2021届四川省乐山市高三下学期4月第三次诊断性考试理综物理试题

2021届四川省乐山市高三下学期4月第三次诊断性考试理综物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图甲为游乐场的旋转飞椅，当中心转柱旋转后，所有飞椅均在同一水平内做匀速圆周运动。

为了研究飞椅的运动，某同学建立的简化模型如图乙所示，质量为的球，被长为细绳悬挂，悬挂点距转轴距离为，当中心转柱以恒定角速度旋转
时，细绳与竖直方向的夹角为，重力加速度取，，，则（ ）
A．球的质量越大，角越小
B．球的动能为
C．球所受的合外力为0
D．若中心转柱的转速减少时，细绳对球做正功
第(2)题
北京时间2023年7月20日21时40分，经过约8h的出舱活动，“神舟十六号”航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，在空间站机械臂支持下，圆满完成出舱活动全部既定任务，已知核心舱组合体离地高度约391.9km。

已知地球质量为地球半径为6400km，引力常量取，以下说法正确的是（）。

A．航天员相对太空舱静止时，所受合外力为零
B．由于太空舱在绕地球做圆周运动，出舱后航天员会很快远离太空舱
C
．航天员在8h的出舱活动中，将绕地球转过周
D．航天员出舱后，环绕地球的速度约为7.7km/s
第(3)题
2023年5月30日9时31分，神舟16号载人飞船进入太空，经5次自主变轨成功与天和核心舱径向对接，标志着我国已经成为了航天大国。

天和核心舱的轨道可近似看成圆轨道，离地面高度约390千米。

已知地球同步卫星距地球表面高度约为36000km，下列说法正确的是（ ）
A．飞船运载火箭发射过程中，宇航员处于失重状态
B．神舟16号飞船在变轨到更高轨道过程中，需要点火减速
C．天和核心舱的向心加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度
D．天和核心舱在轨道上运行时，与太阳的连线在相同时间内扫过的面积是相等的
第(4)题
我国自主研制的运-20重型运输机，从静止开始滑行到起飞离地，速度v随时间t变化的图像如图所示，对此过程，飞机（ ）
A．做变加速直线运动B．做匀速直线运动
C．加速度大小为D．滑行的距离为
第(5)题
“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为v的电磁波，且与U成正比，即v = kU．已
知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象为机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为
A．B．C．2eh D．
第(6)题
“遥遥领先”伴随华为mate60系列手机发布迅速成为网络热词，华为手机搭载的卫星通讯功能需要借助通信卫星实现，我国在赤道上空圆形轨道Ⅰ和Ⅲ上拥有多颗通讯卫星，已知在轨道Ⅰ中分布的三颗卫星恰好实现赤道上所有地区通信，轨道Ⅱ为椭圆转移轨道，轨道Ⅱ与轨道Ⅰ和Ⅲ分别相切于a、b两点，轨道Ⅲ为地球同步卫星轨道，地球半径为R，自转周期为T，同步卫星轨道离地高度约6R，以下说法正确的是（）
A．某卫星在轨道Ⅰ上运行的周期为
B．某卫星在轨道Ⅱ上a点运动到b点所用时间为
C．某卫星在Ⅱ、Ⅲ轨道经过b点时向心加速度不同
D．某卫星从Ⅱ轨道的b点变轨到Ⅲ轨道，必须向运动方向喷气
二、多选题 (共4题)
第(1)题
图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景，图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图，为气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，为报警器的电阻（阻值不变），大于电源内阻，当报警器两端的电压达到一定值时，报警器报警
测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变.测试时，当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时，电压表示数增大为U，报警器报警。

当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A．当两端的电压减小时，报警器开始报警
B．电源的输出功率增大
C．移去电压表，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小
D．若不小心将的滑片向下移了一些，报警时气体酒精浓度比指定的浓度大
第(2)题
下列选项与多普勒效应有关的是（）
A．科学家用激光测量月球与地球间的距离
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度
E．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度
第(3)题
如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。

下列说法正确的是（ ）
A．光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV
B．这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
D．氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象
第(4)题
如图所示，足够长的U形管内分别由水银封有L1、L2两部分气体，则下列陈述中正确的是（）
A．只对L1加热，则h减小，气柱L2长度不变
B．只对L1加热，则h不变，气柱L2长度增大
C．若在右管中注入一些水银，L1将增大
D．使L1、L2同时升高相同的温度，则L1增大、h减小
三、实验题 (共2题)
第(1)题
如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。

钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。

（1）下列说法正确的是_________。

A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C．本实验m2应远小于m1
D ．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a﹣图象
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a﹣F图象，他可能作出图2
中_____________（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线。

此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______________。

A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．砝码盘和砝码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的﹣a图象，如图3。

设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数μ=________，钩码的质量m1=________。

（4）实验中打出的纸带如图4所示。

相邻计数点间的时间是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度
是________m/s2。

第(2)题
在“测定干电池的电动势和内阻”实验中
①如图甲所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整；( )
②正确连线后，实验测得6组数据如表所示，在坐标系中描出各对应点，如图乙所示。

请在答题纸对应位置的图中作出
图像，并将纵坐标轴方框内主要刻度值补全；( )
123456
1.23 1.130.920.960.830.71
0.120.170.230.280.350.43
③干电池的电动势_____V，内阻_____Ω。

（小数点后保留两位）
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，AOB是某种透明材料做成的圆柱体的横截面，圆心在O点，半径为R0一细束单色光从真空中垂直于OB面射入该圆柱体，当该光线从O点向下移动到C点时，光线从OA平面无限接近A点的位置射出，折射角γ=60° ，假设光线在柱体内只发生了一次反射。

已知光在真空中的传播速度为c，求∶
（1）该透明材料对该单色光的折射率n；
（2）该单色光从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间t。

第(2)题
如图，某透明体的横截面是腰长为a的等腰直角三角形，一细光束从距A点长的D点垂直AB射入透明体，在AC界面上刚好发生全反射。

真空中的光速为c，求：
（1）透明体的折射率；
（2）该光束在透明体内传播的时间。

第(3)题
动量定理在物理学中有着非常重要的地位，是解决物理问题的重要工具。

（1）如图所示，质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动。

初始时刻，物体的速度为，经过一段时间，它的速度为。

结合以上情景，利用牛顿第二定律和运动学公式推导动量定理表达式。

（2）单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲，但大量粒子撞击物体的平均效果是均匀而持续的力。

我们假定单位体积内粒子数量为，每个粒子的质量为m，粒子运动速率均为。

如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞，碰撞后粒子垂直物体表面返回的速度大小也是，利用所学力学知识，导出物体表面单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。

（3）在近地轨道绕地球做圆周运动的人造卫星会受到稀薄空气阻力作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小。

某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：一质量为m最大横截面积为A的人造卫星绕地球运动，每一圈均视为匀速圆周运动，运行轨道范围内稀薄空气的密度为，稀薄空气看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，
它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变。

地球质量为M，引力常量为G。

试估算卫星在半径为r轨道上运行时，卫星所受阻力大小F。