则以下说法正确的是（　　）

A.两列波的频率均为0.25Hz

B.t=1.0s时两波相遇

C.两波相遇过程中x=5m处和x=7m处的质点振动减弱

D.t=1.5s时，x=6m处质点的位移为最大值

E.t=2.0s时，x=6m处质点位移为0，速度方向沿y轴负方向

八、解答题

16. 难度：中等

有一个折射率n=1.5的棱镜，各角的大小如图所示。某同学用激光笔发出一束光线沿MN方向垂直射到棱镜的AC界面上，求：

(1)光在棱镜中传播的速率（c=3×10⁸m/s）；

(2)通过计算判断该束光线最先从棱镜的哪个面射出；出射角为多少。（用三角函数表示即可）